CN115235488A - 车辆路径规划方法、装置、系统、工具、产品和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆路径规划方法，包括步骤：获取车辆的前向参考路径；确定所述前向参考路径与所述车辆的当前规划路径的差异度；所述当前规划路径包含起终点依次衔接的历史段、控制段和平滑段；若差异度满足预置触发条件，则根据所述前向参考路径调整当前规划路径的控制段和平滑段；若差异度不满足触发条件，则根据所述前向参考路径调整当前规划路径的平滑段。此外，本发明还公开了车辆路径规划装置、系统、工具、产品和存储介质。本发明基于车辆的前向参考路径与车辆的当前规划路径之间的差异度，有针对性地对当前规划路径中的相应路段进行快速调整，有效防止了相邻帧的规划路径出现大幅度跳动，保证了车辆路径跟踪的精度和稳定性。

Description

车辆路径规划方法、装置、系统、工具、产品和存储介质

技术领域

本发明涉及无人驾驶技术领域，特别是涉及一种车辆路径规划方法， 一种车辆路径规划装置，一种计算机可读存储介质，一种计算机程序产品， 一种芯片系统，一种电路系统，一种计算机系统和一种移动工具。

背景技术

目前，无人驾驶技术飞速发展。对于无人驾驶车辆，在高速场景下，无 人驾驶车辆具备稳定的路径跟随能力十分必要。然而由于系统通信延时、各 模块频率不稳、频率差异等原因，使得稳定的无人车路径跟踪成为挑战。

在高速场景下，现有的无人驾驶车辆路径跟踪方法为：由无人车的上层 规划器给出最优或者次优路径，控制层采用预瞄等方式完成路径跟踪。无人 驾驶车辆利用预瞄的方法，提前做出底层响应，使得底层响应具备稳定性； 无人驾驶车辆上层规划器给出路径，通过路径连续和无碰撞等，使得控制上 层路径请求具备连续性。

现有的无人驾驶车辆路径跟踪方法，存在以下技术缺陷：

1、通过规划器进行路径规划，按照时间周期给出一帧一帧的路径，虽 然可以保证同一帧时间内的路径具备连续性和稳定性，但是由于坐标转换融 合了定位误差、节点通信存在的延时、多个模块频率不同等因素，没法确保 帧与帧之间的路径没有跳动，无法保证前后相邻帧的路径的连续性和稳定 性。

2、路径跟踪使用预瞄的方式，具有模糊性，拐弯偏差较大；同时，使 用Mpc(ModelPredictive Control，模型预测控制)方法的计算量较大，对 硬件要求较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种车辆路径规划 方法，一种车辆路径规划装置，一种计算机可读存储介质，一种计算机程序 产品，一种芯片系统，一种电路系统，一种计算机系统和一种移动工具。

为此，本发明提供了一种车辆路径规划方法，包括：

获取车辆的前向参考路径；

确定所述前向参考路径与所述车辆的当前规划路径的差异度；所述当前 规划路径包含起终点依次衔接的历史段、控制段和平滑段；

若差异度满足预置触发条件，则根据所述前向参考路径调整当前规划路 径的控制段和平滑段；

若差异度不满足触发条件，则根据所述前向参考路径调整当前规划路径 的平滑段。

此外，本发明还提供了一种车辆路径规划装置，包括：

获取单元，用于获取车辆的前向参考路径；

确定单元，用于确定所述前向参考路径与所述车辆的当前规划路径的差 异度；所述当前规划路径包含起终点依次衔接的历史段、控制段和平滑段；

判断单元，用于判断所述差异度是否满足预置的触发条件，若是则执行 第一调整单元；若否则执行第二调整单元；

第一调整单元，用于根据所述前向参考路径调整当前规划路径的控制段 和平滑段；

第二调整单元，用于根据所述前向参考路径调整当前规划路径的平滑 段。

另外，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，包括程序或指令，当 所述程序或指令在计算机上运行时，实现如前面所述的车辆路径规划方法。

另外，本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于， 当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行如前面所述 的车辆路径规划方法。

另外，本发明还提供了一种芯片系统，包括处理器，所述处理器与存储 器的耦合，所述存储器存储有程序指令，当所述存储器存储的程序指令被所 述处理器执行时实现前面所述的车辆路径规划方法。

