车辆路径规划方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本公开提供了一种车辆路径规划方法、装置、电子设备及存储介质。本公开的车辆路径规划方法包括：获取车辆的当前状态信息和参考路径信息；根据车辆的当前状态信息、参考路径信息和预先设定的启发路径长度阈值获取N个参考点的信息；根据启发路径长度阈值、车辆当前状态信息和N个参考点的信息生成车辆的规划路径，规划路径上各轨迹点的位置通过所述笛卡尔坐标系的坐标表示。本公开实施例能够直接在笛卡尔坐标系下完成路径规划，无需坐标转换。无需坐标转换。无需坐标转换。

【技术实现步骤摘要】
车辆路径规划方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本公开涉及一种车辆路径规划方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着自动驾驶技术的发展，路径规划技术得到了广泛应用。路径规划一般分为局部路径规划和全局路径规划，全局路径规划是根据起点和终点的位置规划一条车道级的路径，局部路径规划是规划车辆未来一段时间的行驶路径。
[0003]相关技术中，车辆的局部路径规划主要基于两种坐标系来实现，分别是笛卡尔坐标系和Frenet坐标系。车辆的局部路径规划主要有混合A星(Hybrid Astar)算法和基于横纵向位置采样的Lattice算法。其中，混合A星算法是笛卡尔坐标系下的代表算法，该算法能够在复杂场景下规划出满足车辆运动学规律的行驶路径，但是混合A星算法规划出的路径曲率是不连续的，对车辆的控制要求高且舒适性差，同时这种算法比较耗时，对算力要求较高，实现该算法所需的硬件成本较高。基于横纵向位置采样的Lattice算法是Frenet坐标系下的代表算法，这种算法规划的路径具有高阶连续性，但是这种算法规划的路径需要在笛卡尔坐标和Frenet坐标下相互转换，存在坐标转换畸变的问题，且这种算法对参考线的光滑性要求较高，同时算法也比较耗时，对算力要求较高，实现该算法所需的硬件成本也比较高。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种车辆路径规划方法、装置、电子设备及存储介质。
[0005]根据本公开的第一方面，提供了一种车辆路径规划方法，包括：
[0006]获取车辆的当前状态信息和参考路径信息，车辆的当前状态信息包括车辆当前位置的笛卡尔坐标系坐标、当前的航向角和曲率；
[0007]根据车辆的当前状态信息、参考路径信息和预先设定的启发路径长度阈值获取N个参考点的信息，每个参考点的信息包括参考点的笛卡尔坐标系坐标、航向角和道路曲率，N为大于或等于3的整数；
[0008]根据启发路径长度阈值、车辆当前状态信息和所述N个参考点的信息生成车辆的规划路径，所述规划路径上各轨迹点的位置通过所述笛卡尔坐标系的坐标表示。
[0009]在本公开第一方面的一些可能的实施方式中，所述N个参考点包括第一参考点，所述第一参考点为所述参考路径上距离车辆当前位置最近的轨迹点。
[0010]在本公开第一方面的一些可能的实施方式中，所述N个参考点包括第三参考点，所述第三参考点包括Q个第一采样点，每个第一采样点与参考路径上满足如下条件的轨迹点之间的道路横向距离等于该采样点对应的第一预定偏移量：
[0011]s
e
＝s
s
+T
[0012]其中，s
e
表示轨迹点相对于参考路径起点的路径长度，T表示启发路径长度阈值，s
s
表示第一参考点相对于参考路径起点的路径长度，Q为大于或等于1的整数。
[0013]在本公开第一方面的一些可能的实施方式中，所述N个参考点包括第二参考点，所述第二参考点包括与所述第一采样点一一对应的Q个第二采样点，每个第二采样点与参考路径上满足如下条件的轨迹点之间的道路横向距离等于其对应的第二预定偏移量：
[0014][0015]其中，s
m
表示轨迹点相对于参考路径起点的路径长度，T表示启发路径长度阈值，s
s
表示第一参考点相对于参考路径起点的路径长度，所述第二预定偏移量为相应第一采样点的第一预定偏移量的二分之一。
[0016]在本公开第一方面的一些可能的实施方式中，所述规划路径包括与Q个第三参考点一一对应的Q条路径；或者，所述规划路径根据与Q个第三参考点一一对应的Q条路径确定。
[0017]在本公开第一方面的一些可能的实施方式中，还包括：针对笛卡尔坐标系各个坐标轴分别构建六次多项式，所述六次多项式以启发路径长度为自变量、以相应坐标轴坐标为函数值；所述根据启发路径长度阈值、车辆当前状态信息和所述N个参考点的信息生成车辆的规划路径，包括：基于启发路径长度阈值、车辆当前状态信息和所述N个参考点的信息，确定各个六次多项式的系数并进行多项式拟合以确定规划路径上各个轨迹点的笛卡尔坐标系坐标。
