规划车辆变道路径的方法、装置、设备及可读存储介质制造方法及图纸

本公开提供一种规划车辆变道路径的方法、装置、设备及可读存储介质，可用于智能驾驶，包括：获取车辆当前的第一运动状态以及车辆所在车道的车道中心线信息；将第一运动状态从车辆的车辆坐标系映射到以车道中心线为参考线的参考坐标系中，得到第二运动状态；根据第二运动状态在参考坐标系中确定参考变道路径；将参考变道路径映射到车辆坐标系中，得到目标变道路径。本实施例提供的方法、装置、设备及可读存储介质中，在参考坐标系中确定参考变道路径，更便于求解出参考变道路径。且参考坐标系是以车辆所在车道中心线构建的，天然的考虑了弯道情况，使得规划出的变道路径符合弯曲道路的变化趋势，更符合人类的驾驶习惯。

Method, device, equipment and readable storage medium for planning vehicle lane change path

【技术实现步骤摘要】
规划车辆变道路径的方法、装置、设备及可读存储介质
本申请涉及人工智能技术，尤其涉及辅助驾驶技术。
技术介绍
目前，辅助驾驶技术已日趋成熟。很多车辆中都设置有辅助驾驶技术，从而可以基于该技术控制车辆自动行驶。在车辆行驶过程中，车辆变道是常见的行驶方式。对于具有辅助驾驶技术的车辆来说，在需要控制车辆变道时，可以基于预设的路径规划方式规划车辆的变道路径。这里的辅助驾驶可以是有驾驶员参与的半自动驾驶，也可以是无驾驶员参与的全自动驾驶，也可以称作智能驾驶。现有技术中的路径规划方法中，根据变道起始位置、目标位置拟合得到一条曲线，从而得到变道路径。但是，这种方式适用于直线车道，对于弯曲道路考虑不足，无法保证生成的变道路径符合驾驶习惯。
技术实现思路
本公开提供一种规划车辆变道路径的方法、装置、设备及可读存储介质，从而在车辆变道时，能够规划出符合驾驶习惯的变道路径。本公开第一个方面是提供一种车辆变道路径的方法，包括:获取车辆当前的第一运动状态以及所述车辆所在车道的车道中心线信息；将所述第一运动状态从所述车辆的车辆坐标系映射到以所述车道中心线为参考线的参考坐标系中，得到第二运动状态；根据所述第二运动状态在所述参考坐标系中确定参考变道路径；将所述参考变道路径映射到所述车辆坐标系中，得到目标变道路径。在一种可选的实施方式中，所述获取车辆当前的第一运动状态，包括：获取所述车辆的车辆位置、车辆朝向、方向盘转角。在这种可选的实施方式中，获取的车辆运动状态包括方向盘转角，从而基于车辆的运动时的高阶属性规划出更加平滑的路径。在一种可选的实施方式中，所述将所述运动状态从所述车辆坐标系映射到以所述车道中心线为参考线的参考坐标系中，得到第二运动状态，包括：将所述车道中心线作为参考线构建一参考坐标系；根据所述参考线，将所述车辆位置从所述车辆坐标系映射到所述参考坐标系，得到初始参考位置；根据所述车辆位置、所述车辆朝向、所述方向盘转角，在所述参考坐标系中确定初始参考朝向。在一种可选的实施方式中，所述根据所述参考线，将所述车辆位置从所述车辆坐标系映射到所述参考坐标系，得到初始参考位置，包括：根据所述车辆位置确定在所述参考坐标系中，所述车辆相对于所述参考线的初始纵向距离、初始横向距离。所述根据所述车辆位置、所述车辆朝向、所述方向盘转角，在所述参考坐标系中确定初始参考朝向，包括：在一种可选的实施方式中，根据所述第一运动状态在所述道路中心线上确定初始投影点；根据所述参考线上的所述初始投影点确定初始方向角和初始曲率；根据所述车辆位置、所述车辆朝向、所述方向盘转角、所述初始方向角、所述初始曲率确定所述初始参考朝向。在上述可选的实施方式中，将车辆的运动状态映射到参考坐标系中，从而可以在参考坐标系中规划车辆的变道路径，更便于计算，且映射过程中将道路中心线作为参考线，天然考虑了车道中心线的形状，使得在弯道变道时，能够规划出更符合用户驾驶习惯的变道路径。