[发明专利]一种用于车辆模型的路径规划系统及方法

说明书

本发明提供了一种用于车辆模型的路径规划系统及方法，所述系统包括：地图生成单元，用于生成可供路径规划的栅格地图；感知单元，用于感知并检测车辆模型周围障碍物信息；融合定位单元，用于对车辆模型进行定位；全局路径生成单元，用于生成初始点至目标点的全局路径；所述全局路径由一系列路径点组成，将路径点集成在一起就是一条路径；局部路径跟随单元，用于跟踪上述全局路径并进行车辆模型的速度参数修正值输出；所述速度参数至少包括：车辆模型的前轮偏角、行驶线速度、加速度；车辆模型运动控制单元，用于将上述输出的速度参数修正值作为输入对车辆模型进行运动控制。

技术领域

本发明涉及车辆安全行驶技术领域，具体地，涉及一种用于车辆模型的路径规划系统及方法。

背景技术

随着人工智能的逐渐发展，无人驾驶智能设备例如无人驾驶汽车越来越受各行业和研究机构的关注，而国外已经有特定场景下的无人驾驶汽车投入试运营。而路径规划则是无人驾驶汽车的关键技术之一，是无人驾驶汽车安全行驶在道路上的前提，而行驶安全问题一直是无人驾驶最注重的问题。

现有的基于栅格地图的路径规划方法(全局搜索算法诸如a_star，d_star算法)，都是在给定起始点和目标点之间搜索一条全局最优路径，但是该路径不能满足车辆的非完整约束，导致规划出来的路径不适合车辆行驶，这会导致严重的安全问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于车辆模型的路径规划系统及方法，其可以有效提高车辆模型的安全性和稳定性。

一种用于车辆模型的路径规划系统，包括：

地图生成单元，用于生成可供路径规划的栅格地图；

感知单元，用于感知并检测车辆模型周围障碍物信息；

融合定位单元，用于对车辆模型进行定位；

全局路径生成单元，用于生成初始点至目标点的全局路径；所述全局路径由一系列路径点组成，将路径点集成在一起就是一条路径；

局部路径跟随单元，用于跟踪上述全局路径并进行车辆模型的速度参数修正值输出；所述速度参数至少包括：车辆模型的前轮偏角、行驶线速度、加速度；

车辆模型运动控制单元，用于将上述输出的速度参数修正值作为输入对车辆模型进行运动控制；

其中，融合定位单元将定位信息输入给全局路径生成单元；感知单元将障碍物信息输入给全局路径生成单元；地图生成单元将地图信息输入给全局路径生成单元；全局路径单元接受信息后输出全局路径，并将该全局路径输入给局部路径跟随单元；局部路径跟随单元接受全局路径之后生成速度参数修正值；局部路径跟随单元输入所述速度参数修正值给车辆模型；运动控制单元以控制车辆模型的运动；

所述感知单元将所述障碍物信息输入给所述融合定位单元，以配合融合定位单元将车辆模型进行定位；

所述感知单元将所述障碍物信息输入给所述地图生成单元，辅助所述地图生成单元进行实时更新。

可选地，所述感知单元至少包括摄像头、激光雷达；所述摄像头检测的信息以及激光雷达扫描到的信息形成点云数据被上传到上位机；所述上位机将该述信息分别输入给所述融合定位单元、所述地图生成单元、全局路径生成单元。

可选地，所述地图生成单元可实时更新上述栅格地图；

所述地图生成单元设置有初始的静态地图，后通过输入map_server算法包生成的栅格地图，对地图进行二值化，通过点云数据投影到当前的栅格地图上生成新的占据栅格地图，然后与之前的静态地图叠加。

可选地，所述“对地图进行二值化”，即为：map_server算法包生成的栅格地图具有一系列灰度值，通过设置阈值来划分当前栅格是否为可行驶栅格；大于阈值设为1，表示被占据，小于阈值设为0，表示未占据。