路径规划方法和装置、车辆和可读存储介质制造方法及图纸

本申请提供了一种路径规划方法。路径规划方法包括获取基于道路参考线生成的参考路径的多个路径点；根据路径点，计算多个初始控制点；基于目标函数、边界约束和曲率约束，调整初始控制点，以生成目标控制点；根据目标控制点生成最终路径。本申请实施方式的路径规划方法、路径规划装置、车辆和计算机可读存储介质，通过获取参考路径的多个路径点，并根据路径点生成多个控制点，然后再根据目标函数、边界约束和曲率约束来调整控制点，最后根据目标控制点生成最终路径，由于最终路径根据路径点的控制点生成，且满足边界约束和曲率约束，使得最终路径更为平滑，且更为远离障碍物，最终路径的安全性较好。的安全性较好。的安全性较好。

【技术实现步骤摘要】
路径规划方法和装置、车辆和可读存储介质


[0001]本申请涉及图像
，特别涉及一种路径规划方法、路径规划装置、车辆和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着人工智能的发展，已经出现无人驾驶车辆，使得驾驶员解放出来。目前的自动驾驶车辆，大多根据道路参考线规划出路线，一般是对道路参考线进行密集采样，然后通过中间插值得到完整路径，最后生成一条沿着道路参考线或者偏离道路参考线一定距离的路径，生成的路径的安全性较低。

