CN115237124A - 行驶路径边界确定方法及装置、车辆、存储介质、终端 - Google Patents

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CN115237124A CN202210760229.XA CN202210760229A CN115237124A CN 115237124 A CN115237124 A CN 115237124A CN 202210760229 A CN202210760229 A CN 202210760229A CN 115237124 A CN115237124 A CN 115237124A
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Abstract

本发明公开了一种行驶路径边界确定方法及装置、车辆、存储介质、终端，涉及自动驾驶技术领域，主要目的在于解决现有基于路径边界作为路径边界无法满足大曲率转弯中路径规划决策准确性需求的问题。包括：在第一坐标系下，根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，确定预期发生碰撞的重叠角点位置；基于车辆的轨迹法线、重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线；若轮廓角点重叠线与决策角点参照线之间的第一交点位置未处于轮廓边上，则基于重叠角点位置、决策角点参照线以及处于轮廓角点重叠线上的轮廓角点位置确定车辆的避碰距离；在第二坐标系下，基于避碰距离生成行驶路径边界。

Description

行驶路径边界确定方法及装置、车辆、存储介质、终端
技术领域
本发明涉及一种自动驾驶技术领域，特别是涉及一种行驶路径边界确定方法及装置、车辆、存储介质、终端。
背景技术
随着车辆自动驾驶技术的快速发展，对车辆避碰的控制越来越精细化。其中，车辆在转弯碰撞检测过程中，会结合障碍物的碰撞检测确定对车辆的控制决策，从而实现避碰。
目前，现有转弯过程中对于障碍物的检测，通常在由沿道路的距离以及偏离中心线的距离构建的弗朗内特Frenrt坐标系下，根据障碍物的预测信息、车辆的行驶轨迹判断车辆是否具备横向的避让空间，以便通过横向的避让空间设置路径边界，作为路径规划决策的路径边界。然而，在转弯曲率过大时，根据车辆、障碍物的中心线来设置路径边界可能存在过于保守或过于激进的情况，无法满足针对车辆轮廓的边界避碰的需求，产生较大的路径边界误差，导致在转弯曲率过大时与障碍物产生更大的碰撞风险，从而导致基于路径边界作为约束条件进行路径规划决策准确性较差。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种行驶路径边界确定方法及装置、车辆、存储介质、终端，主要目的在于解决现有基于路径边界作为路径边界无法满足大曲率转弯中路径规划决策准确性需求的问题。
依据本发明一个方面，提供了一种行驶路径边界确定方法，包括：
在第一坐标系下，根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，确定预期发生碰撞的重叠角点位置；
基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线，所述决策角点参照线与所述轨迹法线平行，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆或所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边；
若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置未处于所述轮廓边上，则基于所述重叠角点位置、所述决策角点参照线以及处于所述轮廓角点重叠线上的轮廓角点位置确定所述车辆的避碰距离；
在第二坐标系下，基于所述避碰距离生成用于路径规划决策的路径边界。
进一步地，所述重叠角点位置包括至少一个主重叠角点位置以及两个辅重叠角点位置，所述基于所述重叠角点位置、所述决策角点参照线以及处于所述轮廓角点重叠线上的轮廓角点位置确定所述车辆的避碰距离包括：
若所述主重叠角点位置与所述车辆的车辆轮廓角点位置相同，则基于所述主重叠角点位置、障碍物轮廓角点位置、以及所述辅重叠角点位置构建避碰平移线，并根据所述主重叠角点位置、所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置确定所述车辆的避碰距离，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边以及所述障碍物轮廓角点位置；
若所述主重叠角点位置与所述障碍物的障碍物轮廓角点位置相同，则基于所述主重叠角点位置、车辆轮廓角点位置、以及所述辅重叠角点位置构建避碰平移线，并根据所述主重叠角点位置、所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置确定所述车辆的避碰距离，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆预期发生碰撞的轮廓边以及所述车辆轮廓角点位置。
进一步地，所述基于所述主重叠角点位置、所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置、以及所述辅重叠角点位置构建避碰平移线，并根据所述主重叠角点位置、所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置确定所述车辆的避碰距离包括：
基于所述辅重叠角点位置与所述主重叠角点位置相对于所述轨迹法线的向量方向，选取目标辅重叠角点位置；
根据所述目标辅重叠角点位置、所述主重叠角点位置构建参照平移线，并基于所述参照平移线的斜率与所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置构建避碰平移线；
确定所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置，并将所述第二交点位置与所述主重叠角点位置之间的距离确定为避碰距离。
进一步地所述基于所述参照平移线的斜率与所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置构建避碰平移线包括：
基于所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置与所述主重叠角点位置相对于所述轨迹法线的向量方向，选取目标车辆轮廓角点位置或目标障碍物轮廓角点位置，并按照所述参照平移线的斜率与所述目标车辆轮廓角点位置或所述目标障碍物轮廓角点位置构建避碰平移线。
进一步地，所述基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线包括：
按照所述重叠角点位置中的两个辅重叠角点位置构建轮廓角点重叠线，并基于所述重叠角点位置中的主重叠角点位置，按照所述轨迹法线的斜率构建决策角点参照线。
进一步地，所述基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线之后，所述方法还包括：
若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置处于所述轮廓边上，则将所述第一交点位置与所述重叠角点位置中的主重叠角点位置之间的距离确定为避碰距离。
进一步地，所述在第二坐标系下，基于所述避碰距离生成用于路径规划决策的路径边界包括：