另外，本发明还提供了一种电路系统，所述电路系统包括处理电路，所 述处理电路配置为执行如前面所述的车辆路径规划方法。

另外，本发明还提供了一种计算机系统，包括存储器，以及与所述存储 器通信连接的一个或多个处理器；

所述存储器中存储有可被所述一个或多个处理器执行的指令，所述指令 被所述一个或多个处理器执行，以使所述一个或多个处理器实现如前面任一 项所述的车辆路径规划方法。

此外，本发明还提供了一种移动工具，其上配置有服务器，所述服务器 包括存储器以及与所述存储器通信连接的一个或多个处理器；

所述存储器中存储有可被所述一个或多个处理器执行的指令，所述指令 被所述一个或多个处理器执行，以使所述一个或多个处理器实现如前面所述 的车辆路径规划方法。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了 车辆路径规划方法，一种车辆路径规划装置，一种计算机可读存储介质，一 种计算机程序产品，一种芯片系统，一种电路系统，一种计算机系统和一种 移动工具，本发明基于车辆的前向参考路径与车辆的当前规划路径之间的差 异度，有针对性地对当前规划路径中的相应路段进行快速调整，有效防止了 相邻帧的规划路径出现大幅度跳动，保证了车辆路径跟踪的精度和稳定性， 具有重大的实践意义。

附图说明

图1为本发明提供的一种车辆路径规划方法的基本流程示意图；

图2为本发明实施例中车辆当前规划路径的示意图；

图3a为本发明提供的一种车辆路径规划方法中，确定前向参考路径与 车辆的当前规划路径的差异度的第一种流程示意图；

图3b为本发明提供的一种车辆路径规划方法中，确定前向参考路径与 车辆的当前规划路径的差异度的第二种流程示意图；

图4a为本发明的实施例一中，对当前规划路径进行插值处理的实施过 程示意图；

图4b为本发明的实施例二中，对当前规划路径进行插值处理的实施过 程示意图；

图4c为本发明的实施例三中，对当前规划路径进行插值处理的实施过 程示意图；

图5为本发明提供的一种车辆路径规划方法，一种实施例的流程示意图；

图6为车辆驶出当前规划路径的控制段后，当前规划路径包括的历史段、 控制段和平滑段的变化示意图。

图7为本发明提供的一种车辆路径规划装置的结构方框图。

具体实施方式

本申请的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不 同的对象，或者用于区别对同一对象的不同处理，而不是用于描述对象的特 定顺序。此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们 的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的 过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选 地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、 产品或设备固有的其它步骤或单元。需要说明的是，本申请实施例中，“示 例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中 被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为 比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的” 或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。在本申请实施例中，“A和 /或B”表示A和B，A或B两个含义。“A，和/或B，和/或C”表示A、B、 C中的任一个，或者，表示A、B、C中的任两个，或者，表示A和B和C。 在本申请实施例中，“A、B或者C”表示A、B、C中的任一个。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合 本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特 征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参见图1本发明提供的一种车辆路径规划方法，具体可包括以下步骤：

步骤101、获取车辆的前向参考路径。

步骤102、确定所述前向参考路径与所述车辆的当前规划路径的差异度； 所述当前规划路径包含起终点依次衔接的历史段、控制段和平滑段。

本发明实施例中，历史段、控制段和平滑段的首尾依次衔接，即历史段 的终点位控制段的起点，控制段的终点位平滑段的起点。如图2所示为本发 明实施例中车辆当前规划路径的示意图，包括历史段(用AB表示)、控制 段(用BC表示)和平滑段(用CD表示)。

在车辆启动时，将车辆的当前帧前向参考路径作为车辆的当前规划路 径，并在该路径中依次初始截取预置第一长度值的初始历史段(以路径的起 点，作为历史段的起点)、预置第二长度值的初始控制段以及预置第三长度 值的初始平滑段；

在车辆行驶过程中，当前规划路径的历史段，是以刚行驶过的原历史段 的终点为起点、以刚行驶过的原控制段的终点为终点的路段；控制段，是以 历史段的终点为起点，沿着当前规划路径截取的预置的第二长度值(固定长 度)的路段；平滑段：是以控制段的终点为起点沿着前向参考路径截取的预 置的第三长度值的路段；

