CN113479199A - 开放区域避障方法、车辆和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种开放区域避障方法、车辆和计算机可读存储介质，其中，开放区域避障方法包括：获取障碍物信息、车辆信息，以及开放区域的边界信息；判断障碍物与车辆的距离是否小于绕障决策距离，生成第一判断结果；在第一判断结果为是时，根据障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线；基于参考线生成绕障轨迹。通过本申请的技术方案，能够使无人驾驶的车辆在无结构化道路上生成绕障轨迹，避开障碍物，从而使车辆顺畅的行驶。

Description

开放区域避障方法、车辆和计算机可读存储介质

技术领域

本申请属于无人驾驶技术领域，具体而言，涉及一种开放区域避障方法、车辆和计算机可读存储介质。

背景技术

在无人驾驶领域中，无人车辆在行车过程中，前方往往会遇到障碍物阻塞行驶轨迹，这时就需要无人车辆规划模块根据环境信息规划出一条合理的避障轨迹，用来开障碍物，使得无人车辆顺畅地行驶。

为了生成合适的避障轨迹，需要给规划模块提供一条合适的参考线。目前提供参考线方式往往基于结构化道路，将车道中心线作为参考线。这种方法仅仅适用于具有结构化道路的环境。但一些工程车，比如矿车，其工作环境是矿区，往往都是一些临时道路，或是在空旷区域，无结构化道路，当遇到障碍物时，该方式就体现出其局限性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本申请的一个目的在于提供一种开放区域避障方法。

本申请的另一个目的在于提供一种车辆。

本申请的又一个目的在于提供一种车辆。

本申请的再一个目的在于提供一种计算机可读存储介质。

为了实现上述至少一个目的，根据本申请的第一方面技术方案，提出了一种开放区域避障方法，包括：获取障碍物信息、车辆信息、以及开放区域的边界信息；判断障碍物与车辆的距离是否小于绕障决策距离，生成第一判断结果；在第一判断结果为是时，根据障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线；基于参考线生成绕障轨迹。

根据本申请提出的开放区域避障方法，在障碍物与车辆的距离小于绕障决策距离时，根据障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线，然后基于参考线生成绕障轨迹。不同于基于结构化道路，将车道中心线作为参考线，而是通过障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中的至少一者生成参考线，从而使车辆在临时道路、空旷区域或无结构化道路上，遇到障碍物时，能够根据参考线生成绕障轨迹，避开障碍物，顺畅地行驶。

另外，本申请提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，在第一判断结果为是时，根据障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中至少一者，生成参考线，具体包括：在第一判断结果为是时，判断是否获得开放区域的边界信息，生成第二判断结果；在第二判断结果为是时，根据开放区域的边界信息生成参考线。

在该技术方案中，在障碍物与车辆的距离小于安全距离，并且可以获得开放区域的边界信息时，根据开放区域的边界信息生成参考线，有利于车辆在没有车道中心线的临时道路等无结构化道路上行驶时，生成参考线，进而生成绕障轨迹，在遇到障碍物时避开障碍物。

上述技术方案中，开放区域避障方法还包括：在第二判断结果为否时，判断当前车辆是否有行驶轨迹，生成第三判断结果；在第三判断结果为是时，判断障碍物是否会阻塞行驶轨迹，生成第四判断结果；在第四判断结果为是时，将行驶轨迹作为参考线。

在该技术方案中，在不能获得开放区域的边界信息，但当前车辆有行驶轨迹，并且障碍物会阻塞行驶轨迹时，将行驶轨迹作为参考线，能够使车辆在没有车道中心线的无结构化道路上行驶，并且不能获得开放区域的边界信息时，生成参考线，进而生成绕障轨迹，在遇到障碍物时避开障碍物。

上述技术方案中，开放区域避障方法还包括：在第三判断结果为否时，判断障碍物是否在车辆前方的预设范围内，生成第五判断结果；在第五判断结果为是时，基于车辆位置与阻塞障碍物位置，连接成一条直线，作为参考线。

