车辆行驶路径的生成方法技术

本发明专利技术公开的车辆行驶路径的生成方法，涉及自动驾驶技术领域

【技术实现步骤摘要】
车辆行驶路径的生成方法、控制装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及自动驾驶
，具体涉及一种车辆行驶路径的生成方法
、
控制装置及存储介质
。

技术介绍

[0002]自动驾驶是人工智能领域最为热门的研究方向之一，典型的自动驾驶技术按照层级可以分为：环境感知
、
决策与规划
、
底层控制
。
目前，在环境感知理解这一层级中，环境感知层级又包括了环境感知和轨迹预测两个任务
。
环境感知负责检测各种移动和静止的障碍物以及收集道路上的各种信息
(
比如可行驶区域，车道线，交通标志，红绿灯等
)
，这里需要用到的主要是各种传感器
(
比如摄像头，激光雷达，毫米波雷达等
)。
轨迹预测则根据环境感知得到的信息来预测车辆行驶轨迹
。
[0003]由于现有技术中环境感知层级中一般是基于传感器收集的道路信息，根据固定规则生成参考线，直接将生成的参考线作为车辆行驶路径来预测车辆行驶轨迹，由于此种方式得到的车辆行驶路径不具有避障功能且不能实时调整车辆曲率，一般都是通过质检发现曲率问题，然后依赖人工进行调整，自动化程度低，而且人工调整耗时长，无法保证实时性，进而会直接影响到车辆行驶轨迹的预测
。

