[发明专利]一种未知环境下用于自动驾驶的局部参考路径生成方法

权利要求书

1.一种未知环境下用于自动驾驶的局部参考路径生成方法，其特征在于，具体步骤包括：

步骤S1、建立全局坐标系，再根据任务点顺序生成全局路径，并进行平滑拟合处理，获取自动驾驶车辆的定位信息，以及截取局部路径片段作为初始全局路径段；

步骤S2、构建自动驾驶车辆周围区域的局部占据栅格地图，并投影车辆当前位置周围的障碍物和初始全局路径段，得到局部障碍物栅格图；

步骤S3、根据局部障碍物栅格图，获取已知的道路可行驶区域及边界信息，生成参考路径的基准；

步骤S4、计算全局路径与道路可行驶区域的横向偏差与方向偏差，在全局路径的基础上修正偏差，生成精确的局部参考路径。

2.根据权利要求1所述一种未知环境下用于自动驾驶的局部参考路径生成方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤包括：

基于卫星地图信息建立全局坐标系，全局坐标系中的每个像素点转化为经纬度坐标点，描绘地图中可行驶的道路信息，构建拓扑关系，读取任务点，根据任务点顺序在拓扑地图中基于A*算法生成全局路径；

基于三次样条曲线算法对生成的全局路径进行平滑拟合，三次样条曲线由n个多项式曲线段组成：S_i,i＝0,1,…,n-1，且在每个连接点处满足二阶连续可导；

其中，每个曲线段S_i定义为：S_i(x)＝a_i+b_i(x-x_i)+c_i(x-x_i)²+d_i(x-x_i)³；

在自动驾驶车辆行驶过程中，计算车辆与全局路径各点的垂直投影距离，根据最小距离的点定位车辆，并截取车辆前后一定范围的路径片段作为初始全局路径段。

3.根据权利要求1所述一种未知环境下用于自动驾驶的局部参考路径生成方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤包括：

首先根据自动驾驶车辆周围实时感知的范围构建局部占据栅格图，以车辆当前位置为中心，建立局部坐标系；

通过自主环境感知系统获取车辆当前位置周围的障碍物信息，将障碍物点投影至栅格地图；

根据全局坐标系与车辆的局部坐标系的关系，将初始全局路径段通过坐标转换映射到局部栅格地图。

4.根据权利要求1所述一种未知环境下用于自动驾驶的局部参考路径生成方法，其特征在于，所述步骤S3的具体步骤包括：

感知系统根据激光点云数据基于路面分割算法获得可行驶区域信息可行驶区域，并将结果表达在局部栅格图中；

通过随机提取局部栅格图可行驶区域内的离散参考点，基于RBF网络对数据做逼近处理，生成的曲线能够对任意道路形状进行拟合，并满足车辆运动特性的约束。

对局部栅格地图中的可通行区域进行随机离散采样，采样结果作为样本输入，使用Gaussian函数的径向基函数，以及使用梯度训练方法进行网络训练，最终网络输出的结果作为生成参考路径的基准。

5.根据权利要求1所述一种未知环境下用于自动驾驶的局部参考路径生成方法，其特征在于，所述步骤S4的具体步骤包括：

计算初始全局路径与道理中心基线之间的横向偏移和角度偏差，首先选取道路中心基线的中间点M(x_m,y_m)，计算初始全局路径段上距离M点最近的一点C(x_c,y_c),计算横向偏移：d_c＝x_c-x_m，再根据由M(x_m,y_m)，C(x_c,y_c)两点处切线方向的夹角计算获得角度偏差θ；

在初始全局路径段的基础上，对参考路径进行校正，包括偏移校正和曲率校正，生成最终精确的局部参考路径。