在该技术方案中，在不能获得开放区域的边界信息，且当前车辆没有行驶轨迹时，如果障碍物在车辆前方的预设范围内，那么基于车辆位置与阻塞障碍物位置，连接成一条直线作为参考线，能够使车辆在没有车道中心线的无结构化道路上行驶，并且不能获得开放区域的边界信息与当前车辆行驶轨迹时，生成参考线，进而生成绕障轨迹，在遇到障碍物时避开障碍物。

上述技术方案中，开放区域避障方法，在第二判断结果为是时，根据开放区域左右边界生成参考线，具体包括：根据开放区域的边界信息生成维诺图；剔除维诺图中与障碍物相交的维诺边；根据剩下的维诺边生成一条曲线；对曲线进行平滑，作为参考线。

在该技术方案中，在可以获得开放区域的边界信息时，首先根据开放区域的边界信息生成维诺图，然后剔除不合适的维诺边，例如与障碍物相交的维诺边，最后根据剩下的维诺边生成一条曲线，对该曲线进行平滑，把该曲线作为参考线。通过生成维诺图，进而生成参考线，由于维诺图具有根据点集划分的区域到点的距离最近的特点，能够规避障碍物生成最佳路径。

上述技术方案中，绕障决策距离根据车辆与障碍物的速度差确定。

在该技术方案中，障碍物可以是静止的物体，也可以是移动的物体。障碍物为静止的物体时，障碍物的速度为零，根据车辆的速度可以判断两者之间的绕障决策距离。障碍物为移动的物体时，绕障决策距离根据车辆的速度与障碍物的速度差确定。车辆与障碍物的速度差为车辆与障碍物的相对速度。

上述技术方案中，开放区域避障方法，基于参考线生成绕障轨迹，具体包括：获取决策指令；判断决策指令是否产生绕障决策，生成第六判断结果；在第六判断结果为是时，基于参考线构建弗莱纳坐标系，将车辆以及障碍物投影到弗莱纳坐标系；在障碍物左右两侧取出多个点；生成车辆位置到多个点位置的多个曲线；根据障碍物的位置、曲线曲率、行驶距离和侧向速度，从多个曲线中选择一个曲线作为绕障前段轨迹；当车辆到达绕障前段轨迹终点后，根据障碍物的位置、曲线曲率、行驶距离和侧向速度，从车辆前方的参考线上取出对应点；生成车辆位置到对应点位置的曲线，作为绕障后段轨迹；当车辆到对应点后，绕障结束。

在该技术方案中，在获取产生绕障决策的决策指令时，基于参考线构建弗莱纳坐标系，将车辆以及障碍物投影到弗莱纳坐标系，基于弗莱纳坐标系，可以将自动驾驶车辆每时每刻的位置状态分解在横向位移和纵向位移两个方向来描述车辆的运动状态，从而在轨迹曲线拟合时，减少处理坐标信息的工作量。然后在障碍物左右两侧取出多个点，生成车辆位置到多个点位置的多个曲线，根据障碍物的位置、曲线曲率、行驶距离和侧向速度，从多个曲线中选择一个曲线作为绕障前段轨迹。当车辆到达绕障前段轨迹终点后，根据障碍物的位置、曲线曲率、行驶距离和侧向速度，从车辆前方的参考线上取出对应点，生成车辆位置到对应点位置的曲线作为绕障后段轨迹。当车辆到对应点后，绕障结束，车辆回归原来行驶路径上。通过基于参考线构建弗莱纳坐标系，能够规划出绕障轨迹，使车辆规避障碍物。

上述技术方案中，在弗莱纳坐标系下，根据五次多项式算法和/或杜宾曲线算法和/或Reeds-Shepp曲线算法，生成车辆位置到多个点位置的多个曲线；在弗莱纳坐标系下，根据五次多项式算法和/或杜宾曲线算法和/或Reeds-Shepp曲线算法，生成车辆位置到对应点位置的曲线，作为绕障后段轨迹。

在该技术方案中，通过五次多项式算法或者杜宾曲线算法或者Reeds-Shepp曲线算法，生成车辆位置到多个点位置的多个曲线，多个曲线为车辆位置到多个点位置的最短路径。通过五次多项式算法或者杜宾曲线算法或者Reeds-Shepp曲线算法，生成车辆位置到对应点位置的曲线作为绕障后段轨迹，绕障后段轨迹为车辆位置到对应点位置的最短路径。

