CN113790725A - 路径规划方法、路径规划装置、存储介质与可移动设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种路径规划方法、路径规划装置、计算机可读存储介质与可移动设备,属于导航技术领域。所述方法包括:获取可移动设备的可行驶路线和目标障碍物的坐标数据,所述坐标数据通过雷达装置和全球定位系统传感器获得;基于道路坐标系,遍历所述可行驶路线的各个离散点,以在所述离散点中确定所述可行驶路线的一个或多个定位点;将所述目标障碍物向由所述定位点构成的各个分段进行投影,得到所述目标障碍物的多个投影段;根据所述多个投影段生成所述可移动设备的规划路径。本公开可以提高确定障碍物边界的速度,提高路径规划的效率。
Description
技术领域
本公开涉及导航技术领域,尤其涉及一种路径规划方法、路径规划装置、计算机可读存储介质与可移动设备。
背景技术
近年来,随着计算机技术的不断发展,移动机器人的应用场景不断扩展,产生了各式各样的可移动设备,如无人驾驶车辆和引导机器人等。
其中,路径规划作为导航技术领域中的一个重要分支,往往需要根据行驶路段中的障碍物为可移动设备设计可以有效避障的行驶路线,但是在目前的路径规划方法中,往往无法准确判断可移动设备行驶路段中的障碍物的范围,因而无法为可移动设备设计准确合理的行驶路线,有时甚至会因为错误确定障碍物的范围而生成错误的行驶路线。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供了一种路径规划方法、路径规划装置、计算机可读存储介质与可移动设备,进而至少在一定程度上改善现有技术规划路径可用性较差的问题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的第一方面,提供一种路径规划方法,所述方法包括:获取可移动设备的可行驶路线和目标障碍物的坐标数据,所述坐标数据通过雷达装置和全球定位系统传感器获得;基于道路坐标系,遍历所述可行驶路线的各个离散点,以在所述离散点中确定所述可行驶路线的一个或多个定位点;将所述目标障碍物向由所述定位点构成的各个分段进行投影,得到所述目标障碍物的多个投影段;根据所述多个投影段生成所述可移动设备的规划路径。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述基于道路坐标系,遍历所述可行驶路线的各个离散点,以在所述离散点中确定所述可行驶路线的一个或多个定位点,包括:确定所述可行驶路线在所述道路坐标系中的道路坐标;根据所述可行驶路线的道路坐标,确定所述可行驶路线中的各个离散点,以在所述离散点中确定所述可行驶路线的一个或多个定位点。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述根据所述可行驶路线的道路坐标,确定所述可行驶路线中的各个离散点,以在所述离散点中确定所述可行驶路线的一个或多个定位点,包括:以所述可行驶路线的起点为第一个离散点,以及以所述可行驶路线的终点为最后一个离散点,依次判断所述可行驶路线的各个离散点是否处于曲线路径内;当所遍历的离散点均未处于所述曲线路径内时,在每次遍历后将所述可行驶路线的第一定位值更新为当前遍历的离散点的坐标值,以将第一个处于所述曲线路径内的离散点的坐标值确定为第一定位值;当所遍历的离散点中存在一个或多个离散点处于所述曲线路径内时,在每次遍历后将所述可行驶路线的第二定位值更新为当前遍历的离散点的坐标值,以将最后一个处于所述曲线路径内的离散点的坐标值确定为第二定位值;在遍历结束后,根据所述第一定位值、所述第二定位值、所述可行驶路线的起点和终点确定所述可行驶路线的定位点。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述根据所述可行驶路线的道路坐标,确定所述可行驶路线中的各个离散点,包括:根据所述可行驶路线的道路坐标,按照预设频率对所述道路坐标进行采样,获得所述可行驶路线的各个离散点。
在本公开的一种示例性实施方式中,在将所述目标障碍物分别向由所述定位点构成的分段进行投影,得到所述目标障碍物的多个投影段时,所述方法还包括:在所述可移动设备行驶过程中,按照一定时间间隔将所述目标障碍物向所述各个分段进行投影,得到所述目标障碍物在各个时刻的投影段;所述根据所述多个投影段生成所述可移动设备的规划路径,包括:根据所述目标障碍物在各个时刻的投影段,生成所述可移动设备在对应时刻的规划路径。