技术实现思路

[0003]本申请的实施方式提供了一种路径规划方法、路径规划装置、车辆和计算机可读存储介质。
[0004]本申请实施方式的路径规划方法包括获取基于道路参考线生成的参考路径的多个路径点；根据所述路径点，计算多个初始控制点；基于目标函数、边界约束和曲率约束，调整所述初始控制点，以生成目标控制点；根据所述目标控制点生成最终路径。
[0005]在某些实施方式中，所述根据所述路径点，计算多个初始控制点，包括：根据所述路径点和对应的多个所述控制点的第一方程、及所述参考路径的导数和对应的多个所述控制所述控制点的第二方程，计算多个所述控制点。
[0006]在某些实施方式中，所述基于目标函数、边界约束和曲率约束，调整所述初始控制点，以生成目标控制点，包括：输入所述控制点、所述目标函数、所述边界约束和所述曲率约束至预设的优化器，以输出使得所述目标函数的输出值最小的多个目标控制点。
[0007]在某些实施方式中，所述目标函数包括第一部分、第二部分、第三部分和第四部分，所述第一部分为与所述参考路径的距离最小代价，所述第二部分为道路居中代价，所述第三部分为路径二阶平滑性代价，所述第四部分为路径三阶平滑性代价。
[0008]在某些实施方式中，所述边界约束包括边界范围，所述边界约束用于使得所述控制点位于对应的边界范围内，所述控制点对应的所述边界范围根据道路边界和障碍物中至少一种生成。
[0009]在某些实施方式中，所述边界约束还包括起始点约束和/或终止点约束，所述起始点约束用于使得所述最终路径的起点位于预设起点位置，所述终止点约束用于使得所述最终路径的终点位于所述预设终点位置。
[0010]在某些实施方式中，所述曲率约束包括曲率范围，所述曲率约束用于使得所述路径点的曲率位于所述曲率范围内。
[0011]在某些实施方式中，所述路径规划方法还包括获取所述路径点在所述道路参考线上对应的参考点的曲率；根据所述参考点的曲率及所述控制点计算上所述路径点的曲率。
[0012]在某些实施方式中，所述根据目标控制点生成最终路径，包括：根据预设曲线参数
方程和目标控制点生成路径函数，所述预设曲线参数方程包括均匀B样条曲线；及根据所述路径函数生成所述最终路径。
[0013]本申请实施方式的路径规划装置包括第一获取模块、第一计算模块、调整模块和生成模块。所述获取模块用于获取基于道路参考线生成的参考路径的多个路径点；所述计算模块用于根据所述路径点，计算多个初始控制点；所述调整模块用于基于目标函数、边界约束和曲率约束，调整所述初始控制点，以生成目标控制点；所述生成模块用于根据所述目标控制点生成最终路径。
[0014]本申请实施方式的车辆包括处理器。所述处理器用于获取基于道路参考线生成的参考路径的多个路径点；根据所述路径点，计算多个初始控制点；基于目标函数、边界约束和曲率约束，调整所述初始控制点，以生成目标控制点；根据所述目标控制点生成最终路径。
[0015]本申请的一种包含计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行路径规划方法。所述路径规划方法包括获取基于道路参考线生成的参考路径的多个路径点；根据所述路径点，计算多个初始控制点；基于目标函数、边界约束和曲率约束，调整所述初始控制点，以生成目标控制点；根据所述目标控制点生成最终路径。
[0016]本申请实施方式的路径规划方法、路径规划装置、车辆和计算机可读存储介质，通过获取基于道路参考线生成的参考路径的多个路径点，并根据路径点生成多个控制点，然后再根据目标函数、边界约束和曲率约束来调整控制点，最后根据目标控制点生成最终路径，由于最终路径根据路径点的控制点生成，且满足边界约束和曲率约束，使得最终路径更为平滑，且更为远离障碍物，最终路径的安全性较好。
[0017]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本申请某些实施方式的路径规划方法的流程示意图；
[0020]图2是本申请某些实施方式的路径规划装置的模块示意图；
[0021]图3是本申请某些实施方式的车辆平面示意图；
[0022]图4是本申请某些实施方式的路径规划方法的流程示意图；
[0023]图5是本申请某些实施方式的路径规划方法的原理示意图；
[0024]图6至图8是本申请某些实施方式的路径规划方法的流程示意图；
[0025]图9和图10是本申请某些实施方式的路径规划方法的场景示意图；
[0026]图11是本申请某些实施方式的最终路径和参考路径的曲率分布图；和
[0027]图12本申请某些实施方式的处理器和计算机可读存储介质的连接示意图。
具体实施方式
[0028]以下结合附图对本申请的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。另外，下面结合附图描述的本申请的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的限制。
[0029]在进行路径规划时，一般都是采集道路参考线进行密集采样，然后通过中间插值等方式得到完整路径，若道路参考线上存在障碍物或者道路较为曲折，则生成的路径不能很好的规避障碍物，且路径的平滑性较差，不利于驾驶安全。
[0030]请参阅图1至图3，本申请实施方式的路径规划方法包括以下步骤：
[0031]011：获取基于道路参考线生成的参考路径的多个路径点；
[0032]012：根据路径点，计算多个初始控制点；
[0033]013：基于目标函数、边界约束和曲率约束，调整初始控制点，以生成目标控制点；
[0034]014：根据目标控制点生成最终路径。
[0035]本申请实施方式的路径规划装置10包括第一获取模块11、第一计算模块12、调整模块13和生成模块14。第一获取模块11、第一计算模块12和生成模块14分别用于执行步骤011、步骤012、步骤013和步骤014。即，第一获取模块11用于获取基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路径规划方法，其特征在于，包括：获取基于道路参考线生成的参考路径的多个路径点；根据所述路径点，计算多个初始控制点；基于目标函数、边界约束和曲率约束，调整所述初始控制点，以生成目标控制点；根据所述目标控制点生成最终路径。2.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，所述根据所述路径点，计算多个初始控制点，包括：根据所述路径点和对应的多个所述控制点的第一方程、及所述参考路径的导数和对应的多个所述控制所述控制点的第二方程，计算多个所述控制点。3.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，所述基于目标函数、边界约束和曲率约束，调整所述初始控制点，以生成目标控制点，包括：输入所述控制点、所述目标函数、所述边界约束和所述曲率约束至预设的优化器，以输出使得所述目标函数的输出值最小的多个调整后的所述控制点。4.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，所述目标函数包括第一部分、第二部分、第三部分和第四部分，所述第一部分为与所述参考路径的距离最小代价，所述第二部分为道路居中代价，所述第三部分为路径二阶平滑性代价，所述第四部分为路径三阶平滑性代价。5.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，所述边界约束包括边界范围，所述边界约束用于使得所述控制点位于对应的边界范围内，所述控制点对应的所述边界范围根据道路边界生成。6.根据权利要求5所述的路径规划方法，其特征在于，所述边界约束还包括起始点约束和/或终止点约束，所述起始点约束用于使得所述最终路径的起点位于预设起点位置，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：温勇兵，刘懿，苏镜仁，
申请(专利权)人：广州小鹏自动驾驶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：