其中，历史段是相对于控制段而言，车辆走过一个控制段，原控制段变 成新的历史段，实现路段变更。

需要说明的是，车辆在控制段内运动时，历史段不会变化，控制段按预 设条件变化，平滑段根据前向参考路径变化而变化。其中，控制段变化，预 设条件举例：比如换道或者避障路段在控制段附近，则控制段终点和平滑段 终点重新在前向参考路径上选取；比如控制段的三次曲线(或者五次曲线等) 和前向参考路径差异较大等，则控制段终点和平滑段终点重新在前向参考路 径上选取。

鉴于车辆在控制段内运动时，历史段不会变化，从而历史段可以保证在 作为曲线的当前规划路径上，对车辆进行控制的控制量和当前控制段的控制 量是平滑连续的，不会产生大幅度跳动；同时，控制段可以保证短时间内这 一段路径不会变化，有效防止规划路径帧与帧之间的跳动；由于平滑段以控 制段的终点为起点，因而平滑段是随动的，根据规划的控制段变化而变化。

步骤103、判断差异度是否满足预置触发条件，若是则执行步骤104， 若否则执行步骤105。

在一个具体实施例中，所述触发条件例如可以设置为：差异度大于或等 于预置的差异度阈值。

在另一个具体实施例中，所述触发条件例如可以设置为：差异度位于预 置的取值范围，该取值范围表明路径发生较大变化，例如变道、转弯、掉头 等。

步骤104、根据所述前向参考路径调整当前规划路径的控制段和平滑段。

步骤105、根据所述前向参考路径调整当前规划路径的平滑段。

在本发明中，车辆上的规划器周期性对车辆进行路径规划，输出车辆的 前向参考路径。每个周期输出一帧前向参考路径。

在本发明中，在车辆启动时，可以将车辆的当前帧前向参考路径作为车 辆的当前规划路径，并将当前规划路径划分为历史段、控制段和平滑段，例 如，以当前规划路径的起点开始，沿着当前规划路径截取预置的第一长度值 截取为历史段；再以历史段的终点为起点沿着当前规划路径截取预置的第二 长度值截取为控制段；再以控制段的终点为起点沿着当前规划路径截取预置 的第三长度值截取为平滑段。第一长度值、第二长度值和第三长度值的取值 可以由本领域技术人员根据实际需要灵活设置，本申请并不做严格限定。例如，车辆在高速场景行驶，则第一长度值、第二长度值和第三长度值相对较 大；若车辆在低速场景行驶，则第一长度值、第二长度值和第三长度值相对 较小。

在一个可选的实施例中，历史段具体可以在车辆的当前规划路径中截取 两段距离，每段距离的长度为2*L，L为车辆长度，长度不够按最大长度截 取。控制段的长度为(2*L+0.1*v)距离，v为车速。平滑段具体可以在车辆 的前向参考路径中，以控制段的终点为起点，向前截取两段距离，每段距离 的长度为2*L。平滑段设计的目的是，提前获取未来路段并平滑，使得路径 输入适合车辆的响应滞后。当然，历史段、控制段和平滑度的截取方式，不 限于以上列举的方式，还可以根据实际的车辆行驶路况，进行相应的调整。

具体实现上，可以在定位UTM(通用横墨卡托格网系统)或者DR(航 位推算)坐标系以及其他坐标系下，对当前规划路径进行相应截取，获取历 史段、控制段和平滑段。

在一个具体实施例中，前述步骤102中，确定前向参考路径与车辆的当 前规划路径的差异度，具体可采用如图3a所示的方法流程实现，具体可包 括：

步骤102a、从前向参考路径中选取与当前规划路径的控制段对应的目标 段；

步骤102b、计算所述目标段与当前规划路径的控制段中的各对应点的距 离值；

步骤102c、根据所述距离值确定所述前向参考路径与当前规划路径的差 异度。

在一个具体实施例中，前述步骤102a中，例如可以计算前向参考路径 中各个路点分别与当前规划路径的控制段起点的距离，将距离最短的路点确 定为与所述控制段起点对应的第一点；计算向参考路径中各个路点分别与当 前规划路径的控制段终点的距离，将距离最短的路点确定为与所述控制段终 点对应的第二点；将前向参考路径中所述第一点和第二点之间的路段确定为 与当前规划路径的控制段对应的目标段。

