CN115179970B - 一种路径规划的方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及路径规划技术领域,公开了一种路径规划的方法、装置、电子设备及存储介质,所述一种路径规划的方法包括:根据采集的障碍物数据,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界;在虚拟障碍物边界与道路引导线之间的位置关系满足第一预设条件时,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离;在所述距离大于等于第一设定阈值时,将满足所述第一预设条件的虚拟障碍物边界确定为目标虚拟障碍物边界,并通过将所述目标虚拟障碍物边界向车道内侧偏移预设距离,获得绕障参考线;根据所述绕障参考线和道路引导线,确定自车的目标规划路径。旨在解决自车卡障碍物边界所造成的绕障行驶卡顿问题的同时控制自车靠近车道右侧的道路引导线进行行驶。
Description
技术领域
本发明涉及路径规划的技术领域,特别是涉及一种路径规划的方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
路径规划作为运动规划的重要组成部分,主要作用是接收上游感知、地图、定位和决策数据,通过对当前环境的整合,实时规划出局部范围内安全和平滑的可行路径点序列。当前在结构化道路中的路径规划算法,通常基于Frenet坐标系设计,这类路径规划算法会先根据道路结构生成一条道路引导线,将这条引导线作为原始的参考路径,同时将障碍物边界进行膨胀生成一个凸空间,然后将路径规划问题转换为在凸空间内的二次规划(Quadratic Program,QP)问题。
常用的QP代价函数一般包括两项:光滑项和引导项,约束条件为横向上的障碍物上下边界和车辆动力学限制。该类算法的效果是在规划路径时,会在保证自车安全避障的前提下,使自车尽量贴近道路引导线行驶。在一般情况下车辆在城市道路上一般进行居中行驶,而在较宽的车道中需要让出其他社会车辆的通行空间即靠右行驶。
而对于自车在较宽的车道中为了让出其他车辆的通行空间,需要靠右行驶这样的场景下,当前算法的难点在于:为了达到控制自车尽快回到道路引导线这一目的,在绕障场景下的自车的规划路径会非常贴近障碍物的膨胀边界,此情况下若感知和定位模块出现轻微的角度、位置波动,自车将会与障碍物膨胀边界发生碰撞,造成路径求解失败,从而导致自车卡障碍物边界出现绕障行驶卡顿。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种路径规划的方法、装置、电子设备及存储介质。旨在解决自车卡障碍物边界所造成的绕障行驶卡顿问题的同时控制自车靠近车道右侧的道路引导线进行行驶。
本发明提供的一种路径规划的方法,所述方法包括:
根据采集的障碍物数据,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界;
在虚拟障碍物边界与道路引导线之间的位置关系满足第一预设条件时,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离;
在所述距离大于等于第一设定阈值时,将满足所述第一预设条件的虚拟障碍物边界确定为目标虚拟障碍物边界,并通过将所述目标虚拟障碍物边界向车道内侧偏移预设距离,获得绕障参考线;
根据所述绕障参考线和道路引导线,确定自车的目标规划路径。
可选地,所述方法还包括:
在所述距离小于第一设定阈值且大于第二设定阈值时,获取自车左右两侧的虚拟障碍物边界的中点;
通过获取的所述中点构造绕障参考线。
可选地,所述根据所述绕障参考线和道路引导线,确定自车的目标规划路径,包括:
在虚拟障碍物边界未影响自车沿道路引导线行驶的第一道路段,通过所述第一道路段的道路引导线构建自车在所述第一道路段中的目标规划路径;
在虚拟障碍物边界影响自车沿所述道路引导线行驶的第二道路段,通过所述第二道路段中的绕障参考线构建自车在所述第二道路段中的目标规划路径。
可选地,所述在虚拟障碍物边界影响自车沿所述道路引导线行驶的第二道路段,通过所述第二道路段中的绕障参考线构建自车在所述第二道路段中的目标规划路径,包括:
确定所述第二道路段中的绕障参考线的横向最大值和横向最小值;
通过所述横向最大值,对所述第二道路段中的绕障参考线进行修正,获得第一修正绕障参考线;
在所述第一修正绕障参考线满足第二预设条件时,将所述第一修正绕障参考线确定为自车在所述第二道路段中的目标规划路径;
在所述第一修正绕障参考线不满足第二预设条件时,通过所述横向最小值,对所述第二道路段中的绕障参考线进行修正,获得自车在所述第二道路段中的目标规划路径。
可选地,所述在虚拟障碍物边界影响自车沿所述道路引导线行驶的第二道路段,通过所述第二道路段中的绕障参考线构建自车在所述第二道路段中的目标规划路径,包括:
根据自车与所述第二道路段中的障碍物的位置关系以及所述障碍物数据,确定期望绕行距离;
获取所述期望绕行距离范围内的绕障参考线的横向最大值和横向最小值;
通过所述期望绕行距离范围内的绕障参考线的横向最大值,对所述期望绕行距离范围内的绕障参考线进行修正,获得所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线;
在所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线满足第二预设条件时,将所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线确定为自车在所述期望绕行距离范围内的目标规划路径;
在所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线不满足第二预设条件时,通过所述期望绕行距离范围内的绕障参考线的横向最小值,对所述期望绕行距离范围内的绕障参考线进行修正,获得自车在所述期望绕行距离范围内的目标规划路径。
可选地,所述期望绕行距离包括第一期望绕行就距离和第二期望绕行距离;
所述第一期望绕行距离,用于确定自车提前对障碍物进行绕障的距离;
所述第二期望绕行距离,用于确定自车从监测到的最近障碍物往前关注的绕障距离。
可选地,所述根据采集的障碍物数据,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界,包括:
根据采集的障碍物数据,确定左右两侧的初始障碍物边界;
将所述初始障碍物边界的跳变沿顶点沿纵向膨胀预设长度,获得各个障碍物的纵向膨胀中点;
根据预设膨胀边界角度和所述各个障碍物的纵向膨胀中点,确定各个膨胀边界;
根据所述各个膨胀边界,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界。
针对在先技术,本发明具备如下优点:
本发明所提供的一种路径规划的方法,根据采集的障碍物数据,确定到自车左右两侧的虚拟障碍物边界,在虚拟障碍物边界影响自车沿道路引导线行驶时,也就是虚拟障碍物边界满足第一预设条件时,在自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离大于等于第一设定阈值时,通过将影响自车沿道路引导线行驶的目标虚拟障碍物边界向车道内侧偏移预设距离,获得绕障参考线,基于绕障参考线生成目标规划路径。由于严格控制了绕障参考线向道路内侧的偏移距离,在解决自车卡障碍物边界所造成的绕障行驶卡顿问题的同时能够控制自车靠近车道右侧的道路引导线进行行驶。
本发明第二方面提供一种路径规划的装置。旨在解决自车卡障碍物边界所造成的绕障行驶卡顿问题的同时控制自车靠近车道右侧的道路引导线进行行驶。
