路径规划方法、装置、设备和存储介质与流程

1.本发明涉及车辆控制技术领域，特别是涉及一种路径规划方法、装置、设备和存储介质。


背景技术：

2.紧急车道保持(elk，emergency lane keeping)是智能驾驶辅助系统的一项重要功能。当检测到自车偏离自车车道的车道中心线行驶时，紧急车道保持功能触发并自动校正自车的行驶方向，使校正行驶方向的自车沿着自车车道的车道中心线行驶。
3.然而，当车辆偏离车道中心线行驶触发紧急车道保持功能时，若简单地将自车车道的车道中心线作为自车的目标行驶路径，可能会导致交通事故的发生。因此，如何提高紧急车道保持功能触发后自车行车的安全性，成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明主要解决的技术问题是提供一种路径规划方法、装置、设备和计算机可读存储介质，能够提高紧急车道保持功能触发后自车行车的安全性。
5.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种路径规划方法，所述方法包括：响应于自车的紧急车道保持功能触发，确定自车在规划时间段内的路径节点集合，路径节点集合包括路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点；基于路径节点集合，搜索自车在规划时间段内的目标规划路径，目标规划路径能够避开障碍物节点对应的障碍物；在规划时间段内，控制自车按照目标规划路径行驶。
6.其中，障碍物节点包括在参考坐标系下的动态障碍物节点和在参考坐标下的静态障碍物节点中的至少一种，其中，参考坐标系是基于自车所在的车道建立的。
7.其中，确定动态障碍物节点包括：在参考坐标系下，预测规划时间段内自车与目标车辆的交互区域，目标车辆位于自车的相邻车道；将交互区域的多个顶点确定为动态障碍物节点。
8.其中，预测规划时间段内自车与目标车辆的交互区域，包括：预测规划时间段内目标车辆的重合角点、以及目标车辆在路径规划相关时刻的外形交点，重合角点为目标车辆的角点，且重合角点与自车的角点在参考坐标系的纵轴上投影重合，路径规划相关时刻为路径规划起始时刻或者路径规划终止时刻，外形交点位于目标车辆的外形上，且外形交点与自车的角点在参考坐标系的纵轴上投影重合；将包含重合角点和外形交点的最小凸多边形区域，确定为交互区域。
9.其中，确定静态障碍物节点包括：预测规划时间段内静态障碍物在参考坐标系下的多个采样点，静态障碍物包括路沿和实车道线中的至少一者；将静态障碍物在参考坐标系下的多个采样点，确定为静态障碍物节点。
10.其中，基于路径节点集合，搜索自车在规划时间段内的目标规划路径，包括：选择路径起始节点作为初始的第一路径节点，并选取路径节点集合中除第一路径节点之外的多
个第二路径节点；从多个第二路径节点中筛选出满足预设条件的第二路径节点，作为新的第一路径节点；重新开始执行选取路径节点集合中除第一路径节点之外的多个第二路径节点的步骤，直到最新筛选的第一路径节点是路径终止节点为止，以得到多个第一路径节点；连接多个第一路径节点，得到目标规划路径。
11.其中，连接多个第一路径节点，包括：采用两段五次样条曲线和高阶贝塞尔曲线中的一种，依次连接多个第一路径节点中相邻的两个第一路径节点。
12.其中，预设条件包括可连接条件、碰撞检测条件，且第二路径节点的第一路径代价最小。
13.其中，可连接条件包括：第二路径节点的规划时刻大于第一路径节点的规划时刻，第二路径节点与第一路径节点不属于同一障碍物，以及第二路径节点不为已筛选的第一路径节点；和/或，碰撞检测条件包括：第二路径节点与第一路径节点之间存在至少一条路径曲线不与交互区域的任一边相交，且不与连接各静态障碍物的多个静态障碍物节点得到的任一边相交，交互区域为自车与目标车辆在规划时间段内交互的区域，目标车辆位于自车的相邻车道。