在另一个具体实施例中，前述步骤102a中，例如，拟合前向参考路径 得到一条曲线，确定当前规划路径的控制段的起点在该曲线上的第一垂足 点，将前向参考路径上与该第一垂足点重合的点确定为第一点(若没有与该 第一垂足点重合的点则将前向路径中与第一垂足点最近的点确定为第一 点)；确定当前规划路径的控制段的终点在该曲线上的垂足点，将前向参考 路径上与该垂足点重合的点确定为第二点(若没有与该第二垂足点重合的点 则将前向路径中与第二垂足点最近的点确定为第二点)；将前向参考路径中 所述第一点和第二点之间的路段确定为与当前规划路径的控制段对应的目 标段。

前述步骤102b中，计算所述目标段与当前规划路径的控制段中的各对 应点的距离值。在一个具体实施例中，例如目标段依次包含n个点(用 {A1,A2,…,An}表示；控制段依次包含n个点(用{B1,B2,…,Bn}表示)，将 Ai与Bi进行配对，计算每个配对的距离值，例如计算Ai与Bi之间的距离 值di，依此可以得到n个距离值。

在一个具体实施例中，前述步骤102c中，可以计算n个距离值的平均 值；直接将所述平均值作为差异度；或者，将所述平均值与前向参考路径长 度的比值作为差异值。本领域技术人员还可以采用其他方式确定差异度，本 申请不做严格限定。距离值越大对应的差异度越大。

在另一个具体实施例中，前述步骤102中，确定前向参考路径与车辆的 当前规划路径的差异度，具体可采用如图3b所示的方法流程实现，具体包 括：

步骤102d、从所述前向参考路径上选取与当前规划路径的控制段的终点 对应的目标点；

步骤102e、根据所述目标点与所述控制段的终点的距离值确定所述前向 参考路径与所述当前规划路径的差异度。

在一个具体实施例中，前述步骤102d中，计算前向参考路径上所有露 点分别与当前规划路径的控制段的终点的距离值，将距离值最短的露点确定 为目标点。

在另一个具体实施例中，前述步骤102d中，拟合前向参考路径得到一 条曲线，确定当前规划路径的控制段的终点在该曲线上的垂足点，将前向参 考路径上与该垂足点重合的点确定为目标点，若没有与该垂足点重合的点则 将前向路径中与该垂足点最近的点确定为目标点。

在一个具体实施例中，前述步骤102e中，可以直接将所述目标点与所 述控制段的终点的距离值作为差异度；或者，将目标点与所述控制段的终点 的距离值与前向参考路径长度的比值作为差异值。本领域技术人员还可以采 用其他方式确定差异度，本申请不做严格限定。

在本发明中，在一个具体实施例中，步骤104中，根据所述前向参考路 径调整当前规划路径的控制段和平滑段，具体包括：从前向参考路径中选取 当前规划路径的控制段和平滑段的起终点；采用预置的插值算法，对当前规 划路径的历史段、前向参考路径中选取的控制段和平滑段的起终点进行插值 处理，得到当前规划路径的控制段和平滑段。

在一个具体实施中，步骤104中从前向参考路径中选取当前规划路径的 控制段和平滑段的起终点，具体实现可如下：以当前规划路径的历史段终点 为起点，按照预置的步长从前向参考路径中选取第一锚点和第二锚点；将所 述第一锚点调整为当前规划路径的控制段终点，将所述第二锚点调整为当前 规划路径的平滑段终点。如图4a所示，历史段的起点和终点为A、B，以B 为起点，在前向参考路径中选取的第一锚点和第二锚点为C1、D1，将C1 作为在前向参考路径中选取的控制段的终点，将D1作为在前向参考路径中 选取的平滑段的终点，则采用插值算法对A、B、C1、D1点进行插值处理。

在另一个具体实施例中，步骤104中，根据所述前向参考路径调整当前 规划路径的控制段和平滑段，具体包括：从前向参考路径中选取当前规划路 径的控制段和平滑段的起终点；并按照预置步长从控制段起点开始，沿着前 向参考路径中的截取段截取插值点，其中截取段的起点为控制段起点，截取 段终点为平滑段终点；采用预置的插值算法，对当前规划路径的历史段、前 向参考路径中选取的控制段和平滑段的起终点及前述插值点进行插值处理， 得到当前规划路径的控制段和平滑段。如图4b所示，历史段的起点和终点 为A、B，前向参考路径中选取的控制段的终点为C2，平滑段的终点为D2， 插值点依次为M1、M2、M3、M4，则采用插值算法对A、B、C2、M1、 M2、M3、M4、D2点进行插值处理。当然除了在前向参考路径上截取插值 点之外，还可以进一步在当前规划路径的历史段截取至少一个插值点，如图 4c所示，从历史段起点A开始，沿着历史段截取插值点N1、N2，则采用插 值算法对A、N1、N2、B、C2、M1、M2、M3、M4、D2点进行插值处理。 本领域技术人员可以根据实际需求灵活选取插值点的选取方式，本申请不做 严格限定。