在一种可选的实施方式中，所述第一运动状态中还包括所述车辆的行驶速度；所述方法还包括：根据所述行驶速度，所述车辆前方的障碍物确定纵向变道距离；所述根据所述第二运动状态在所述参考坐标系中确定参考变道路径，包括：根据所述纵向变道距离、所述第二运动状态，在所述参考坐标系中确定参考变道路径。在这种可选的实施方式中，可以根据车辆的运动状态以及车辆与前方障碍物间的距离规划变道路径，可以规划出一条纵向变道距离更优的变道路径。在一种可选的实施方式中，所述根据所述纵向变道距离、所述第二运动状态，在所述参考坐标系中确定参考变道路径，包括：构建横向距离关于纵向距离的路径函数，其中，所述函数中包括未知数；根据所述变道距离、所述第二运动状态，确定所述路径函数中的所述未知数，得到所述参考变道路径。所述路径函数为：l＝h(s)＝A*(1+cos(B*s+C))；其中，h(s0)＝l0；s0为所述第二运动状态中的初始纵向距离，l0为所述第二运动状态中的初始横向距离；h’(s0)＝dl0；dl0为所述第二运动状态中的初始参考朝向；B＝2π/T；T＝2*L；L为所述纵向变道距离；A、C为所述未知数。这种可选的实施方式中，通过构建三角函数方程获得变道路径，具有求解方便、实时性强的优点。在一种可选的实施方式中，将所述参考变道路径映射到所述车辆坐标系中，得到目标变道路径，包括：根据所述参考变道路径中的参考位置在所述道路中心线上确定对应的参考投影点；根据所述道路中心线上的参考投影点确定参考方向角、参考曲率、真实坐标；根据所述参考变道路径、所述参考位置对应的所述参考方向角、所述参考曲率、所述投影点的真实坐标，确定所述目标变道路径。在这种可选的实施方式中，可以将参考坐标系中的变道路径还原回车辆坐标系得到目标变道路径，使得电子设备可以根据目标变道路径控制车辆行驶。在一种可选的实施方式中，所述根据所述参考变道路径、所述参考位置对应的所述参考方向角、所述参考曲率、所述投影点的真实坐标，确定所述目标变道路径，包括：根据所述参考变道路径中包括的所述参考位置及其对应的所述参考方向角、所述真实坐标，确定在所述车辆坐标系中与所述参考路径坐标对应的真实路径坐标；根据所述参考变道路径中包括的所述参考位置确定对应的车辆参考朝向，根据所述车辆参考朝向、所述参考位置的坐标、所述参考方向角确定在所述车辆坐标系中的真实车辆朝向；根据所述参考变道路径中包括的所述参考位置确定对应的车辆参考朝向变化率，根据所述车辆参考朝向变化率、所述车辆参考朝向、所述参考位置的坐标、所述参考方向角、所述参考曲率，确定在所述车辆坐标系中的真实方向盘转角。在一种可选的实施方式中，在所述车辆的变道过程中，实时更新车辆的第一运动状态，并根据更新后的所述第一运动状态确定所述第二运动状态。在这种可选的实施方式中，能够实时规划变道路径，提升了车辆对自身状态变化、环境变化的适应能力。在一种可选的实施方式中，获取所述车辆所在车道的车道中心线信息，包括：通过所述车辆内置的高精地图获取所述车辆所在车道的车道中心线位置信息。本公开第二个方面是提供一种规划车辆变道路径的装置，包括:获取模块，用于获取车辆当前的第一运动状态以及所述车辆所在车道的车道中心线信息；映射模块，用于将所述第一运动状态从所述车辆的车辆坐标系映射到以所述车道中心线为参考线的参考坐标系中，得到第二运动状态；规划模块，用于根据所述第二运动状态在所述参考坐标系中确定参考变道路径；还原模块，用于将所述参考变道路径映射到所述车辆坐标系中，得到目标变道路径。本公开第三个方面是提供一种电子设备，包括:至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种规划车辆变道路径的方法，其特征在于，包括：/n获取车辆当前的第一运动状态以及所述车辆所在车道的车道中心线信息；/n将所述第一运动状态从所述车辆的车辆坐标系映射到以所述车道中心线为参考线的参考坐标系中，得到第二运动状态；/n根据所述第二运动状态在所述参考坐标系中确定参考变道路径；/n将所述参考变道路径映射到所述车辆坐标系中，得到目标变道路径。/n