14.其中，确定第二路径节点的第一路径代价包括：确定第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价，第二路径代价为第二路径节点到路径起始节点的代价，第三路径代价为第二路径节点到路径终止节点的代价；确定第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价中的较大值和较小值；确定第二路径节点的较小值与第一代价权重的乘积，并将第二路径节点的乘积与第二路径节点的较大值之和，对应作为第二路径节点的第一路径代价。
15.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种路径规划装置，装置包括：确定模块，用于响应于自车的紧急车道保持功能触发，确定自车在规划时间段内的路径节点集合，路径节点集合包括路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点；规划模块，用于基于路径节点集合，搜索自车在规划时间段内的目标规划路径，目标规划路径能够避开障碍物节点对应的障碍物；控制模块，用于在规划时间段内，控制自车按照目标规划路径行驶。
16.其中，障碍物节点包括在参考坐标系下的动态障碍物节点和在参考坐标下的静态障碍物节点中的至少一种，其中，参考坐标系是基于自车所在的车道建立的。
17.其中，确定模块用于在参考坐标系下，预测规划时间段内自车与目标车辆的交互区域，目标车辆位于自车的相邻车道；将交互区域的多个顶点确定为动态障碍物节点。
18.其中，确定模块用于预测规划时间段内目标车辆的重合角点、以及目标车辆在路径规划相关时刻的外形交点，重合角点为目标车辆的角点且重合角点与自车的角点在参考坐标系的纵轴上投影重合，路径规划相关时刻为路径规划起始时刻或者路径规划终止时刻，外形交点位于目标车辆的外形上，且外形交点与自车的角点在参考坐标系的纵轴上投影重合；将包含重合角点和外形交点的最小凸多边形区域，确定为交互区域。
19.其中，确定模块用于预测规划时间段内静态障碍物在参考坐标系下的多个采样点，静态障碍物包括路沿和实车道线中的至少一者；将静态障碍物在参考坐标系下的多个采样点，确定为静态障碍物节点。
20.其中，规划模块用于选择路径起始节点作为初始的第一路径节点，并选取路径节点集合中除第一路径节点之外的多个第二路径节点；从多个第二路径节点中筛选出满足预
设条件的第二路径节点，作为新的第一路径节点；重新开始执行选取路径节点集合中除第一路径节点之外的多个第二路径节点的步骤，直到最新筛选的第一路径节点是路径终止节点为止，以得到多个第一路径节点；连接多个第一路径节点，得到目标规划路径。
21.其中，规划模块用于采用两段五次样条曲线和高阶贝塞尔曲线中的一种，依次连接多个第一路径节点中相邻的两个第一路径节点。
22.其中，预设条件包括可连接条件、碰撞检测条件，且第二路径节点的第一路径代价最小。
23.其中，可连接条件包括：第二路径节点的规划时刻大于第一路径节点的规划时刻，第二路径节点与第一路径节点不属于同一障碍物，以及第二路径节点不为已筛选的第一路径节点；和/或，碰撞检测条件包括：第二路径节点与第一路径节点之间存在至少一条路径曲线不与交互区域的任一边相交，且不与连接各静态障碍物的多个静态障碍物节点得到的任一边相交，交互区域为自车与目标车辆在规划时间段内交互的区域，目标车辆位于自车的相邻车道。
24.其中，规划模块用于确定第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价，第二路径代价为第二路径节点到路径起始节点的代价，第三路径代价为第二路径节点到路径终止节点的代价；确定第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价中的较大值和较小值；确定第二路径节点的较小值与第一代价权重的乘积，并将第二路径节点的乘积与第二路径节点的较大值之和，对应作为第二路径节点的第一路径代价。
25.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种处理设备，包括相互耦接的存储器和处理器，存储器存储有程序指令；处理器用于执行存储器中存储的程序指令，以实现上述路径规划方法。