将所述避碰距离转换至所述第二坐标系下的避碰长度；
基于所述第二坐标系下路径轨迹中的目标轨迹点与所述车辆之间的横向距离，将所述避碰长度与决策长度进行耦合，得到用于路径规划决策的路径边界。
进一步地，所述在第一坐标系下，根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，确定预期发生碰撞的重叠角点位置之前，所述方法还包括：
在第二坐标系下，获取预测轨迹帧中所述车辆的路径轨迹，并将所述路径轨迹转换至所述第一坐标系下；
在所述第一坐标系下，基于所述车辆的车辆轮廓，确定在所述路径轨迹中目标轨迹点处的所述车辆的车辆轮廓点位置；
在所述第一坐标系下，基于感知系统和/或路径地图，获取在所述路径轨迹中与所述目标轨迹点匹配的至少一个所述障碍物的障碍物轮廓点位置。
进一步地，所述基于所述车辆的车辆轮廓，确定在所述路径轨迹中目标轨迹点处的所述车辆的车辆轮廓点位置包括：
计算所述路径轨迹中目标轨迹点的航向角度，根据所述航向角度、所述车辆轮廓确定所述车辆的车辆轮廓点位置，所述轮廓点位置包括所述车辆的四个角点位置。
进一步地，所述基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线之前，所述方法还包括：
获取所述车辆的中心点位置，并确定所述路径轨迹的垂直方向；
基于所述垂直方向与所述中心点位置构建所述车辆的轨迹法线。
依据本发明一个方面，提供了一种轨迹规划方法，包括：
根据上述行驶路径边界确定方法确定车辆的行驶路径边界；
根据所述行驶路径边界，确定所述车辆的行驶轨迹。
依据本发明一个方面，提供了一种行驶路径边界确定装置，包括：
第一确定模块，用于在第一坐标系下，根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，确定预期发生碰撞的重叠角点位置；
第二确定模块，用于基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线，所述决策角点参照线与所述轨迹法线平行，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆或所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边；
第三确定模块，用于若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置未处于所述轮廓边上，则基于所述重叠角点位置、所述决策角点参照线以及处于所述轮廓角点重叠线上的轮廓角点位置确定所述车辆的避碰距离；
生成模块，用于在第二坐标系下，基于所述避碰距离生成用于路径规划决策的路径边界。
进一步地，所述重叠角点位置包括至少一个主重叠角点位置以及两个辅重叠角点位置，
所述第三确定模块，具体用于若所述主重叠角点位置与所述车辆的车辆轮廓角点位置相同，则基于所述主重叠角点位置、障碍物轮廓角点位置、以及所述辅重叠角点位置构建避碰平移线，并根据所述主重叠角点位置、所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置确定所述车辆的避碰距离，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边以及所述障碍物轮廓角点位置；
所述第三确定模块，具体还用于若所述主重叠角点位置与所述障碍物的障碍物轮廓角点位置相同，则基于所述主重叠角点位置、车辆轮廓角点位置、以及所述辅重叠角点位置构建避碰平移线，并根据所述主重叠角点位置、所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置确定所述车辆的避碰距离，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆预期发生碰撞的轮廓边以及所述车辆轮廓角点位置。
进一步地，所述第三确定模块包括：
选取单元，用于基于所述辅重叠角点位置与所述主重叠角点位置相对于所述轨迹法线的向量方向，选取目标辅重叠角点位置；
构建单元，用于根据所述目标辅重叠角点位置、所述主重叠角点位置构建参照平移线，并基于所述参照平移线的斜率与所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置构建避碰平移线；
确定单元，用于确定所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置，并将所述第二交点位置与所述主重叠角点位置之间的距离确定为避碰距离。
进一步地，所述构建单元，具体用于基于所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置与所述主重叠角点位置相对于所述轨迹法线的向量方向，选取目标车辆轮廓角点位置或目标障碍物轮廓角点位置，并按照所述参照平移线的斜率与所述目标车辆轮廓角点位置或所述目标障碍物轮廓角点位置构建避碰平移线。
进一步地，所述第二确定模块，具体用于按照所述重叠角点位置中的两个辅重叠角点位置构建轮廓角点重叠线，并基于所述重叠角点位置中的主重叠角点位置，按照所述轨迹法线的斜率构建决策角点参照线。
进一步地，所述装置还包括：
第四确定模块，用于若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置处于所述轮廓边上，则将所述第一交点位置与所述重叠角点位置中的主重叠角点位置之间的距离确定为避碰距离。
进一步地，所述生成模块，具体用于将所述避碰距离转换至所述第二坐标系下的避碰长度；基于所述第二坐标系下路径轨迹中的目标轨迹点与所述车辆之间的横向距离，将所述避碰长度与决策长度进行耦合，得到用于路径规划决策的路径边界。
进一步地，所述装置还包括：
转换模块，用于在第二坐标系下，获取预测轨迹帧中所述车辆的路径轨迹，并将所述路径轨迹转换至所述第一坐标系下；
第五确定模块，用于在所述第一坐标系下，基于所述车辆的车辆轮廓，确定在所述路径轨迹中目标轨迹点处的所述车辆的车辆轮廓点位置；
第一获取模块，用于在所述第一坐标系下，基于感知系统和/或路径地图，获取在所述路径轨迹中与所述目标轨迹点匹配的至少一个所述障碍物的障碍物轮廓点位置。
进一步地，所述第五确定模块，具体用于计算所述路径轨迹中目标轨迹点的航向角度，根据所述航向角度、所述车辆轮廓确定所述车辆的车辆轮廓点位置，所述轮廓点位置包括所述车辆的四个角点位置。
进一步地，所述装置还包括：
第二获取模块，用于获取所述车辆的中心点位置，并确定所述路径轨迹的垂直方向；
构建模块，用于基于所述垂直方向与所述中心点位置构建所述车辆的轨迹法线。
依据本发明一个方面，提供了一种轨迹规划装置，包括：
上述行驶路径边界确定装置，用于确定车辆的行驶路径边界；以及
行驶路径确定模块，用于根据所述行驶路径边界确定装置获取的行驶路径边界信息，确定所述车辆的行驶轨迹。
依据本发明一个方面，提供了一种车辆，包括上述行驶路径边界确定装置。
依据本发明一个方面，提供了一种车辆，包括上述轨迹规划装置。
根据本发明的又一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述用于路径规划决策的路径边界确定方法对应的操作。
根据本发明的再一方面，提供了一种终端，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述用于路径规划决策的路径边界确定方法对应的操作。
借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：
