[发明专利]一种用于智能驾驶系统的轨迹规划方法及智能驾驶系统

说明书

一种用于智能驾驶系统的轨迹规划方法，其包括：步骤一、根据获取到的车辆的当前车速确定最优瞄准距离；步骤二、获取位于车辆前方的预设数量的位置点的点坐标，并分别计算各个位置点的曲率半径；步骤三、根据各个位置点的曲率半径和最优瞄准距离，确定预瞄点；步骤四、基于预设曲线拟合模型，根据预瞄点确定车辆的规划轨迹。本方法将智能驾驶车辆的车辆状态作为轨迹规划的参考信息，其能够使得得到规划轨迹更大可能地满足车辆动力学模型，使得智能驾驶系统的轨迹跟踪过程更加平稳安全。

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域，具体地说，涉及一种用于智能驾驶系统的轨迹规划方法及智能驾驶系统。

背景技术

目前，智能驾驶系统在减小驾驶员工作强度、提高公路交通安全以及降低违法驾驶等方面都有着巨大的应用市场。其中，辅助驾驶系统已成为部分发达国家法律规定的汽车必备，同时也是世界各大汽车厂商及科技公司的研发重点。

随着智能驾驶技术的发展，配置有智能驾驶系统的自动驾驶车辆已开始逐步代替驾驶员的位置。为了使车辆自动驾驶至目的地，智能驾驶系统通常会搜索出一条最短期望路径。然而，直接对期望路径的跟踪通常是不符合车辆运动学的，因此需要在期望路径中选择一点，然后对该点进行轨迹规划，从而得出车辆能够跟踪的轨迹。现有的轨迹规划的拟合规划策略的实现过程较为复杂，无法满足智能驾驶系统的应用需要。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于智能驾驶系统的轨迹规划方法，所述方法包括：

步骤一、根据获取到的车辆的当前车速确定最优瞄准距离；

步骤二、获取位于车辆前方的预设数量的位置点的点坐标，并分别计算各个位置点的曲率半径；

步骤三、根据所述各个位置点的曲率半径和所述最优瞄准距离，确定预瞄点；

步骤四、基于预设曲线拟合模型，根据所述预瞄点确定所述车辆的规划轨迹。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤一中，将所述当前车速与预设车速阈值进行比较，并根据比较结果确定所述最优瞄准距离。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤一中，如果所述当前车速小于预设车速阈值，则将所述车辆的最小转弯半径作为所述最优瞄准距离。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤一中，如果所述当前车速大于或等于预设速度阈值，则计算所述当前车速与预瞄距离增益的乘积，并将得到的乘积结果作为所述最优瞄准距离。

根据本发明的一个实施例，所述步骤二包括：

步骤a、分别计算各个位置点距离所述车辆的当前位置的距离；

步骤b、分别计算各个位置点所对应的距离线段与车辆坐标系X轴的航向角；

步骤c、根据所述航向角分别计算所述各个位置点在车辆行驶方向的横向距离；

步骤d、根据所述各个位置点所对应的横向距离分别计算各个位置点的曲率半径。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤b中，根据如下表达式计算航向角：

其中，表示位置点(x_i,y_i)与车辆的当前位置(x₀,y₀)之间的距离线段d_i与车辆坐标系X轴的航向角。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤c中，根据如下表达式计算所述横向距离：