在本公开的一种示例性实施方式中,在根据所述多个投影段生成所述可移动设备的规划路径时,所述方法还包括:通过所述全球定位系统传感器获取所述可移动设备的第一位置信息,以及通过所述雷达装置获取所述可移动设备的第二位置信息;对所述第一位置信息和所述第二位置信息进行融合,得到所述可移动设备的位置信息。
在本公开的一种示例性实施方式中,在确定所述可行驶路线的一个或多个定位点后,所述方法还包括:创建所述定位点的存储容器,以将所述定位点存储在所述存储容器中。
根据本公开的第二方面,提供一种路径规划装置,所述装置包括:获取模块,用于获取可移动设备的可行驶路线和目标障碍物的坐标数据,所述坐标数据通过雷达装置和全球定位系统传感器获得;遍历模块,用于基于道路坐标系,遍历所述可行驶路线的各个离散点,以在所述离散点中确定所述可行驶路线的一个或多个定位点;投影模块,用于将所述目标障碍物向由所述定位点构成的各个分段进行投影,得到所述目标障碍物的多个投影段;生成模块,用于根据所述多个投影段生成所述可移动设备的规划路径。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述遍历模块用于确定所述可行驶路线在所述道路坐标系中的道路坐标,根据所述可行驶路线的道路坐标,确定所述可行驶路线中的各个离散点,以在所述离散点中确定所述可行驶路线的一个或多个定位点。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述遍历模块还用于以所述可行驶路线的起点为第一个离散点,以及以所述可行驶路线的终点为最后一个离散点,依次判断所述可行驶路线的各个离散点是否处于曲线路径内,当所遍历的离散点均未处于所述曲线路径内时,在每次遍历后将所述可行驶路线的第一定位值更新为当前遍历的离散点的坐标值,以将第一个处于所述曲线路径内的离散点的坐标值确定为第一定位值,当所遍历的离散点中存在一个或多个离散点处于所述曲线路径内时,在每次遍历后将所述可行驶路线的第二定位值更新为当前遍历的离散点的坐标值,以将最后一个处于所述曲线路径内的离散点的坐标值确定为第二定位值,在遍历结束后,根据所述第一定位值、所述第二定位值、所述可行驶路线的起点和终点确定所述可行驶路线的定位点。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述遍历模块还用于根据所述可行驶路线的道路坐标,按照预设频率对所述道路坐标进行采样,获得所述可行驶路线的各个离散点。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述投影模块用于在所述可移动设备行驶过程中,按照一定时间间隔将所述目标障碍物向所述各个分段进行投影,得到所述目标障碍物在各个时刻的投影段;所述生成模块用于根据所述目标障碍物在各个时刻的投影段,生成所述可移动设备在对应时刻的规划路径。
在本公开的一种示例性实施方式中,在根据所述多个投影段生成所述可移动设备的规划路径时,所述生成模块还用于通过所述全球定位系统传感器获取所述可移动设备的第一位置信息,以及通过所述雷达装置获取所述可移动设备的第二位置信息,对所述第一位置信息和所述第二位置信息进行融合,得到所述可移动设备的位置信息。
在本公开的一种示例性实施方式中,在确定所述可行驶路线的一个或多个定位点后,所述遍历模块还用于创建所述定位点的存储容器,以将所述定位点存储在所述存储容器中。
根据本公开的第三方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一种路径规划方法。
根据本公开的第四方面,提供一种可移动设备,包括:处理器;存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;雷达装置以及全球定位系统传感器,其中,所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一种路径规划方法。
本公开具有以下有益效果:
