一种车辆掉头轨迹规划方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115097826A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210694631.2(22)申请日2022.06.20(71)申请人合众新能源汽车有限公司地址314500浙江省嘉兴市桐乡市梧桐街道同仁路988号(72)发明人隋记魁孟丽芬陈远龙李勇李超群罗凤梅(74)专利代理机构北京鼎佳达知识产权代理事务所(普通合伙)11348专利代理师刘铁鸣刘铁生(51)Int.Cl.G05D1/02(2020.01)权利要求书2页说明书11页附图4页(54)发明名称一种车辆掉头轨迹规划方法及装置(57)摘要本发明公开了一种车辆掉头轨迹规划方法及装置，涉及无人驾驶领域，主要目的在于实现无人驾驶车辆在窄路中少耗时、高精确度、高舒适度的完成掉头。本发明主要的技术方案为：基于车辆的周围场景信息确定掉头区域；基于所述车辆在所述掉头区域的相对位置以及所述车辆周围障碍物信息计算第一分段轨迹，所述第一分段轨迹的终止位置为所述车辆在掉头区域执行掉头操作的起始位置；基于第一分段轨迹的终止位置以及所述车辆周围障碍物信息计算第二分段轨迹，所述第二分段轨迹的终止位置为所述车辆在所述掉头区域完成掉头操作的终止位置；基于所述第一分段轨迹和所述第二分段轨迹生成所述车辆的掉头轨迹。本发明用于无人驾驶车辆在窄路中完成掉头。CN115097826ACN115097826A权利要求书1/2页1.一种车辆掉头轨迹规划方法，其特征在于，所述方法包括：基于车辆的周围场景信息确定掉头区域；基于所述车辆在所述掉头区域的相对位置以及所述车辆周围障碍物信息计算第一分段轨迹，所述第一分段轨迹的终止位置为所述车辆在掉头区域执行掉头操作的起始位置；基于第一分段轨迹的终止位置以及所述车辆周围障碍物信息计算第二分段轨迹，所述第二分段轨迹的终止位置为所述车辆在所述掉头区域完成掉头操作的终止位置；基于所述第一分段轨迹和所述第二分段轨迹生成所述车辆的掉头轨迹。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于第一分段轨迹的终止位置以及所述车辆周围障碍物信息计算第二分段轨迹，包括：基于第一分段轨迹的终止位置以及所述车辆周围障碍物信息利用动态Cost函数的混合A星算法计算第二分段轨迹；其中，所述动态Cost函数为：F＝G(S，N)+H(x，y，theta)，在G(S，N)函数中S为所述车辆从起始位置到目标位置的距离，N为所述车辆的前进或后退的切换次数；在H(x，y，theta)函数中x和y分别为绝对坐标系横向位置和纵向位置，所述theta为所述车辆的航向角。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述车辆在所述掉头区域的相对位置以及所述车辆周围障碍物信息计算第一分段轨迹，包括：判断所述车辆的车尾部和车头部是否同时位于所述掉头区域内；若是，则利用混合A星算法生成混合A星行驶轨迹；若不是，则利用Lattice算法生成五次多项式行驶轨迹。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于车辆的周围场景信息确定掉头区域之前，还包括：判断所述车辆所在道路的宽度是否大于所述车辆的车身长度，且所述车辆距离前后障碍物的距离总和是否大于3个车身长度；若是，则确定所述车辆在所述道路能够完成掉头，并进行基于车辆的周围场景信息确定掉头区域；若不是，则确定所述车辆在所述道路不能完成掉头，并根据所述车辆的记忆路径数据生成记忆轨迹，所述车辆基于所述记忆轨迹倒车返回。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于所述第一分段轨迹和所述第二分段轨迹生成所述车辆掉头轨迹之前，还包括：根据所述第一分段轨迹和所述第二分段轨迹的生成方向进行分段，得到不同方向的分段轨迹；基于所述分段轨迹的生成方向确定所述车辆在分段轨迹中行驶所对应的前进或后退的档位。6.根据权利要求1‑5任一项所述的方法，其特征在于，所述确定掉头区域，包括：采集所述车辆的周围障碍物信息；基于所述车辆的周围障碍物信息确定所述车辆所在道路中障碍物的边界；基于所述车辆的车身长度和所述车辆所在道路中障碍物的边界得到感兴趣区域，所述感兴趣区域为所述掉头区域。7.一种车辆掉头轨迹规划装置，其特征在于，所述装置包括：2CN115097826A权利要求书2/2页第一确定单元，用于基于车辆的周围场景信息确定掉头区域；第一计算单元，用于基于所述车辆在所述掉头区域的相对位置以及所述车辆周围障碍物信息计算第一分段轨迹，所述第一分段轨迹的终止位置为所述车辆在掉头区域执行掉头操作的起始位置；第二计算单元，用于基于第一分段轨迹的终止位置以及所述车辆周围障碍物信息计算第二分段轨迹，所述第二分段轨迹的终止位置为所述车辆在所述掉头区域完成掉头操作的终止位置；第一生成单元，用于基于所述第一分段轨迹和所述第二分段轨迹生成所述车辆的掉