[發明專利]基于三階貝塞爾曲線的變道路徑規劃方法

在審

• 申請號: 202111016620.0
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN113720345A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 李仁杰;石平;翟唯鈞;蘇潤冰;李棟
• 申請（專利權）人: 北京輕舟智航科技有限公司
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 李楠

本發明實施例涉及一種基于三階貝塞爾曲線的變道路徑規劃方法，所述方法包括：在變道初始時刻T₁生成第一位置點P₁、第一速度v₁；計算第一縱向變道距離d₁；設置第一一控制點P_1?0、第一二控制點P_1?1、第一三控制點P_1?2和第一四控制點P_1?3；進行三階貝塞爾曲線規劃生成第一變道路徑曲線；在變道過程時刻T₂生成第二位置點P₂；獲取前一時刻變道路徑曲線；設置第二一控制點P_2?0、第二二控制點P_2?1、第二三控制點P_2?2和第二四控制點P_2?3；計算第二縱向變道距離d’；進行三階貝塞爾曲線規劃，生成第二變道路徑曲線。通過本發明方法使得前后車道可平滑連接，相鄰路徑幀不會錯位，不會出現方向盤急打情況。

技術領域

本發明涉及數據處理技術領域，特別涉及一種基于三階貝塞爾曲線的變道路徑規劃方法。

背景技術

在自動駕駛領域，所謂變道路徑規劃是指對自車行駛道路進行變道時所做的行駛路徑規劃。在進行變道路徑規劃時，將自車在當前行駛車道的位置作為變道起始點，將目標車道中心線某點作為變道結束點，在變道起始點與變道結束點之間進行路徑點估算，并將所有路徑點連接起來形成一個變道曲線就可得到當前時刻的變道路徑。變道路徑規劃是一個實時變更的過程，規劃出的路徑前后幀必然會存在一定的差異。我們在實際應用中發現，如果變道路徑規劃使用的算法不考慮前后時刻的連續性，就會導致出現以下的問題：1、原車道與目標車道不能平滑連接；2、變道時相鄰路徑幀容易發生錯位，從而導致出現抖動現象。

發明內容

本發明的目的，就是針對現有技術的缺陷，提供一種基于三階貝塞爾曲線的變道路徑規劃方法、電子設備及計算機可讀存儲介質，在變道初始時刻根據自車位置與估算的縱向變道距離設定三階貝塞爾曲線的四個關鍵點，并以此進行三階貝塞爾曲線規劃得到初始變道路徑曲線，并在變道過程中始終以前一時刻的三階貝塞爾曲線為參考來設定當前時刻三階貝塞爾曲線的四個關鍵點，并以此進行三階貝塞爾曲線規劃得到當前時刻的變道路徑曲線。如此一來，前后時刻的路徑曲線始終保持平滑連接，既不會發生角度突變、也不會發生相鄰幀錯位。通過本發明方法，既可以解決原車道與目標車道不能平滑連接的問題，又可以解決相鄰路徑幀錯位的問題，還可以防止出現因角度突變導致的方向盤急打問題。

為實現上述目的，本發明實施例第一方面提供了一種基于三階貝塞爾曲線的變道路徑規劃方法，所述方法包括：

在變道初始時刻T₁，獲取自車當前位置生成第一位置點P₁；并獲取自車當前速度生成第一速度v₁；

根據所述第一速度v₁，計算第一縱向變道距離d₁；

根據所述第一位置點P₁和所述第一縱向變道距離d₁設置三階貝塞爾曲線規劃所需的四個控制點，得到第一一控制點P_1-0、第一二控制點P_1-1、第一三控制點P_1-2和第一四控制點P_1-3；

根據所述第一縱向變道距離d₁、所述第一一控制點P_1-0、所述第一二控制點P_1-1、所述第一三控制點P_1-2和所述第一四控制點P_1-3進行三階貝塞爾曲線規劃，生成第一變道路徑曲線；

在變道過程時刻T₂，獲取自車當前位置生成第二位置點P₂；

獲取所述變道過程時刻T₂的前一時刻的三階貝塞爾曲線，生成前一時刻變道路徑曲線；