根据本示例性实施方式中的路径规划方法、路径规划装置、计算机可读存储介质和可移动设备,可以获取可移动设备的可行驶路线,并通过雷达装置和全球定位系统传感器获得目标障碍物的坐标数据,基于道路坐标系,遍历上述可行驶路线的各个离散点,以在各个离散点中确定可行驶路线的一个或多个定位点,将目标障碍物向由上述定位点构成的各个分段进行投影,得到目标障碍物的多个投影段,根据上述多个投影段生成可移动设备的规划路径。本示例性实施方式可以通过可行驶路线的定位点将可行驶路线划分为多个分段,从而可以使可移动设备快速确定可行驶路线的路线信息,并根据该路线信息生成规划路径,实现了一种更为快速的确定目标障碍物的方法,提高了生成可移动设备的规划路径的效率,同时也提高了规划路径的可用性。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施方式,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施方式,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。
图1示出本示例性实施方式中一种道路坐标系的示意图;
图2示出本示例性实施方式中一种确定障碍物边界的示意图;
图3示出本示例性实施方式中一种可移动设备的结构示意图;
图4示出本示例性实施方式中一种路径规划方法的流程图;
图5示出本示例性实施方式中另一种道路坐标系的示意图;
图6示出本示例性实施方式中一种路径规划方法的子流程图;
图7示出本示例性实施方式中一种路径规划装置的结构框图;
图8示出本示例性实施方式中一种用于实现上述方法的计算机可读存储介质;
图9示出本示例性实施方式中一种用于实现上述方法的可移动设备。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
相比笛卡尔坐标系,道路坐标系可以很好地描述道路位置。具体的,参考图1所示,道路坐标系是以道路的中间线作为S轴,将垂直于S轴的方向作为L轴,S轴上的点可以表示在道路方向上的距离,也称为纵向位移,L轴上的点可以表示道路上的左右位置,也称为横向位移。因此,相关技术的一种方案中,可以通过将可移动设备的坐标数据转换为道路坐标系来进行路径规划。具体的,参考图2所示,示出了一种在U形道路中确定障碍物边界的示意图,如图所示,将障碍物的坐标从笛卡尔坐标转换为道路坐标,并将障碍物的最小面积矩形确定为障碍物的覆盖区域,即Sstart=min(Si),Lstart=min(Li),Send=max(Si),Lend=max(Li),可以看出,在上述计算方式中,障碍物的边界超出了道路范围,即计算错误,因此,在通过上述方法进行可移动设备的路径规划时,不能取得准确的规划结果。
鉴于前述的各种问题,本公开的示例性实施方式首先提供了一种路径规划方法,该方法可以应用于可移动设备,并由可移动设备的处理器执行,生成规划路径,在确定可移动设备的规划路径后,可移动设备可以在接下来的时间段内按照上述规划路径行驶。本示例性实施方式中,可移动设备可以是有人或无人驾驶的车辆,也可以是应用于不同场景的智能机器人,例如快递仓库中分拣货物的物流机器人和商场中指引路线的引导机器人等。以无人驾驶车辆为例,图3示出了本示例性实施方式中一种可移动设备的结构示意图,如图所示,可移动设备300可以包括雷达装置310和全球定位系统传感器320,其中,雷达装置310可以通过无线电获取可移动设备在一定范围内的地图信息;全球定位系统传感器320可以是GPS(Global Positioning System,全球定位系统)传感器,也可以是北斗卫星导航系统等,可以通过一定的数据接口获取可移动设备在一定行驶区域内的地理位置和时间信息等。
图4示出了本示例性实施方式的一种流程,可以包括以下步骤S410~S440:
步骤S410.获取可移动设备的可行驶路线和目标障碍物的坐标数据,该坐标数据可以通过雷达装置和全球定位系统传感器获得。
其中,可行驶路线可以包括无人驾驶车辆在所在区域内的道路网格,也可以是智能机器人在一定范围内可以行驶的路线等;目标障碍物的坐标数据可以是目标障碍物在笛卡尔坐标系下的坐标位置。
通常,可行驶路线一般可以预先存储在可移动设备中,具体的,可以通过网络等方式将一定范围内的交通网格图或地图等预先下载至可移动设备的内存中。目标障碍物的坐标数据可以由可移动设备的雷达装置和全球定位系统传感器采集,具体的,雷达装置可以是激光雷达,激光雷达可以通过在可移动设备的行驶区域内发射激光束来获取行驶区域内的目标障碍物信息,如目标障碍物的距离、方位等;全球定位系统传感器可以获取可移动设备在上述行驶区域内的数字化地图信息,如地形坐标数据,由此,可移动设备可以根据上述数字化地图信息和上述目标障碍物信息生成目标障碍物的坐标数据。
步骤S420.基于道路坐标系,遍历上述可行驶路线的各个离散点,以在上述离散点中确定可行驶路线的一个或多个定位点。
