[發明專利]實時避障路徑規劃方法、系統、設備及介質

在審

• 申請號: 202210454092.5
• 申請日: 2022-04-27
• 公開（公告）號: CN114764249A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 李兆強;吳巧俊
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

1.一種實時避障路徑規劃方法，其特征在于，包括：

根據規劃起點和規劃終點，確定自動駕駛車輛的可行駛區域；

以規劃起點初始化隨機樹A，以規劃終點初始化隨機樹B；

在所述自動駕駛車輛的可行駛區域內，利用預設的雙向RRT算法，分別對所述隨機樹A及所述隨機樹B進行搜索，直至隨機樹A的新節點x_A與隨機樹B的新節點x_B滿足預設連接要求，即隨機樹A與隨機樹B相遇；

將隨機樹A的新節點x_A與隨機樹B的新節點x_B連接，生成一條從規劃起點到規劃終點的路徑，即得到所述實時避障路徑規劃結果。

2.根據權利要求1所述的一種實時避障路徑規劃方法，其特征在于，根據規劃起點和規劃終點，確定自動駕駛車輛的可行駛區域的過程，具體如下：

獲取規劃起點和規劃終點之間道路的兩側道沿坐標，并將所述規劃起點的道沿坐標和所述規劃終點的道沿坐標作為對角連線，構成矩形區域；

將所述矩形區域以預設固定長度劃分為若干個柵格；

以每個柵格的四個角作為定位點，篩選出處于道路內的所有定位點；

將處于道路內的所有定位點形成的區域作為自動駕駛車輛的可行駛區域。

3.根據權利要求1所述的一種實時避障路徑規劃方法，其特征在于，以規劃起點初始化隨機樹A，以規劃終點初始化隨機樹B的過程，具體如下：

將規劃起點作為隨機樹A的根節點，將規劃終點作為隨機樹B的根節點。

4.根據權利要求1所述的一種實時避障路徑規劃方法，其特征在于，在所述自動駕駛車輛的可行駛區域內，利用預設的雙向RRT算法，分別對所述隨機樹A及所述隨機樹B進行搜索，直至隨機樹A的新節點x_A與隨機樹B的新節點x_B滿足預設連接要求，即隨機樹A與隨機樹B相遇的過程，具體如下：

(1)對所述隨機樹A進行搜索：

在所述自動駕駛車輛的可行駛區域內，隨機生成采樣點x_rand；

根據預設代價函數在隨機樹A上搜索得到節點x_nearest；其中，所述節點x_nearest為使所述預設代價函數的值最小，且所述節點x_nearest到所述采樣點x_rand的轉彎角度小于最大允許轉彎角度θ_max；

沿節點x_nearest與采樣點x_rand的連線方向上，拓展最大生長步長L_max，得到節點x_new；

對節點x_new與節點x_nearest之間進行障礙物檢測，并對自動駕駛車輛的兩個前輪與所述自動駕駛車輛的可行駛區域的邊界進行碰撞檢測；

若節點x_new與節點x_nearest之間無障礙物，且自動駕駛車輛的兩個前輪未與所述自動駕駛車輛的可行駛區域的邊界發生碰撞，則將加入節點x_new到隨機樹A中，即節點x_new為隨機樹A的新節點x_A；

若節點x_new與節點x_nearest之間有障礙物，且自動駕駛車輛的兩個前輪未與所述自動駕駛車輛的可行駛區域的邊界發生碰撞，則以預設的所述自動駕駛車輛的可行駛區域的柵格長度為遞減量，逐步遞減直至新的節點x_new與節點x_nearest之間沒有障礙物，之后將新的節點x_new將加入到隨機樹A中，即新的節點x_new為隨機樹A的新節點x_A；

(2)按照上述對所述隨機樹A進行搜索操作，對所述隨機樹B進行搜索，至隨機樹B生長至新節點x_B；

(3)判斷所述隨機樹A的新節點x_A與隨機樹B的新節點x_B是否滿足預設連接要求，若滿足，則將隨機樹A的新節點x_A與隨機樹B的新節點x_B連接，算法終止，即隨機樹A與隨機樹B相遇；否則，返回步驟(1)和步驟(2)，分別對隨機樹A和隨機樹B繼續進行拓展，直至隨機樹A的新節點x_A與隨機樹B的新節點x_B滿足預設連接要求。