本发明实施例中，预置的插值算法可以采用采用b样条插值算法、三次 样条插值算法、五次样条插值算法等。本申请不对插值算法做严格限定，本 领域技术人员可以根据实际需求选取相应的插值算法进行插值处理。

本发明实施例中的预置的步长，可以由本领域技术人员根据实际需求灵 活设置，本申请并不做严格限定，例如车辆在高速场景下可以设置步长相对 较长，若车辆在低速场景下可以设置步长相对较短。在一个具体实例中，可 以按照以下公式(1)设置步长：

h＝k*v， 公式(1)；

公式(1)中，h为步长，k为预置的比例系数(例如可以设置为1)，v 为车辆速度。

在一个具体实施例中，在前述图1所示的车辆路径规划方法基础上，还 可进一步包括步骤106～107，如图5所示：

步骤106、判断所述车辆是否驶出所述当前规划路径的控制段，若是则 不做处理；若否则执行步骤101；

步骤107、将所述当前规划路径的原控制段调整为历史段，将原平滑段 调整为控制段。

如图6所示，当前规划路径的历史段、控制段和平滑段分别为AB、BC 和CD段；当车辆驶出BC段时，将原历史段AB删除，将原平滑段CD作 为控制段，将原控制段BC作为历史段；将新的平滑段加入。新的平滑段按 照获取的前向参考路径进行调整，例如，以从前向参考路径上确定出与控制 段的终点对应的路点，以该路点为起点，按照预置步长沿着前向参考路径截 取一段作为新的平滑段。

为进一步提高车辆控制的准确性，本发明实施例，在前述图1或者图5 所示的方法流程中，还进一步包括：在控制所述车辆按照所述当前规划路径 行驶过程中，根据预设期望车辆航向角、当前规划路径的历史段、控制段和 平滑段的起终点坐标，纠正所述车辆的横向偏差、纵向偏差和航向角偏差。

在一个具体实例中，车辆的路径跟踪算法可以使用现有的Stanley方法。 鉴于在高速场景下，车辆直线跟踪时，会出现稳定偏差，因此，本发明在在 原有算法(即Stanley算法)的基础上，加上横向偏差积分，来消除高速车 辆的稳态偏差，进而完成算法的改进工作。具体实现上，可根据公式(2) 预设期望车辆航向角：

公式(2)中，δ为预设期望车辆航向角；kp、ki、k_heading为可调参数， kp为偏差比例项参数，ki为积分项参数值，k_heading为航向偏差比例项参数 值；lat_err为横向偏差，heading_err为航向偏差。

其中，横向偏差lat_err可通过式(3)得到：

lat_err＝dy*cosθ_des-dx*sinθ_des， 式(3)；

在公式(3)中，lat_err是横向偏差，dy和dx分别是在车辆坐标系下横 纵向上的坐标偏差，sinθ_des是期望的车辆航向角。

其中，航向偏差heading_err可通过式(4)得到：

heading_err＝θ-θ_des， 式(4)；

在公式(4)中，heading_err是航向偏差，θ是车辆实际航向角，θ_des是 期望的车辆航向角。

优选地，本发明实施例在得到历史段、控制段和平滑段之后，还可进一 步通过路径平滑算法对当前规划路径进行平滑处理。路径平滑算法例如可以 采用佛洛依德路径平滑算法、贝塞尔曲线法等。