本申请的第二方面的技术方案提供了一种车辆，包括：获取模块，用于获取障碍物信息、车辆信息，以及开放区域的边界信息；判断模块，用于判断障碍物与车辆的距离是否小于安全距离，生成第一判断结果；生成模块，用于在第一判断结果为是时，根据障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线；生成模块还用于基于参考线生成绕障轨迹。

在该技术方案中，车辆包括获取模块、判断模块和生成模块。获取模块用于获取障碍物信息、车辆信息，以及开放区域的边界信息。判断模块用于判断障碍物与车辆的距离是否小于安全距离，生成第一判断结果。生成模块用于在第一判断结果为是时，根据障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线。生成模块还用于基于参考线生成绕障轨迹。通过获取模块、判断模块和生成模块，车辆能够在没有车道中心线的无结构化道路上，生成绕障轨迹，在遇到障碍物时避开障碍物。

本申请的第三方面的技术方案提供了一种车辆，包括：存储器和处理器，其中，存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序或指令，处理器执行计算机程序时实现第一方面技术方案中任一项的开放区域避障方法的步骤，故而具有上述第一方面任一技术方案的技术效果，在此不再赘述。

本申请的第四方面的技术方案提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，计算机程序或指令被处理器执行时实现第一方面技术方案中任一项的开放区域避障方法的步骤，故而具有上述第一方面任一技术方案的技术效果，在此不再赘述。

根据本申请的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过根本申请的实施例的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请一个实施例的开放区域避障方法的工作流程示意图；

图2为本申请一个实施例的开放区域避障方法的工作流程示意图；

图3为本申请一个实施例的开放区域避障方法的工作流程示意图；

图4为本申请一个实施例的开放区域避障方法的工作流程示意图；

图5为本申请一个实施例的开放区域避障方法的工作流程示意图；

图6为本申请一个实施例的开放区域避障方法的工作流程示意图；

图7为本申请一个实施例的车辆的结构示意框图；

图8为本申请另一个实施例的车辆的结构示意框图；

图9为本申请一个实施例的基于可行驶区域生成参考线的示意图；

图10为本申请一个实施例的基于行驶轨迹生成参考线的示意图；

图11为本申请一个实施例的基于位置生成参考线的示意图；

图12为本申请一个实施例的开放区域避障方法的工作流程示意图。

其中，图7和图8中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10：车辆；100：获取模块；200：判断模块；300：生成模块；400：存储器；500：处理器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图12描述本申请一些实施例。

如图1所示，根据本发明提出的一个实施例的开放区域避障方法，包括：

步骤S102：获取障碍物信息、车辆信息、以及开放区域的边界信息；

步骤S104：判断障碍物与车辆的距离是否小于绕障决策距离，生成第一判断结果；

步骤S106：在第一判断结果为是时，根据障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中的至少一者生成参考线；

步骤S108：基于参考线生成绕障轨迹。

在该实施例中，首先获取障碍物信息、车辆信息、以及开放区域的边界信息，然后在障碍物与车辆的距离小于绕障决策距离时，根据障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线，最后基于参考线生成绕障轨迹。不同于基于结构化道路，将车道中心线作为参考线，而是通过障碍物信息、车辆信息和开放区域的边界信息中的至少一者生成参考线，从而使车辆在临时道路、空旷区域或无结构化道路上，遇到障碍物时，能够根据参考线生成绕障轨迹，避开障碍物，顺畅地行驶。其中，绕障决策距离为预先设定一个时距，时距单位为秒，然后时距乘以相对速度，得到的一个距离。或者说，绕障决策距离为时距和相对速度这两者之间的乘积，其中，时距为预先设定的数值，其单位为秒，相对速度是指车辆相对于障碍物的相对速度。

