[發明專利]融合觸須算法與切線圖法的迭代式路徑規劃算法

有效

• 申請號: 201811474480.X
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109556623B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 劉子超;張春華;呂衛強
• 申請（專利權）人: 中國兵器裝備集團自動化研究所
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

1.融合觸須算法與切線圖法的迭代式路徑規劃算法，其特征在于，主要包括以下步驟：

S1、從當前位置開始，生成滿足車輛運動學約束的左右邊界觸須；

S2、使用切線圖法生成滿足安全性約束、最短路徑約束的行駛軌跡；

S3、根據左右邊界觸須與切線圖行駛軌跡的相對位置關系，確定迭代方向；

S4、確定迭代方向后迭代生成新的子路徑點，若未到達目標位置，則轉至步驟S1；若到達目標位置，規劃結束，將迭代生成的路徑作為該算法的規劃結果；

步驟S3中確定迭代方向的方法是：

（1）若切線位于左右邊界觸須之間，直接選擇切線方向為迭代方向；

（2）若切線位于左右邊界觸須外，選擇最接近切線的邊界觸須方向為迭代方向；

所述左右邊界觸須之間定義為左邊界觸須方向與右邊界觸須方向夾角小于180°的范圍；所述最接近切線的邊界觸須定義為比較切線方向與邊界觸須方向小于等于180°的兩個夾角，最小者對應的觸須為最接近切線的邊界觸須。

2.根據權利要求1所述的融合觸須算法與切線圖法的迭代式路徑規劃算法，其特征在于，步驟S1中所述左右邊界觸須生成的方法如下：

從當前位置開始，轉向機構向某一方向轉向至轉向機構在一個迭代步長能夠到達的極限位置，根據迭代步長與車速計算迭代周期，再根據轉向機構轉向速度與迭代周期時長計算轉向角度的最大變化量，結合前輪偏角的機械限位、當前車速不側傾的安全前輪偏角范圍確定該極限位置；車輛行駛的整個行駛軌跡根據車輛運動學模型或動力學模型生成左轉向的左側邊界觸須與右轉向的右側邊界觸須。

3.根據權利要求1所述的融合觸須算法與切線圖法的迭代式路徑規劃算法，其特征在于，步驟S1中生成的邊界觸須對車輛未來行駛路徑的預測方法采用但不僅限于實驗、仿真、建模分析、車輛模型計算、實驗采集實際路徑作為預測路徑的模板。

4.根據權利要求1所述的融合觸須算法與切線圖法的迭代式路徑規劃算法，其特征在于，步驟S2的具體實現方法是：基于全局或局部地圖使用切線圖法獲得行駛軌跡，由障礙物邊界與障礙物公切線組成，使得規劃結果是最短路徑，且不與障礙物干涉。