本发明提供的一种路径规划的装置,所述装置包括:
虚拟障碍物边界确定模块,用于根据采集的障碍物数据,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界;
距离确定模块,用于在虚拟障碍物边界与道路引导线之间的位置关系满足第一预设条件时,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离;
绕障参考线确定模块,用于在所述距离大于等于第一设定阈值时,将满足所述第一预设条件的虚拟障碍物边界确定为目标虚拟障碍物边界,并通过将所述目标虚拟障碍物边界向车道内侧偏移预设距离,获得绕障参考线;
目标规划路径生成模块,用于根据所述绕障参考线和道路引导线,确定自车的目标规划路径。
本发明第三方面提供一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现如上述第一方面中的一种路径规划的方法中的步骤。
本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中的一种路径规划的方法中的步骤。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1是本发明实施例提供的一种路径规划的方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中生成绕障参考线的示意图;
图3是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中生成目标规划路径的示意图;
图4是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中生成绕障参考线的另一示意图;
图5是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中修正绕障参考线的示意图;
图6是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中修正绕障参考线的另一示意图;
图7是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中期望绕障距离的示意图;
图8是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中的初始障碍物边界的示意图;
图9是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中膨胀边界的示意图;
图10是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中虚拟障碍物边界的示意图;
图11是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中膨胀边界的边的示意图;
图12是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中膨胀边界发生冲突的示意图;
图13是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中膨胀边界的边的另一示意图;
图14是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中膨胀边界的另一示意图;
图15是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中第二纵向膨胀终点和第三纵向膨胀终点的示意图;
图16是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中膨胀边界融合的示意图;
图17是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中膨胀边界融合的另一示意图;
图18是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中膨胀边界的边发生交叉的示意图;
图19是本发明实施例提供的一种路径规划的方法中膨胀边界的构建示意图;
图20是本发明实施例提供的一种路径规划的装置的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1是本发明实施例提供的一种路径规划的方法的流程图,如图1所示,该方法包括:
步骤S101:根据采集的障碍物数据,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界;
步骤S102:在虚拟障碍物边界与道路引导线之间的位置关系满足第一预设条件时,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离;
步骤S103:在所述距离大于等于第一设定阈值时,将满足所述第一预设条件的虚拟障碍物边界确定为目标虚拟障碍物边界,并通过将所述目标虚拟障碍物边界向车道内侧偏移预设距离,获得绕障参考线;
步骤S104:根据所述绕障参考线和道路引导线,确定自车的目标规划路径。
在本实施例中,为了保证在较宽的车道中,自车尽可能靠近道路右侧的道路引导线行驶,以让出其他社会车辆的通行空间,同时解决自车卡障碍物边界所造成的绕障行驶卡顿问题。本发明通过自车的传感器采集自车周围的障碍物数据,通过对障碍物数据进行分析处理,获得自车左右两侧的虚拟障碍物边界,该虚拟障碍物边界将会把道路左右两侧的障碍物包含在内,并向道路内侧膨胀一定尺寸。如图2所示,即为通过对自车采集到的障碍物数据进行分析处理获得的自车左右两侧的虚拟障碍物边界的示意图,图中线型A表示的是一条车道的车道线,线型C表示的是虚拟障碍物边界,线型D表示的是道路引导线。其中,所述根据采集的障碍物数据,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界将在后续实施方式中作具体说明,其可以解决自车卡障碍物边界所造成的绕障行驶卡顿问题。
在虚拟障碍物边界未对自车沿道路引导线行驶造成影响时,也就是虚拟障碍物边界离靠车道右侧的道路引导线距离还较远,并不会影响到自车沿靠车道右侧的道路引导线行驶,此时自车直接沿靠车道右侧的道路引导线行驶即可;而在自车前方的虚拟障碍物边界影响了自车沿靠车道右侧的道路引导线行驶时,需要针对当前场景生成目标规划路径,从而控制自车沿目标规划路径进行行驶以避免与自车前方存在的障碍物发生碰撞,同时该目标规划路径还需要在保证自车行驶安全的情况下,尽量靠近车道右侧的道路引导线。
确定虚拟障碍物边界是否会影响自车沿靠车道右侧的道路引导线行驶将通过如下实施方式进行实现。具体为在获得自车左右两侧的虚拟障碍物边界后,确定两个虚拟障碍物边界分别与道路引导线的位置关系,在两个虚拟障碍物边界中任意一个虚拟障碍物边界与道路引导线之间的位置关系满足第一预设条件时,则确定自车前方的虚拟障碍物边界将影响自车沿靠车道右侧的道路引导线行驶,此时需要构建可以引导自车向前行驶的目标规划路径。
在本实施例中,第一预设条件表征的是虚拟障碍物边界的上沿与道路引导线之间的距离低于设定阈值。其中,虚拟障碍物边界的上沿指的是虚拟障碍物边界向道路内侧跳变程度最高的位置,如图2中的线段α1和线段α2分别为自车左右两侧的虚拟障碍物边界的上沿;设定阈值的优选取值为20-50cm,应当理解的是上述只是设定阈值的优选取值,同样可以设定为其他取值,在此不做具体限定。如图2所示,道路引导线已经位于自车右侧的虚拟障碍物边界内部,因此两者之间的距离L0为负值,显然低于设定阈值,此时自车右侧的虚拟障碍物边界将影响自车沿道路引导线行驶。