如图2所示，根据本发明提出的一个实施例的开放区域避障方法，具体包括以下流程步骤：

步骤S202：获取障碍物信息、车辆信息，以及开放区域的边界信息；

步骤S204：判断障碍物与车辆的距离是否小于绕障决策距离，生成第一判断结果；

步骤S206：在第一判断结果为是时，判断是否获得开放区域的边界信息，生成第二判断结果；

步骤S208：在第二判断结果为是时，根据开放区域的边界生成参考线。

在该实施例中，在障碍物与车辆的距离小于绕障决策距离，并且可以获得开放区域的边界信息时，根据开放区域的边界信息生成参考线，有利于车辆在没有车道中心线的临时道路等无结构化道路上行驶时，生成参考线，进而生成绕障轨迹，在遇到障碍物时避开障碍物。

如图3所示，根据本发明提出的一个实施例的开放区域避障方法，具体包括以下流程步骤：

步骤S302：获取障碍物信息、车辆信息，以及开放区域的边界信息；

步骤S304：判断障碍物与车辆的距离是否小于绕障决策距离，生成第一判断结果；

步骤S306：在第一判断结果为是时，判断是否获得开放区域的边界信息，生成第二判断结果；

步骤S308：在第二判断结果为否时，判断当前车辆是否有行驶轨迹，生成第三判断结果；

步骤S310：在第三判断结果为是时，判断障碍物是否会阻塞行驶轨迹，生成第四判断结果；

步骤S312：在第四判断结果为是时，将行驶轨迹作为参考线。

在该实施例中，在不能获得开放区域的边界信息，但当前车辆有行驶轨迹，并且障碍物会阻塞行驶轨迹时，将行驶轨迹作为参考线，能够使车辆在没有车道中心线的无结构化道路上行驶，并且不能获得开放区域的边界信息时，生成参考线，进而生成绕障轨迹，在遇到障碍物时避开障碍物。

如图4所示，根据本发明提出的一个实施例的开放区域避障方法，具体包括以下流程步骤：

步骤S402：获取障碍物信息、车辆信息，以及开放区域的边界信息；

步骤S404：判断障碍物与车辆的距离是否小于绕障决策距离，生成第一判断结果；

步骤S406：在第一判断结果为是时，判断是否获得开放区域的边界信息，生成第二判断结果；

步骤S408：在第二判断结果为否时，判断当前车辆是否有行驶轨迹，生成第三判断结果；

步骤S410：在第三判断结果为否时，判断障碍物是否在车辆前方的预设范围内，生成第五判断结果；

步骤S412：在第五判断结果为是时，基于车辆位置与阻塞障碍物位置，连接成一条直线，作为参考线。

在该实施例中，在不能获得开放区域的边界信息，且当前车辆没有行驶轨迹时，如果障碍物在车辆前方的预设范围内，那么基于车辆位置与阻塞障碍物位置，连接成一条直线作为参考线，能够使车辆在没有车道中心线的无结构化道路上行驶，并且不能获得开放区域的边界信息与当前车辆行驶轨迹时，生成参考线，进而生成绕障轨迹，在遇到障碍物时避开障碍物。

如图5所示，根据本发明提出的一个实施例的开放区域避障方法，在第二判断结果为是时，根据开放区域左右边界生成参考线，具体包括以下流程步骤：

步骤S502：根据开放区域的边界信息生成维诺图；

步骤S504：剔除维诺图中与障碍物相交的维诺边；

步骤S506：根据剩下的维诺边生成一条曲线；

步骤S508：对曲线进行平滑，作为参考线。

在该实施例中，在可以获得开放区域的边界信息时，首先根据开放区域的边界信息生成维诺图，然后剔除不合适的维诺边，例如与障碍物相交的维诺边，最后根据剩下的维诺边生成一条曲线，对该曲线进行平滑，把该曲线作为参考线。通过生成维诺图，进而生成参考线，由于维诺图具有根据点集划分的区域到点的距离最近的特点，能够规避障碍物生成最佳路径。

在上述实施例中，绕障决策距离根据车辆与障碍物的速度差确定。具体地，障碍物可以是静止的物体，也可以是移动的物体。障碍物为静止的物体时，障碍物的速度为零，根据车辆的速度可以判断两者之间的绕障决策距离。障碍物为移动的物体时，绕障决策距离根据车辆的速度与障碍物的速度差确定。车辆与障碍物的速度差为车辆与障碍物的相对速度。