26.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于存储程序指令，程序指令能够被执行以实现上述路径规划方法。
27.以上方案，当自车触发了紧急车道保持功能时，基于自车在规划时间段内的路径节点集合，搜索自车在规划时间段内的目标规划路径。然后，在规划时间段内，控制自车按照目标规划路径行驶。由于路径节点集合包括路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点，并且基于路径节点集合规划出的目标规划路径能够使得自车避开规划时间段内障碍物节点对应的障碍物。因此，在规划时间段内控制自车按照目标规划路径行驶时，可以降低自车与规划时间段内的障碍物发生碰撞的可能性，从而提高了紧急车道保持功能触发后自车行车的安全性。
附图说明
28.图1是本技术提供的路径规划方法一实施例的流程示意图；
29.图2是本技术提供的目标车辆的重合角点的示意图；
30.图3是本技术提供的目标车辆的外形交点的示意图；
31.图4是本技术提供的自车与目标车辆的交互区域的示意图；
32.图5是本技术提供的搜索目标规划路径的方法一实施例的流程示意图；
33.图6是本技术提供的路径规划方法另一实施例的流程示意图；
34.图7是本技术提供的路径规划装置一实施例的框架示意图；
35.图8是本技术提供的处理设备一实施例的框架示意图；
36.图9是本技术提供的计算机可读存储介质一实施例的框架示意图。
具体实施方式
37.为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术进一步详细说明。
38.需要说明的是，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，本文中的“多”表示两个或者多于两个。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括a、b、c中的至少一种，可以表示包括从a、b和c构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
39.另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
40.请参阅图1，图1是本技术提供的路径规划方法一实施例的流程示意图，示例性地，该方法可以由自车的车辆控制器执行。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，该方法包括如下步骤：
41.s11：响应于自车的紧急车道保持功能触发，确定自车在规划时间段内的路径节点集合，路径节点集合包括路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点。
42.在一实施方式中，检测自车与自车所在车道的车道中心线之间的距离以及自车相对于自车所在车道的车道中心线之间的相对航向角，当自车与自车所在车道的车道中心线之间的距离以及自车的相对航向角满足第一预设条件时，确定触发紧急车道保持功能。具体地，第一预设条件包括自车与自车所在车道的车道中心线之间的距离大于距离阈值，以及自车的相对航向角大于航向角阈值中的至少一个。例如，当自车与自车所在车道的车道中心线之间的距离大于距离阈值时，确定触发紧急车道保持功能；或者，当自车的相对航向角大于航向角阈值时，确定触发紧急车道保持功能；又或者，当自车与自车所在车道的车道中心线之间的距离大于距离阈值且自车的相对航向角大于航向角阈值时，确定触发紧急车道保持功能。示例性地，自车与自车所在车道的车道中心线之间的距离可以根据自车当前位置的位置坐标以及自车当前位置在车道中心线上的投影点的位置坐标进行计算得到。其中，自车当前位置可以通过自车安装的定位装置获取。自车的相对航向角为自车的当前行车方向与自车所在车道的车道中心线的夹角。距离阈值和航向角阈值可以根据实际需要进行设置，本实施例对此不作具体限定。
43.本实施例中，当自车的紧急车道保持功能触发时，确定自车在规划时间段内的路径节点集合，并基于自车在规划时间段内的路径节点集合规划自车在规划时间段内的目标
