[发明专利]基于处理器实现车辆行驶轨迹规划的自主系统和方法

权利要求书

1.一种用于自主驾驶车辆的基于处理器实现车辆行驶轨迹规划的方法，其包括：

通过一个或多个数据处理器接收车辆状态数据、驾驶场景规划、行为控制数据和车辆对象环境数据；

通过所述一个或多个数据处理器，根据接收到的车辆状态数据和驾驶场景规划生成搜索图；

其中，所述搜索图包含用于相对于参考轨迹路径对对象定位的网格点；

其中，所述搜索图使用指示对象相对于参考轨迹路径基站横向偏移的坐标系；和

通过所述一个或多个数据处理器，确定出相对于自定义成本函数而言最优的轨迹路径；

其中，将所述最优轨迹路径提供给车辆中的控制器，用于执行驾驶场景规划，

其中，确定所述轨迹路径包括：在优化轨迹路径期间使用成本函数，其中所述成本函数包含对车辆和道路上的对象的动态变化做出反应的因素，

其中，成本函数包括相对于参考轨迹路径的偏移、转向动作成本、相对于先前规划好的轨迹路径的偏移、以及车辆相对于一个或多个所述对象的碰撞成本因素。

2.根据权利要求 1 所述的方法，其中，所述对象包括道路上的其他车辆。

3.根据权利要求 1 所述的方法，其中，通过使用所述坐标系生成搜索图，以确定不同道路场景下的轨迹路径，其中，所述道路场景包括急弯、 U 形转弯、城市环境下的急弯和高速道路上的高速驾驶。

4.根据权利要求 1 所述的方法，其还包括以下步骤：

基于对与搜索图相关联的安全通道内的曲度和曲率最小化处理，使优化的轨迹路径平滑化；

其中，所述安全通道限定与优化路径的距离范围，使得车辆在所述距离范围内与对象保持安全距离。

5.根据权利要求 4 所述的方法，其还包括以下步骤：

基于已平滑化的轨迹路径生成局部轨迹，其中，基于满足在未来的不同时间到达优化轨迹上的对象点的连续性条件，确定局部轨迹。

6.根据权利要求 5 所述的方法，其中，局部轨迹满足车辆的运动和动态约束以及环境的自由空间和道路边界约束，并由车辆中的纵向和横向控制器直接使用。

7.根据权利要求 6 所述的方法，其中，局部轨迹遵循交通规则，在道路边界内是安全的，并考虑了车辆非完整运动约束和动态约束。

8.根据权利要求 1 所述的方法，其中，搜索图包含一些节点，所述节点表示沿参考轨迹路径基站横向偏移不同的点，其中，搜索图包括将所述节点连接到邻近节点上的线段，其中，在每个节点处的速度与在其相应参考轨迹点处的速度相同，其中，所述节点相对于参考轨迹路径与速度图相关联，其中，根据道路上的对象速度、加速和减速限制以及道路速度限制确定所述速度图。