技术实现思路

[0004]为了克服上述缺陷，本专利技术提出的车辆行驶路径的生成方法
、
控制装置及存储介质可以用以解决或至少部分地解决现有技术中自动驾驶车辆行驶路径无法实现实时避障和实时调整曲率的技术问题
。
[0005]在第一方面，本专利技术提供一种车辆行驶路径的生成方法，包括：
[0006]根据行驶参考数据生成参考线；
[0007]基于所述参考线进行碰撞检测以确定路沿线；
[0008]基于所述参考线
、
所述路沿线以及车辆参数信息中至少两种确定约束条件；
[0009]根据所述约束条件和构建的目标函数生成车辆行驶路径
。
[0010]在上述车辆行驶路径的生成方法的一个技术方案中，上述行驶参考数据包括路口驶入点
、
路口驶出点
、
路口驶入车道中心线和路口驶出车道中心线；所述根据行驶参考数据生成参考线具体为：
[0011]根据最大外接圆方法在所述路口驶入车道中心线和路口驶出车道中心线上确定中间点；
[0012]将所述路口驶入点作为起点以及将所述路口驶出点作为终点，将所述起点
、
所述中间点以及所述终点连接而成的曲线作为所述参考线
。
[0013]上述基于所述参考线进行碰撞检测以确定路沿线具体为：
[0014]获取所述参考线与所有路口障碍物边界线之间的距离；
[0015]将满足预设条件的所述距离对应的路口障碍物边界线确定为路沿线，所述预设条
件为所述距离小于车辆宽度或者小于预设阈值
。
[0016]上述基于所述参考线
、
所述路沿线以及车辆参数信息中至少两种确定约束条件具体包括：
[0017]基于所述参考线和所述路沿线进行边界搜索以获得优化边界线；
[0018]和
/
或，基于所述参考线和所述车辆参数信息获得车辆曲率约束；
[0019]将所述优化边界线和
/
或所述车辆曲率约束确定为所述约束条件
。
[0020]进一步地，所述基于所述参考线和所述路沿线进行边界搜索以获得优化边界线具体为：
[0021]将所述参考线和所述路沿线转换到
frenet
坐标系；
[0022]基于
frenet
坐标系中的所述参考线构建搜索线；
[0023]根据预设膨胀系数对所述参考线和所述路沿线分别做膨胀，根据膨胀后的参考线和膨胀后的路沿线确定车辆可通行范围；
[0024]根据所述车辆可通行范围与所述搜索线相交的结果确定上边界和下边界，并将所述上边界和下边界作为所述优化边界线
。
[0025]所述基于所述参考线和所述车辆参数信息获得车辆曲率约束具体为：
[0026]根据所述车辆参数信息确定车辆曲率的最大值；所述车辆参数信息至少包括车辆轴距和车辆最大转向角；
[0027]根据所述参考线的曲率和车辆曲率的近似关系以及所述车辆曲率的最大值获得车辆曲率约束
。
[0028]上述根据所述约束条件和构建的目标函数生成车辆行驶路径具体包括：
[0029]基于车辆行驶路径平滑代价和与所述参考线的距离最小代价构建目标函数；
[0030]在所述约束条件下求解所述目标函数以生成所述车辆行驶路径
。
[0031]进一步地，所述在所述约束条件下求解所述目标函数以生成所述车辆行驶路径具体为：
[0032]将所述目标函数转换为基于所述约束条件的二次优化问题进行求解以生成所述车辆行驶路径
。
[0033]在第二方面，本专利技术提供一种控制装置，该控制装置包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述车辆行驶路径的生成方法的技术方案中任一项技术方案所述的车辆行驶路径的生成方法
。
[0034]在第三方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述车辆行驶路径的生成方法的技术方案中任一项技术方案所述的车辆行驶路径的生成方法
。
[0035]在第四方面，本专利技术提供一种驾驶控制系统，该系统包括上述的控制装置
。
[0036]本专利技术上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
[0037]在实施本专利技术的技术方案中，根据行驶参考数据生成的参考线是不具有避障功能的参考线，基于所述参考线进行碰撞检测以确定路沿线，并基于所述参考线和所述路沿线可以确定具有避障功能的优化边界线，另外基于所述参考线和车辆参数信息还可以确定车辆曲率约束关系，将优化边界线和车辆曲率约束关系作为约束条件时，基于该约束条件求解目标函数得到的车辆行驶路径曲线能有效躲避开路口内的障碍物，并且保证在车辆曲率
约束下正常行驶不需要依赖人工对曲率进行调整，再者通过将目标函数转化为二次优化问题求解可以达到车辆行驶路径曲线生成时间在
30
毫秒内，有效保证了生成车辆行驶路径生成的实时性
。
附图说明
[0038]参照附图，本专利技术的公开内容将变得更易理解
。
本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本专利技术的保护范围组成限制
。
此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：
[0039]图1是根据本专利技术的一个实施例的车辆行驶路径的生成方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种车辆行驶路径的生成方法，其特征在于，所述方法包括：根据行驶参考数据生成参考线；基于所述参考线进行碰撞检测以确定路沿线；基于所述参考线
、
所述路沿线以及车辆参数信息中至少两种确定约束条件；根据所述约束条件和构建的目标函数生成车辆行驶路径
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述行驶参考数据包括路口驶入点
、
路口驶出点
、
路口驶入车道中心线和路口驶出车道中心线；所述根据行驶参考数据生成参考线具体为：根据最大外接圆方法在所述路口驶入车道中心线和路口驶出车道中心线上确定中间点；将所述路口驶入点作为起点以及将所述路口驶出点作为终点，将所述起点
、
所述中间点以及所述终点连接而成的曲线作为所述参考线
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述参考线进行碰撞检测以确定路沿线具体为：获取所述参考线与所有路口障碍物边界线之间的距离；将满足预设条件的所述距离对应的路口障碍物边界线确定为路沿线，所述预设条件为所述距离小于车辆宽度或者小于预设阈值
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述基于所述参考线
、
所述路沿线以及车辆参数信息中至少两种确定约束条件具体包括：基于所述参考线和所述路沿线进行边界搜索以获得优化边界线；和
/
或，基于所述参考线和所述车辆参数信息获得车辆曲率约束；将所述优化边界线和
/
或所述车辆曲率约束确定为所述约束条件
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述参考线和所述路沿线进行边界搜索以获得优化边界线具体为：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒畅，熊小东，彭超，
申请(专利权)人：安徽蔚来智驾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：