[发明专利]一种基于路径点偏移的局部路径规划方法

说明书

本发明公开了一种基于路径点偏移的局部路径规划方法，包括步骤：S1：获取期望路径信息、当前车辆位姿和障碍物信息；S2：根据S1获取的各信息，进行初始期望路径点偏移绕过障碍物；S3：根据S2的偏移点，计算偏移后的路径点航向角增量和方位角增量；S4：车辆跟踪初始期望路径计算出的航向角和方位角，在此基础上加上S3中的航向角增量和方位角增量；S5：将S4的航向角和方位角输出给控制层对车辆进行控制。本发明的路径规划方法计算量小且研发周期短，便于后期的维护，而且在避障过程中，实时探测障碍物的横向距离来进行避障，即使不能获得障碍物长度也可进行实时的避障，提高了其适用性。

技术领域

本发明涉及无人驾驶技术领域，更具体地说，涉及一种基于路径点偏移的局部路径规划方法。

背景技术

随着自动驾驶技术不断的突破，汽车行业得到前所未有的发展，但是目前在自动驾驶领域中，工业用车的技术相对于民用车落后，并没有大量的研究和应用，如矿用车辆、农用车辆和铰接车辆等。对于自动驾驶矿用车的研究，将极大地减少复杂作业环境导致的人员伤亡，也提高了矿用车运行效率和综合效益，而局部路径规划是研究自动驾驶的重要内容之一。

自动驾驶矿用车的局部路径规划是根据当前位姿信息、期望路径和障碍物信息，生成避开障碍物的平滑曲线，避开障碍物后仍能继续沿期望路径前行。目前针对自动驾驶矿用车的局部路径规划方法的专利和文献较少，且很难将现有的局部路径规划方法嵌入到自动驾驶矿用车。现有局部路径规划方法有图搜索、RRT等，但这些方法大部分容易陷入局部最优解，且只适用于有环境地图，计算时间长效率低，如专利CN201611097409.5公开了一种用于测试基于高精度地图规划的路径的方法和装置，其中路径规划方法是基于高精地图，该方法计算量大，难以得到广泛应用。专利CN201710044287.1公开了一种智能车局部路径规划方法及其装置、车辆，该专利中路径规划方法不需要提前进行地图采集，运算量小，但该路径规划方法成功的前提是障碍物大小为已知，在传感器检测障碍物的时候，障碍物的实际大小(如障碍物的长度)很难获取，而且该路径规划方法无法适应变化的环境。因此本发明采用路径偏移点的路径规划方法对障碍物进行避让，在不需要地图的基础上，该路径规划方法计算量小且研发周期短，便于后期的维护，而且在避障过程中，实时探测障碍物的横向距离来进行避障，即使不能获得障碍物长度也可进行实时的避障，提高了其适用性。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的问题和不足，提供一种基于路径点偏移的局部路径规划方法，在避障过程中，实时探测障碍物的横向距离来进行避障，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于路径点偏移的局部路径规划算法，包括如下步骤：

S1：获取期望路径信息、当前车辆位姿和障碍物信息；

S2：根据S1获取的各信息，进行初始期望路径点偏移绕过障碍物；

S3：根据S2的偏移点，计算偏移后的路径点航向角增量和方位角增量；

S4：车辆跟踪初始期望路径计算出的航向角和方位角，在此基础上加上S3中的航向角增量和方位角增量；

S5：将S4的航向角和方位角输出给控制层对车辆进行控制。

进一步的，S1中的障碍物包括静态障碍物和动态障碍物，关于动态障碍物位置的判断，需要根据运动预测来判断是否阻碍初始期望路径，若动态障碍物阻碍初始期望路径，则将动态障碍物预测到的位置作为当前静态障碍物。

进一步的，S2中的路径点偏移分为四个阶段：

第一阶段：车辆逐渐靠近障碍物过程，即avoid_lengthx1；avoid_length为避障累计距离；x1为雷达检测到障碍物后，车辆与障碍物之间的距离；若avoid_lengthx1则跳转到第二阶段；