其中,道路坐标系可以是Frenet坐标系(一种道路坐标系),即是以道路的中间线作为S轴,将垂直于S轴的方向作为L轴;定位点是用于确定可行驶路线位置的定点,其可以根据可行驶路线的路线类型包括一个或多个定位点,例如,当可行驶路线包括曲线路径时,可行驶路线的定位点可以包括上述曲线路径的拐点、顶点等。
在获得目标障碍物的坐标数据后,可以将该坐标数据转换为道路坐标,并在道路坐标系中确定可移动设备的可行驶路线和位于该可行驶路线上的一系列离散点,依次遍历各个离散点,从而在各个离散点中确定可行驶路线的一个或多个定位点。
在可移动设备行驶过程中,道路坐标系可以很好地表示可移动设备的位置和可行驶路线的路径信息,因此,为了便于确定可行驶路线的定位点,在一种可选的实施方式中,步骤S420可以通过以下方式实现:
确定上述可行驶路线在道路坐标系中的道路坐标;
根据上述可行驶路线的道路坐标,确定可行驶路线中的各个离散点,以在该离散点中确定上述可行驶路线的一个或多个定位点。
其中,可行驶路线在道路坐标系中的道路坐标可以通过笛卡尔坐标系与道路坐标系的映射关系获得,具体的,参考图5所示,道路中心线可以表示为一系列离散点,对于可行驶路线上的任意一点P(xp,yp),可以在道路坐标系S轴确定距离P点最近的两个离散点,如s(xs,ys)和e(xe,ye),由此,可以确定在道路坐标系中,上述两个离散点的坐标为(ss,0)和(se,0),则笛卡尔坐标系中任意一点P(xp,yp)在道路坐标系下的坐标(sp,lp)可以通过公式(1)~(6)计算得到:
sp=ss+λ(se-ss) (5)
其中,sp为上述可行驶路线中任意一点P(xp,yp)在S轴上的坐标;lp为上述可行驶路线中任意一点P(xp,yp)在L轴上的坐标。
在确定所述可行驶路线的定位点后,在一种可选的实施方式中,可以创建上述定位点的存储容器,以将上述定位点存储在存储容器中。
步骤S430.将目标障碍物向由上述定位点构成的各个分段进行投影,得到上述目标障碍物的多个投影段。
在确定上述可行驶路线的定位点后,各定位点将可行驶路线分成了多个分段,此时可以将目标障碍物向由各定位点构成的各个分段进行投影,得到目标障碍物的多个投影段。
为了方便可移动设备在行驶过程中实时确定目标障碍物的范围,以避开目标障碍物所在的范围,在一种可选的实施方式中,步骤S430可以通过以下方式实现:
在可移动设备行驶过程中,按照一定时间间隔将目标障碍物向上述各个分段进行投影,得到所述目标障碍物在各个时刻的投影段。也就是说,在可移动设备行驶过程中,可移动设备可以按照一定时间周期将目标障碍物向上述各个分段分别进行投影,从而可以根据目标障碍物在各个时刻下的投影段确定目标障碍物的范围。
通过上述步骤S430,可以将目标障碍物投影在多个分段中,从而可以根据目标障碍物的各个投影分段确定目标障碍物的范围,提高了可移动设备确定目标障碍物边界的速率和准确度。
步骤S440.根据上述多个投影段生成上述可移动设备的规划路径。
由于在可移动设备行驶过程中,道路状况往往会产生一定变化,因此,为了使可移动设备在行驶过程中可以实时更新规划路径,在一种可选的实施方式中,可以根据上述目标障碍物在各个时刻的投影段,生成上述可移动设备的规划路径。
进一步的,在步骤S420中,在将可行驶路线的坐标数据转换为道路坐标后,可以在可行驶路线中确定多个离散点,例如,可以在可行驶路线中按照一定间隔选取坐标点,以得到多个离散点,进而在这多个离散点中确定可行驶路线的一个或多个定位点;或者,在一种可选的实施方式中,上述离散点也可以通过根据可行驶路线的道路坐标,按照预设频率对上述可行驶路线的道路坐标进行采样获得,其中,预设频率一般可以由操作人员根据经验进行设置。
由此,在得到可行驶路线中的各个离散点后,在一种可选的实施方式中,参考图6所示,步骤S420在各个离散点中确定可行驶路线的一个或多个定位点的方法可以通过以下步骤S610~S640实现:
步骤S610.以可行驶路线的起点为第一个离散点,以及以可行驶路线的终点为最后一个离散点,依次判断上述可行驶路线的各个离散点是否处于曲线路径内。
步骤S620.当所遍历的离散点均未处于上述曲线路径内时,在每次遍历后将上述可行驶路线的第一定位值更新为当前遍历的离散点的坐标值,以将第一个处于上述曲线路径内的离散点的坐标值确定为第一定位值。
其中,第一定位值可以是用于确定可行驶路线中曲线路径的拐点的坐标值;离散点的坐标值可以是离散点在预设轴上的坐标值,该预设轴可以是道路坐标系中沿道路方向的坐标轴,以Frenet坐标系为例,预设轴可以是S轴,或者离散点的坐标值也可以是该离散点在道路坐标系中的坐标值,本示例性实施方式对此不做特殊限定。