规划路径。路径节点集合包括参考坐标系下的路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点。
44.其中，参考坐标系是基于自车所在的车道建立的。示例性地，将自车所在车道的车道中心线作为参考线，将参考线作为参考坐标系的纵轴(s轴)，纵轴的正方向为自车的前进方向，以及将垂直于参考线方向作为参考坐标系的横轴(d轴)，以建立参考坐标系。在参考坐标系的纵轴方向上的位移为纵向位移，在参考坐标系的横轴方向上的位移为横向位移。
45.路径起始节点为路径规划起始时刻自车在参考坐标系下的位置，路径规划起始时刻为紧急车道保持功能触发时的时刻。
46.路径终止节点为路径规划终止时刻自车在参考坐标系下的位置。在一实施方式中，路径规划终止时刻为路径规划起始时刻加上规划时间段所对应的时刻。规划时间段可以根据实际情况进行设定。在另一实施方式中，当自车与自车所在车道的车道中心线之间的距离以及自车的相对航向角满足第二预设条件时所对应的时刻为路径规划终止时刻。也即是，将紧急车道保持功能退出时所对应的时刻作为路径规划终止时刻。具体地，第二预设条件包括自车与自车所在车道的车道中心线之间的距离小于或等于距离阈值，以及自车的相对航向角小于或等于航向角阈值中的至少一个。距离阈值以及航向角阈值的相关内容参见前述内容，在此不再赘述。
47.障碍物节点包括在参考坐标系下的动态障碍物节点和在参考坐标系下的静态障碍物节点中的至少一种。也即是，障碍物节点包括在参考坐标系下的动态障碍物节点，或者，障碍物节点包括在参考坐标系下的静态障碍物节点，又或者，障碍物节点同时包括在参考坐标系下的动态障碍物节点和静态障碍物节点。
48.在一实施方式中，动态障碍物节点包括规划时间段内自车与动态障碍物交互区域的顶点。动态障碍物包括自车的相邻车道的目标车辆，例如，自车相邻车道前向行驶或者后向行驶的目标车辆。目标车辆的数量为至少一个。本实施方式中，确定规划时间段内的动态障碍物节点的步骤包括：在参考坐标系下，预测规划时间段内自车与目标车辆的交互区域；将交互区域的多个顶点确定为动态障碍物节点。其中，在参考坐标系下，预测规划时间段内自车与目标车辆的交互区域包括以下子步骤：
49.子步骤一，预测规划时间段内目标车辆的重合角点以及目标车辆在路径规划相关时刻的外形交点。
50.本实施方式中，根据目标车辆的几何尺寸和自车的几何尺寸，可以将目标车辆和自车外形的俯视投影等效为矩形。本实施方式中，将目标车辆和自车等效为长方体，目标车辆的几何尺寸以及自车的几何尺寸分别包括目标车辆的长度、宽度和高度以及自车的长度、宽度和高度。示例性地，目标车辆的几何尺寸可以通过图像识别算法识别获取。示例性地，车辆控制器的存储单元中预先存储有自车的几何尺寸，自车的几何尺寸可以从车辆控制器的存储单元中直接获取。目标车辆的角点为目标车辆外形对应的等效矩形的四个角点，自车的角点为自车外形对应的等效矩形的四个角点。
51.目标车辆的重合角点为目标车辆与自车的角点在参考坐标系的纵轴上投影重合的角点。具体地，假设目标车辆和自车在规划时间段内作匀变速运动，并且目标车辆和自车在规划时间段内的运动曲率保持不变(即匀变速定曲率运动)。示例性地，匀变速运动可以是匀加速直线运动或者匀减速直线运动。目标车辆在规划时间段内的运动曲率为目标车辆
的质心在路径规划起始时刻的运动曲率，自车在规划时间段内的运动曲率为自车质心在路径规划起始时刻的运动曲率。结合目标车辆在规划时间段内的运动类型以及在路径规划起始时刻目标车辆的位置、航向角、速度、加速度和运动曲率，可以预测得到规划时间段内目标车辆的角点的位置。结合自车在规划时间段内的运动类型以及在路径规划起始时刻自车的位置、航向角、速度、加速度和运动曲率，可以预测得到规划时间段内自车的角点的位置。进一步地，根据预测得到的规划时间段内目标车辆的角点的位置以及规划时间段内自车的角点的位置，可以得到规划时间段内目标车辆的角点与自车的角点在参考坐标系的纵轴上投影重合的若干个重合时刻以及若干个重合时刻分别对应的目标车辆的重合角点。需要说明的是，本实施方式中仅以假设目标车辆和自车在规划时间段内作匀变速定曲率运动作示例性说明，对目标车辆和自车在规划时间段内的运动类型不作具体限定。在其他的实施方式中，还可以假设目标车辆和自车在规划时间段内作匀速直线运动等。