在本实施例中,在确定虚拟障碍物边界与道路引导线之间的位置关系满足第一预设条件后,进一步确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离。在自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离大于等于第一设定阈值时,也就是自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离相距较远,自车可以从两者之间轻松通过的情况下,此时为了控制自车尽可能地靠近车道右侧的道路引导线行驶,以让出其他社会车辆的行驶空间,本发明首先将满足第一预设条件的虚拟障碍物边界确定为目标虚拟障碍物边界,然后基于确定的目标虚拟障碍物边界,向道路内侧偏移预设距离得到一条绕障参考线,如图2所示,线型G表示的线段即为以目标虚拟障碍物边界为基准,向道路内侧偏移预设距离得到的绕障参考线。
在本实施例中,预设距离的取值优选为自车车身宽度一半的基础上再加50cm,应当理解的是上述只是预设距离的优选取值,同样可以设定为其他大于自车车身宽度一半的距离,在此不做具体限定。同时第一设定阈值的取值可根据实际应用场景进行设定,在此不做具体限定,但其取值需要保证目标虚拟障碍物边界在向道路内侧偏移预设距离得到的绕障参考线与另一虚拟障碍物边界具有足够的距离,以保证自车沿通过该绕障参考线生成的目标规划路径行驶的安全性。
在获得绕障参考线后,根据获得的绕障参考线和道路引导线,确定自车的目标规划路径。
在本发明中,所述根据所述绕障参考线和道路引导线,确定自车的目标规划路径,包括:在虚拟障碍物边界未影响自车沿道路引导线行驶的第一道路段,通过所述第一道路段的道路引导线构建自车在所述第一道路段中的目标规划路径;在虚拟障碍物边界影响自车沿所述道路引导线行驶的第二道路段,通过所述第二道路段中的绕障参考线构建自车在所述第二道路段中的目标规划路径。
在本实施例中,对于一段道路中的虚拟障碍物边界与道路引导线之间的位置关系不满足第一预设条件时,也就是左右两侧的虚拟障碍物边界均不会影响到自车沿车道右侧的道路引导线行驶。
因此,在生成目标规划路径的过程中,对于整个车道中虚拟障碍物边界与道路引导线之间的位置关系不满足第一预设条件的道路段,该道路段的虚拟障碍物边界将不会影响自车沿道路引导线行驶,该道路段属于虚拟障碍物边界不会影响自车沿所述道路引导线行驶的第一道路段,此时直接通过该第一道路段中的道路引导线构建自车在该第一道路段中的目标规划路径。
而对于整个车道中虚拟障碍物边界与道路引导线之间的位置关系满足第一预设条件的道路段,该道路段的目标虚拟障碍物边界将会影响自车沿道路引导线行驶,该道路段属于虚拟障碍物边界会影响自车沿所述道路引导线行驶的第二道路段,此时将通过该第二道路段中的绕障参考线构建自车在该第二道路段中的目标规划路径。如图2所示,道路段S0和道路段S2中的虚拟障碍边界与道路引导线之间的位置关系不满足第一预设条件,这两段道路中的虚拟障碍物边界并不会影响自行沿道路引导线行驶,此时直接以道路段S0中的道路引导线生成道路段S0的目标规划路径以及以道路段S2中的道路引导线生成道路段S2的目标规划路径,而道路段S1中的右侧的虚拟障碍物边界已经包含了道路引导线,该道路段中的虚拟障碍物边界将会影响自行沿道路引导线行驶,此时以道路段S1中的绕障参考线生成道路段S1的目标规划路径,如图3所示,最终将得到由线型H表示的目标规划路径。
本发明所提供的一种路径规划的方法,根据采集的障碍物数据,确定到自车左右两侧的虚拟障碍物边界,在虚拟障碍物边界影响自车沿道路引导线行驶时,也就是虚拟障碍物边界满足第一预设条件时,在自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离大于等于第一设定阈值时,通过将影响自车沿道路引导线行驶的目标虚拟障碍物边界向车道内侧偏移预设距离,获得绕障参考线,基于绕障参考线生成目标规划路径。由于严格控制了绕障参考线向道路内侧的偏移距离,同时通过判断确定在不影响自车沿道路引导线行驶的道路段控制自车继续沿道路引导线行驶,由此在解决自车卡障碍物边界所造成的绕障行驶卡顿问题的同时能够控制自车靠近车道右侧的道路引导线行驶。
在本发明中,步骤S103还包括另一种实施方式,包括:在所述距离小于第一设定阈值且大于第二设定阈值时,获取自车左右两侧的虚拟障碍物边界的中点;通过获取的所述中点构造绕障参考线。
在本实施例中,在自车当前行驶车道两侧的虚拟障碍物边界相距的横向距离较近时,此时无法通过偏移预设距离来生成绕障参考线,因此在确定两侧的虚拟障碍物边界相距的横向距离足够自车穿过时,此时通过两侧的虚拟障碍物边界的中点,确定绕障参考线。
具体地,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离,在距离小于第一设定阈值,且大于第二设定阈值时,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离较小,无法满足通过偏移预设距离来获得绕障参考线,但距离大小足够自车从两者之间通过。此时获取相距距离小于第一设定阈值,且大于第二设定阈值的道路段的左右两侧的虚拟障碍物边界的中点,通过获取的中点构造绕障参考线。如图4所示,在道路段S3位置处自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离小于第一设定阈值,且大于第二设定阈值,此时,获取该道路段左右两侧的虚拟障碍物边界的各个中点,通过按顺序连接各个中点构造在该道路段的绕障参考线,图中道路段S3中由线型G表示的线段即为通过按顺序连接各个中点构造的在该道路段S3中的绕障参考线。
在本发明中,所述在虚拟障碍物边界影响自车沿所述道路引导线行驶的第二道路段,通过所述第二道路段中的绕障参考线构建自车在所述第二道路段中的目标规划路径,包括:确定所述第二道路段中的绕障参考线的横向最大值和横向最小值;通过所述横向最大值,对所述第二道路段中的绕障参考线进行修正,获得第一修正绕障参考线;在所述第一修正绕障参考线满足第二预设条件时,将所述第一修正绕障参考线确定为自车在所述第二道路段中的目标规划路径;在所述第一修正绕障参考线不满足第二预设条件时,通过所述横向最小值,对所述第二道路段中的绕障参考线进行修正,获得自车在所述第二道路段中的目标规划路径。
在本实施例中,如图5所示,如果通过上述实施方式中的基于绕障参考线生成目标规划路径时,自车将在第一个障碍物和第二个障碍物之间出现回绕,也就是在行驶到两个障碍物之间时,自车会向道路右侧偏转后,又向道路左侧偏转,同时如果在相邻的障碍物存在多个时,其回绕的次数将会更多,而这将严重影响驾驶体验。因此,本发明为了在控制自车通过沿目标规划路径行驶的过程中尽可能避免回绕,对于所述在虚拟障碍物边界影响自车沿所述道路引导线行驶的第二道路段,通过所述第二道路段中的绕障参考线构建自车在所述第二道路段中的目标规划路径,提供如下的另一种实施方式。
具体地,确定第二道路段中的绕障参考线的横向最大值和横向最小值。首先以绕障参考线的横向最大值,对该第二道路段中该横向最大值之前的绕障参考线进行修正,也就是将第二道路段中横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的绕障参考线的横向坐标取值,均取值为横向最大值。在获得第二道路段中横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的第一修正绕障参考线后,通过比较第一修正绕障参考线的横向取值与该横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的横向宽度最大的障碍物的横向取值之间的横向距离,在该横向距离大于等于第三设定阈值时,确定该第一修正绕障参考线满足第二预设条件,将该第一修正绕障参考线确定为该横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的目标规划路径。
