路径规划方法、装置、设备和存储介质与流程

本发明涉及车辆控制，特别是涉及一种路径规划方法、装置、设备和存储介质。

背景技术：

1、紧急车道保持(elk，emergency lane keeping)是智能驾驶辅助系统的一项重要功能。当检测到自车偏离自车车道的车道中心线行驶时，紧急车道保持功能触发并自动校正自车的行驶方向，使校正行驶方向的自车沿着自车车道的车道中心线行驶。

2、然而，当车辆偏离车道中心线行驶触发紧急车道保持功能时，若简单地将自车车道的车道中心线作为自车的目标行驶路径，可能会导致交通事故的发生。因此，如何提高紧急车道保持功能触发后自车行车的安全性，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提供一种路径规划方法、装置、设备和计算机可读存储介质，能够提高紧急车道保持功能触发后自车行车的安全性。

2、为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种路径规划方法，所述方法包括：响应于自车的紧急车道保持功能触发，确定自车在规划时间段内的路径节点集合，路径节点集合包括路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点；基于路径节点集合，搜索自车在规划时间段内的目标规划路径，目标规划路径能够避开障碍物节点对应的障碍物；在规划时间段内，控制自车按照目标规划路径行驶。

3、其中，障碍物节点包括在参考坐标系下的动态障碍物节点和在参考坐标下的静态障碍物节点中的至少一种，其中，参考坐标系是基于自车所在的车道建立的。

4、其中，确定动态障碍物节点包括：在参考坐标系下，预测规划时间段内自车与目标车辆的交互区域，目标车辆位于自车的相邻车道；将交互区域的多个顶点确定为动态障碍物节点。

5、其中，预测规划时间段内自车与目标车辆的交互区域，包括：预测规划时间段内目标车辆的重合角点、以及目标车辆在路径规划相关时刻的外形交点，重合角点为目标车辆的角点，且重合角点与自车的角点在参考坐标系的纵轴上投影重合，路径规划相关时刻为路径规划起始时刻或者路径规划终止时刻，外形交点位于目标车辆的外形上，且外形交点与自车的角点在参考坐标系的纵轴上投影重合；将包含重合角点和外形交点的最小凸多边形区域，确定为交互区域。

6、其中，确定静态障碍物节点包括：预测规划时间段内静态障碍物在参考坐标系下的多个采样点，静态障碍物包括路沿和实车道线中的至少一者；将静态障碍物在参考坐标系下的多个采样点，确定为静态障碍物节点。

7、其中，基于路径节点集合，搜索自车在规划时间段内的目标规划路径，包括：选择路径起始节点作为初始的第一路径节点，并选取路径节点集合中除第一路径节点之外的多个第二路径节点；从多个第二路径节点中筛选出满足预设条件的第二路径节点，作为新的第一路径节点；重新开始执行选取路径节点集合中除第一路径节点之外的多个第二路径节点的步骤，直到最新筛选的第一路径节点是路径终止节点为止，以得到多个第一路径节点；连接多个第一路径节点，得到目标规划路径。

8、其中，连接多个第一路径节点，包括：采用两段五次样条曲线和高阶贝塞尔曲线中的一种，依次连接多个第一路径节点中相邻的两个第一路径节点。

9、其中，预设条件包括可连接条件、碰撞检测条件，且第二路径节点的第一路径代价最小。

10、其中，可连接条件包括：第二路径节点的规划时刻大于第一路径节点的规划时刻，第二路径节点与第一路径节点不属于同一障碍物，以及第二路径节点不为已筛选的第一路径节点；和/或，碰撞检测条件包括：第二路径节点与第一路径节点之间存在至少一条路径曲线不与交互区域的任一边相交，且不与连接各静态障碍物的多个静态障碍物节点得到的任一边相交，交互区域为自车与目标车辆在规划时间段内交互的区域，目标车辆位于自车的相邻车道。

11、其中，确定第二路径节点的第一路径代价包括：确定第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价，第二路径代价为第二路径节点到路径起始节点的代价，第三路径代价为第二路径节点到路径终止节点的代价；确定第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价中的较大值和较小值；确定第二路径节点的较小值与第一代价权重的乘积，并将第二路径节点的乘积与第二路径节点的较大值之和，对应作为第二路径节点的第一路径代价。

