基于三阶贝塞尔曲线的变道路径规划方法技术

本发明专利技术实施例涉及一种基于三阶贝塞尔曲线的变道路径规划方法，所述方法包括：在变道初始时刻T1生成第一位置点P1、第一速度v1；计算第一纵向变道距离d1；设置第一一控制点P1‑0、第一二控制点P1‑1、第一三控制点P1‑2和第一四控制点P1‑3；进行三阶贝塞尔曲线规划生成第一变道路径曲线；在变道过程时刻T2生成第二位置点P2；获取前一时刻变道路径曲线；设置第二一控制点P2‑0、第二二控制点P2‑1、第二三控制点P2‑2和第二四控制点P2‑3；计算第二纵向变道距离d

【技术实现步骤摘要】
基于三阶贝塞尔曲线的变道路径规划方法


[0001]本专利技术涉及数据处理
，特别涉及一种基于三阶贝塞尔曲线的变道路径规划方法。

技术介绍

[0002]在自动驾驶领域，所谓变道路径规划是指对自车行驶道路进行变道时所做的行驶路径规划。在进行变道路径规划时，将自车在当前行驶车道的位置作为变道起始点，将目标车道中心线某点作为变道结束点，在变道起始点与变道结束点之间进行路径点估算，并将所有路径点连接起来形成一个变道曲线就可得到当前时刻的变道路径。变道路径规划是一个实时变更的过程，规划出的路径前后帧必然会存在一定的差异。我们在实际应用中发现，如果变道路径规划使用的算法不考虑前后时刻的连续性，就会导致出现以下的问题：1、原车道与目标车道不能平滑连接；2、变道时相邻路径帧容易发生错位，从而导致出现抖动现象。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的，就是针对现有技术的缺陷，提供一种基于三阶贝塞尔曲线的变道路径规划方法、电子设备及计算机可读存储介质，在变道初始时刻根据自车位置与估算的纵向变道距离设定三阶贝塞尔曲线的四个关键点，并以此进行三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三阶贝塞尔曲线的变道路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：在变道初始时刻T1，获取自车当前位置生成第一位置点P1；并获取自车当前速度生成第一速度v1；根据所述第一速度v1，计算第一纵向变道距离d1；根据所述第一位置点P1和所述第一纵向变道距离d1设置三阶贝塞尔曲线规划所需的四个控制点，得到第一一控制点P1‑0、第一二控制点P1‑1、第一三控制点P1‑2和第一四控制点P1‑3；根据所述第一纵向变道距离d1、所述第一一控制点P1‑0、所述第一二控制点P1‑1、所述第一三控制点P1‑2和所述第一四控制点P1‑3进行三阶贝塞尔曲线规划，生成第一变道路径曲线；在变道过程时刻T2，获取自车当前位置生成第二位置点P2；获取所述变道过程时刻T2的前一时刻的三阶贝塞尔曲线，生成前一时刻变道路径曲线；根据所述第二位置点P2和所述前一时刻变道路径曲线设置三阶贝塞尔曲线规划所需的四个控制点，得到第二一控制点P2‑0、第二二控制点P2‑1、第二三控制点P2‑2和第二四控制点P2‑3；所述第二四控制点P2‑3与所述第一四控制点P1‑3一致；根据所述第二位置点P2和所述第二四控制点P2‑3，计算第二纵向变道距离d
’
；根据所述第二纵向变道距离d
’
、所述第二一控制点P2‑0、所述第二二控制点P2‑1、所述第二三控制点P2‑2和所述第二四控制点P2‑3进行三阶贝塞尔曲线规划，生成第二变道路径曲线。2.根据权利要求1所述的基于三阶贝塞尔曲线的变道路径规划方法，其特征在于，所述根据所述第一速度v1，计算第一纵向变道距离d1，具体包括：根据所述第一速度v1，查询反映行驶速度范围与司机反应时间和安全变道距离对应关系的第一对应关系表，得到对应的第一司机反应时间t0和第一安全变道距离d0；所述第一对应关系表包括多个第一对应关系记录；所述第一对应关系记录包括第一行驶速度范围字段、第一司机反应时间字段和第一安全变道距离字段；所述第一行驶速度范围包括第一范围最小速度和第一范围最大速度；根据所述第一速度v1、所述第一司机反应时间t0和所述第一安全变道距离d0，计算所述第一纵向变道距离d1，d1＝t0*v+d0；使用预设的纵向变道距离最小值d
min
和纵向变道距离最大值d
max
对所述第一纵向变道距离d1进行调制；若所述第一纵向变道距离d1未超过所述纵向变道距离最小值d
min
，则将所述第一纵向变道距离d1修改为所述纵向变道距离最小值d
min
；若所述第一纵向变道距离d1超过所述纵向变道距离最大值d
max
，则将所述第一纵向变道距离d1修改为所述纵向变道距离最大值d
max
。3.根据权利要求1所述的基于三阶贝塞尔曲线的变道路径规划方法，其特征在于，所述根据所述第一位置点P1和所述第一纵向变道距离d1设置三阶贝塞尔曲线规划所需的四个控制点，得到第一一控制点P1‑0、第一二控制点P1‑1、第一三控制点P1‑2和第一四控制点P1‑3，具体包括：在自车的当前行驶车道上进行变道起始点设置，生成所述第一一控制点P1‑0；所述第一一控制点P1‑0为所述第一位置点P1；
从所述第一一控制点P1‑0出发，按自车行驶方向对所述当前行驶车道做切线生成第一切线；并根据预设的第一间距d2在所述第一切线上对所述第一二控制点P1‑1进行设置；所述第一一控制点P1‑0与所述第一二控制点P1‑1的纵向距离为所述第一间距d2；在目标车道的中心线上进行变道结束点设置，生成所述第一四控制点P1‑3；所述第一一控制点P1‑0与所述第一四控制点P1‑3的纵向距离为所述第一纵向变道距离d1；从所述第一四控制点P1‑3出发，按所述自车行驶方向的反方向对所述目标车道做切线生成第二切线；并根据预设的第二间距d3在所述第二切线上对所述第一三控制点P1‑2进行设置；所述第一三控制点P1‑2与所述第一四控制点P1‑3的纵向距离为所述第二间距d3。4.根据权利要求1所述的基于三阶贝塞尔曲线的变道路径规划方法，其特征在于，所述根据所述第一纵向变道距离d1、所述第一一控制点P1‑0、所述第一二控制点P1‑1、所述第一三控制点P1‑2和所述第一四控制点P1‑3进行三阶贝塞尔曲线规划，生成第一变道路径曲线，具体包括：根据预设的路径点间距d4与所述第一纵向变道距离d1，设置三阶贝塞尔曲线的采样间隔
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【专利技术属性】
技术研发人员：李仁杰，石平，翟唯钧，苏润冰，李栋，
申请(专利权)人：北京轻舟智航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：