52.路径规划相关时刻为路径规划起始时刻或者路径规划终止时刻。目标车辆在路径规划相关时刻的外形交点位于目标车辆的外形上，且外形交点与自车的角点在参考坐标系的纵轴上投影重合。示例性地，目标车辆在路径规划起始时刻的外形交点可以基于路径规划起始时刻目标车辆的位置以及自车的位置进行确定，目标车辆在路径规划终止时刻的外形交点可以基于路径规划终止时刻目标车辆的位置以及自车的位置进行确定。
53.子步骤二，将包含目标车辆的重合角点和目标车辆的外形交点的最小凸多边形区域，确定为交互区域。
54.本实施方式中记录有目标车辆的重合角点对应的重合时刻和目标车辆的重合角点在参考坐标系下的横向位移，以及记录有目标车辆的外形交点对应的规划相关时刻以及目标车辆的外形交点在参考坐标系下的横向位移。示例性地，目标车辆的重合角点对应的重合时刻记为目标车辆的重合角点在参考坐标系下的横向位移记为其中，k表示第k个目标车辆，i表示第k个目标车辆的第i个角点。
55.请参阅图2，图2是本技术提供的目标车辆的重合角点的示意图。如图2所示，第k个目标车辆的第i个角点与自车的角点在参考坐标系的纵轴(图2中的d轴方向)上投影重合，第k个目标车辆的第i个角点在参考坐标系下的横向位移为
56.请参阅图3，图3是本技术提供的目标车辆的外形交点的示意图。图3中目标车辆的外形交点为路径规划起始时刻或者路径规划终止时刻目标车辆的外形上与自车的角点在参考坐标系的纵轴上投影重合的点。如图3所示，该目标车辆包括对应自车右前角点的2个的外形交点，且该两个外形交点在参考坐标系下的横向位移分别为d1和d2。
57.具体地，先建立二维坐标系，二维坐标系以规划时间为横轴且以横向位移为纵轴。然后，将目标车辆的重合角点对应的重合时刻、目标车辆的重合角点在参考坐标系下的横向位移、目标车辆的外形交点对应的规划相关时刻以及目标车辆的外形交点在参考坐标系下的横向位移在二维坐标系下进行表示，得到二维坐标系下表示的规划时间段内的目标车辆的重合角点和目标车辆的外形交点。最后，将二维坐标系下能够包含目标车辆的重合角点和目标车辆的外形交点的凸多边形区域中面积最小的凸多边形区域确定为最小凸多边形区域，即交互区域。
58.可选地，本实施方式中，考虑到交互区域的顶点为目标车辆的重合角点和目标车
辆的外形交点，且目标车辆的重合角点和外形交点均为目标车辆的外形边缘上的点，而实际路径规划过程是以自车后轴中心点进行规划的。因此，为了进一步减小自车与目标车辆发生碰撞的可能性，以进一步提高自车行车的安全性，将二维坐标系下表示的交互区域的顶点向外扩展半车宽，以留出半车宽的碰撞余量。半车宽为自车宽度的一半。示例性地，将交互区域上方的顶点向上扩展半车宽，将交互区域下方的顶点向下扩展半车宽，以得到向外扩展后的交互区域。
59.请参阅图4，图4是本技术提供的自车与目标车辆的交互区域的示意图。如图4所示，交互区域a通过对各顶点向外扩展半车宽得到。
60.本实施方式中，目标车辆的重合角点和目标车辆的外形交点均为目标车辆的外形边缘上的点，也即是，自车与目标车辆的交互区域的顶点均为目标车辆的外形边缘上的点。将规划时间段内自车与目标车辆的交互区域的多个顶点作为动态障碍物节点，可以使得后续控制自车按照目标规划路径行驶时，自车能够尽可能贴着目标车辆避开，实现了自车在避免与目标车辆碰撞的同时，减小方向盘转角的转动幅度，提高自车行驶的稳定性，进而可以提高乘员乘坐自车的舒适性。
61.在一实施方式中，静态障碍物节点包括规划时间段内静态障碍物在参考坐标系下的多个采样点。静态障碍物包括路沿和实车道线中的至少一者。静态障碍物的数量为至少一个。本实施方式中，确定规划时间段内静态障碍物节点的步骤包括：预测规划时间段内静态障碍物在参考坐标系下的多个采样点；将静态障碍物在参考坐标系下的多个采样点，确定为静态障碍物节点。其中，预测规划时间段内静态障碍物在参考坐标系下的多个采样点包括以下子步骤：
62.子步骤一，对静态障碍物的形状进行拟合，得到静态障碍物对应的形状拟合表达式。