在本实施例中,第三设定阈值的取值可根据实际应用场景设置为大于自车的车辆宽度的一半。
示例地,如图5所示,首先确定第二道路段S1中的绕障参考线的横向最大值和横向最小值,图中的max_t所在线段为横向最大值,图中的min_t所在线段为横向最小值。将第二道路段S1中横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的绕障参考线的横向坐标取值,均取值为横向最大值,以获得该横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的第一修正绕障参考线,如图5中由线型I表示的线段,即为该横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的第一修正绕障参考线。
在获得该第一修正绕障参考线后,比较第一修正绕障参考线的横向取值与该横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的横向宽度最大的障碍物的横向取值之间的横向距离。其中,横向宽度最大的障碍物的横向取值指的是障碍物的实际宽度的横向取值,如图5中的L1,在横向距离L1大于等于第三设定阈值时,自车沿基于该第一修正绕障参考线生成的目标规划路径行驶,将不会与该第二道路段中该横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的横向宽度最大的障碍物发生碰撞,此时该横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段可以直接以获得的该第一修正绕障参考线生成在该横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的目标规划路径。
应当理解的是,在生成目标规划路径后,自车一般离目标规划路径在横向上还有一段距离,自车无法直接跳变到目标规划路径上沿目标规划路径进行行驶,此时还需要基于自车当前所处位置和目标规划路径生成一条平滑的轨迹线,以使自车快速平滑地行驶到目标规划路径上,以沿目标规划路径行驶。
而如果横向距离L1小于第三设定阈值,则自车沿基于该第一修正绕障参考线生成的目标规划路径行驶,将与横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的横向宽度最大的障碍物存在发生碰撞的风险。此时在第二道路段中将以横向最小值,对横向最小值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的绕障参考线的横向坐标值均取值为横向最小值,以获得该横向最小值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的第二修正绕障参考线,将该第二修正绕障参考线确定为该横向最小值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的目标规划路径。
如图6所示,由于以图中的横向最大值max_t’生成横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中第一绕障参考线时,自车沿基于该第一修正绕障参考线生成的目标规划路径行驶,将与该横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的横向宽度最大的障碍物发生碰撞。此时只能基于横向最小值min_t’构建第二道路段S3中该横向最小值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的第二修正绕障参考线,将该第二修正绕障参考线作为对应的目标规划路径。具体地,对第二道路段S3中该横向最小值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的绕障参考线的横向坐标值均取值为横向最小值,以获得该横向最小值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的第二修正绕障参考线,此时直接以该第二修正绕障参考线生成该横向最小值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的目标规划路径。而在自车驶过图中min_t’路段后,继续以自车当前所处位置开始,以上述实施方式构建自车前方的目标规划路径。
由此,通过上述实施方式生成目标规划路径,可有效避免自车发生回绕。
在本发明中,所述在虚拟障碍物边界影响自车沿所述道路引导线行驶的第二道路段,通过所述第二道路段中的绕障参考线构建自车在所述第二道路段中的目标规划路径,包括:根据自车与所述第二道路段中的障碍物的位置关系以及所述障碍物数据,确定期望绕行距离;获取所述期望绕行距离范围内的绕障参考线的横向最大值和横向最小值;通过所述期望绕行距离范围内的绕障参考线的横向最大值,对所述期望绕行距离范围内的绕障参考线进行修正,获得所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线;在所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线满足第二预设条件时,将所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线确定为自车在所述期望绕行距离范围内的目标规划路径;在所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线不满足第二预设条件时,通过所述期望绕行距离范围内的绕障参考线的横向最小值,对所述期望绕行距离范围内的绕障参考线进行修正,获得自车在所述期望绕行距离范围内的目标规划路径。
在本实施例中,如图7所示,如果第二道路段较长,而在第二道路段中只在道路段的开始位置和结束位置具有障碍物,而中间具有很长一段路段都没有能够影响到自车沿道路引导线行驶的障碍物时,这时在以第二修正绕障参考线生成在该第二道路段中的目标规划路径的过程中,自车将长时间占用较宽的道路,从而影响到其他社会车辆的行驶。而为了解决这一问题,本发明提出所述在虚拟障碍物边界影响自车沿所述道路引导线行驶的第二道路段,通过所述第二道路段中的绕障参考线构建自车在所述第二道路段中的目标规划路径的另一实施方式,具体如下。
在本实施例中,通过对自车前方道路设置期望绕行距离,此时自车每次只关注自车前方期望绕行距离范围内的车道情况,从而避免长时间占用较宽的道路,进而避免影响到其他社会车辆行驶。同时对于尺寸较大的障碍物,其相对于自车而言危险性也会更高,而为了保证自车行驶安全性,期望绕行距离可根据自车检测到的前方的障碍物数据中的障碍物尺寸信息,确定期望绕行距离,其中,期望绕行距离与障碍物尺寸成正比,也就是自车检测到自车前方的障碍物尺寸越大,对期望绕行距离设置为更大的取值,这样自车将可以提前规划对该障碍物的绕行。
在本发明中,所述期望绕行距离包括第一期望绕行就距离和第二期望绕行距离;所述第一期望绕行距离,用于确定自车提前对障碍物进行绕障的距离;所述第二期望绕行距离,用于确定自车从监测到的最近障碍物往前关注的绕障距离。