本发明提供了一种行驶路径边界确定方法及装置、车辆、存储介质、终端，与现有技术相比，本发明实施例通过在第一坐标系下，根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，确定预期发生碰撞的重叠角点位置；基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线，所述决策角点参照线与所述轨迹法线平行，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆或所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边；若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置未处于所述轮廓边上，则基于所述重叠角点位置、所述决策角点参照线以及处于所述轮廓角点重叠线上的轮廓角点位置确定所述车辆的避碰距离；在第二坐标系下，基于所述避碰距离生成用于路径规划决策的路径边界，实现路径边界作为约束条的规划决策优化目的，大大减少了路径边界的规划误差，降低了在转弯曲率过大时与障碍物之间的碰撞风险，从而提高了基于路径边界作为约束条件进行路径规划决策的准确性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的一种行驶路径边界确定方法流程图；
图2示出了本发明实施例提供的一种碰撞重叠覆盖区域示意图；
图3示出了本发明实施例提供的一种轮廓角点重叠线覆盖障碍物的轮廓边示意图；
图4示出了本发明实施例提供的一种轮廓角点重叠线覆盖车辆的轮廓边示意图；
图5示出了本发明实施例提供的一种辅重叠角点位置、轮廓角点位置示意图；
图6示出了本发明实施例提供的一种避碰距离确定示意图；
图7示出了本发明实施例提供的另一种行驶路径边界确定方法流程图；
图8示出了本发明实施例提供的另一种避碰距离确定示意图；
图9示出了本发明实施例提供的又一种行驶路径边界确定方法流程图；
图10示出了本发明实施例提供的一种行驶路径边界确定装置组成框图；
图11示出了本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
针对在转弯曲率过大时，根据车辆、障碍物的中心线来设置路径边界可能存在过于保守或过于激进的情况，无法满足针对车辆轮廓的边界避碰的需求，产生较大的路径边界误差，导致在转弯曲率过大时与障碍物产生更大的碰撞风险，从而导致基于路径边界作为路径边界进行路径规划决策准确性较差。本发明实施例提供了一种行驶路径边界确定方法，如图1所示，该方法包括：
101、在第一坐标系下，根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，确定预期发生碰撞的重叠角点位置。
本发明实施例中，路径轨迹为在第一坐标系下车辆自动驾驶所预期行驶的轨迹路线，第一坐标系为用于表征车辆横纵坐标位置的坐标系，优选为笛卡尔坐标系，此时，路径轨迹可以基于预先配置的路径规划内容进行确定，本发明实施例不做具体限定。此时，由于路径规划中的路径轨迹为预先配置好的，例如，在地下车库场景中，路径轨迹即为地下车库中的行驶路线，因此，车辆在此路径轨迹上进行自动驾驶时，可以同时确定路径轨迹上的障碍物，从而根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置确定车辆与障碍物预期发生碰撞的重叠角点位置。其中，车辆的轮廓点位置即为车辆在第一坐标系下车辆轮廓所对应点的位置坐标，障碍物的轮廓点位置即为障碍物在第一坐标系下障碍物轮廓所对应点的位置坐标，从而进行碰撞检测，确定预期发生碰撞的重叠角点位置。具体的，由于是基于坐标位置进行碰撞检测，在确定预期发生碰撞时，重叠角点位置为在第一坐标系下车辆的轮廓与障碍物的轮廓重叠部分中各角点的位置坐标，即通过轮廓重叠表征车辆与障碍物产生碰撞，如图2所示，重叠角点位置包括至少一个主重叠角点位置Ph以及两个辅重叠角点位置Po1、Po2。此时，可以通过遍历车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，划分出重叠范围，即Ph-Po1-Po2组成的区域，基于重叠部分的范围确定重叠形状，从而确定此重叠形状的角点位置，作为重叠角点位置，本发明实施例不做具体限定。
需要说明的是，车辆为自动驾驶场景中带有自动控制系统的车辆，包括乘用车和商用车，乘用车的常见车型包括但不限于轿车、运动型多用途汽车、多人商务车等，商用车的常见车型包括但不限于皮卡、微客、自缷车、载货车、牵引车、挂车和矿用车辆等，此时，车辆可以基于自动控制系统实现自动驾驶。
102、基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线。
本发明实施例中，由于车辆是按照路径轨迹进行自动行驶的，可以确定车辆在路径轨迹上行驶的轨迹法线，即垂直于路径轨迹切线方向的直线，从而结合重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、决策角点参照线。其中，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆或所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边，其中，轮廓边为以两个辅重叠角点为两个端点组成的一条线段。即针对不同的情况，轮廓角点重叠线可以覆盖于障碍物的发生碰撞的轮廓边Po1-Po2，如图3所示；或覆盖于车辆发生碰撞的轮廓边Po1-Po2，如图4所示，其中，l1为轨迹法线、l2为轮廓角点重叠线、l3为决策角点参照线。同时，确定的决策角点参照线与所述轨迹法线平行，由于决策角点参照线为基于重叠角点位置进行构建，且重叠角点位置包括主重叠角点位置、辅重叠角点位置，因此，为了使路径边界更为准确，此时，决策角点参照线基于主重叠角点位置进行固定，从而使得轮廓角点重叠线与决策角点参照线相交。
需要说明的是，本发明实施例中的各线的构建确定，可以基于各点位置坐标与直线公式y＝kx+b构建，例如，根据主重叠角点位置的(x，y)坐标以及轨迹法线斜率k构建得到决策角点参照线，本发明实施例不做具体限定。
103、若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置未处于所述轮廓边上，则基于所述重叠角点位置、所述决策角点参照线以及处于所述轮廓角点重叠线上的轮廓角点位置确定所述车辆的避碰距离。
本发明实施例中，结合图3与图4中的轮廓角点重叠线l2、决策角点参照线l3的位置关系，轮廓角点重叠线与决策角点参照线是不平行的两条线，即轮廓角点重叠线与决策角点参照线会相交，得到第一交点位置。若第一交点位置未处于轮廓边上，即轮廓角点重叠线与决策角点参照线之间的夹角很小，且决策角点参照线的斜率与轨迹法线相同，则说明此时路径轨迹的曲率较大，因此，基于重叠角点位置、决策角点参照线以及轮廓角点位置确定车辆的避碰距离。其中，轮廓角点位置为处于轮廓角点重叠线上的轮廓边的两个角点的位置坐标，若轮廓角点重叠线重叠覆盖于车辆的轮廓边，则轮廓角点位置即为车辆的轮廓上的角点位置坐标，若轮廓角点重叠线重叠覆盖于障碍物的轮廓边，则轮廓角点位置即为障碍物的轮廓上的角点位置坐标，具体的，本发明实施例中的角点，即为轮廓角的点，如图5所示的两个轮廓角点位置Pl1、Pl2，本发明实施例不做具体限定。
需要说明的是，本发明实施例中的避碰距离即为在第一坐标系下，车辆从当前重叠状态下，移动至未重叠状态的距离，从而实现避碰行驶。
104、在第二坐标系下，基于所述避碰距离生成用于路径规划决策的路径边界。