63.具体地，拟合过程包括：获取在自车车辆坐标系下静态障碍物的多个采样点的坐标；将在自车车辆坐标系下静态障碍物的多个采样点的坐标代入预设多项式中，得到预设多项式的系数，进而得到该静态障碍物对应的拟合表达式。自车车辆坐标系的x轴平行于地面指向自车前方，y轴指向驾驶员左侧，z轴通过自车质心指向上方。本实施例对预设多项式的具体形式不作限定，只要能够表达出静态障碍物的基本形状即可。例如，预设多项式为三次多项式、五次多项式等。示例性地，预设多项式为y＝a*x3+b*x2+c，a、b、c为预设多项式的系数。
64.子步骤二，确定规划时间段内的n个采样时刻，以及各采样时刻对应的自车在参考坐标系下的纵向位移。
65.在一示例中，将规划时间段按照预设时间间隔进行均匀分割，以得到n个采样时刻。预设时间间隔根据实际需要进行设置。
66.在一示例中，结合自车在规划时间段内的运动类型以及在路径规划起始时刻自车的位置、航向角、速度、加速度和运动曲率，可以预测得到规划时间段内各采样时刻对应的自车在参考坐标系下的纵向位移。自车在规划时间段内的运动类型的相关内容，参见前述步骤s11，在此不再赘述。
67.子步骤三，基于静态障碍物对应的形状拟合表达式以及各采样时刻对应的自车在参考坐标系下的纵向位移，确定静态障碍物在参考坐标系下分别对应各采样时刻的各个采
样点。
68.具体地，将各采样时刻对应的自车在参考坐标系下的纵向位移代入静态障碍物对应的形状拟合表达式中，得到静态障碍物在参考坐标系下分别对应各采样时刻的各个采样点。
69.本实施例中，通过确定规划时间段内的动态障碍物节点和静态障碍物节点，可以使得后续自车按照目标规划路径行驶时能够避开动态障碍物和静态障碍物，从而可以提高自车行车的安全性。
70.可选地，本实施例中，在确定出自车在规划时间段内的路径节点集合后还包括：确定路径节点集合中各个路径节点的节点相关信息。各路径节点的节点相关信息包括路径节点在参考坐标系下的纵向位移、横向位移、横向速度、横向加速度以及横向加速度变化率中的至少一个。
71.在一实施方式中，路径起始节点在参考坐标系下的纵向位移设为0。路径起始节点在参考坐标系下的横向位移、横向速度以及横向加速度分别取路径规划起始时刻自车在参考坐标系下的横向位移、横向速度以及横向加速度，例如，取自车质心在参考坐标系下的横向位移、横向速度以及横向加速度。路径起始节点在参考坐标系下的横向加速度变化率设为0。其中，自车在参考坐标系下的横向速度通过对自车在参考坐标系下的横向位移求一阶导数得到。自车在参考坐标系下的横向加速度通过自车在参考坐标系下的横向位移求二阶导数得到；或者，自车在参考坐标系下的横向加速度通过自车在参考坐标系下的横向速度求一阶导数得到。
72.在一实施方式中，为了使路径规划终止时刻自车能够靠近自车所在车道的车道中心线，路径终止节点在参考坐标系下的横向距离设为0。路径终止节点在参考坐标系下的横向速度、横向加速度以及横向加速度变化率均设为0。可选地，为了进一步提高路径规划成功率，路径终止节点在参考坐标系下的横向距离可以为第一预设误差范围内的值，路径终止节点在参考坐标系下的横向速度可以为第二预设误差范围内的值。第一预设误差范围和第二预设误差范围可以根据实际需要进行设定。例如，第一预设误差范围为[-δd，δd]，第二预设误差范围为[-δv，δv]。其中，δd为容许的横向距离误差，δv为容许的横向速度误差，δd和δv为设定值。
[0073]
在一实施方式中，为了提高自车行车的安全性，动态障碍物节点在参考坐标系下的横向位移取对应的交互区域的顶点向外扩展半车宽后的横向位移。可选地，为了尽可能减少自车与动态障碍物发生碰撞的可能性，以进一步提高自车行车安全性，动态障碍物节点在参考坐标系下的横向位移取对应的交互区域的顶点向外扩展半车宽并且又向自车方向扩展预设冗余距离之后的横向距离。预设冗余距离根据实际需要进行设置，示例性地，预设冗余距离为10cm、20cm等。
[0074]
动态障碍物节点的横向速度包括至少一个预设速度值。至少一个预设速度值可根据实际需要进行设置，至少一个预设速度值各不相同。示例性地，动态障碍物节点的横向速度包括三个预设速度值，三个预设速度值分别为-v
