[发明专利]一种无人驾驶避障路径规划方法和系统

权利要求书

1.一种无人驾驶避障路径规划方法，其特征是，包括：

接收路径规划请求信息；

响应于接收到路径规划请求信息，获取障碍物地图数据以及车道地图数据；

根据获取到的数据确定车道宽度，以及当前距离车辆最近的障碍物及其与车辆之间的距离；

根据最近的障碍物与车辆之间的距离、车辆尺寸以及车道宽度，判断车辆在当前道路上是否能够避开障碍物；

若判断结果为车辆在当前道路上能够避开障碍物，则根据障碍物与车道两边界的距离确定车辆转向；

基于车辆转向，按照预设的避障点选择规则，确定避障结束点和避障通过点；

基于避障结束点和避障通过点，按照预设的路径优化规则确定参考路径；

基于所述参考路径，按照预设的局部调整策略对起点到参考路径之间以及参考路径到避障结束点之间的路径进行调整，得到调整后的避障路径；

按照预设的安全检测规则对避障路径进行安全检测计算，若安全检测计算结果满足要求，则确定避障路径为最终避障路径；

其中，所述按照预设的避障点选择规则，确定避障结束点，包括：计算避障结束点到障碍物的距离d_obsend，从当前车辆位置开始，将沿着车辆当前行驶路线向前延伸(dist_obs_veh+d_obsend)距离的点，作为避障结束点，dist_obs_veh表示最近的障碍物与车辆之间的距离；

按照预设的避障点选择规则，所确定的避障通过点包括至少一个候选的避障通过点，候选避障通过点的选择包括：根据已确定的车辆转向，从相应侧障碍物距离车道边界最近的极值边界点开始，垂直于车辆前进方向，向车道边界作映射线段，从映射线段上距离极值边界点VW/2距离处开始，每隔预设的den米取一点，直到距离道路边界VW/2处，将所取的所有点作为候选避障通过点；VW表示车辆宽度；

所述基于避障结束点和避障通过点，按照预设的路径优化规则确定参考路径，包括：对于障碍物长度小于设定长度的情况，确定车辆定位点sp、避障通过点c以及避障结束点前r_min长度的点tp，其中r_min代表车辆最小转弯半径，参考路径为sp、c、tp三点的外接圆的圆弧；对于障碍物长度大于或等于设定长度的情况，从通过点分别向车道前向和后向延伸一段直线路径，直线路径的总长度至少等于障碍物沿车道方向的长度，参考路径为：从sp，到直线路径起点，经直线路径到直线路径终点，再到避障结束点；

所述按照预设的局部调整策略对起点到参考路径之间以及参考路径到避障结束点之间的路径进行调整，得到调整后的避障路径，包括：

1)对于参考路径为sp、c、tp三点的外接圆的圆弧的情况：

1.1)起点到参考路径之间的局部路径调整方法为，根据车辆在定位点处航向角s_yaw与参考路径起点航向角syaw_con的关系，以及车辆曲率最大变化速率，选择圆弧+直线段的方式从车辆定位点过渡到参考路径上，或者选择螺旋线+圆弧线+直线段的方式从车辆定位点过渡到参考路径上；

1.2)参考路径到避障结束点的局部路径调整方法为，根据避障结束点在参考路径的航向角，以及车辆曲率最大变化速率，选择直线段+圆弧的方式从参考路径过渡到避障结束点，或者选择直线段+圆弧+螺旋线的方式从参考路径过渡到避障结束点；

2)对于参考路径为从sp，到直线路径起点，经直线路径到直线路径终点，再到避障结束点的情况，参考路径的局部路径调整方法为，根据车辆在定位点处航向角s_yaw与参考路径起点航向角syaw_con的关系，采用圆弧+直线段+圆弧的方式从车辆定位点过渡到参考路径的直线路径段起点，经直线路径段后，采用圆弧+直线段+圆弧的方式从直线路径段终点过渡到避障结束点；

所述按照预设的安全检测规则对避障路径进行安全检测计算为，基于预设的车辆冗余尺寸，进行障碍物碰撞检测计算：

以车辆当前定位点[x,y]为中心，从航向角yaw旋转为0度，对应周边路径边界点、障碍物点也在坐标上做同样的旋转变换，对车辆定位点之外的其他点，取实际位置表示为[x_act,y_act]，旋转之后位置计算公式为：

根据车辆冗余尺寸确定车辆覆盖的平面矩形空间范围，如果[x_rout,y_rout]落在上述平面范围内则车辆与周边有碰撞，否则无碰撞。