[0018]在本公开第一方面的一些可能的实施方式中，所述六次多项式的系数根据路径起点的笛卡尔坐标系对应坐标轴坐标及其关于启发路径长度导数、路径终点的笛卡尔坐标系对应坐标轴坐标及其关于启发路径长度的导数、路径锚点的笛卡尔坐标系对应坐标轴坐标、以及启发路径长度阈值确定；所述路径起点的笛卡尔坐标系对应坐标轴坐标及其关于启发路径长度导数根据车辆当前位置的笛卡尔坐标系对应坐标轴坐标、车辆当前的航向角和曲率确定；所述路径终点的笛卡尔坐标系对应坐标轴坐标及其关于启发路径长度导数根据所述第三参考点的笛卡尔坐标系对应坐标轴坐标、航向角和道路曲率确定；路径锚点的笛卡尔坐标系对应坐标轴坐标根据所述第二参考点的笛卡尔坐标系对应坐标轴坐标、第二预定偏移量以及车辆当前位置到第一参考点的距离确定。
[0019]根据本公开的第二方面，提供了一种车辆路径规划装置，包括：
[0020]信息获取单元，用于获取车辆的当前状态信息和参考路径信息，车辆的当前状态信息包括车辆当前位置的笛卡尔坐标系坐标、车辆当前的航向角和曲率；
[0021]参考点确定单元，用于根据车辆的当前状态信息、参考路径信息和预先设定的启发路径长度阈值获取N个参考点的信息，每个参考点的信息包括参考点的笛卡尔坐标系坐标、航向角和道路曲率，N为大于或等于3的整数；
[0022]路径生成单元，用于根据启发路径长度阈值、车辆当前状态信息和所述N个参考点的信息生成车辆的规划路径，所述规划路径上各轨迹点的位置通过所述笛卡尔坐标系的坐标表示。
[0023]根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：
[0024]存储器，所述存储器存储执行指令；以及，
[0025]处理器，所述处理器执行所述存储器存储的执行指令，使得所述处理器执行上述
另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
[0041]本文使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
[0042]本公开实施例的路径规划主要是指局部路径规划。
[0043]图1示出了本公开的一些实施方式的车辆路径规划方法的流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆路径规划方法，其特征在于，包括：获取车辆的当前状态信息和参考路径信息，车辆的当前状态信息包括车辆当前位置的笛卡尔坐标系坐标、当前的航向角和曲率；根据车辆的当前状态信息、参考路径信息和预先设定的启发路径长度阈值获取N个参考点的信息，每个参考点的信息包括参考点的笛卡尔坐标系坐标、航向角和道路曲率，N为大于或等于3的整数；根据启发路径长度阈值、车辆当前状态信息和所述N个参考点的信息生成车辆的规划路径，所述规划路径上各轨迹点的位置通过所述笛卡尔坐标系的坐标表示。2.根据权利要求1所述的车辆路径规划方法，其特征在于，所述N个参考点包括第一参考点，所述第一参考点为所述参考路径上距离车辆当前位置最近的轨迹点。3.根据权利要求2所述的车辆路径规划方法，其特征在于，所述N个参考点包括第三参考点，所述第三参考点包括Q个第一采样点，每个第一采样点与参考路径上满足如下条件的轨迹点之间的道路横向距离等于该采样点对应的第一预定偏移量：s
e
＝s
s
+T其中，s
e
表示轨迹点相对于参考路径起点的路径长度，T表示启发路径长度阈值，s
s
表示第一参考点相对于参考路径起点的路径长度，Q为大于或等于1的整数。4.根据权利要求3所述的车辆路径规划方法，其特征在于，所述N个参考点包括第二参考点，所述第二参考点包括与所述第一采样点一一对应的Q个第二采样点，每个第二采样点与参考路径上满足如下条件的轨迹点之间的道路横向距离等于其对应的第二预定偏移量：其中，s
m
表示轨迹点相对于参考路径起点的路径长度，T表示启发路径长度阈值，s
s
表示第一参考点相对于参考路径起点的路径长度，所述第二预定偏移量为相应第一采样点的第一预定偏移量的二分之一。5.根据权利要求4所述的车辆路径规划方法，其特征在于，所述规划路径包括与Q个第三参考点一一对应的Q条路径；或者，所述规划路径根据与Q个第三参考点一一对应的Q条路径确定。6.根据权利要求4所述的车辆路径规划方法，其特征在于，还包括：针对笛卡尔坐标系各个坐标轴分别构建六次多项式，所述六次...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳鹏宇，彭博，
申请(专利权)人：北京易航远智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：