[发明专利]路径生成方法和路径规划方法及其系统和设备

权利要求书

1.一路径生成方法，其特征在于，包括步骤：

基于全局路径数据和一移动平台的位姿数据，确定该移动平台在全局路径中的当前位置；

基于该移动平台在该全局路径中的该当前位置，生成一组采样点，以获得该采样点在该全局路径中的位置；

藉由一样条曲线模型，分别在该移动平台的该当前位置和该采样点的位置之间拟合出一组拟合路径线；以及

分别沿着平行于该全局路径的全局路径线的方向延伸该拟合路径线，以得到具有预定路径长度的一组备选路径；

其中，在所述基于该移动平台在该全局路径中的该当前位置，生成一组采样点，以获得该采样点在该全局路径中的位置的步骤中：

基于该移动平台在该全局路径中的该当前位置，利用幂函数曲线生成该采样点，以获得该采样点在全局坐标系中的位置坐标；

其中，该幂函数曲线为一函数模型：其中，s和l分别为该幂函数曲线上各点在该全局坐标系中的坐标值；s₀和l₀分别为该移动平台在该全局坐标系中的当前位置坐标值；slope为该幂函数曲线的系数。

2.如权利要求1所述的路径生成方法，其中，所述基于全局路径数据和一移动平台的位姿数据，确定该移动平台在全局路径中的当前位置的步骤，包括步骤：

基于该全局路径数据，建立全局坐标系，其中该全局坐标系的s轴平行于该全局路径线，并且该全局坐标系的l轴垂直于该全局路径线；和

基于该移动平台的位姿数据，求解出该移动平台在该全局坐标系中的当前位置坐标。

3.如权利要求2所述的路径生成方法，其中，所述基于该移动平台在该全局路径中的该当前位置，生成一组采样点，以获得该采样点在该全局路径中的位置的步骤，包括步骤：

生成一组平行线，其中每该平行线平行于该全局坐标系的该s轴；和

计算该幂函数曲线与每该平行线的交点，以作为该采样点。

4.如权利要求1所述的路径生成方法，其中，所述基于全局路径数据和一移动平台的位姿数据，确定该移动平台在全局路径中的当前位置的步骤，包括步骤：

基于该全局路径数据，生成一组路段的路段信息，其中该路段的起点和终点均为该全局路径线上的全局路径点；

基于该移动平台的该位姿数据和该路段的该路段信息，计算该移动平台与每该路段之间的最小距离，以确定该移动平台所处的当前路段；

基于该当前路段的路段信息，建立一当前路段坐标系，其中该当前路段坐标系的x轴和y轴分别平行和垂直于该当前路段的起点和终点之间的连线；以及

基于该移动平台的该位姿数据，求解出该移动平台在该当前路段坐标系中的当前位置坐标。

5.如权利要求4所述的路径生成方法，其中，在所述基于该移动平台在该全局路径中的该当前位置，生成一组采样点，以获得该采样点在该全局路径中的位置的步骤中：

基于该移动平台在该全局路径中的该当前位置，利用幂函数曲线生成该采样点，以获得该采样点在该当前路段坐标系中的位置坐标。

6.如权利要求4所述的路径生成方法，其中，该当前路段坐标系的原点位于该当前路段的起点，并且该当前路段坐标系的该x轴指向该当前路段的终点。

7.如权利要求6所述的路径生成方法，其中，所述基于该全局路径数据，生成一组路段的路段信息，其中该路段的起点和终点均为该全局路径线上的全局路径点的步骤，包括步骤：

基于该全局路径数据中该全局路径线上的该全局路径点，获得每该路段在该当前路段坐标系中的起点坐标和终点坐标；和

分别基于该当前路段的左右路宽和下一相邻的路段的左右路宽，求解出该当前路段在该当前路段坐标系中的左右边界点坐标，以获得该当前路段的通行区域。

8.如权利要求7所述的路径生成方法，进一步包括步骤：

判断每该备选路径是否超出该当前路段的该通行区域，如果是，则将该备选路径的超出部分重构至该下一相邻的路段的通行区域，以得到重构的备选路径；如果否，则保持该备选路径不变。