n-1
、0和v
n-1
，v
n-1
为该动态障碍物节点的上一个时刻的动态障碍物节点的横向速度。动态障碍物节点在参考坐标系下的横向加速度以及横向加速度变化率为0。
[0075]
在一实施方式中，静态障碍物节点在参考坐标系下的横向位移取对应的静态障碍
物的采样点在参考坐标系下的横向距离。可选地，为了提高规划路径的准确性，静态障碍物节点在参考坐标系下的横向位移取对应的静态障碍物的采样点向自车方向扩展半车宽后的横向距离。静态障碍物节点在参考坐标系下的横向速度、横向加速度和横向加速度变化率均设置为0。
[0076]
s12：基于路径节点集合，搜索自车在规划时间段内的目标规划路径，目标规划路径能够避开障碍物节点对应的障碍物。
[0077]
本实施方式中，首先基于路径搜索算法从路径节点集合中筛选出符合要求的多个第一路径节点，然后连接多个第一路径节点，得到目标规划路径。也即是，目标规划路径是由路径节点集合中的多个第一路径节点组成的。示例性地，路径搜索算法可以是a*算法。
[0078]
请参阅图5，图5是本技术提供的搜索目标规划路径的方法一实施例的流程示意图。如图5所示，该方法包括如下步骤：
[0079]
s501：选择路径节点集合中的路径起始节点作为初始的第一路径节点。
[0080]
s502：选取路径节点集合中除第一路径节点之外的多个第二路径节点。
[0081]
多个第二路径节点为路径节点集合中除当前的第一路径节点之外的所有路径节点。例如，当第一路径节点为路径起始节点时，将路径节点集合中除路径起始节点之外所有路径节点作为多个第二路径节点。又例如，当第一路径节点为某一动态障碍物节点时，将路径节点集合中除该动态障碍物节点之外的所有路径节点作为多个第二路径节点。
[0082]
s503：从多个第二路径节点中筛选出满足预设条件的第二路径节点，作为新的第一路径节点。
[0083]
本实施方式中，预设条件包括可连接条件、碰撞检测条件且第二路径节点的第一路径代价最小。
[0084]
本实施方式中，基于预设条件，可以从第一路径节点对应的多个第二路径节点中筛选出一个第二路径节点，该一个第二路径节点即为新的第一路径节点。具体地，筛选第二路径节点的步骤包括：先从多个第二路径节点中筛选出符合可连接条件和碰撞检测条件的至少一个第二路径节点。例如，先从多个第二路径节点中筛选出符合可连接条件的多个第二路径节点，再从符合可连接条件的多个第二路径节点中筛选出符合碰撞检测条件的至少一个第二路径节点；或者，先从多个第二路径节点中筛选出符合碰撞检测条件的多个第二路径节点，再从符合碰撞检测条件的多个第二路径节点中筛选出符合可连接条件的至少一个第二路径节点。然后，从符合可连接条件和碰撞检测条件的至少一个第二路径节点中筛选出第一路径代价最小的第二路径节点，作为新的第一路径节点。
[0085]
在一实施方式中，遍历多个第二路径节点中的各第二路径节点，判断各第二路径节点是否符合可连接条件，以从第一路径节点对应的多个第二路径节点中筛选出符合可连接条件的第二路径节点。可连接条件包括：第二路径节点的规划时刻大于第一路径节点的规划时刻，第二路径节点与第一路径节点不属于同一障碍物(同一动态障碍物或者同一静态障碍物)，以及第二路径节点不为已筛选的第一路径节点。规划时刻的相关内容参见前述s501，在此不再赘述。
[0086]
本实施方式中，当第二路径节点符合前述可连接条件时，第二路径节点与第一路径节点之间是可连接的，也即是，第二路径节点与第一路径节点之间可以规划出路径。当第二路径节点不符合前述可连接条件时，第二路径节点与第一路径节点之间是不可连接的，
也即是，第二路径节点与第一路径节点之间无法规划出路径。通过对第二路径节点进行可连接判断，可以保证确定出的多个第一路径节点之间的可连接性，从而可以提高目标规划路径的可靠性。
[0087]