如图6所示，根据本发明提出的一个实施例的开放区域避障方法，基于参考线生成绕障轨迹，具体包括以下流程步骤：

步骤S602：获取决策指令；

步骤S604：判断决策指令是否产生绕障决策，生成第六判断结果；

步骤S606：在第六判断结果为是时，基于参考线构建弗莱纳坐标系，将车辆以及障碍物投影到弗莱纳坐标系；

步骤S608：在障碍物左右两侧取出多个点；

步骤S610：生成车辆位置到多个点位置的多个曲线；

步骤S612：根据障碍物的位置、曲线曲率、行驶距离和侧向速度，从多个曲线中选择一个曲线作为绕障前段轨迹；

步骤S614：当车辆到达绕障前段轨迹终点后，根据障碍物的位置、曲线曲率、行驶距离和侧向速度，从车辆前方的参考线上取出对应点；

步骤S616：生成车辆位置到对应点位置的曲线，作为绕障后段轨迹；

步骤S618：当车辆到对应点后，绕障结束。

在该实施例中，在获取产生绕障决策的决策指令时，基于参考线构建弗莱纳坐标系，将车辆以及障碍物投影到弗莱纳坐标系，基于弗莱纳坐标系，可以将自动驾驶车辆每时每刻的位置状态分解在横向位移和纵向位移两个方向来描述车辆的运动状态，从而在轨迹曲线拟合时，减少处理坐标信息的工作量。然后在障碍物左右两侧取出多个点，生成车辆位置到多个点位置的多个曲线，根据障碍物的位置、曲线曲率、行驶距离和侧向速度，从多个曲线中选择一个曲线作为绕障前段轨迹。当车辆到达绕障前段轨迹终点后，根据障碍物的位置、曲线曲率、行驶距离和侧向速度，从车辆前方的参考线上取出对应点，生成车辆位置到对应点位置的曲线作为绕障后段轨迹。当车辆到对应点后，绕障结束，车辆回归原来行驶路径上。通过基于参考线构建弗莱纳坐标系，能够规划出绕障轨迹，使车辆规避障碍物。

在上述实施例中，在弗莱纳坐标系下，通过五次多项式算法或者杜宾曲线算法或者Reeds-Shepp曲线算法，生成车辆位置到多个点位置的多个曲线，多个曲线为车辆位置到多个点位置的最短路径。通过五次多项式算法或者杜宾曲线算法或者Reeds-Shepp曲线算法，生成车辆位置到对应点位置的曲线作为绕障后段轨迹，绕障后段轨迹为车辆位置到对应点位置的最短路径。

如图7所示，本发明的另一个实施例提供了一种车辆10，包括：获取模块100，用于获取障碍物信息、车辆10信息，以及开放区域的边界信息；判断模块200，用于判断障碍物与车辆10的距离是否小于安全距离，生成第一判断结果；生成模块300，用于在第一判断结果为是时，根据障碍物信息、车辆10信息和开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线；生成模块300还用于基于参考线生成绕障轨迹。

在该实施例中，车辆10包括获取模块100、判断模块200和生成模块300。获取模块100用于获取障碍物信息、车辆10信息，以及开放区域的边界信息。判断模块200用于判断障碍物与车辆10的距离是否小于安全距离，生成第一判断结果。生成模块300用于在第一判断结果为是时，根据障碍物信息、车辆10信息和开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线。生成模块300还用于基于参考线生成绕障轨迹。通过获取模块100、判断模块200和生成模块300，车辆10能够在没有车道中心线的无结构化道路上，生成绕障轨迹，在遇到障碍物时避开障碍物。

如图8所示，本发明的又一个实施例提供了一种车辆10，包括：存储器400和处理器500，其中，存储器400上存储有可在处理器500上运行的计算机程序或指令，处理器500执行计算机程序时实现上述任一项实施例的开放区域避障方法的步骤，故而具有上述任一项实施例的技术效果，在此不再赘述。

