[发明专利]用于自动驾驶车辆的基于约束平滑样条的路径优化

权利要求书

1.用于优化自动驾驶车辆的路径轨迹的计算机实现的方法，所述方法包括：

将自所述自动驾驶车辆的起始位置所选择的第一路径轨迹分段成多个路径段，其中每个路径段由多项式函数表征；

根据所述路径段的多项式函数，选择用于对所述路径段之间的连接进行平滑的目标函数；

至少根据由所述自动驾驶车辆感知的道路边界以及障碍物，基于相邻路径段对所述路径段的多项式函数限定约束集合；

根据所添加的约束对所述目标函数执行二次规划优化，使得在满足所述约束集合的情况下所述目标函数的输出达到最小值；以及

基于所述二次规划优化，通过已优化的目标函数生成表征路径轨迹的第二路径轨迹，以根据所述第二路径轨迹自动控制所述自动驾驶车辆。

2.如权利要求1所述的方法，其中，对所述路径段的多项式函数限定约束集合包括：限定表征所述自动驾驶车辆的起始位置、方向和曲率的初始约束集合。

3.如权利要求1所述的方法，其中，对所述路径段的多项式函数限定约束集合包括：限定表征道路边界的上边界约束和下边界约束。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述路径段的多项式函数是五阶多项式函数。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述多项式函数是在行驶距离-横向偏移坐标系中表示为行驶距离单元的函数的横向偏移单元。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述目标函数包括平滑核。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述目标函数包括所述自动驾驶车辆改变车道时的引导核。

8.如权利要求1所述的方法，还包括：利用不处于所述第一路径轨迹中的多个点对所述第二路径轨迹进行内插。

9.非暂时性机器可读介质，所述非暂时性机器可读介质中存储有指令，所述指令在被处理器执行时使所述处理器执行操作，所述操作包括：

将从自动驾驶车辆的起始位置所选择的第一路径轨迹分段成多个路径段，其中每个路径段由多项式函数表征；

根据所述路径段的多项式函数，选择用于对所述路径段之间的连结处进行平滑的目标函数；

至少根据由所述自动驾驶车辆感知的道路边界以及障碍物，基于相邻路径段对所述路径段的多项式函数限定约束集合；

根据所添加的约束对所述目标函数执行二次规划优化，使得在满足所述约束集合的情况下使所述目标函数的输出达到最小值；以及

基于所述二次规划优化，通过已优化的目标函数生成表征路径轨迹的第二路径轨迹，以根据所述第二路径轨迹自动控制所述自动驾驶车辆。

10.如权利要求9所述的非暂时性机器可读介质，其中，对所述路径段的多项式函数限定约束集合包括：限定表征所述自动驾驶车辆的起始位置、方向和曲率的初始约束集合。

11.如权利要求9所述的非暂时性机器可读介质，其中，对所述路径段的多项式函数限定约束集合包括：限定表征道路边界的上边界约束和下边界约束。

12.如权利要求9所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述路径段的多项式函数是五阶多项式函数。

13.如权利要求9所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述多项式函数是在行驶距离-横向偏移坐标系中表示为行驶距离单元的函数的横向偏移单元。

14.如权利要求9所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述目标函数包括平滑核。

15.如权利要求9所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述目标函数包括所述自动驾驶车辆改变车道时的引导核。