[发明专利]一种避障轨迹规划方法、系统及车辆

权利要求书

1.一种避障轨迹规划方法，应用于车辆，其特征在于，所述方法包括：

基于车辆的当前行驶状态数据构建候选轨迹集，所述当前行驶状态数据包括车辆当前质心位置坐标、车辆当前质心速度大小和车辆当前质心运行方向，所述候选轨迹集包括多个第一候选轨迹；

将所述候选轨迹集输入预设规避模型，得到预设规避模型输出的目标轨迹集；其中，所述目标轨迹集包括多个第二候选轨迹，所述预设规避模型用于根据三元素数据，计算各个所述第一候选轨迹的威胁值，并将所述候选轨迹集中威胁值大于预设值的第一候选轨迹筛除，得到目标轨迹集；

从所述目标轨迹集中选取一条第二候选轨迹作为目标轨迹；

按照所述目标轨迹控制所述车辆运行；

其中，所述三元素包括第一候选轨迹上预设轨迹点到距离最近点的第一直线距离、潜在碰撞点到所述距离最近点的第二直线距离、动态障碍物的质心速度与所述预设轨迹点处对应的车辆规划质心速度的速度矢量和；

其中，所述距离最近点为合成轮廓按所述速度矢量和运行时，所生成的合成轨迹上距离所述预设轨迹点最近的点；所述合成轮廓为将车辆外径叠加到所述动态障碍物上所形成的轮廓；所述潜在碰撞点为参考直线与所述合成轮廓的交点中靠近所述距离最近点的点，所述参考直线为经过所述距离最近点且与所述速度矢量和的方向平行的直线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设规避模型包括威胁值确定子模型；所述将所述候选轨迹集输入预设规避模型，得到预设规避模型输出的目标轨迹集，包括：

获取所述三元素数据；

将所述三元素数据输入所述威胁值确定子模型，得到所述威胁值确定子模型输出的各个所述第一候选轨迹的威胁值；

将所述威胁值大于预设值的第一候选轨迹从候选轨迹集中筛除，得到目标轨迹集。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述威胁值确定子模型包括：

公式：

其中，f为威胁值，w为所述第一直线距离，l为所述第二直线距离，v_c为所述速度矢量和，a、b为常数，且a0，b0。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述威胁值确定子模型包括：公式：

其中，f_m为威胁值，w为所述第一直线距离，l为所述第二直线距离，v_c为所述速度矢量和，a、α、b及γ均为常数，且v_c-aα≠0m/s且-a(γ+bα)0。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述候选轨迹集输入预设规避模型之前，预先对所述动态障碍物进行威胁性判断，并忽略无碰撞威胁的障碍物。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预先对所述动态障碍物威胁性判断，并忽略无碰撞威胁的障碍物，具体包括：

若针对动态障碍物的所述速度矢量和，与预设轨迹点相对于所述动态障碍物质心的位置矢量之间的夹角大于90°，则确定所述动态障碍物为无碰撞威胁的障碍物，并将所述动态障碍物忽略。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于车辆的当前行驶状态数据构建候选轨迹集，包括：

将所述当前行驶状态数据输入通过预设运动学模型，得到所述预设运动学模型输出的预设时刻范围内各个时刻的轨迹点状态值；

根据所述预设时刻范围内各个时刻的轨迹点状态值，确定所述第一候选轨迹，并得到候选轨迹集。