在依次遍历可行驶路线上的离散点时,当遍历的离散点均未处于上述曲线路径内时,说明上述离散点对应的可行驶路线为直线,因此,可以在每次遍历后将可行驶路线的第一定位值更新为当前遍历,也就是最新遍历的离散点的坐标值,从而将第一个处于上述曲线路径内的离散点的坐标值确定为第一定位值。例如,在从第1个离散点遍历至第k个离散点时,如果前k个离散点均未处于上述曲线路径中,则可以将可行驶路线的第一定位值更新为第k个离散点在S轴上的坐标值,直至遍历至第一个处于上述曲线路径内的离散点,将该离散点在S轴上的坐标值确定为第一定位值。
步骤S630.当所遍历的离散点中存在一个或多个离散点处于上述曲线段内时,在每次遍历后将上述可行驶路线的第二定位值更新为当前遍历的离散点的坐标值,以将最后一个处于上述曲线路径内的离散点的坐标值确定为第二定位值。
其中,第二定位值可以是用于确定可行驶路线中曲线路径的另一拐点的坐标值;相应的,离散点的坐标轴可以是该离散点在预设轴上的坐标值,也可以是该离散点在道路坐标系中的坐标值,本示例性实施方式对此不做特殊限定。
在依次遍历可行驶路线上的离散点时,当遍历的离散点中存在一个或多个离散点处于上述曲线路径内时,说明最新遍历的离散点可能处于曲线路径内,因此,可以在每次遍历后,将上述可行驶路线的第二定位值更新为当前遍历,即最新遍历的离散点的坐标值,从而将最后一个处于上述曲线段内的离散点的坐标值确定为第二定位值。例如,在从上述第一定位值对应的离散点开始遍历时,由于第一定位值为第一个处于上述曲线路径内的离散点的坐标值,因此,可以在从第一定位值对应的离散点开始遍历时,在每次遍历后,将第二定位值更新为当前遍历的离散点的坐标值,直至遍历至最后一个处于上述曲线路径内的离散点,将该离散点在S轴上的坐标值确定为第二定位值。
步骤S640.在遍历结束后,根据上述第一定位值、第二定位值和上述可行驶路线的起点和终点确定上述可行驶路线的定位点。
具体的,在遍历结束后,可以根据上述第一定位值和第二定位值确定可行驶路线中曲线路径内的定位点,例如,可以在上述曲线路径内以第一定位值为起点,以第二定位值为终点,等间隔选取多个定位点,从而将选取的定位点和可行驶路线的起点和终点确定为定位点;再例如,也可以通过计算上述第一定位值和第二定位值的平均值,以将所述平均值对应的坐标点和上述可行驶路线的起点和终点确定为定位点。
进一步的,在另一种可选的实施方式中,上述步骤S610~S640中所描述的遍历上述可行驶路线的各个离散点,以确定可行驶路线的一个或多个定位点的方法可以表现为可行驶路线的分段算法,具体实现过程如下:
(1)创建存储容器SV,并对该存储容器进行初始化,将S=0作为一个定位点存储在存储容器SV中;
(2)初始化变量us和ue,其分别表示第一定位值和第二定位值,设置标志位uf,用以表示遍历的离散点是否处于上述曲线路径内;
(3)对于需要进行遍历的离散点{s1…sk},依次遍历各离散点是否处于上述曲线路径内;
(4)假设所遍历的离散点存在一个或多个处于上述曲线路径内,则uf=true,遍历下一个离散点,直至所遍历的离散点未处于上述曲线路径,将第二定位值ue确定为最后一个处于上述曲线路径内的离散点的坐标值;
(5)假设所遍历的离散点均未处于上述曲线路径内,则uf=false,遍历下一个离散点,直至所遍历的离散点处于上述曲线路径,将第一定位值us更新为所遍历的上一个离散点,也就是第一个处于上述曲线路径内的离散点的坐标值,将0.5(us+ue)作为一个定位点的坐标值存储在上述存储容器SV中
(6)在遍历至最后一个离散点时,将可行驶路线的终点作为一个定位点存储在上述存储容器SV中。
此外,在通过步骤S440生成可移动设备的规划路径时,还可以通过GPS传感器获取可移动设备的第一位置信息,通过雷达装置获取可移动设备的第二位置信息,从而对第一位置信息和第二位置信息进行融合,得到可移动设备的位置信息。其中,第一位置信息可以是全球定位系统传感器采集的可移动设备在当前行驶区域内的地形坐标数据;第二坐标数据可以是雷达装置采集的可移动设备在当前行驶区域内的地形和环境的点云数据。具体的,对第一位置信息和第二位置信息进行融合可以通过在获取对应时刻可移动设备的第一位置信息和第二位置信息后,计算第一位置信息和第二位置信息中对应点或对应坐标的均方误差,从而在均方误差最小时,将第一位置信息和第二位置信息中对应点或对应坐标数据进行均值估计,从而得到可移动设备在对应时刻的位置信息。