在本实施例中,期望绕行距离包括第一期望绕行就距离和第二期望绕行距离。第一期望绕行距离指的是自车与检测到的第一个障碍物之间的距离,用于确定自车提前多远的距离开始对障碍物进行绕障,第二期望绕行距离指的是从检测到的第一个障碍物向前延伸的距离,用于确定自车从检测到第一个障碍物往前所需关注的绕障距离。第一期望绕行距离和第二期望绕行距离成比例关系,在期望绕行距离确定的同时,第一期望绕行距离和第二期望绕行距离也随之确定。其中,第一期望绕行距离和第二期望绕行距离两者之间的比例可根据实际应用场景进行设定,在此不做具体限定,例如可以设置为1:2或1:1等。
具体地,根据自车检测到的障碍物数据,确定到前方靠近自车的障碍物的尺寸信息和障碍物与自车之间的距离,根据障碍物的尺寸确定到对应的期望绕行距离,根据障碍物与自车之间的距离确定到自车将在多远的距离开始规划目标规划路径。
在本实施例中,获取期望绕行距离范围内的绕障参考线的横向最大值和横向最小值。首先以期望绕行距离范围内的绕障参考线的横向最大值,对该期望绕行距离范围内的绕障参考进行修正,也就是将该期望绕行距离范围内横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的绕障参考线的横向坐标取值,均取值为横向最大值。在获得该横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中第一修正绕障参考线后,通过比较该第一修正绕障参考线的横向取值与该期望绕行距离范围内该横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的横向宽度最大的障碍物的横向取值之间的横向距离,在该横向距离大于等于第三设定阈值时,确定该第一修正绕障参考线满足第二预设条件,将该第一修正绕障参考线确定为该期望绕行距离范围内横向最大值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的目标规划路径。
而在该横向距离小于第三设定阈值时,确定该第一修正绕障参考线不满足第二预设条件,在该期望绕行距离范围内将以横向最小值,对该期望绕行距离范围内该横向最小值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的绕障参考线的横向坐标值均取值为横向最小值,以获得该横向最小值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的第二修正绕障参考线,将该第二修正绕障参考线确定为该期望绕行距离范围内横向最小值所在位置处与自车所在位置处之间的道路段中的目标规划路径。
在本实施例中,期望绕行距离已经是一个较短的距离,因此不再对期望绕行距离范围内做进一步是否会影响自车沿道路引导线行驶的第一道路段和第二道路段的划分。如图7所示,图中forward_s即为期望绕行距离,forward_s1为第一期望绕行距离,forward_s2为第二期望绕行距离。
在本发明中,所述根据采集的障碍物数据,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界,包括:根据采集的障碍物数据,确定左右两侧的初始障碍物边界;将所述初始障碍物边界的跳变沿顶点沿纵向膨胀预设长度,获得各个障碍物的纵向膨胀终点;根据预设膨胀边界角度和所述各个障碍物的纵向膨胀中点,确定各个膨胀边界;根据所述各个膨胀边界,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界。
在本实施例中,通过自车的传感器采集自车周围的障碍物数据,通过对障碍物数据进行分析处理,获得自车左右两侧的初始障碍物边界。如图8所示,图中斜线矩形框为通过采集自车周围的障碍物数据,得到的障碍物实际尺寸和位置,而图中灰色虚线为通过对障碍物数据进行分析处理,获得的自车左右两侧的初始障碍物边界。在自车前方不存在障碍物时,自车左右两侧的初始障碍物边界线为一条直线;而在存在障碍物的位置,初始障碍物边界将会向道路内侧发生跳变,也就是会形成一个向道路内侧进行膨胀,以包围障碍物的边界线。图中灰色点划线为自车的道路引导线,在道路中不存在障碍物时,自车将沿道路引导线进行行驶,在存在障碍干涉了自车沿道路引导线行驶时,自车将进行避障。
在本实施例中,在描述各个目标的位置信息时,都以Frenet坐标系进行表示,也就是沿道路路径方向为纵轴S轴,与道路路径垂直的方向为横轴L轴。自车车头的中间位置为Frenet坐标系的坐标原点
在本实施例中,由于初始障碍物边界是经过对障碍物实际尺寸的边界进行初始膨胀获得的,而目前算法为了达到控制自车尽快回到道路引导线这一目的,自车的规划路径会非常贴近障碍物的初始障碍物边界,此情况下若感知和定位模块出现轻微的角度、位置波动,自车将会与初始障碍物边界发生碰撞,导致路径求解失败。为解决这一问题,本发明通过对经过初始膨胀后得到自车左右两侧的初始障碍物边界进行二次膨胀,具体实施方式如下。
首先获取到初始障碍物边界中的所有跳变沿顶点,对于所有跳变沿顶点均沿纵向膨胀预设长度,以获得各个障碍物的纵向膨胀终点。其中,跳变沿顶点表征的是初始障碍物边界上的边界点的横轴坐标发生跳变后的最高点。如图9所示,图中以点F表示的各个点即为初始障碍物边界中的各个跳变沿顶点;图中以点E表示的各个点即为各个跳变沿顶点在沿纵向膨胀预设长度后得到的各个纵向膨胀终点;图中线型A为车道线;线型B为初始障碍物边界;线型D为道路引导线。
在道路中存在障碍物时,初始障碍物边界将会发生跳变,如图9所示,道路中每存在一个障碍物,初始障碍物边界就会发生两次跳变,初始障碍物边界上的点的L轴的取值会先增大后减小,或先减小后增大。因此,如图9所示,一个障碍物存在对应的两个跳变沿顶点,同时存在对应的两个纵向膨胀终点。应当理解的是,每个跳变沿顶点沿纵向膨胀时,跳变沿顶点是沿纵向,并与初始障碍物边界的方向相反进行膨胀。
在本实施例中,所述预设长度与障碍物的实际尺寸成正比,其具体取值可根据实际应用场景进行取值,在此不做具体限定。在障碍物的实际尺寸越大时,该障碍物相对于自车而言危险系数将更高,此时为该障碍物对应的预设长度设置为更大的取值,这样可以让自车在绕障过程中离实际尺寸更大的障碍物更远,从而降低自车的危险系数。其中,同一个障碍物对应的两个纵向膨胀终点对应的预设长度取值相同。
在获得各个障碍物的纵向膨胀终点后,通过对得到的各个障碍物的纵向膨胀终点和提前预设的预设膨胀边界角度β通过计算获得各个膨胀边界。如图9所示,图中线型C围成的各个区域即为膨胀边界。
根据获得的各个膨胀边界,通过将各个膨胀边界和初始障碍物边界进行融合,过滤掉初始障碍物边界中与各个膨胀边界范围重叠的边界点,获得虚拟障碍物边界。如图10所示,通过将各个膨胀边界和初始障碍物边界进行融合,过滤掉初始障碍物边界中与各个膨胀边界范围重叠的边界点,获得只由线型C构成的虚拟障碍物边界。其中,初始障碍物边界是由大量边界点构成的。
在本实施例中,所述预设膨胀边界角度与障碍物的实际尺寸成反比,其具体取值在此不做具体限定。在障碍物的实际尺寸越大时,该障碍物相对于自车而言危险系数将更高,此时为该障碍物对应的预设膨胀边界角度设置为更小的取值,这样膨胀边界将在纵向上膨胀得更远,从而使自车在绕障过程中可以更加提前地对该障碍物进行绕障,从而降低自车的危险系数,同时也提升了自车在绕障过程中的行驶平滑性。例如障碍物越大,β取值越小,此时纵向膨胀的距离越长且越平缓,此时自车进行绕障时可以更加平滑地对该障碍物进行绕障。其中,同一个障碍物对应的两个纵向膨胀终点对应的预设膨胀边界角度取值相同。