本发明实施例中，在第一坐标系下得到避碰距离后，为了更好的实现路径规划决策，将避碰距离转换至第二坐标系下，以生成路径边界，即将此路径边界作为路径规划决策的约束条件进行优化求解。另外，由于路径轨迹为一条预期行驶的道路，为了在路径规划决策时，确定车辆是否具备横向的避让空间，第二坐标系为沿轨迹的距离与偏离轨迹中心线距离构建的坐标系，优选为弗朗内特Frenrt坐标系。当确定避碰距离后，将其转换至如Frenrt坐标系下，从而在此坐标系下基于避碰距离生成路径边界，此时，此路径边界用于路径规划决策，提高路径规划的准确性。
在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，步骤基于所述重叠角点位置、所述决策角点参照线以及处于所述轮廓角点重叠线上的轮廓角点位置确定所述车辆的避碰距离包括：
若所述主重叠角点位置与所述车辆的车辆轮廓角点位置相同，则基于所述主重叠角点位置、障碍物轮廓角点位置、以及所述辅重叠角点位置构建避碰平移线，并根据所述主重叠角点位置、所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置确定所述车辆的避碰距离，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边以及所述障碍物轮廓角点位置；
若所述主重叠角点位置与所述障碍物的障碍物轮廓角点位置相同，则基于所述主重叠角点位置、车辆轮廓角点位置、以及所述辅重叠角点位置构建避碰平移线，并根据所述主重叠角点位置、所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置确定所述车辆的避碰距离，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆预期发生碰撞的轮廓边以及所述车辆轮廓角点位置。
为了进行准确的车辆避碰距离的确定，针对不同的预期碰撞情况，构建的轮廓角点重叠线重叠覆盖的车辆或障碍物的轮廓边是不同的。具体的，如图3所示，车辆与障碍物预期碰撞时，重叠碰撞的区域中，主重叠角点位置与车辆的一个轮廓角点位置相同，说明车辆进入障碍物中发生碰撞，此时，构建的轮廓角点重叠线重叠覆盖于障碍物预期发生碰撞的轮廓边，此时，轮廓角点重叠线还重叠覆盖于障碍物轮廓角点位置即对应如图3所示的l2。如图4所示，车辆与障碍物预期碰撞时，重叠碰撞的区域中，主重叠角点位置与障碍物的一个轮廓角点位置相同，说明障碍物进入车辆中发生碰撞，此时，构建的轮廓角点重叠线重叠覆盖于车辆预期发生碰撞的轮廓边，此时，轮廓角点重叠线还重叠覆盖于车辆轮廓角点位置，即对应如图4所示的l2。
需要说明的是，在检测到不同的预期碰撞情况下，重叠覆盖于车辆或障碍物的轮廓边所得到的轮廓角点重叠线不同，可以分别基于主重叠角点位置、车辆轮廓角点位置或障碍物轮廓角点位置、以及辅重叠角点位置构建避碰平移线，此时，避碰平移线用于表征车辆与障碍物进行避碰移动的最大参照线，如图6所示中的l5。其中，为了使车辆在避碰移动过程中，按照车辆的轨迹法线的方向进行移动，因此，基于避碰平移线与决策角点参照线之间的第二交点位置与主重叠角点位置之间的直线距离作为避碰距离，使得车辆在按照此避碰距离作为约束条件进行轨迹优化后，避开与障碍物的碰撞。
在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，如图7所示，步骤基于所述主重叠角点位置、所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置、以及所述辅重叠角点位置构建避碰平移线，并根据所述主重叠角点位置、所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置确定所述车辆的避碰距离包括：
201、基于所述辅重叠角点位置与所述主重叠角点位置相对于所述轨迹法线的向量方向，选取目标辅重叠角点位置；
202、根据所述目标辅重叠角点位置、所述主重叠角点位置构建参照平移线，并基于所述参照平移线的斜率与所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置构建避碰平移线；
203、确定所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置，并将所述第二交点位置与所述主重叠角点位置之间的距离确定为避碰距离。
本发明实施例中，由于辅重叠角点位置包括两个重叠角点的位置坐标，为了基于一个目标辅重叠角点位置与主重叠角点位置构建参照平移线，以得到避碰平移线，此时，基于辅重叠角点位置与主重叠角点位置相对于轨迹法线的向量方向，选取一个目标辅重叠角点位置。其中，两个辅重叠角点的位置分别与主重叠角点位置进行向量方向确定，若此时，针对一个辅重叠角点Po1与主重叠角点位置Ph相对于轨迹法线的向量方向为正向，则选择另一个辅重叠角点Po2作为目标辅重叠角点，即选取Po2的位置作为目标辅重叠角点位置，如图6所示，此时，目标辅重叠角点位置Po2与主重叠角点位置Ph构建参照平移线。当构建完成参照平移线l4后，基于此参照平移线l4的斜率与车辆或障碍物的轮廓角点位置构建避碰平移线。另外，若针对一个重叠角点Po1与主重叠角点位置Ph相对于轨迹法线的向量方向为负向，则与正向构建避碰平移线的方式相反，本发明实施例不再赘述。
在一个具体的实施例场景中，若主重叠角点位置Ph(Phx，Phy)与车辆轮廓角点位置相同，如图6所示，辅重叠角点位置分别为Po1(Po1x，Po1y)、Po2(Po2x，Po2y)，此时，Po1与Ph相对于轨迹法线的向量方向Proj1＝Proj(<Ph，Po1>，l3)为正，则选取目标辅重叠角点位置Po2与主重叠角点位置Ph构建参照平移线l4，此时l3的方向与轨迹法线的方向相同。然后基于参照平移线l4的斜率与障碍物轮廓角点位置Pl1(Pl1x，Pl1y)、Pl2(Pl2x，Pl2y)中的一个构建避碰平移线，优选为基于参照平移线l4的斜率与障碍物轮廓角点位置Pl1构建避碰平移线l5，此时，
k_l4＝(Po2y-Phy)/(Po2x-Phx)，即l5：y＝k_l4*(x-Pl1x)+Pl1y。
在一个具体的实施例场景中，若主重叠角点位置Ph(Phx，Phy)与障碍物轮廓角点位置相同，如图8所示，辅重叠角点位置分别为Po1(Po1x，Po1y)、Po2(Po2x，Po2y)，此时，Po1与Ph相对于轨迹法线的向量方向Proj1＝Proj(<Ph，Po1>，l3)为正，则选取目标辅重叠角点位置Po1与住重叠角点位置Ph构建参照平移线l4，此时l3的方向与轨迹法线的方向相同。然后基于参照平移线l4的斜率与车辆轮廓角点位置Pl1(Pl1x，Pl1y)、Pl2(Pl2x，Pl2y)中的一个构建避碰平移线，优选为基于参照平移线l4的斜率与车辆轮廓角点位置Pl2构建避碰平移线l5，即l5：y＝k_l4*(x-Pl2x)+Pl2y。
需要说明的是，在如图6与如图8所示的避碰平移线l5与轨迹法线l3均相交于一个第二交点位置，即为Pi(Pix，Piy)，此时，为了使路径规划时，使车辆与障碍物进行完整避碰，将第二交点位置Pi与主重叠角点位置Ph之间的距离确定避碰距离，即adjust_distance＝||<Pi，Ph>||。
在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，步骤基于所述参照平移线的斜率与所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置构建避碰平移线包括：