【技术特征摘要】
1.一种规划车辆变道路径的方法，其特征在于，包括：
获取车辆当前的第一运动状态以及所述车辆所在车道的车道中心线信息；
将所述第一运动状态从所述车辆的车辆坐标系映射到以所述车道中心线为参考线的参考坐标系中，得到第二运动状态；
根据所述第二运动状态在所述参考坐标系中确定参考变道路径；
将所述参考变道路径映射到所述车辆坐标系中，得到目标变道路径。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆当前的第一运动状态，包括：
获取所述车辆的车辆位置、车辆朝向、方向盘转角。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述运动状态从所述车辆的车辆坐标系映射到以所述车道中心线为参考线的参考坐标系中，得到第二运动状态，包括：
将所述车道中心线作为参考线构建一参考坐标系；
根据所述参考线，将所述车辆位置从所述真实坐标系映射到所述参考坐标系，得到初始参考位置；
根据所述车辆位置、所述车辆朝向、所述方向盘转角，在所述参考坐标系中确定初始参考朝向。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考线，将所述车辆位置从所述真实坐标系映射到所述参考坐标系，得到初始参考位置，包括：
根据所述车辆位置确定在所述参考坐标系中，所述车辆相对于所述参考线的初始纵向距离、初始横向距离。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆位置、所述车辆朝向、所述方向盘转角，在所述参考坐标系中确定初始参考朝向，包括：
根据所述第一运动状态在所述道路中心线上确定初始投影点；
根据所述参考线上的所述初始投影点确定初始方向角和初始曲率；
根据所述车辆位置、所述车辆朝向、所述方向盘转角、所述初始方向角、所述初始曲率确定所述初始参考朝向。


6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一运动状态中还包括所述车辆的行驶速度；
所述方法还包括：
根据所述行驶速度，所述车辆前方的障碍物确定纵向变道距离；
所述根据所述第二运动状态在所述参考坐标系中确定参考变道路径，包括：
根据所述纵向变道距离、所述第二运动状态，在所述参考坐标系中确定参考变道路径。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述纵向变道距离、所述第二运动状态，在所述参考坐标系中确定参考变道路径，包括：
构建横向距离关于纵向距离的路径函数，其中，所述函数中包括未知数；
根据所述变道距离、所述第二运动状态，确定所述路径函数中的所述未知数，得到所述参考变道路径。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述路径函数为：l＝h(s)＝A*(1+cos(B*s+C))；
其中，h(s0)＝l0；s0为所述第二运动状态中的初始纵向距离，l0为所述第二运动状态中的初始横向距离；
h’(s0)＝dl0；dl0为所述第二运动状态中的初始参考朝向；
B＝2π/T；T＝2*L；L为所述纵向变道距离；
A、C为所述未知数。


9.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，将所述参考变道路径映射到所述真实坐标系中，得到目标变道路径，包括：
根据所述参考变道路径中的参考位置在所述道路中心线上确定对应的参考投影点；
根据所述道路中心线上的参考投影点确定参考方向角、参考曲率、真实坐标；
根据所述参考变道路径、所述参考位置对应的所述参考方向角、所述参考曲率、所述投影点的真实坐标，确定所述目标变道路径。


10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考变道路径、所述参考位置对应的所述参考方向角、所述参考曲率、所述投影点的真实坐标，确定所述目标变道路径，包括：
根据所述参考变道路径中包括的所述参考位置及其对应的所述参考方向角、所述真实坐标，确定在所述真实坐标系中与所述参考路径坐标对应的真实路径坐标；
根据所述参考变道路径中包括的所述参考位置确定对应的车辆参考朝向，根据所述车辆参考朝向、所述参考位置的坐标、所述参考方向角确定在所述真实坐标系中的真实车辆朝向；
根据所述参考变道路径中包括的所述参考位置确定对应的车辆参考朝向变化率，根据所述车辆参考朝向变化率、所述车辆参考朝向、所述参考位置的坐标、所述参考方向角、...

【专利技术属性】
技术研发人员：付骁鑫，朱振广，陈至元，马霖，李旭健，
申请(专利权)人：北京百度网讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11