在本实施例中,通过对经过初始膨胀后的初始障碍物边界进行二次膨胀,以解决基于道路引导线的路径规划算法在连续障碍物场景下由于上游定位误差导致的自车卡障碍物边界所造成的绕障行驶卡顿问题。对于各个膨胀边界的确定过程中纵向膨胀终点和预设膨胀边界角度均根据障碍物的实际尺寸大小进行动态设置,以提高自车在进行绕障过程中的安全性和平滑性。
在本发明中,所述根据预设膨胀边界角度和所述各个障碍物的纵向膨胀终点,确定各个膨胀边界,包括:根据预设膨胀边界角度和所述各个障碍物的纵向膨胀终点,确定各个障碍物的插值起点;通过在各个纵向膨胀终点和与所述各个纵向膨胀终点分别对应的插值起点的区间内进行线性插值,获得各个膨胀边界的边;通过将相临的膨胀边界的边相连,获得各个膨胀边界。
在本实施例中,所述根据预设膨胀边界角度和所述各个障碍物的纵向膨胀终点,确定各个膨胀边界的第一种实施方式如下。
如图11所示,根据障碍物的纵向膨胀终点的坐标信息可以确定到该纵向膨胀终点在横轴L方向上到未发生跳变的初始障碍物边界的距离h,根据该障碍物的实际尺寸确定到该障碍物对应的预设膨胀边界角度β,根据距离h和预设膨胀边界角度β,通过公式w=h/tanβ,计算获得该纵向膨胀终点到未发生跳变的初始障碍物边界上的偏移距离w,通过该w确定到该纵向膨胀终点对应的插值起点p。如图11所示,通过相同的实施方式可以确定到该障碍物的另一个纵向膨胀终点对应的插值起点p’。通过在纵向膨胀终点和与该纵向膨胀终点对应的插值起点的区间内进行线性插值,将获得一条膨胀边界的边,对于一个障碍物的两个纵向膨胀终点将可获得两条膨胀边界的边(如图11中由线型C构成的两条线段),通过将该两条相临的膨胀边界的边相连将获得膨胀边界,如图11中,由p-a1-a2-p’围成的区域即为一个膨胀边界。
在本实施例中,对于任意一个纵向膨胀终点对应的插值起点的确定均以上述实施方式进行确定,在此不再赘述。同时对于任意一个膨胀边界的确定均以上述实施方式进行确定,在此不再赘述。
在本发明中,所述根据预设膨胀边界角度和所述各个障碍物的纵向膨胀终点,确定各个膨胀边界,包括:确定属于不同障碍物的两个相临纵向膨胀终点的位置关系;在所述位置关系满足第三预设条件时,从所述两个相临纵向膨胀终点中确定第一纵向膨胀终点;根据预设膨胀边界角度和所述第一纵向膨胀终点,确定第一插值起点;通过在所述第一纵向膨胀终点和所述第一插值起点的区间内进行线性插值,获得膨胀边界的边;在所述位置关系不满足所述第三预设条件时,根据预设膨胀边界角度和所述两个相临纵向膨胀终点,确定所述两个相临纵向膨胀终点各自对应的插值起点;通过在所述两个相临纵向膨胀终点和各自对应的插值起点的区间内进行线性插值,获得所述两个相临纵向膨胀终点各自对应的膨胀边界的边;通过将相临的膨胀边界的边相连,获得各个膨胀边界。
在本实施例中,在构建膨胀边界的过程中,在障碍物之间的距离相距较远时,一般可以针对每个障碍物构建一个对应的膨胀边界。而在实际应用过程中,发现在障碍物之间的距离过近时,如果针对一个障碍物创建一个对应的膨胀边界时,膨胀边界之间将会相互冲突,如图12所示,这种情况下,对于跳变程度更小的跳变沿对应的纵向膨胀终点,构建该纵向膨胀终点对应的膨胀边界的边将不具有任何意义,因为这一膨胀边界的边将被包含在另一更大范围的膨胀边界的边的内部,针对其构建膨胀边界的边只会浪费计算资源。为解决这一问题,本发明提出第二种实施方式来构建膨胀边界,具体实施方式如下。
确定属于不同障碍物的两个相临纵向膨胀终点的位置关系,在两个相临纵向膨胀终点的位置关系满足第三预设条件时,从该两个相临纵向膨胀终点中确定出一个跳变程度更大的跳变沿对应的纵向膨胀终点,将其作为第一纵向膨胀终点。对于该两个相临纵向膨胀终点,只针对该第一纵向膨胀终点构建膨胀边界的边。如图13所示,图中的纵向膨胀终点a和b属于不同障碍物的两个相临纵向膨胀终点,而纵向膨胀终点b属于两者中跳变程度更大的跳变沿对应的纵向膨胀终点,因此只针对纵向膨胀终点b构建膨胀边界的边。具体构建过程如下。
根据该第一纵向膨胀终点和根据该第一纵向膨胀终点对应的障碍物的实际尺寸确定的预设膨胀边界角度,确定到该第一纵向膨胀终点对应的第一插值起点。具体的,该第一插值起点的确定实施方式与所述根据预设膨胀边界角度和所述各个障碍物的纵向膨胀终点,确定各个障碍物的插值起点的实施方式相同,在此不再赘述。
在获得该第一纵向膨胀终点和该第一纵向膨胀终点对应的第一插值起点后,通过在第一纵向膨胀终点和该第一纵向膨胀终点对应的第一插值起点的区间内进行线性插值,获得膨胀边界的边。具体的,在通过在第一纵向膨胀终点和该第一纵向膨胀终点对应的第一插值起点的区间内进行线性插值,获得膨胀边界的边的过程中,只在该两个相临纵向膨胀终点的横轴取值范围内进行线性插值,这样做的目的是防止过度插值,造成计算资源的浪费。如图13所示,在第一纵向膨胀终点b和该第一纵向膨胀终点b对应的第一插值起点的区间内进行线性插值时,只在该两个相临纵向膨胀终点a和b的横轴取值范围内进行线性插值,以避免过度插值,造成计算资源的浪费。
在本实施例中,第三预设条件表征的是两个相临纵向膨胀终点中的其中一个纵向膨胀终点位于另一个纵向膨胀终点对应的初始障碍物边界的跳变沿内部,如图13所示,纵向膨胀终点a位于纵向膨胀终点b对应的初始障碍物边界的跳变沿内部,此时由纵向膨胀终点a和b组成的属于不同障碍物的两个相临纵向膨胀终点的位置关系满足第三预设条件。
对于图13所示的情况,此时三个膨胀边界的边(如图13中示出的由线型C构成的三条线段)彼此相临,通过将这3个相临的膨胀边界的边相连,将获得一个膨胀边界,如图14中由线型C构成的范围。
在本实施例中,对于属于不同障碍物的两个相临纵向膨胀终点的位置关系不满足第三预设条件时,对于该两个相临纵向膨胀终点均可构建对应的膨胀边界的边,同时构建方式与上述第一种实施方式中构建膨胀边界的边的实施方式相同,也就是对于该两个相临纵向膨胀终点中的每个纵向膨胀终点,直接在纵向膨胀终点和对应的插值起点的区间内进行线性插值,得到对应的膨胀边界的边即可,在此不再赘述。
在本发明中,所述方法还包括:确定相临的两个膨胀边界的两个跳变沿之间的纵向距离;在所述纵向距离满足第四预设条件时,确定所述两个膨胀边界中远离自车的膨胀边界中的第二纵向膨胀终点,以及确定所述两个膨胀边界中靠近自车的膨胀边界中的第三纵向膨胀终点;通过在所述第二纵向膨胀终点和所述第三纵向膨胀终点的区间内进行线性插值,替换所述第二纵向膨胀终点和所述第三纵向膨胀终点之间的膨胀边界点,以将所述两个膨胀边界进行融合。
在本实施例中,为解决相临且距离较近的多个膨胀边界的存在所导致的自车回绕或连续问题(如图15所示,自车在绕障时,将在第一个膨胀边界和第二个膨胀边界之间发生回绕。如图17所示,自车在绕障时,将在第一个膨胀边界位置发生连续回绕),本发明对于相临且距离较近的多个膨胀边界进行融合处理,具体实施方式如下。
确定相临的两个膨胀边界的两个跳变沿之间的纵向距离,在该相临的两个膨胀边界的两个跳变沿之间的纵向距离满足第四预设条件时,从该两个膨胀边界中的远离自车的膨胀边界中确定到第二纵向膨胀终点,以及从该两个膨胀边界中的靠近自车的膨胀边界中确定到第三纵向膨胀终点。通过在该第二纵向膨胀终点和该第三纵向膨胀终点的区间内进行线性插值,替换该第二纵向膨胀终点和该第三纵向膨胀终点之间的膨胀边界点,以将该两个膨胀边界进行融合。