12、为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种路径规划装置，装置包括：确定模块，用于响应于自车的紧急车道保持功能触发，确定自车在规划时间段内的路径节点集合，路径节点集合包括路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点；规划模块，用于基于路径节点集合，搜索自车在规划时间段内的目标规划路径，目标规划路径能够避开障碍物节点对应的障碍物；控制模块，用于在规划时间段内，控制自车按照目标规划路径行驶。

13、其中，障碍物节点包括在参考坐标系下的动态障碍物节点和在参考坐标下的静态障碍物节点中的至少一种，其中，参考坐标系是基于自车所在的车道建立的。

14、其中，确定模块用于在参考坐标系下，预测规划时间段内自车与目标车辆的交互区域，目标车辆位于自车的相邻车道；将交互区域的多个顶点确定为动态障碍物节点。

15、其中，确定模块用于预测规划时间段内目标车辆的重合角点、以及目标车辆在路径规划相关时刻的外形交点，重合角点为目标车辆的角点且重合角点与自车的角点在参考坐标系的纵轴上投影重合，路径规划相关时刻为路径规划起始时刻或者路径规划终止时刻，外形交点位于目标车辆的外形上，且外形交点与自车的角点在参考坐标系的纵轴上投影重合；将包含重合角点和外形交点的最小凸多边形区域，确定为交互区域。

16、其中，确定模块用于预测规划时间段内静态障碍物在参考坐标系下的多个采样点，静态障碍物包括路沿和实车道线中的至少一者；将静态障碍物在参考坐标系下的多个采样点，确定为静态障碍物节点。

17、其中，规划模块用于选择路径起始节点作为初始的第一路径节点，并选取路径节点集合中除第一路径节点之外的多个第二路径节点；从多个第二路径节点中筛选出满足预设条件的第二路径节点，作为新的第一路径节点；重新开始执行选取路径节点集合中除第一路径节点之外的多个第二路径节点的步骤，直到最新筛选的第一路径节点是路径终止节点为止，以得到多个第一路径节点；连接多个第一路径节点，得到目标规划路径。

18、其中，规划模块用于采用两段五次样条曲线和高阶贝塞尔曲线中的一种，依次连接多个第一路径节点中相邻的两个第一路径节点。

19、其中，预设条件包括可连接条件、碰撞检测条件，且第二路径节点的第一路径代价最小。

20、其中，可连接条件包括：第二路径节点的规划时刻大于第一路径节点的规划时刻，第二路径节点与第一路径节点不属于同一障碍物，以及第二路径节点不为已筛选的第一路径节点；和/或，碰撞检测条件包括：第二路径节点与第一路径节点之间存在至少一条路径曲线不与交互区域的任一边相交，且不与连接各静态障碍物的多个静态障碍物节点得到的任一边相交，交互区域为自车与目标车辆在规划时间段内交互的区域，目标车辆位于自车的相邻车道。

21、其中，规划模块用于确定第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价，第二路径代价为第二路径节点到路径起始节点的代价，第三路径代价为第二路径节点到路径终止节点的代价；确定第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价中的较大值和较小值；确定第二路径节点的较小值与第一代价权重的乘积，并将第二路径节点的乘积与第二路径节点的较大值之和，对应作为第二路径节点的第一路径代价。

22、为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种处理设备，包括相互耦接的存储器和处理器，存储器存储有程序指令；处理器用于执行存储器中存储的程序指令，以实现上述路径规划方法。

23、为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于存储程序指令，程序指令能够被执行以实现上述路径规划方法。

24、以上方案，当自车触发了紧急车道保持功能时，基于自车在规划时间段内的路径节点集合，搜索自车在规划时间段内的目标规划路径。然后，在规划时间段内，控制自车按照目标规划路径行驶。由于路径节点集合包括路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点，并且基于路径节点集合规划出的目标规划路径能够使得自车避开规划时间段内障碍物节点对应的障碍物。因此，在规划时间段内控制自车按照目标规划路径行驶时，可以降低自车与规划时间段内的障碍物发生碰撞的可能性，从而提高了紧急车道保持功能触发后自车行车的安全性。