此外，基于以上本发明提供的一种车辆路径规划方法，本发明还提供了 一种车辆路径规划装置，如图7所示，包括：

获取单元，用于获取车辆的前向参考路径；

确定单元，与获取单元相连接，用于确定所述前向参考路径与所述车辆 的当前规划路径的差异度；所述当前规划路径包含起终点依次衔接的历史 段、控制段和平滑段；

判断单元，与确定单元相连接，用于判断所述差异度是否满足预置的触 发条件，若是则执行第一调整单元；若否则执行第二调整单元；

第一调整单元，与判断单元相连接，用于根据所述前向参考路径调整当 前规划路径的控制段和平滑段；

第二调整单元，与判断单元相连接用于根据所述前向参考路径调整当前 规划路径的平滑段。

对于本发明，第一调整单元根据所述前向参考路径调整当前规划路径的 控制段和平滑段，具体包括：

从前向参考路径中选取当前规划路径的控制段和平滑段的起终点；

采用预置的插值算法，对当前规划路径的历史段、前向参考路径中选取 的控制段和平滑段的起终点进行插值处理，得到当前规划路径的控制段和平 滑段。

对于本发明，确定单元确定所述前向参考路径与所述车辆的当前规划路 径的差异度，具体包括：

从所述前向参考路径上选取与当前规划路径的控制段的终点对应的目 标点；

根据所述目标点与所述控制段的终点的距离值确定所述前向参考路径 与所述当前规划路径的差异度。

具体实现上，对于本发明，本发明提供的车辆路径规划装置还包括：

第三调整单元，用于在所述车辆驶出所述当前规划路径的控制段，则将 所述当前规划路径的原控制段调整为历史段，将原平滑段调整为控制段。

具体实现上，对于本发明，本发明提供的车辆路径规划装置还包括：

纠正单元，用于在控制所述车辆按照所述当前规划路径行驶过程中，根 据预设期望车辆航向角、当前规划路径的历史段、控制段和平滑段的起终点 坐标，纠正所述车辆的横向偏差、纵向偏差和航向角偏差。

此外，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，包括程序或指令，当 所述程序或指令在计算机上运行时，实现如前面所述的车辆路径规划方法。

具体实现上，本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述 计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行如前面所述的车辆 路径规划方法。

具体实现上，本发明还提供了一种芯片系统，其特征在于，包括处理器， 所述处理器与存储器的耦合，所述存储器存储有程序指令，当所述存储器存 储的程序指令被所述处理器执行时实现前面所述的车辆路径规划方法。

具体实现上，本发明还提供了一种电路系统，所述电路系统包括处理电 路，所述处理电路配置为执行如前面所述的车辆路径规划方法。

具体实现上，本发明还提供了一种计算机系统，包括存储器，以及与所 述存储器通信连接的一个或多个处理器；

所述存储器中存储有可被所述一个或多个处理器执行的指令，所述指令 被所述一个或多个处理器执行，以使所述一个或多个处理器实现如前面所述 的车辆路径规划方法。

需要说明的是，对于本发明，移动工具可以是任何可以移动的工具，例 如车辆(例如乘用车、公交车、大巴车、厢式货车、卡车、载重车、挂车、 甩挂车、吊车、挖掘机、铲土机、公路列车、扫地车、洒水车、垃圾车、工 程车、救援车、物流小车、AGV(Automated GuidedVehicle，自动导引运输 车)等)、摩托车、自行车、三轮车、手推车、轮胎吊、天车、岸桥、机器人、扫地机、平衡车、飞行器、船舶、潜水艇、火车等，本申请对于移动工 具的类型不做严格限定，在此不再穷举。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的车辆路径规划方法、装置、 系统、工具、产品和存储介质，其设计科学，基于车辆的前向参考路径与车 辆的当前规划路径之间的差异度，有针对性地对当前规划路径中的相应路段 进行快速调整，有效防止了相邻帧的规划路径出现大幅度跳动，保证了车辆 路径跟踪的精度和稳定性，具有重大的实践意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种车辆路径规划方法，其特征在于，包括：

获取车辆的前向参考路径；

确定所述前向参考路径与所述车辆的当前规划路径的差异度；所述当前规划路径包含起终点依次衔接的历史段、控制段和平滑段；

若差异度满足预置触发条件，则根据所述前向参考路径调整当前规划路径的控制段和平滑段；

若差异度不满足触发条件，则根据所述前向参考路径调整当前规划路径的平滑段。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述前向参考路径调整当前规划路径的控制段和平滑段，具体包括：

从前向参考路径中选取当前规划路径的控制段和平滑段的起终点；

采用预置的插值算法，对当前规划路径的历史段、前向参考路径中选取的控制段和平滑段的起终点进行插值处理，得到当前规划路径的控制段和平滑段。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从前向参考路径中选取当前规划路径的控制段和平滑段的起终点，具体包括：

