【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆智能驾驶，特别涉及一种车辆横向规划方法、电子设备、存储介质及程序产品。
技术介绍
1、自动驾驶系统一般包括以下几个模块：环境感知模块、运动规划模块、控制执行模块和人机界面模块。其运动规划模块用于对自动驾驶车辆行驶过程中的纵向速度规划和横向路径规划，是实现车辆自主导航的核心组件之一。横向路径规划专注于在道路上的横向运动控制，即决定车辆在车道内的位置和方向。这一过程涉及对周围环境的持续感知、路径规划的动态调整以及安全策略的实施，确保车辆能够准确无误地沿预定车道中心线行驶，同时安全应对各种交通场景，如车道变换、避让行人、绕过障碍物等。
2、自动驾驶的横向规划中非常重要的是参考线的选择，因为横向规划的目标之一就是贴近参考线形势，但是当参考线不够平滑或者不满足车辆的运动学约束时，其规划出来的路径使得车辆难以跟随，因此亟需设计一种新的横向规划方法来解决此问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种车辆横向规划方法、电子设备、存储介质及程序产品，旨在解决现有技术中因强烈依赖参考线的质量而导致所规划的路径转换到笛卡尔坐标系后使得车辆难以跟随的问题。
2、本专利技术的目的采用以下技术方案实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种车辆横向规划方法，包括：
4、以道路中心线为默认的参考线，获取目标车辆在frenet坐标系下偏离所述参考线的横向距离；
5、根据所述横向距离构建横向路径规划的代价函数，以及，为所述代价函数构建关于目标
6、根据所述曲率表达式和所述代价函数，计算所述目标车辆对应的横向路径规划。
7、根据本专利技术提供的一种车辆横向规划方法，所述根据所述曲率表达式和所述代价函数，计算所述目标车辆对应的横向路径规划的步骤，包括：
8、将所述曲率表达式带入至所述代价函数中，将路径规划问题转化为对应的二次型规划问题，调用osqp算法求解所述二次型规划问题，将求解结果转换为笛卡尔坐标系，以作为所述目标车辆对应的横向路径规划。
9、根据本专利技术提供的一种车辆横向规划方法，所述根据所述横向距离构建横向路径规划的代价函数的步骤，包括：
10、根据所述横向距离，计算所述横向距离的一阶导数；
11、获取目标车辆的当前行驶轨迹的曲率，并计算所述曲率的一阶导数；
12、根据所述横向距离与预设的所述目标车辆偏离所述参考线的期望值，确定横向偏差；
13、根据所述横向距离、所述横向距离的一阶导数、所述曲率、所述曲率的一阶导数和所述横向偏差，构建所述代价函数。
14、根据本专利技术提供的一种车辆横向规划方法，所述根据所述横向距离、所述横向距离的一阶导数、所述曲率、所述曲率的一阶导数和所述横向偏差，构建所述代价函数的步骤，包括：
15、对所述横向距离、所述横向距离的一阶导数、所述曲率、所述曲率的一阶导数和所述横向偏差分别设定相应的权重值，并采用五次多项式构建所述代价函数。
16、根据本专利技术提供的一种车辆横向规划方法，所述代价函数为：
17、
18、其中，f为代价函数，l为目标车辆在frenet坐标系下偏离参考线的横向距离，wl为横向距离的权重，l'为横向距离的一阶导数，wdl为横向距离的一阶导数的权重，kx为目标车辆的当前行驶轨迹上轨迹点的曲率，wk为曲率的权重，k'x为曲率的一阶导数，wdk为曲率的一阶导数的权重，lref为预设的偏离参考线的参考值，l-lref为横向偏差，wref为横向偏差的权重。
19、根据本专利技术提供的一种车辆横向规划方法，所述为所述代价函数构建关于目标车辆当前行驶轨迹的曲率表达式的步骤，包括：
20、根据所述横向距离，计算所述横向距离的一阶导数和二阶导数；
21、获取目标车辆的当前行驶轨迹上的轨迹点于所述参考线上投影点的第一曲率，并计算所述第一曲率的一阶导数；
22、根据当前行驶轨迹上轨迹点的航向角，以及所述轨迹点于所述参考线上投影点的航向角，确定航向角差值；
23、根据所述横向距离、所述横向距离的一阶导数和二阶导数、所述第一曲率、所述第一曲率的一阶导数、所述航向角差值，构建目标车辆当前行驶轨迹的所述曲率表达式。
24、根据本专利技术提供的一种车辆横向规划方法，所述曲率表达式为：
