【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动驾驶车辆路径规划领域，特别是涉及一种越野环境的动态人工势场构建方法、系统及电子设备。
技术介绍
1、自动驾驶车辆在越野环境中行驶时要面临复杂的地形和多种类的障碍物。在进行路径规划时，应用人工势场法可以通过对不同类型的障碍物分配不同的势场函数的方法来有区别地对待不同类型的障碍物。
2、对于自动驾驶车辆，在结构化道路下的研究比较多，而在越野环境下研究较少，很多结构化道路的风险评估和路径规划方法不能直接应用到越野环境中。在越野环境中，应用传统的人工势场法构建势场时，障碍物产生的势场往往在各个方向是均匀分布的，为保证安全性，势场值的大小设置需要保证在纵向为车辆避撞留出合适的空间，然而这一设置容易使得车辆在侧向与障碍物需要保持的距离过大，因此在通过狭窄空间时，很可能因为侧向距离不够大而使得车辆产生不必要的绕行，从而增大路径的长度。因此，目前构建障碍物势场的方法应用于越野环境的障碍物势场的构建，存在势场构建不准确的问题，从而导致自动驾驶车辆规划的路径产生不必要的绕行。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种越野环境的动态人工势场构建方法、系统及电子设备，以提高越野环境下障碍物势场构建的准确性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案。
3、一种越野环境的动态人工势场构建方法，包括：获取当前越野环境的障碍物坐标、地形点坐标和自动驾驶车辆的自车航向角；所述障碍物坐标包括可通过障碍物的坐标和不可通过障碍物的坐标。
4、根据
5、根据所述地形点坐标，确定当前越野环境的地形势场。
6、根据所述障碍物动态人工势场和所述地形势场，确定当前越野环境的总势场，以根据所述总势场进行自动驾驶车辆的路径规划。
7、可选地，根据所述障碍物坐标和所述自车航向角，确定障碍物动态人工势场，具体包括：根据所述可通过障碍物的坐标和所述自车航向角，确定可通过障碍物势场。
8、根据所述不可通过障碍物的坐标和所述自车航向角，确定不可通过障碍物势场。
9、根据所述可通过障碍物势场和所述不可通过障碍物势场，确定障碍物动态人工势场。
10、可选地，根据所述可通过障碍物的坐标和所述自车航向角，确定可通过障碍物势场，具体包括：利用公式，确定所述可通过障碍物势场；其中，pci为第i个可通过障碍物在(x，y)点产生的势场；（x0i,y0i）为第i个可通过障碍物的坐标；α为自车航向角；kxy1为可通过障碍物势场沿着自车航向角方向的变形程度；kwx1为势场宽度系数；kin1为第一势场强度系数，所述第一势场强度系数是根据可通过障碍物的类型、环境能见度、道路附着系数和自车速度确定的。
11、可选地，根据所述不可通过障碍物的坐标和所述自车航向角，确定不可通过障碍物势场，具体包括：利用公式，确定不可通过障碍物势场；其中，pncj为第j个不可通过障碍物在(x，y)点产生的势场；（x0j,y0j）为第j个不可通过障碍物的坐标；α为自车航向角；kxy2为不可通过障碍物势场沿着自车航向角方向的变形程度；r0表示障碍物的大小；kin2为第二势场强度系数，所述第二势场强度系数是根据不可通过障碍物的类型、环境能见度、道路附着系数和自车速度确定的；β为第一待定系数。
12、可选地，根据所述可通过障碍物势场和所述不可通过障碍物势场，确定障碍物动态人工势场，具体包括：利用公式确定障碍物动态人工势场；其中，po为障碍物动态人工势场；pci为第i个可通过障碍物在(x，y)点产生的势场；pncj为第j个不可通过障碍物在(x，y)点产生的势场；i为第i个可通过障碍物，i=1,2,3，...，i；j为第j个不可通过障碍物，j=1,2,3，...，j。
13、可选地，根据所述地形点坐标，确定当前越野环境的地形势场，具体包括：利用公式，确定当前越野环境的地形势场；其中，pg为地形点（xg，yg，zg）处的地形势场；kg为第二待定系数，grad(zg)指地形点高度zg对xg、yg的梯度。
14、一种越野环境的动态人工势场构建系统，包括：数据获取模块，用于获取当前越野环境的障碍物坐标、地形点坐标和自动驾驶车辆的自车航向角；所述障碍物坐标包括可通过障碍物的坐标和不可通过障碍物的坐标。
15、障碍物势场构建模块，用于根据所述障碍物坐标和所述自车航向角，确定障碍物动态人工势场。
16、地形势场构建模块，用于根据所述地形点坐标，确定当前越野环境的地形势场。
17、总势场构建模块，用于根据所述障碍物动态人工势场和所述地形势场，确定当前越野环境的总势场，以根据所述总势场进行自动驾驶车辆的路径规划。
18、一种电子设备，包括：存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述的越野环境的动态人工势场构建方法。
19、可选地，所述存储器为可读存储介质。
20、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的越野环境的动态人工势场构建方法、系统及电子设备，通过获取可通过障碍物坐标和不可通过障碍物坐标，分别基于自车航向角构建可通过障碍物势场和不可通过障碍物势场，从而得到障碍物动态人工势场，再根据地形坐标点，构建地形势场，最后将障碍物动态人工势场和地形势场求和，得到当前越野环境的总势场，以进行自动驾驶车辆的路径规划。本专利技术对于单一静止障碍物建立的人工势场不再是传统的均匀分布的势场，而是随着自车航向角的改变而改变的非均匀分布的势场，这使得自动驾驶车辆在纵向能与障碍物保持合理避撞距离的同时，又能在侧向更接近障碍物，有助于车辆通过狭窄空间，避免车辆在狭窄空间前停车，提高了越野环境下障碍物势场构建的准确性。
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1.一种越野环境的动态人工势场构建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的越野环境的动态人工势场构建方法，其特征在于，根据所述障碍物坐标和所述自车航向角，确定障碍物动态人工势场，具体包括：
3.根据权利要求2所述的越野环境的动态人工势场构建方法，其特征在于，根据所述可通过障碍物的坐标和所述自车航向角，确定可通过障碍物势场，具体包括：
4.根据权利要求2所述的越野环境的动态人工势场构建方法，其特征在于，根据所述不可通过障碍物的坐标和所述自车航向角，确定不可通过障碍物势场，具体包括：
5.根据权利要求2所述的越野环境的动态人工势场构建方法，其特征在于，根据所述可通过障碍物势场和所述不可通过障碍物势场，确定障碍物动态人工势场，具体包括：
6.根据权利要求1所述的越野环境的动态人工势场构建方法，其特征在于，根据所述地形点坐标，确定当前越野环境的地形势场，具体包括：
7.一种越野环境的动态人工势场构建系统，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器及处理器，所述存储器用于存储计
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述存储器为可读存储介质。
...【技术特征摘要】
1.一种越野环境的动态人工势场构建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的越野环境的动态人工势场构建方法，其特征在于，根据所述障碍物坐标和所述自车航向角，确定障碍物动态人工势场，具体包括：
3.根据权利要求2所述的越野环境的动态人工势场构建方法，其特征在于，根据所述可通过障碍物的坐标和所述自车航向角，确定可通过障碍物势场，具体包括：
4.根据权利要求2所述的越野环境的动态人工势场构建方法，其特征在于，根据所述不可通过障碍物的坐标和所述自车航向角，确定不可通过障碍物势场，具体包括：
5.根据权利要求2所述的越野环境的动态人工势场构建方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂士达，谢雨佳，刘辉，韩立金，廖志昊，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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