基于所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置与所述主重叠角点位置相对于所述轨迹法线的向量方向，选取目标车辆轮廓角点位置或目标障碍物轮廓角点位置，并按照所述参照平移线的斜率与所述目标车辆轮廓角点位置或所述目标障碍物轮廓角点位置构建避碰平移线。
由于轮廓角点重叠线覆盖车辆轮廓角点位置或障碍物轮廓角点位置，因此，车辆轮廓角点位置或障碍物轮廓角点位置分别均包括两个轮廓角点的位置坐标，如Pl1、Pl2，因此，为了使避碰平移线的准确构建，在构建避碰平移线时，具体的，基于车辆轮廓角点位置或障碍物轮廓角点位置与主重叠角点位置相对于轨迹法线的向量方向，选取目标车辆轮廓角点位置或目标障碍物轮廓角点位置，以基于参照平移线的斜率与目标车辆轮廓角点位置或目标障碍物轮廓角点位置构建避碰平移线。
在如图6所示的主重叠角点位置Ph(Phx，Phy)与车辆的车辆轮廓角点位置相同的实施例场景中，障碍物轮廓角点位置Pl1、Pl2，此时，若Pl1与Ph相对于轨迹法线的向量方向Proj1’＝Proj(<Ph，Pl1>，l3)为正，则选取目标障碍物轮廓角点位置Pl1，基于参照平移线l4的斜率与目标障碍物轮廓角点位置Pl1构建避碰平移线l5，此时，
l5：y＝k_l4*(x-Pl1x)+P11y。
同理，在如图8所示的主重叠角点位置Ph(Phx，Phy)与障碍物的障碍物轮廓角点位置相同的实施例场景中，车辆轮廓角点位置Pl1、Pl2，此时，若Pl1与Ph相对于轨迹法线的向量方向Proj1’＝Proj(<Ph，Pl1>，l3)为正，则选取目标车辆轮廓角点位置P12，基于参照平移线l4的斜率与目标车辆轮廓角点位置Pl2构建避碰平移线l5，l5：y＝k_l4*(x-Pl2x)+P12y。
在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，步骤基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线包括：
按照所述重叠角点位置中的两个辅重叠角点位置构建轮廓角点重叠线，并基于所述重叠角点位置中的主重叠角点位置，按照所述轨迹法线的斜率构建决策角点参照线。
由于车辆是按照路径轨迹进行自动驾驶，且重叠角点位置包括主重叠角点位置、以及辅重叠角点位置，为了准确构建如图3、4所示的轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线，具体的，按照重叠角点位置中的两个辅重叠角点位置构建轮廓角点重叠线，如l2：y2＝k2x+b2，其中，可以结合两个辅重叠角点位置Po1(Po1x，Pol1y)、Po1(Po2x，Pol2y)进行计算得到。同时，基于重叠角点位置的主重叠角点位置Ph(Phx、Phy)与轨迹法线的斜率k1进行构建，得到决策角点参照线l3，l3：y3＝k1(x-Phx)+Phy。另外，轨迹法线l1可以通过l1：y1＝k1x+b1进行表示，本发明实施例不做具体限定。
在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，步骤基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线之后，所述方法还包括：
若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置处于所述轮廓边上，则将所述第一交点位置与所述重叠角点位置中的主重叠角点位置之间的距离确定为避碰距离。
本发明实施例中，根据轮廓角点重叠线l2、决策角点参照线l3的位置关系，确定轮廓角点重叠线与决策角点参照线是不平行的两条线，即轮廓角点重叠线与决策角点参照线会相交，得到第一交点位置。若第一交点位置处于轮廓边上，即轮廓角点重叠线与决策角点参照线之间的夹角很大，且决策角点参照线的斜率与轨迹法线相同，则说明此时路径轨迹的曲率较小，因此，可以将第一交点位置与重叠角点位置中的主重叠角点位置之间的距离确定为避碰距离。如图5所示，l2与l3的第一交点位置Pi’(Pi’x，Pi’y)位于障碍物的轮廓边上，则直接计算第一交点位置Pi’与主重叠角点位置Ph(Phx，Phy)之间的距离，作为避碰距离，即
adjust_distance＝||<Pi’，Ph>||。
在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，步骤在第二坐标系下，基于所述避碰距离生成用于路径规划决策的路径边界包括：
将所述避碰距离转换至所述第二坐标系下的避碰长度；
基于所述第二坐标系下路径轨迹中的目标轨迹点与所述车辆之间的横向距离，将所述避碰长度与决策长度进行耦合，得到用于路径规划决策的路径边界。
为了以路径边界形式作为约束条件进行路径规划决策，以提高路径规划的准确性，在第二坐标下基于避碰距离生成路径边界，具体的，首先将在第一坐标系下得到的避碰距离转换至第二坐标系下，如将笛卡尔坐标系下得到的adjust_daistance转换至Frenet坐标系下得到adjusted_daistance，以在第二坐标系下的目标轨迹点与车辆之间的横向距离将避碰长度与决策长度进行耦合，得到路径边界。其中，目标轨迹点为路径轨迹上的轨迹点，一个轨迹帧中可以包含0-4s内的20个轨迹点，当前轨迹点为i，则在进行路径规划决策时，确定i+1个轨迹点Frenet坐标系下的位置，从而确定各个目标轨迹点与车辆之间的横向距离，此时，可以基于车辆的中心点作为参考位置确定此横向距离，以便对车辆相对于路径轨迹进行横向的约束，本发明实施例不做具体限定。另外，确定目标轨迹点与车辆之间的横向距离l后，基于此横向距离与障碍物的长度进行比较，以根据比较结果将避碰长度与决策长度进行耦合，得到作为约束条件的路径边界。具体的，若第i+1个点的横向距离小于障碍物的长度，则path.upper_bound＝traj(i).l-adjusted_distance；若第i+1个点的横向距离大于障碍物的长度，则path.lower_bound＝traj(i).l+adjusted_distance；其中，traj(i).l表示为i点所对应的决策长度，从而与避碰长度adjusted_distance在不同情况下进行耦合，得到路径边界path bound，path.upper_bound与path.lower_bound分别为路径边界作为约束条件对下一个轨迹点进行路径规划的上界与下界。
在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，如图9所示，步骤在第一坐标系下，根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，确定预期发生碰撞的重叠角点位置之前，所述方法还包括：
301、在第二坐标系下，获取预测轨迹帧中所述车辆的路径轨迹，并将所述路径轨迹转换至所述第一坐标系下；
302、在所述第一坐标系下，基于所述车辆的车辆轮廓，确定在所述路径轨迹中目标轨迹点处的所述车辆的车辆轮廓点位置；
303、在所述第一坐标系下，基于感知系统和/或路径地图，获取在所述路径轨迹中与所述目标轨迹点匹配的至少一个所述障碍物的障碍物轮廓点位置。
为了在第一坐标系下进行路径边界的确定，以提高路径边界的优化准确性，首先在第二坐标系下获取预测轨迹帧中车辆的路径轨迹，从而将此路径轨迹转换至第一坐标系下。其中，预测轨迹帧中可以包含有当前时刻与未来4秒所对应的全部路径轨迹点，优选为20个路径轨迹点，从而形成一个路径轨迹，本发明实施例中，可以基于std：<trajectorypoints>traj应用程序进行车辆模型获取，确定车辆的路径轨迹，转换至第一坐标系下。同时结合障碍物决策器在第一坐标下根据车辆的车辆轮廓，包括车辆长、宽，确定路径轨迹中各个目标轨迹点所对应的车辆轮廓点位置，以基于车辆轮廓，确定车辆在第一坐标系下的车辆轮廓点位置。此时，车辆轮廓点位置包括多个车辆轮廓边点位置、以及4个车辆轮廓角点位置，本发明实施例不做具体限定。