综上,根据本示例性实施方式中的路径规划方法,可以获取可移动设备的可行驶路线,并通过雷达装置和全球定位系统传感器获得目标障碍物的坐标数据,基于道路坐标系,遍历上述可行驶路线的各个离散点,以在各个离散点中确定可行驶路线的一个或多个定位点,将目标障碍物向由上述定位点构成的各个分段进行投影,得到目标障碍物的多个投影段,根据上述多个投影段生成可移动设备的规划路径。本示例性实施方式可以通过可行驶路线的定位点将可行驶路线划分为多个分段,从而可以使可移动设备快速确定可行驶路线的路线信息,并根据该路线信息生成规划路径,实现了一种更为快速的确定目标障碍物的方法,提高了生成可移动设备的规划路径的效率,同时也提高了规划路径的可用性。
进一步的,本示例性实施方式还提供了一种路径规划装置,参考图7所示,路径规划装置700可以包括:获取模块710,可以用于获取可移动设备的可行驶路线和目标障碍物的坐标数据,坐标数据通过雷达装置和全球定位系统传感器获得;遍历模块720,可以用于基于道路坐标系,遍历可行驶路线的各个离散点,以在离散点中确定可行驶路线的一个或多个定位点;投影模块730,可以用于将目标障碍物向由定位点构成的各个分段进行投影,得到目标障碍物的多个投影段;生成模块740,可以用于根据多个投影段生成可移动设备的规划路径。
在本公开的一种示例性实施方式中,遍历模块720可以用于确定可行驶路线在道路坐标系中的道路坐标,根据可行驶路线的道路坐标,确定可行驶路线中的各个离散点,以在离散点中确定可行驶路线的一个或多个定位点。
在本公开的一种示例性实施方式中,遍历模块720还可以用于以可行驶路线的起点为第一个离散点,以及以可行驶路线的终点为最后一个离散点,依次判断可行驶路线的各个离散点是否处于曲线路径内,当所遍历的离散点均未处于曲线路径内时,在每次遍历后将可行驶路线的第一定位值更新为当前遍历的离散点的坐标值,以将第一个处于曲线路径内的离散点的坐标值确定为第一定位值,当所遍历的离散点中存在一个或多个离散点处于曲线路径内时,在每次遍历后将可行驶路线的第二定位值更新为当前遍历的离散点的坐标值,以将最后一个处于曲线路径内的离散点的坐标值确定为第二定位值,在遍历结束后,根据第一定位值、第二定位值、可行驶路线的起点和终点确定可行驶路线的定位点。
在本公开的一种示例性实施方式中,遍历模块720还可以用于根据可行驶路线的道路坐标,按照预设频率对上述道路坐标进行采样,获得可行驶路线的各个离散点。
在本公开的一种示例性实施方式中,投影模块730可以用于在可移动设备行驶过程中,按照一定时间间隔将目标障碍物向各个分段进行投影,得到目标障碍物在各个时刻的投影段;生成模块740可以用于根据目标障碍物在各个时刻的投影段,生成可移动设备在对应时刻的规划路径。
在本公开的一种示例性实施方式中,在根据多个投影段生成可移动设备的规划路径时,生成模块740还可以用于通过全球定位系统传感器获取可移动设备的第一位置信息,以及通过雷达装置获取可移动设备的第二位置信息,对第一位置信息和第二位置信息进行融合,得到可移动设备的位置信息。
在本公开的一种示例性实施方式中,在确定可行驶路线的一个或多个定位点后,遍历模块720还可以用于创建定位点的存储容器,以将定位点存储在存储容器中。
上述装置中各模块的具体细节在方法部分实施方式中已经详细说明,未披露的方案细节内容可以参见方法部分的实施方式内容,因而不再赘述。
所属技术领域的技术人员能够理解,本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本公开的各个方面可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施方式,这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
本公开的示例性实施方式还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中,本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当程序产品在终端设备上运行时,程序代码用于使终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。