本发明的再一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机程序或指令被处理器执行时实现上述任一项实施例的开放区域避障方法的步骤，故而具有上述任一项实施例的技术效果，在此不再赘述。

如图9、图10、和图11所示，根据本申请提出的一个具体的实施例来详细描述本申请提供的开放区域避障方法。不同于现有的基于车道中心线的避障方式，该方法生成参考线有三种形式：1.基于可行驶区域生成参考线；2.基于行驶轨迹生成参考线；3.基于障碍物与本车位置生成参考线。

为了实现上述技术目的，本申请的设计方案是，从感知定位模块获取可行驶区域、障碍物信息以及本车信息，综合可行驶区域、行车轨迹以及本车与障碍物位置信息生成参考线，基于该参考线建立Frenet-Serret坐标系(弗莱纳坐标系)，结合五次多项式或者Dubin曲线(杜宾曲线)或者Reeds-Shepp曲线等算法规划出绕障轨迹。

如图12所示，具体工作流程如下：

步骤S700：感知模块获取障碍物信息，以及可行驶区域，传递到决策规划模块；

步骤S702：判断障碍物与车辆的距离是否小于安全距离，安全距离根据车辆与障碍物的速度差决定，若否，则不产生绕障决策，进入步骤S728；若是，则进入步骤S704；

步骤S704：判断从感知模块是否获得可行驶区域左右边界信息，若否则进入步骤S706，若是则进入步骤S708；

步骤S706：判断当前帧车辆是否有行驶轨迹，若否则进入步骤S710；若是则进入步骤S712；

步骤S708：根据可行驶区域左右边界生成Voronoi Diagram(维诺图)，从中剔除不合适的(比如与障碍物相交等)的Voronoi Edge(维诺边)；再根据剩下的Voronoi Edge(维诺边)生成一条合适的曲线，对该曲线进行平滑，作为参考线，进入步骤S714；

步骤S710：检查障碍物是否在车辆前方一定角度范围内，若否则进入S728，若是则基于车辆位置与阻塞障碍物位置，连接成一条直线，作为参考线，进入步骤S714；

步骤S712：检查障碍物是否会阻塞行驶轨迹，若否则进入步骤S728，若是则将行驶轨迹作为参考线，进入步骤S714；

步骤S714：判断来自外部的决策指令，若不允许决策则进入步骤S728，若允许决策，则产生绕障决策，进入步骤S716；

步骤S716：基于临时参考线构建Frenet-Serret坐标系(弗莱纳坐标系)，将车辆以及阻塞障碍物投影到该Frenet-Serret坐标系(弗莱纳坐标系)；

步骤S718：在障碍物左右两侧取出合适点A.B.C等；

步骤S720：在Frenet-Serret坐标系(弗莱纳坐标系)下，通过五次多项式或者Dubin曲线(杜宾曲线)或者Reeds-Shepp曲线等算法生成车辆位置到上述点位置的曲线a,b,c等。然后从中选择合适(考虑是否与障碍物碰撞、曲率是否合适、行驶距离、侧向速度等因素)的曲线作为绕障前段轨迹；

步骤S722：当车辆到达绕障前段轨迹终点后，从车辆前方合适距离(考虑是否与障碍物碰撞、曲率是否合适、行驶距离、侧向速度等因素)的参考线上取出对应点Z；

步骤S724：在Frenet-Serret坐标系(弗莱纳坐标系)下，通过五次多项式或者Dubin曲线(杜宾曲线)或者Reeds-Shepp曲线等算法生成车辆位置到Z点位置的曲线z，作为绕障后段轨迹；

步骤S726：当车辆到达Z点后，绕障结束，回归原来行驶路径上；

步骤S728：结束此决策规划流程。

替代方案中，需要请额外专业团队在开放区域制作高精地图，相当于制作虚拟的车道线发送到规划模块作为规划参考线。

综上，本具体实施例具有以下有益效果：提供新的绕障轨迹规划方式，针对开放环境/区域(无车道线)行驶过程中遇障碍物安全避开问题，不需要依靠结构化道路，自适应生成参考线用于规划模块生成行驶轨迹。