需要说明的是，由于本发明实施例中的预测轨迹帧中可以包括20个目标轨迹点，从而对各个点上的车辆进行碰撞检测，因此，在第一坐标系下，基于感知系统和/或路径地图，获取在路径轨迹中与目标轨迹点匹配的至少一个所述障碍物的障碍物轮廓点位置，从而基于此障碍物轮廓点位置检测车辆是否与障碍物发生碰撞。其中，障碍物轮廓点位置包括多个障碍物轮廓边点位置、以及4个障碍物轮廓角点位置，本发明实施例不做具体限定。同时，在第一坐标系下进行障碍物与车辆之间的碰撞检测，还可以通过具有覆盖区域计算功能的HasOverlap函数进行检测，即在第一坐标系下基于障碍物轮廓点位置与车辆轮廓点位置计算出是否存在重叠覆盖区域，以完成碰撞检测，若在各个目标轨迹点处预期发生碰撞，则计算各个目标轨迹点所对应的重叠角点位置，以执行本发明实施例中的步骤101-104的方法。
在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，步骤基于所述车辆的车辆轮廓，确定在所述路径轨迹中目标轨迹点处的所述车辆的车辆轮廓点位置包括：
计算所述路径轨迹中目标轨迹点的航向角度，根据所述航向角度、所述车辆轮廓确定所述车辆的车辆轮廓点位置。
由于车辆在行驶过程中是通过控制车辆的中心点按照路径轨迹进行行驶，即车辆在行驶过程中的位置是实时变化的，为了准确进行车辆轮廓点位置的确定，在第一坐标系下基于车辆轮廓确定车辆轮廓点位置时，具体，先计算各个目标轨迹点的航向角度，以基于此航线角度与车辆轮廓(包括车辆的长和宽)在第一坐标系下绘制出车辆的车辆轮廓点位置，所述车辆轮廓点位置包括多个车辆轮廓边点位置、以及4个车辆轮廓角点位置。其中，航向角度为基于路径轨迹的切线方向，即航向角度heading angle：atan2(x_{i}-x_{i-1}，y_{i}-y_{i-1})，i＝1，...n，n＝20。
在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，步骤基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线之前，所述方法还包括：
获取所述车辆的中心点位置，并确定所述路径轨迹的垂直方向；
基于所述垂直方向与所述中心点位置构建所述车辆的轨迹法线。
由于本发明实施例中是驱动车辆的中心点沿路径轨迹进行自动行驶，为了使得车辆在避碰过程中按照与路径之间的横向距离进行规划，预先构建轨迹法线。具体的，首先获取各目标轨迹点时刻下所对应的中心点位置，此时可以基于车辆轮廓在第一坐标系下进行几何计算，本发明实施例不做具体限定。同时，由于航向角度为路径轨迹的切线方向，此时可以基于路径轨迹的切线方向做垂线，得到垂直方向即为轨迹法线的方向，从而基于此垂直方向经过中心点位置来构建车辆的轨迹法线，如图3、图4中的l1，此时轨迹法线的方向为朝向路径轨迹，以便在确定投影Proj1与投影Proj1’所对应的向量方向。
本发明实施例提供了一种行驶路径边界确定方法，通过在第一坐标系下，根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，确定预期发生碰撞的重叠角点位置；基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线，所述决策角点参照线与所述轨迹法线平行，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆或所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边；若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置未处于所述轮廓边上，则基于所述重叠角点位置、所述决策角点参照线以及处于所述轮廓角点重叠线上的轮廓角点位置确定所述车辆的避碰距离；在第二坐标系下，基于所述避碰距离生成用于路径规划决策的路径边界，实现路径边界作为约束条的规划决策优化目的，大大减少了路径边界的规划误差，降低了在转弯曲率过大时与障碍物之间的碰撞风险，从而提高了基于路径边界作为约束条件进行路径规划决策的准确性。
本发明实施例提供了一种轨迹规划方法，该方法包括：
根据步骤101-104方法确定车辆的行驶路径边界；
根据所述行驶路径边界，确定所述车辆的行驶轨迹。
本发明实施例中，通过步骤101-104中确定车辆的行驶路径边界，并通过将此行驶路径边界作为约束条件进行路径规划决策，得到车辆预期行驶的行驶轨迹，提高了行驶路径的规划准确性以及有效性，降低了差了在转弯曲率过大时与障碍物之间的碰撞风险。
进一步的，作为对上述图1所示方法的实现，本发明实施例提供了一种行驶路径边界确定装置，如图10所示，该装置包括：
第一确定模块41，用于在第一坐标系下，根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，确定预期发生碰撞的重叠角点位置；
第二确定模块42，用于基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线，所述决策角点参照线与所述轨迹法线平行，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆或所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边；
第三确定模块43，用于若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置未处于所述轮廓边上，则基于所述重叠角点位置、所述决策角点参照线以及处于所述轮廓角点重叠线上的轮廓角点位置确定所述车辆的避碰距离；
生成模块44，用于在第二坐标系下，基于所述避碰距离生成用于路径规划决策的路径边界。
进一步地，所述重叠角点位置包括至少一个主重叠角点位置以及两个辅重叠角点位置，
所述第三确定模块，具体用于若所述主重叠角点位置与所述车辆的车辆轮廓角点位置相同，则基于所述主重叠角点位置、障碍物轮廓角点位置、以及所述辅重叠角点位置构建避碰平移线，并根据所述主重叠角点位置、所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置确定所述车辆的避碰距离，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边以及所述障碍物轮廓角点位置；
所述第三确定模块，具体还用于若所述主重叠角点位置与所述障碍物的障碍物轮廓角点位置相同，则基于所述主重叠角点位置、车辆轮廓角点位置、以及所述辅重叠角点位置构建避碰平移线，并根据所述主重叠角点位置、所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置确定所述车辆的避碰距离，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆预期发生碰撞的轮廓边以及所述车辆轮廓角点位置。
进一步地，所述第三确定模块包括：
选取单元，用于基于所述辅重叠角点位置与所述主重叠角点位置相对于所述轨迹法线的向量方向，选取目标辅重叠角点位置；
构建单元，用于根据所述目标辅重叠角点位置、所述主重叠角点位置构建参照平移线，并基于所述参照平移线的斜率与所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置构建避碰平移线；
