[发明专利]自动驾驶车辆的车道变换路径规划算法

权利要求书

1.一种用于为车辆生成遵循路面的期望路径的方法，所述车辆包括至少一个前视摄照机和地图数据库，所述方法包括：

提供来自摄照机的路面测量值，该摄照机识别路面上的位置；

提供来自地图数据库的路面测量值，该数据库识别路面上的位置；

使用来自摄照机的路面测量值确定沿着路面的第一节段的期望路径；

根据摄照机的有效范围识别第一节段的尽头；以及

使用来自地图数据库的路面测量值来确定沿着路面的第二节段的期望路径，其中第二节段开始于第一节段的尽头。

2.如权利要求1所述的方法，其中，该方法自动计算多个节段以针对车道对中和车道变换两个目的限定出车辆要遵循的期望路径。

3.如权利要求1所述的方法，其中，确定沿着多个节段的期望路径包括求解五次多项式方程式。

4.如权利要求1所述的方法，其中，识别第一节段的尽头包括确定来自摄照机的路面测量值与沿着第一节段的期望路径之间的误差。

5.如权利要求4所述的方法，识别第一节段的尽头包括采用成本函数，其识别测量值与期望路径之间的差值并且确定该成本函数何时超出预定成本函数阈值。

6.如权利要求5所述的方法，其中，识别第一节段的尽头包括最小化成本函数为：

式中，给出成本函数的解答为：

并且式中，是沿着轴的路面位置，是沿着轴的路面位置，是第一节段中的路面测量值。

7.如权利要求1所述的方法，其中，使用来自地图数据库的路面测量值确定沿着路面的第二节段的期望路径包括使用第一节段中的最后一个位置点处的路面测量值作为第二节段中的第一个位置点的路面测量值。

8.如权利要求7所述的方法，其中，使用来自地图数据库的路面测量值确定沿着路面的第二节段的期望路径包括使所述期望路径的在第一节段的尽头处的斜度匹配所述期望路径的在第二节段开始处的斜度。

9.如权利要求1所述的方法，进一步的包括使用来自地图数据库的路面测量值确定沿着路面的开始于第二节段尽头的第三节段的期望路径，其中，第二节段与第三节段之间的过渡出现在路面曲率超过预定阈值的情况下。

10.如权利要求9所述的方法，其中，路面测量值用来确定第三节段中的第一位置点作为第二节段的最后位置点。

11.如权利要求10所述的方法，其中，第三节段的第一位置点由来自地图数据库的路面测量点并且通过求解成本函数来计算。

12.如权利要求11所述的方法，其中，成本函数定义为：

式中，，并且式中，数值和计算为：

并且式中，是沿着轴的路面位置，是沿着轴的路面位置，是来自地图数据库的路面测量值，是第二节段。

13.如权利要求1所述的方法，进一步的包括确定已经指令车辆车道变换，确定需要多少节段来进行车道变换并且在多个节段上进行车辆变换。

14.如权利要求13所述的方法，其中，确定需要多少节段来进行车道变换包括确定当前车辆速度下进行车道变换所需的时间以及从当前车辆位置多远将结束车道变换。

15.如权利要求14所述的方法，其中，进行车道变换包括使用来自摄照机的路面测量值来发起车道变换，并且使用来自地图数据库的路面测量值来结束车道变换。