在本申请中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本申请的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种开放区域避障方法，其特征在于，包括：

获取障碍物信息、车辆信息，以及开放区域的边界信息；

判断障碍物与车辆的距离是否小于绕障决策距离，生成第一判断结果；

在所述第一判断结果为是时，根据所述障碍物信息、所述车辆信息和所述开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线；

基于所述参考线生成绕障轨迹。

2.根据权利要求1所述的开放区域避障方法，其特征在于，所述在所述第一判断结果为是时，根据所述障碍物信息、所述车辆信息和所述开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线，具体包括：

在所述第一判断结果为是时，判断是否获得开放区域的边界信息，生成第二判断结果；

在所述第二判断结果为是时，根据开放区域的边界信息生成参考线。

3.根据权利要求2所述的开放区域避障方法，其特征在于，所述开放区域避障方法还包括：

在所述第二判断结果为否时，判断当前车辆是否有行驶轨迹，生成第三判断结果；

在所述第三判断结果为是时，判断障碍物是否会阻塞行驶轨迹，生成第四判断结果；

在所述第四判断结果为是时，将所述行驶轨迹作为参考线。

4.根据权利要求3所述的开放区域避障方法，其特征在于，开放区域避障方法还包括：

在所述第三判断结果为否时，判断障碍物是否在车辆前方的预设范围内，生成第五判断结果；

在所述第五判断结果为是时，基于车辆位置与阻塞障碍物位置，连接成一条直线，作为参考线。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的开放区域避障方法，其特征在于，所述在所述第二判断结果为是时，根据开放区域左右边界生成参考线，具体包括：

根据所述开放区域的边界信息生成维诺图；

剔除所述维诺图中与障碍物相交的维诺边；

根据剩下的维诺边生成一条曲线；

对所述曲线进行平滑，作为参考线。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的开放区域避障方法，其特征在于，

所述绕障决策距离根据车辆与所述障碍物的速度差确定。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的开放区域避障方法，其特征在于，所述基于所述参考线生成绕障轨迹，具体包括：

获取决策指令；

判断所述决策指令是否产生绕障决策，生成第六判断结果；

在所述第六判断结果为是时，基于所述参考线构建弗莱纳坐标系，将车辆以及障碍物投影到所述弗莱纳坐标系；

在障碍物左右两侧取出多个点；

生成车辆位置到多个点位置的多个曲线；

根据障碍物的位置、曲线曲率、行驶距离和侧向速度，从多个所述曲线中选择一个曲线作为绕障前段轨迹；

当车辆到达绕障前段轨迹终点后，根据障碍物的位置、曲线曲率、行驶距离和侧向速度，从车辆前方的所述参考线上取出对应点；

生成车辆位置到对应点位置的曲线，作为绕障后段轨迹；

当车辆到所述对应点后，绕障结束。

8.根据权利要求7所述的开放区域避障方法，其特征在于，

在弗莱纳坐标系下，根据五次多项式算法和/或杜宾曲线算法和/或Reeds-Shepp曲线算法，生成车辆位置到多个所述点位置的多个曲线；

在弗莱纳坐标系下，根据五次多项式算法和/或杜宾曲线算法和/或Reeds-Shepp曲线算法，生成车辆位置到所述对应点位置的曲线，作为绕障后段轨迹。

9.一种车辆，其特征在于，包括：

获取模块(100)，用于获取障碍物信息、车辆信息，以及开放区域的边界信息；

判断模块(200)，用于判断障碍物与车辆的距离是否小于安全距离，生成第一判断结果；

生成模块(300)，用于在所述第一判断结果为是时，根据所述障碍物信息、所述车辆信息和所述开放区域的边界信息中的至少一者，生成参考线；

所述生成模块(300)还用于基于所述参考线生成绕障轨迹。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

存储器(400)和处理器(500)，其中，所述存储器(400)上存储有可在所述处理器(500)上运行的计算机程序或指令，所述处理器(500)执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任一项所述的开放区域避障方法的步骤。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，其特征在于，所述计算机程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的开放区域避障方法的步骤。

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