确定单元，用于确定所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置，并将所述第二交点位置与所述主重叠角点位置之间的距离确定为避碰距离。
进一步地，所述构建单元，具体用于基于所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置与所述主重叠角点位置相对于所述轨迹法线的向量方向，选取目标车辆轮廓角点位置或目标障碍物轮廓角点位置，并按照所述参照平移线的斜率与所述目标车辆轮廓角点位置或所述目标障碍物轮廓角点位置构建避碰平移线。
进一步地，所述第二确定模块，具体用于按照所述重叠角点位置中的两个辅重叠角点位置构建轮廓角点重叠线，并基于所述重叠角点位置中的主重叠角点位置，按照所述轨迹法线的斜率构建决策角点参照线。
进一步地，所述装置还包括：
第四确定模块，用于若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置处于所述轮廓边上，则将所述第一交点位置与所述重叠角点位置中的主重叠角点位置之间的距离确定为避碰距离。
进一步地，所述生成模块，具体用于将所述避碰距离转换至所述第二坐标系下的避碰长度；基于所述第二坐标系下路径轨迹中的目标轨迹点与所述车辆之间的横向距离，将所述避碰长度与决策长度进行耦合，得到用于路径规划决策的路径边界。
进一步地，所述装置还包括：
转换模块，用于在第二坐标系下，获取预测轨迹帧中所述车辆的路径轨迹，并将所述路径轨迹转换至所述第一坐标系下；
第五确定模块，用于在所述第一坐标系下，基于所述车辆的车辆轮廓，确定在所述路径轨迹中目标轨迹点处的所述车辆的车辆轮廓点位置；
第一获取模块，用于在所述第一坐标系下，基于感知系统和/或路径地图，获取在所述路径轨迹中与所述目标轨迹点匹配的至少一个所述障碍物的障碍物轮廓点位置。
进一步地，所述第五确定模块，具体用于计算所述路径轨迹中目标轨迹点的航向角度，根据所述航向角度、所述车辆轮廓确定所述车辆的车辆轮廓点位置，所述轮廓点位置包括所述车辆的四个角点位置。
进一步地，所述装置还包括：
第二获取模块，用于获取所述车辆的中心点位置，并确定所述路径轨迹的垂直方向；
构建模块，用于基于所述垂直方向与所述中心点位置构建所述车辆的轨迹法线。
本发明实施例提供了一种行驶路径边界确定装置，通过在第一坐标系下，根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，确定预期发生碰撞的重叠角点位置；基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线，所述决策角点参照线与所述轨迹法线平行，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆或所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边；若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置未处于所述轮廓边上，则基于所述重叠角点位置、所述决策角点参照线以及处于所述轮廓角点重叠线上的轮廓角点位置确定所述车辆的避碰距离；在第二坐标系下，基于所述避碰距离生成用于路径规划决策的路径边界，实现路径边界作为约束条的规划决策优化目的，大大减少了路径边界的规划误差，降低了在转弯曲率过大时与障碍物之间的碰撞风险，从而提高了基于路径边界作为约束条件进行路径规划决策的准确性。
进一步的，作为对上述方法的实现，本发明实施例提供了一种轨迹规划装置，该装置包括：
行驶路径边界确定装置，用于确定车辆的行驶路径边界；以及
行驶路径确定模块，用于根据所述行驶路径边界确定装置获取的行驶路径边界信息，确定所述车辆的行驶轨迹。
本发明实施例中，通过行驶路径边界确定装置确定行驶路径边界，并将此行驶路径边界作为约束条件进行路径规划决策，得到车辆预期行驶的行驶轨迹，提高了行驶路径的规划准确性以及有效性，降低了差了在转弯曲率过大时与障碍物之间的碰撞风险。
进一步的，作为对上述方法的实现，本发明实施例提供了一种车辆，包括上述行驶路径边界确定装置。
进一步的，作为对上述方法的实现，本发明实施例提供了另一种车辆，包括上述轨迹规划装置。
根据本发明一个实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的行驶路径边界确定方法。
图11示出了根据本发明一个实施例提供的一种终端的结构示意图，本发明具体实施例并不对终端的具体实现做限定。
如图11所示，该终端可以包括：处理器(processor)502、通信接口(Communications Interface)504、存储器(memory)506、以及通信总线508。
其中：处理器502、通信接口504、以及存储器506通过通信总线508完成相互间的通信。
通信接口504，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。
处理器502，用于执行程序510，具体可以执行上述行驶路径边界确定方法实施例中的相关步骤。
具体地，程序510可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
处理器502可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。终端包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。
存储器506，用于存放程序510。存储器506可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
程序510具体可以用于使得处理器502执行以下操作：
在第一坐标系下，根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，确定预期发生碰撞的重叠角点位置；
基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线，所述决策角点参照线与所述轨迹法线平行，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆或所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边；
若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置未处于所述轮廓边上，则基于所述重叠角点位置、所述决策角点参照线以及处于所述轮廓角点重叠线上的轮廓角点位置确定所述车辆的避碰距离；
在第二坐标系下，基于所述避碰距离生成用于路径规划决策的路径边界。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种行驶路径边界确定方法，其特征在于，包括：
在第一坐标系下，根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，确定预期发生碰撞的重叠角点位置；
基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线，所述决策角点参照线与所述轨迹法线平行，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆或所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边；
若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置未处于所述轮廓边上，则基于所述重叠角点位置、所述决策角点参照线以及处于所述轮廓角点重叠线上的轮廓角点位置确定所述车辆的避碰距离；