以当前规划路径的历史段终点为起点，按照预置的步长从前向参考路径中选取第一锚点和第二锚点；

将所述第一锚点调整为当前规划路径的控制段终点，将所述第二锚点调整为当前规划路径的平滑段终点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述前向参考路径与所述车辆的当前规划路径的差异度，具体包括：

从前向参考路径中选取与当前规划路径的控制段对应的目标段；

计算所述目标段与当前规划路径的控制段中的各对应点的距离值；

根据所述距离值确定所述前向参考路径与当前规划路径的差异度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述前向参考路径与所述车辆的当前规划路径的差异度，具体包括：

从所述前向参考路径上选取与当前规划路径的控制段的终点对应的目标点；

根据所述目标点与所述控制段的终点的距离值确定所述前向参考路径与所述当前规划路径的差异度。

6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，还进一步包括：

若所述车辆驶出所述当前规划路径的控制段，则将所述当前规划路径的原控制段调整为历史段，将原平滑段调整为控制段。

7.根据权利要求1～5任一项所述方法，其特征在于，还进一步包括：

在控制所述车辆按照所述当前规划路径行驶过程中，根据预设期望车辆航向角、当前规划路径的历史段、控制段和平滑段的起终点坐标，纠正所述车辆的横向偏差、纵向偏差和航向角偏差。

8.一种车辆路径规划装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取车辆的前向参考路径；

确定单元，用于确定所述前向参考路径与所述车辆的当前规划路径的差异度；所述当前规划路径包含起终点依次衔接的历史段、控制段和平滑段；

判断单元，用于判断所述差异度是否满足预置的触发条件，若是则执行第一调整单元；若否则执行第二调整单元；

第一调整单元，用于根据所述前向参考路径调整当前规划路径的控制段和平滑段；

第二调整单元，用于根据所述前向参考路径调整当前规划路径的平滑段。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，第一调整单元根据所述前向参考路径调整当前规划路径的控制段和平滑段，具体包括：

从前向参考路径中选取当前规划路径的控制段和平滑段的起终点；

采用预置的插值算法，对当前规划路径的历史段、前向参考路径中选取的控制段和平滑段的起终点进行插值处理，得到当前规划路径的控制段和平滑段。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，确定单元确定所述前向参考路径与所述车辆的当前规划路径的差异度，具体包括：

从所述前向参考路径上选取与当前规划路径的控制段的终点对应的目标点；

根据所述目标点与所述控制段的终点的距离值确定所述前向参考路径与所述当前规划路径的差异度。

11.根据权利要求8～10任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三调整单元，用于在所述车辆驶出所述当前规划路径的控制段，则将所述当前规划路径的原控制段调整为历史段，将原平滑段调整为控制段。

12.根据权利要求8～10任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

纠正单元，用于在控制所述车辆按照所述当前规划路径行驶过程中，根据预设期望车辆航向角、当前规划路径的历史段、控制段和平滑段的起终点坐标，纠正所述车辆的横向偏差、纵向偏差和航向角偏差。

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序或指令，当所述程序或指令在计算机上运行时，实现如权利要求1～7任一项所述的车辆路径规划方法。

14.一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1～7任一项所述的车辆路径规划方法。

15.一种芯片系统，其特征在于，包括处理器，所述处理器与存储器的耦合，所述存储器存储有程序指令，当所述存储器存储的程序指令被所述处理器执行时实现权利要求1～7任一项所述的车辆路径规划方法。

16.一种电路系统，其特征在于，所述电路系统包括处理电路，所述处理电路配置为执行如权利要求1～7任一项所述的车辆路径规划方法。

17.一种计算机系统，其特征在于，包括存储器，以及与所述存储器通信连接的一个或多个处理器；

所述存储器中存储有可被所述一个或多个处理器执行的指令，所述指令被所述一个或多个处理器执行，以使所述一个或多个处理器实现如权利要求1～7任一项所述的车辆路径规划方法。

18.一种移动工具，其特征在于，其上配置有服务器，所述服务器包括存储器以及与所述存储器通信连接的一个或多个处理器；

所述存储器中存储有可被所述一个或多个处理器执行的指令，所述指令被所述一个或多个处理器执行，以使所述一个或多个处理器实现如权利要求1～7任一项所述的车辆路径规划方法。

Images