如图15所示,对于相临的两个膨胀边界的两个相临跳变沿c1和c2,确定到该两个跳变沿c1和c2之间的纵向距离满足第四预设条件,此时从该两个膨胀边界中的远离自车的膨胀边界中确定到最靠近自车的一个纵向膨胀终点,确定为第二纵向膨胀终点,如图15中的d2,以及,从该两个膨胀边界中的靠近自车的膨胀边界中确定到第三纵向膨胀终点,如图15中的d1。通过在该第二纵向膨胀终点d2和该第三纵向膨胀终点d1的区间内进行线性插值,得到新的膨胀边界的边,以该新的膨胀边界的边替换该第二纵向膨胀终点d2和该第三纵向膨胀终点d1之间的膨胀边界点,以将该两个膨胀边界进行融合,如图16所示,图中d1-d2的连线即为以新的膨胀边界的边替换该第二纵向膨胀终点d1和该第三纵向膨胀终点d2之间的膨胀边界点所得到的结果,图中的两个跳变沿c1和c2的膨胀边界点将会被替换掉。其中,膨胀边界点指的构成膨胀边界的各个点,膨胀边界是由大量的膨胀边界点构成;膨胀边界的边也是由大量的膨胀边界点构成的。
对于靠近自车的膨胀边界中的第三纵向膨胀终点的确定将在后续实施方式中进行说明。
在本发明中,确定所述两个膨胀边界中靠近自车的膨胀边界中的第三纵向膨胀终点,包括:确定所述两个膨胀边界中靠近自车的膨胀边界中的各个纵向膨胀终点的跳变程度,以及构建各个纵向膨胀终点分别与所述第二纵向膨胀终点的直线方程;将跳变程度最高,且构建的直线方程包含构建该直线方程的两个纵向膨胀终点之间的膨胀边界点的纵向膨胀终点确定为第三纵向膨胀终点。
在本实施例中,本发明为解决在一个膨胀边界是由多个障碍物构成的情况下,避免自车出现多次回绕的问题,在将两个相临的膨胀边界进行融合时,通过确定靠近自车的膨胀边界中的第三纵向膨胀终点,将其与相临的另一个膨胀边界的第二纵向膨胀终点结合来对两个相临的膨胀边界进行融合。靠近自车的膨胀边界中的第三纵向膨胀终点的确定实施方式具体如下。
首先确定相临的两个膨胀边界中靠近自车的膨胀边界中的各个纵向膨胀终点的跳变程度,也就是各个纵向膨胀终点向道路内部的L轴取值的变化程度,如图17所示,图中e1和e2跳变程度最高,同时相同,图中e4跳变程度最低。
同时构建靠近自车的膨胀边界中的各个纵向膨胀终点分别与该两个相临的膨胀边界中远离自车的膨胀边界中的第二纵向膨胀终点之间的直线方程。将靠近自车的膨胀边界中的所有纵向膨胀终点中跳变程度最高,且构建的直线方程包含构建该直线方程的两个纵向膨胀终点之间的膨胀边界点的纵向膨胀终点确定为第三纵向膨胀终点。
如图17中的e5即为该两个相临的膨胀边界中远离自车的膨胀边界中的第二纵向膨胀终点,e1与e5的连线即为对应的两者的直线方程,e2与e5的连线即为对应的两者的直线方程,e3与e5的连线即为对应的两者的直线方程,e4与e5的连线即为对应的两者的直线方程。
虽然e1为跳变程度最高的纵向膨胀终点,但由于纵向膨胀终点e2位于e1与e5的直线方程之外,因此e1与e5的直线方程并未包含两者之间的膨胀边界点,其不能被确定为该两个相临的膨胀边界中靠近自车的膨胀边界中的第三纵向膨胀终点。然后确定e2,由于e2是剩下的跳变程度最高的纵向膨胀终点,同时e2与e5的直线方程包含两者之间的膨胀边界点,因此确定e2为该两个相临的膨胀边界中靠近自车的膨胀边界中的第三纵向膨胀终点。
在本实施例中,在相临的两个膨胀边界中靠近自车的膨胀边界中只有一个障碍物时,确定其中的第三纵向膨胀终点的实施方式与上述相临的两个膨胀边界中靠近自车的膨胀边界中具有多个障碍物时,确定其中的第三纵向膨胀终点的实施方式相同,在此不再赘述。
在本发明中,所述方法还包括:确定所述左右两侧的虚拟障碍物边界是否发生交叉;在确定所述左右两侧的膨胀边界的边发生交叉时,终止通过所述左右两侧的膨胀边界的边构建膨胀边界。
在本实施例中,由于自车行驶的车道的左右两侧都会进行初始障碍物边界的二次膨胀,而在自车行驶的车道的左右两侧的膨胀边界的边发生交叉时,为避免发生交叉导致的道路被截断的情况出现,需要终止以这两个发生交叉的膨胀边界的边构建膨胀边界。如图18所示,在自车行驶的车道的左右两侧的膨胀边界的边发生交叉时,为避免发生交叉导致的道路被截断的情况出现,在构建膨胀边界时,不再考虑这两个发生交叉的两个膨胀边界的边,而以剩余的膨胀边界的边和初始障碍物边界构建膨胀边界,最终的膨胀边界的构建结果,如图19所示。
本发明实施例还提供了一种路径规划的装置200,如图20所示,所述装置200包括:
虚拟障碍物边界确定单元201,用于根据采集的障碍物数据,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界;
距离确定单元202,用于在虚拟障碍物边界与道路引导线之间的位置关系满足第一预设条件时,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离;
绕障参考线确定单元203,用于在所述距离大于等于第一设定阈值时,将满足所述第一预设条件的虚拟障碍物边界确定为目标虚拟障碍物边界,并通过将所述目标虚拟障碍物边界向车道内侧偏移预设距离,获得绕障参考线;
目标规划路径生成单元204,用于根据所述绕障参考线和道路引导线,确定自车的目标规划路径。
可选地,所述装置还包括:
第一绕障参考线确定单元,用于在所述距离小于第一设定阈值且大于第二设定阈值时,获取自车左右两侧的虚拟障碍物边界的中点;并通过获取的所述中点构造绕障参考线。
可选地,所述目标规划路径生成单元,包括:
第一目标规划路径生成单元,用于在虚拟障碍物边界未影响自车沿道路引导线行驶的第一道路段,通过所述第一道路段的道路引导线构建自车在所述第一道路段中的目标规划路径;
第二目标规划路径生成单元,用于在虚拟障碍物边界影响自车沿所述道路引导线行驶的第二道路段,通过所述第二道路段中的绕障参考线构建自车在所述第二道路段中的目标规划路径。
可选地,所述第二目标规划路径生成单元,包括:
横向跳变极值确定单元,用于确定所述第二道路段中的绕障参考线的横向跳变最大值和横向跳变最小值;
第一修正单元,用于通过所述横向跳变最小值,对所述第二道路段中的绕障参考线进行修正,获得第一修正绕障参考线;
第一目标规划路径生成子单元,用于在所述第一修正绕障参考线满足第二预设条件时,将所述第一修正绕障参考线确定为自车在所述第二道路段中的目标规划路径;
第二目标规划路径生成子单元,用于在所述第一修正绕障参考线不满足第二预设条件时,通过所述横向跳变最大值,对所述第二道路段中的绕障参考线进行修正,获得自车在所述第二道路段中的目标规划路径。
可选地,所述第二目标规划路径生成单元,包括:
期望绕行距离确定单元,用于根据自车与所述第二道路段中的障碍物的位置关系以及所述障碍物数据,确定期望绕行距离;
横向跳变极值获取单元,用于获取所述期望绕行距离范围内的绕障参考线的横向跳变最大值和横向跳变最小值;
第二修正单元,用于通过所述期望绕行距离范围内的绕障参考线的横向跳变最小值,对所述期望绕行距离范围内的绕障参考线进行修正,获得所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线;
第三目标规划路径生成子单元,用于在所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线满足第二预设条件时,将所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线确定为自车在所述期望绕行距离范围内的目标规划路径;
第四目标规划路径生成子单元,用于在所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线不满足第二预设条件时,通过所述期望绕行距离范围内的绕障参考线的横向跳变最大值,对所述期望绕行距离范围内的绕障参考线进行修正,获得自车在所述期望绕行距离范围内的目标规划路径。
可选地,所述期望绕行距离确定单元中的所述期望绕行距离包括第一期望绕行就距离和第二期望绕行距离;所述第一期望绕行距离,用于确定自车提前对障碍物进行绕障的距离;所述第二期望绕行距离,用于确定自车从监测到的最近障碍物往前关注的绕障距离。
可选地,所述虚拟障碍物边界确定单元,包括:
初始障碍物边界确定单元,用于根据采集的障碍物数据,确定左右两侧的初始障碍物边界;