在第二坐标系下，基于所述避碰距离生成用于路径规划决策的路径边界。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重叠角点位置包括至少一个主重叠角点位置以及两个辅重叠角点位置，所述基于所述重叠角点位置、所述决策角点参照线以及处于所述轮廓角点重叠线上的轮廓角点位置确定所述车辆的避碰距离包括：
若所述主重叠角点位置与所述车辆的车辆轮廓角点位置相同，则基于所述主重叠角点位置、障碍物轮廓角点位置、以及所述辅重叠角点位置构建避碰平移线，并根据所述主重叠角点位置、所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置确定所述车辆的避碰距离，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边以及所述障碍物轮廓角点位置；
若所述主重叠角点位置与所述障碍物的障碍物轮廓角点位置相同，则基于所述主重叠角点位置、车辆轮廓角点位置、以及所述辅重叠角点位置构建避碰平移线，并根据所述主重叠角点位置、所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置确定所述车辆的避碰距离，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆预期发生碰撞的轮廓边以及所述车辆轮廓角点位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述主重叠角点位置、所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置、以及所述辅重叠角点位置构建避碰平移线，并根据所述主重叠角点位置、所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置确定所述车辆的避碰距离包括：
基于所述辅重叠角点位置与所述主重叠角点位置相对于所述轨迹法线的向量方向，选取目标辅重叠角点位置；
根据所述目标辅重叠角点位置、所述主重叠角点位置构建参照平移线，并基于所述参照平移线的斜率与所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置构建避碰平移线；
确定所述避碰平移线与所述决策角点参照线之间的第二交点位置，并将所述第二交点位置与所述主重叠角点位置之间的距离确定为避碰距离。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述参照平移线的斜率与所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置构建避碰平移线包括：
基于所述车辆轮廓角点位置或所述障碍物轮廓角点位置与所述主重叠角点位置相对于所述轨迹法线的向量方向，选取目标车辆轮廓角点位置或目标障碍物轮廓角点位置，并按照所述参照平移线的斜率与所述目标车辆轮廓角点位置或所述目标障碍物轮廓角点位置构建避碰平移线。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线包括：
按照所述重叠角点位置中的两个辅重叠角点位置构建轮廓角点重叠线，并基于所述重叠角点位置中的主重叠角点位置，按照所述轨迹法线的斜率构建决策角点参照线。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线之后，所述方法还包括：
若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置处于所述轮廓边上，则将所述第一交点位置与所述重叠角点位置中的主重叠角点位置之间的距离确定为避碰距离。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在第二坐标系下，基于所述避碰距离生成用于路径规划决策的路径边界包括：
将所述避碰距离转换至所述第二坐标系下的避碰长度；
基于所述第二坐标系下路径轨迹中的目标轨迹点与所述车辆之间的横向距离，将所述避碰长度与决策长度进行耦合，得到用于路径规划决策的路径边界。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在第一坐标系下，根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，确定预期发生碰撞的重叠角点位置之前，所述方法还包括：
在第二坐标系下，获取预测轨迹帧中所述车辆的路径轨迹，并将所述路径轨迹转换至所述第一坐标系下；
在所述第一坐标系下，基于所述车辆的车辆轮廓，确定在所述路径轨迹中目标轨迹点处的所述车辆的车辆轮廓点位置；
在所述第一坐标系下，基于感知系统和/或路径地图，获取在所述路径轨迹中与所述目标轨迹点匹配的至少一个所述障碍物的障碍物轮廓点位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述车辆的车辆轮廓，确定在所述路径轨迹中目标轨迹点处的所述车辆的车辆轮廓点位置包括：
计算所述路径轨迹中目标轨迹点的航向角度，根据所述航向角度、所述车辆轮廓确定所述车辆的车辆轮廓点位置，所述轮廓点位置包括所述车辆的四个角点位置。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线之前，所述方法还包括：
获取所述车辆的中心点位置，并确定所述路径轨迹的垂直方向；
基于所述垂直方向与所述中心点位置构建所述车辆的轨迹法线。
11.一种轨迹规划方法，其特征在于，包括：
根据权利要求1-10中任一项所述的方法确定车辆的行驶路径边界；
根据所述行驶路径边界，确定所述车辆的行驶轨迹。
12.一种行驶路径边界确定装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于在第一坐标系下，根据路径轨迹中车辆与障碍物分别对应的轮廓点位置，确定预期发生碰撞的重叠角点位置；
第二确定模块，用于基于所述车辆的轨迹法线、所述重叠角点位置确定轮廓角点重叠线、以及决策角点参照线，所述决策角点参照线与所述轨迹法线平行，所述轮廓角点重叠线重叠覆盖于所述车辆或所述障碍物预期发生碰撞的轮廓边；
第三确定模块，用于若所述轮廓角点重叠线与所述决策角点参照线之间的第一交点位置未处于所述轮廓边上，则基于所述重叠角点位置、所述决策角点参照线以及处于所述轮廓角点重叠线上的轮廓角点位置确定所述车辆的避碰距离；
生成模块，用于在第二坐标系下，基于所述避碰距离生成用于路径规划决策的路径边界。
13.一种轨迹规划装置，其特征在于，包括：
权利要求12所述的行驶路径边界确定装置，用于确定车辆的行驶路径边界；以及
行驶路径确定模块，用于根据所述行驶路径边界确定装置获取的行驶路径边界信息，确定所述车辆的行驶轨迹。
14.一种车辆，其特征在于，包括权利要求12所述的行驶路径边界确定装置。
15.一种车辆，其特征在于，包括权利要求13所述的轨迹规划装置。
16.一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如权利要求1-10中任一项所述的用于路径规划决策的路径边界确定方法对应的操作。
17.一种终端，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-10中任一项所述的用于路径规划决策的路径边界确定方法对应的操作。
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