参考图8所示,描述了根据本公开的示例性实施方式的用于实现上述方法的程序产品800,其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码,并可以在终端设备,例如个人电脑上运行。然而,本公开的程序产品不限于此,在本文件中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
程序产品800可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码,程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本公开的示例性实施方式还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。下面参照图9来描述根据本公开的这种示例性实施方式的电子设备900。图9显示的电子设备900仅仅是一个示例,不应对本公开实施方式的功能和使用范围带来任何限制。
如图9所示,电子设备900可以以通用计算设备的形式表现。电子设备900的组件可以包括但不限于:上述至少一个处理单元910、上述至少一个存储单元920、连接不同系统组件(包括存储单元920和处理单元910)的总线930、显示单元940、雷达装置960和全球定位系统传感器970。
其中,存储单元920存储有程序代码,程序代码可以被处理单元910执行,使得处理单元910执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如,处理单元910可以执行图4和图6所示的方法步骤等。
存储单元920可以包括易失性存储单元形式的可读介质,例如随机存取存储单元(RAM)921和/或高速缓存存储单元922,还可以进一步包括只读存储单元(ROM)923。
存储单元920还可以包括具有一组(至少一个)程序模块925的程序/实用工具924,这样的程序模块925包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线930可以为表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
可移动设备900也可以与一个或多个外部设备1000(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该可移动设备900交互的设备通信,和/或与使得该可移动设备900能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口950进行。并且,可移动设备900还可以通过网络适配器980与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器980通过总线930与可移动设备900的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合可移动设备900使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本公开的示例性实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外,上述附图仅是根据本公开示例性实施方式的方法所包括的处理的示意性说明,而不是限制目的。易于理解,上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外,也易于理解,这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例性实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本公开示例性实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开示例性实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其他实施方式。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施方式仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
Claims (10)
1.一种路径规划方法,其特征在于,所述方法包括:
获取可移动设备的可行驶路线和目标障碍物的坐标数据,所述坐标数据通过雷达装置和全球定位系统传感器获得;
