[发明专利]一种野外环境下无人车局部行驶路线实时规划方法

权利要求书

1.一种野外环境下无人车局部行驶路线实时规划方法，其特征在于，获取激光雷达、超声波雷达、摄像头融合数据实时生成的局部地图以及无人车和最终目的地的位置坐标；所述获取的数据包括，获取栅格地图数据、无人车当前位置、最终目的地坐标和既定路线输入相关数据，采用 3 种可行驶子区域划分方法和局部可行驶路线的生成方法，考虑距离和野外地面属性，基于改进的A*算法实时规划出无人车的局部可行驶路线；如路线规划失败，则执行当前地图路线规划失败时的再规划策略；

其中，3种可行驶子区域划分方法包括：将每一个标识为0的单元栅格作为中心质点，判断其L倍车长半径内的C*C个单元栅格是否全为0，其中，L的确定应满足当前无人车多传感器安装条件下，在路线规划失败时无人车可在当前C*C个单元栅格范围内调整方向重新扫描，以及相邻的C*C栅格可实现低速下直角拐弯行驶；

如是，则对此单元栅格增加标识“2”；将每一个标识为0的单元栅格作为中心质点，判断其与X轴平行的a+1个单元栅格、与X轴垂直的b+1个单元栅格是否标识为0，如是，则对此单元栅格增加标识“3”；将每一个标识为0的单元栅格作为中心质点，判断其与X轴平行的b+1个单元栅格、与Y轴平行的a+1个栅格是否标识为0；

如是，则对此单元栅格增加标识“4”；标识了“2”、“3”或“4”的单元栅格被称为可行驶栅格，以其为质心的C*C、(a+1)*(b+1)或(b+1)*(a+1)个为0的单元栅格构成可行驶子区域；

其中，C为奇数，a为偶数，b为偶数；与X轴平行的a+1个单元栅格的总长刚大于等于车宽、与X轴垂直的b+1个单元栅格的总长刚大于等于车长；与X轴平行的b+1个单元栅格的总长刚大于等于车长、与Y轴平行的a+1个栅格的总长刚大于等于车宽；

其中，当前地图路线规划失败时的再规划策略包括：判断当前所在可行驶子区域能否原地旋转，如不能，则需逆向追溯路线退到行驶过的离当前所在位置最近的“2”类栅格；如可原地旋转，则对应当前栅格，将车头转到朝向最终目的地的位置，旋转次数加1，扫描生成地图，如旋转次数等于4次，则退到行驶过的离当前所在位置最近的“2”类栅格；如退回到达的栅格接收过地图，其中，旋转次数初始值为1，则按朝着离最终点夹角小的方向确定车头旋转方向，其中，第一次确定后则在此栅格旋转时一直遵循此方向，在最近的拟扫描或接收地图时车头方向角的基础上再旋转90度，将旋转次数加1，如当前方向可生成局部终点，则开始扫描生成地图。

2.根据权利要求1所述的野外环境下无人车局部行驶路线实时规划方法，其特征在于，获取栅格地图数据包括：地图由边长为1的单元栅格构成，每个单元栅格的障碍物标识，无影响行驶的障碍物时标为0，否则标为1；标识为0的单元栅格的横滚角、俯仰角、粗糙度和坐标。

3.根据权利要求1所述的野外环境下无人车局部行驶路线实时规划方法，其特征在于，局部可行驶路线的生成方法包括：综合考虑距离以及子区域所含单元栅格的最大横滚角、最大俯仰度、最大粗糙度，利用A*算法，基于“2”类栅格规划可行驶路线；当规划到某一栅格失败时，根据车头方向，考虑“3”类或“4”类相邻单元栅格进行规划；如路线规划成功，则比较当前路线与已有路线的成本，选取最优路线行驶。