[发明专利]用于自主驾驶的路径规划

说明书

提供了用于自主驾驶系统的路径搜寻的系统和方法。该系统和方法接收定义相邻路标点之间的路径段的一组路标点、将b样条函数公式化为路径段的函数，并且基于公式化的b样条函数来确定路径数据。自主驾驶系统使用输出路径数据来控制车辆。

技术领域

本公开总体上涉及路径规划，并且更具体地涉及用于基于规划路径进行自动或半自动车辆控制的系统和方法。

背景技术

一些车辆能够感测它们的环境并且基于感测到的环境来定位车辆。这种车辆使用诸如雷达、激光雷达、视觉图像传感器等感测装置来感测它们的环境。一些车辆进一步使用来自全球定位系统(GPS)技术、导航系统、车对车通信、车对基础设施技术和/或线控驱动系统的信息来对车辆进行导航。

车辆自动化已经被分类为从零(对应于全人为控制的非自动化)到五(对应于无人为控制的全自动化)的范围中的数值等级。各种自动驾驶员辅助系统(诸如巡航控制、自适应巡航控制、变道系统、车道跟随、交通堵塞驾驶系统以及停放辅助系统)对应于较低自动化等级，而真正的“无人驾驶”车辆对应于较高自动化等级。这样的车辆可以包括定位功能。

从自动驾驶员辅助系统到自动无人驾驶系统，系统使用路径数据来定义车辆横穿的路径。自动驾驶系统使用路径数据来控制车辆以横穿由路径数据定义的路径。目前设想的系统可能不能够总是为所有类型的转弯、特别是大于90°的转弯提供最佳处理，或者可能需要大量的处理和路径搜索。

因此，期望提供可以处理有效方式确定更大范围的路径的系统和方法。另外，从以下结合附图和前面的技术领域及背景技术进行的实施方式和所附权利要求书中将更清楚地明白本发明的其它期望特征和特性。

发明内容

在实施例中，提供了一种用于自主驾驶系统的路径搜寻引擎。路径搜寻引擎被配置为：接收定义相邻路标点之间的路径段的一组路标点、将b样条函数公式化为路径段的函数、基于公式化的b样条函数来确定路径数据，并且输出路径数据供自主驾驶系统使用。

在实施例中，确定路径数据包括使用每个路标点处的连续性约束来求解b样条函数。

在实施例中，路径搜寻引擎可在城市道路网络以及高速公路道路网络中操作，并且因此用于推导用于90度转弯、U形转弯和/或绕圈等的路径数据。

在实施例中，路径搜寻引擎被配置为确定连续性约束以确保每个路标点处的零阶、一阶和二阶曲线连续性。

在实施例中，由路径数据定义的行驶路径平滑至多到二阶连续性。

在实施例中，路径搜寻引擎被配置为确定连续性约束，从而在每一段的开始路标点和每一段的结束路标点处产生边界条件组。

在实施例中，该边界条件组包括位置偏移边界条件、航向角边界条件和曲率边界条件。

在实施例中，路标点各自包括x和y坐标。

在实施例中，路径数据对应于包括90°或更大、180°或更大或者270°或更大的至少一个转弯的路径。

在实施例中，路径搜寻引擎被配置为在路径数据已被确定之后接收至少一个附加路标点，并且通过公式化和求解调整后b样条函数来调整确定的路径数据。

在实施例中，该方法包括感测车道和/或道路边缘、感测物体以及基于感测到的物体和感测到的车道和/或道路边缘来确定至少一个附加路标点。

在实施例中，提供了一种用于控制车辆的系统。该系统包括本文描述的路径搜寻引擎，以及自主驾驶系统，该自主驾驶系统被配置为控制车辆横穿由路径搜寻引擎输出的路径数据定义的路径。