基于道路坐标系,遍历所述可行驶路线的各个离散点,以在所述离散点中确定所述可行驶路线的一个或多个定位点;
将所述目标障碍物向由所述定位点构成的各个分段进行投影,得到所述目标障碍物的多个投影段;
根据所述多个投影段生成所述可移动设备的规划路径。
2.根据权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于,所述基于道路坐标系,遍历所述可行驶路线的各个离散点,以在所述离散点中确定所述可行驶路线的一个或多个定位点,包括:
确定所述可行驶路线在所述道路坐标系中的道路坐标;
根据所述可行驶路线的道路坐标,确定所述可行驶路线中的各个离散点,以在所述离散点中确定所述可行驶路线的一个或多个定位点。
3.根据权利要求2所述的路径规划方法,其特征在于,所述根据所述可行驶路线的道路坐标,确定所述可行驶路线中的各个离散点,以在所述离散点中确定所述可行驶路线的一个或多个定位点,包括:
以所述可行驶路线的起点为第一个离散点,以及以所述可行驶路线的终点为最后一个离散点,依次判断所述可行驶路线的各个离散点是否处于曲线路径内;
当所遍历的离散点均未处于所述曲线路径内时,在每次遍历后将所述可行驶路线的第一定位值更新为当前遍历的离散点的坐标值,以将第一个处于所述曲线路径内的离散点的坐标值确定为第一定位值;
当所遍历的离散点中存在一个或多个离散点处于所述曲线路径内时,在每次遍历后将所述可行驶路线的第二定位值更新为当前遍历的离散点的坐标值,以将最后一个处于所述曲线路径内的离散点的坐标值确定为第二定位值;
在遍历结束后,根据所述第一定位值、所述第二定位值、所述可行驶路线的起点和终点确定所述可行驶路线的定位点。
4.根据权利要求2所述的路径规划方法,其特征在于,所述根据所述可行驶路线的道路坐标,确定所述可行驶路线中的各个离散点,包括:
根据所述可行驶路线的道路坐标,按照预设频率对所述道路坐标进行采样,获得所述可行驶路线的各个离散点。
5.根据权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于,在将所述目标障碍物分别向由所述定位点构成的分段进行投影,得到所述目标障碍物的多个投影段时,所述方法还包括:
在所述可移动设备行驶过程中,按照一定时间间隔将所述目标障碍物向所述各个分段进行投影,得到所述目标障碍物在各个时刻的投影段;
所述根据所述多个投影段生成所述可移动设备的规划路径,包括:
根据所述目标障碍物在各个时刻的投影段,生成所述可移动设备在对应时刻的规划路径。
6.根据权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于,在根据所述多个投影段生成所述可移动设备的规划路径时,所述方法还包括:
通过所述全球定位系统传感器获取所述可移动设备的第一位置信息,以及通过所述雷达装置获取所述可移动设备的第二位置信息;
对所述第一位置信息和所述第二位置信息进行融合,得到所述可移动设备的位置信息。
7.根据权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于,在确定所述可行驶路线的一个或多个定位点后,所述方法还包括:
创建所述定位点的存储容器,以将所述定位点存储在所述存储容器中。
8.一种路径规划装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取可移动设备的可行驶路线和目标障碍物的坐标数据,所述坐标数据通过雷达装置和全球定位系统传感器获得;
遍历模块,用于基于道路坐标系,遍历所述可行驶路线的各个离散点,以在所述离散点中确定所述可行驶路线的一个或多个定位点;
投影模块,用于将所述目标障碍物向由所述定位点构成的各个分段进行投影,得到所述目标障碍物的多个投影段;
生成模块,用于根据所述多个投影段生成所述可移动设备的规划路径。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种可移动设备,其特征在于,包括:
处理器;
存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;
雷达装置;以及
全球定位系统传感器;
其中,所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1-7任一项所述的方法。
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