纵向膨胀终点确定单元,用于将所述初始障碍物边界的跳变沿顶点沿纵向膨胀预设长度,获得各个障碍物的纵向膨胀终点;
膨胀边界确定生成单元,用于根据预设膨胀边界角度和所述各个障碍物的纵向膨胀中点,确定各个膨胀边界;
虚拟障碍物边界确定子单元,用于根据所述各个膨胀边界,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界。
本发明实施例还提供了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;存储器,用于存放计算机程序;处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现所述路径规划的方法中的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现所述路径规划的方法中的步骤。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于***实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种路径规划的方法,其特征在于,所述方法包括:
根据采集的障碍物数据,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界;
在虚拟障碍物边界与道路引导线之间的位置关系满足第一预设条件时,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离;
在所述距离大于等于第一设定阈值时,将满足所述第一预设条件的虚拟障碍物边界确定为目标虚拟障碍物边界,并通过将所述目标虚拟障碍物边界向车道内侧偏移预设距离,获得绕障参考线;
根据所述绕障参考线和道路引导线,确定自车的目标规划路径;
其中,根据所述绕障参考线,确定自车的目标规划路径包括:在虚拟障碍物边界影响自车沿所述道路引导线行驶的第二道路段确定所述第二道路段中的绕障参考线的横向最大值和横向最小值;通过所述横向最大值,对所述第二道路段中的绕障参考线进行修正,获得第一修正绕障参考线;在所述第一修正绕障参考线满足第二预设条件时,将所述第一修正绕障参考线确定为自车在所述第二道路段中的目标规划路径;在所述第一修正绕障参考线不满足第二预设条件时,通过所述横向最小值,对所述第二道路段中的绕障参考线进行修正,获得自车在所述第二道路段中的目标规划路径。
2.根据权利要求1所述的一种路径规划的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述距离小于第一设定阈值且大于第二设定阈值时,获取自车左右两侧的虚拟障碍物边界的中点;
通过获取的所述中点构造绕障参考线。
3.根据权利要求1所述的一种路径规划的方法,其特征在于,根据道路引导线,确定自车的目标规划路径,包括:
在虚拟障碍物边界未影响自车沿道路引导线行驶的第一道路段,通过所述第一道路段的道路引导线构建自车在所述第一道路段中的目标规划路径。
4.根据权利要求1所述的一种路径规划的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据自车与所述第二道路段中的障碍物的位置关系以及所述障碍物数据,确定期望绕行距离;
所述在虚拟障碍物边界影响自车沿所述道路引导线行驶的第二道路段确定所述第二道路段中的绕障参考线的横向最大值和横向最小值;通过所述横向最大值,对所述第二道路段中的绕障参考线进行修正,获得第一修正绕障参考线;在所述第一修正绕障参考线满足第二预设条件时,将所述第一修正绕障参考线确定为自车在所述第二道路段中的目标规划路径;在所述第一修正绕障参考线不满足第二预设条件时,通过所述横向最小值,对所述第二道路段中的绕障参考线进行修正,获得自车在所述第二道路段中的目标规划路径,包括:
在虚拟障碍物边界影响自车沿所述道路引导线行驶的第二道路段中的期望绕行距离范围内确定所述期望绕行距离范围内的绕障参考线的横向最大值和横向最小值;
通过所述期望绕行距离范围内的绕障参考线的横向最大值,对所述期望绕行距离范围内的绕障参考线进行修正,获得所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线;
在所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线满足第二预设条件时,将所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线确定为自车在所述期望绕行距离范围内的目标规划路径;
在所述期望绕行距离范围内的第一修正绕障参考线不满足第二预设条件时,通过所述期望绕行距离范围内的绕障参考线的横向最小值,对所述期望绕行距离范围内的绕障参考线进行修正,获得自车在所述期望绕行距离范围内的目标规划路径。
5.根据权利要求4所述的一种路径规划的方法,其特征在于,所述期望绕行距离包括第一期望绕行距离和第二期望绕行距离;
所述第一期望绕行距离,用于确定自车提前对障碍物进行绕障的距离;
所述第二期望绕行距离,用于确定自车从监测到的最近障碍物往前关注的绕障距离。
6.根据权利要求1所述的一种路径规划的方法,其特征在于,所述根据采集的障碍物数据,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界,包括:
根据采集的障碍物数据,确定左右两侧的初始障碍物边界;
将所述初始障碍物边界的跳变沿顶点沿纵向膨胀预设长度,获得各个障碍物的纵向膨胀终点;
根据预设膨胀边界角度和所述各个障碍物的纵向膨胀中点,确定各个膨胀边界;
根据所述各个膨胀边界,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界。
7.一种路径规划的装置,其特征在于,所述装置包括:
虚拟障碍物边界确定模块,用于根据采集的障碍物数据,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界;
距离确定模块,用于在虚拟障碍物边界与道路引导线之间的位置关系满足第一预设条件时,确定自车左右两侧的虚拟障碍物边界之间的距离;
绕障参考线确定模块,用于在所述距离大于等于第一设定阈值时,将满足所述第一预设条件的虚拟障碍物边界确定为目标虚拟障碍物边界,并通过将所述目标虚拟障碍物边界向车道内侧偏移预设距离,获得绕障参考线;
目标规划路径生成模块,用于根据所述绕障参考线和道路引导线,确定自车的目标规划路径;
其中,所述目标规划路径生成模块,用于根据所述绕障参考线,确定自车的目标规划路径包括:在虚拟障碍物边界影响自车沿所述道路引导线行驶的第二道路段确定所述第二道路段中的绕障参考线的横向最大值和横向最小值;通过所述横向最大值,对所述第二道路段中的绕障参考线进行修正,获得第一修正绕障参考线;在所述第一修正绕障参考线满足第二预设条件时,将所述第一修正绕障参考线确定为自车在所述第二道路段中的目标规划路径;在所述第一修正绕障参考线不满足第二预设条件时,通过所述横向最小值,对所述第二道路段中的绕障参考线进行修正,获得自车在所述第二道路段中的目标规划路径。
8.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-6任一所述的一种路径规划的方法中的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的一种路径规划的方法中的步骤。
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