25、
26、其中，kx为目标车辆当前行驶轨迹上轨迹点的曲率，洗标x为目标车辆当前行驶轨迹，l为目标车辆在frenet坐标系下偏离参考线的横向距离，l'为所述横向距离的一阶导数，l”为所述横向距离的二阶导数，kr为目标车辆的当前行驶轨迹上的轨迹点于所述参考线上投影点的第一曲率，kr'为所述第一曲率的一阶导数，△θ为所述航向角差值。
27、第二方面，本专利技术提供一种电子设备，所述电子设备包括：
28、一个或多个处理器；
29、以及存储有计算机程序指令的存储器，所述计算机程序指令在被执行时使所述处理器执行如上述任一种所述的车辆横向规划方法的步骤。
30、第三方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如上述任一种所述的车辆横向规划方法的步骤。
31、第四方面，本专利技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如上述任一种所述的车辆横向规划方法的步骤。
32、本专利技术提供的一种车辆横向规划方法、电子设备、存储介质及程序产品，通过以道路中心线为默认的参考线，获取目标车辆在frenet坐标系下偏离参考线的横向距离；根据横向距离构建横向路径规划的代价函数，以及，为代价函数构建关于目标车辆当前行驶轨迹的曲率表达式；根据曲率表达式和代价函数，计算目标车辆对应的横向路径规划。本专利技术通过重新设计横向路径规划的代价函数，降低了使用原有横向路径规划的代价函数对于参考线质量的高度依赖，使得重新规划的车辆行驶路径更加平滑，即便原有的参考线质量不高，依旧可以规划出一条满足车辆动力学约束的轨迹，符合人类驾驶员的驾驶习惯，提高了自动驾驶车辆在轨迹跟随过程中的稳定性和可靠性。
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1.一种车辆横向规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的车辆横向规划方法，其特征在于，所述根据所述曲率表达式和所述代价函数，计算所述目标车辆对应的横向路径规划的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的车辆横向规划方法，其特征在于，所述根据所述横向距离构建横向路径规划的代价函数的步骤，包括：
4.根据权利要求3所述的车辆横向规划方法，其特征在于，所述根据所述横向距离、所述横向距离的一阶导数、所述曲率、所述曲率的一阶导数和所述横向偏差，构建所述代价函数的步骤，包括：
5.根据权利要求4所述的车辆横向规划方法，其特征在于，所述代价函数为：
6.根据权利要求1所述的车辆横向规划方法，其特征在于，所述为所述代价函数构建关于目标车辆当前行驶轨迹的曲率表达式的步骤，包括：
7.根据权利要求6所述的车辆横向规划方法，其特征在于，所述曲率表达式为：
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的车辆横向规划方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种车辆横向规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的车辆横向规划方法，其特征在于，所述根据所述曲率表达式和所述代价函数，计算所述目标车辆对应的横向路径规划的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的车辆横向规划方法，其特征在于，所述根据所述横向距离构建横向路径规划的代价函数的步骤，包括：
4.根据权利要求3所述的车辆横向规划方法，其特征在于，所述根据所述横向距离、所述横向距离的一阶导数、所述曲率、所述曲率的一阶导数和所述横向偏差，构建所述代价函数的步骤，包括：
5.根据权利要求4所述的车辆横向规划方法，其特征在于，所述代价函数为：
【专利技术属性】
技术研发人员：廖田志浩，
申请(专利权)人：云控智行科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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