[发明专利]一种轨迹规划方法及装置

说明书

本发明公开了一种轨迹规划方法及装置，方法包括：获取车辆的运行参数；确定方向盘转动至第一角度的过程对应的第一段轨迹的规划方程；确定方向盘保持第一角度不变的过程对应的第二段轨迹的规划方程；确定方向盘由第一角度回正过程对应的第三段轨迹的规划方程；基于运行参数分别计算得到第一段轨迹、第二段轨迹和第三段轨迹的规划方程的方程系数。所述轨迹规划方法及装置，考虑到驾驶员执行换道或转弯操作的实际情况，将轨迹分成三段分别进行规划；且过程中结合车辆动力学特征，保证了规划的轨迹的合理性和可执行性。

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域，更具体的说，是涉及一种轨迹规划方法及装置。

背景技术

轨迹规划是智能驾驶技术或辅助驾驶技术中用以完成车道中心线行驶和换道等功能的重要内容。现有的车辆智能驾驶或辅助驾驶汽车轨迹规划生成方法都是给定一系列位置点，使用最小二乘法进行拟合或者在Frenet坐标系(Frenet坐标系是一种以比传统笛卡尔坐标更直观的方式表示道路位置的方式)下给定多项式方程，根据车辆的位置、航向、横摆角速度等参数最终确定规划轨迹的方程。

然而，一般的汽车辅助驾驶系统的控制器的计算力有限，难以满足先存储大量的位置点，再采用诸如最小二乘法等算法进行拟合的实时性需求。而且，上述现有的轨迹规划方法在实现中并没有充分考虑车辆的一些运行参数，导致其生成的轨迹不合理，对不同工况的适应性也比较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种轨迹规划方法及装置，以克服现有技术中轨迹规划方法难以满足系统实时性需求和轨迹规划效果不理想的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轨迹规划方法，包括：

获取车辆的运行参数；

确定第一段轨迹的规划方程，所述第一段轨迹对应方向盘由初始位置转动到第一角度的过程对应的车辆运行轨迹；

确定第二段轨迹的规划方程，所述第二段轨迹对应方向盘保持所述第一角度不变的状态对应的车辆运行轨迹；

确定第三段轨迹的规划方程，所述第三段轨迹对应方向盘由所述第一角度转动至所述初始位置的过程对应的车辆运行轨迹；

基于所述运行参数分别计算得到所述第一段轨迹的规划方程、所述第二段轨迹的规划方程和所述第三段轨迹的规划方程的方程系数。

可选的，所述获取车辆的运行参数，包括：

获取车辆在当前车道内的横向位置、车速、航向和横摆角速度。

可选的，所述确定第一段轨迹的规划方程，包括：

在设定方向盘由初始位置匀速转动到第一角度的前提下，确定第一段轨迹的规划方程为y＝a₀+a₁x+a₂x²+a₃x³，其中y为车辆的横向位置，x表示车辆的纵向位置，a₀为所述第一段轨迹开始时车辆对应的横向位置，a₁为所述第一段轨迹开始时车辆对应的航向，a₂为轨迹曲率相关系数，a₃为轨迹曲率的变化率相关系数，所述轨迹曲率依据所述车速和横摆角速度确定。

可选的，所述确定第二段轨迹的规划方程，包括：