在一实施方式中，遍历多个第二路径节点中的各第二路径节点，判断各第二路径节点是否符合碰撞检测条件，以从第一路径节点对应的多个第二路径节点中筛选出符合碰撞检测条件的第二路径节点。具体地，在第二路径节点与第一路径节点之间生成至少一条路径曲线，则碰撞检测条件包括：第二路径节点与第一路径节点之间存在至少一条路径曲线不与交互区域的任一边相交，且不与连接各静态障碍物的多个静态障碍物节点得到的任一边相交。第二路径节点与第一路径节点之间的至少一条路径曲线基于第二路径节点的节点相关信息以及第一路径节点的节点相关信息生成。节点相关信息的相关内容参见前述步骤s11，在此不再赘述。
[0088]
具体地，采用两段五次样条曲线连接第一路径节点与第二路径节点，得到第一路径节点与第二路径节点之间的路径曲线。两段五次样条曲线采用以下公式进行表示：
[0089][0090]
公式(1)表示两段五次样条曲线的方程。其中，f1(t)表示第一路径节点与分段点之间的第一段五次样条曲线；f2(t)表示分段点与第二路径节点之间的第二段五次样条曲线；分段点为第一路径节点与第二路径节点之间的点；和以及以及为方程系数，且方程系数基于约束条件进行确定。约束条件包括横向位移约束条件、横向速度约束条件、横向加速度约束条件以及横向加速度变化率约束条件。
[0091]
其中，横向位移约束条件采用以下公式进行表示：
[0092][0093]
公式(2)中，t
n-1
表示第一路径节点的规划时刻，tn表示第二路径节点的规划时刻，tm表示分段点的规划时刻，d
n-1
表示第一路径节点的横向位移，dn表示第二路径节点的横向位移。f1(t
n-1
)＝d
n-1
表示第一段五次样条曲线的起始点对应的横向位移连续，f1(tm)＝f2(tm)表示第一段五次样条曲线与第二段五次样条曲线之间的分段点对应的横向位移连续，f2(tn)＝dn表示第二段五次样条曲线的终止点对应的横向位移连续。
[0094]
横向速度约束条件采用以下公式进行表示：
[0095][0096]
公式(3)中，t
n-1
表示第一路径节点的规划时刻，tn表示第二路径节点的规划时刻，tm表示分段点的规划时刻，v
n-1
表示第一路径节点的横向速度，vn表示第二路径节点的横向速度。f1'(t
n-1
)＝v
n-1
表示第一段五次样条曲线的起始点对应的横向速度连续，f1'(tm)＝
f2'(tm)表示第一段五次样条曲线与第二段五次样条曲线之间的分段点对应的横向速度连续，f2'(tn)＝vn表示第二段五次样条曲线的终止点对应的横向速度连续。f1'(t
n-1
)、f1'(tm)、f2'(tm)以及f2'(tn)分别对f1(t
n-1
)、f1(tm)、f2(tm)以及f2(tn)求一阶导数得到。
[0097]
横向加速度约束条件采用以下公式进行表示：
[0098][0099]
公式(4)中，t
n-1
表示第一路径节点的规划时刻，tn表示第二路径节点的规划时刻，tm表示分段点的规划时刻，a
n-1
表示第一路径节点的横向加速度，an表示第二路径节点的横向加速度。f
1”(t
n-1
)＝a
n-1
表示第一段五次样条曲线的起始点对应的横向加速度连续，f
1”(tm)＝f
2”(tm)表示第一段五次样条曲线与第二段五次样条曲线之间的分段点对应的横向加速度连续，f
2”(tn)＝an表示第二段五次样条曲线的终止点对应的横向加速度连续。f
1”(t
n-1
)、f
1”(tm)、f
2”(tm)以及f
2”(tn)分别对f1(t
n-1
)、f1(tm)、f2(tm)以及f2(tn)求二阶导数得到。
[0100]
横向加速度变化率约束条件采用以下公式进行表示：
[0101][0102]
公式(5)中，t
n-1
表示第一路径节点的规划时刻，tn表示第二路径节点的规划时刻，tm表示分段点的规划时刻，jerk
n-1
表示第一路径节点的横向加速度变化率，jerkn表示第二路径节点的横向加速度变化率。f
1”'(t
n-1
)＝jerk
n-1
表示第一段五次样条曲线的起始点对应的横向加速度变化率连续，f
1”'(tm)＝f
2”'(tm)表示第一段五次样条曲线与第二段五次样条曲线之间的分段点对应的横向加速度变化率连续，f
2”'(tn)＝jerkn表示第二段五次样条曲线的终止点对应的横向加速度变化率连续。f
1”'(t
n-1
)、f
1”'(tm)、f
2”'(tm)以及f
2”'(tn)分别对f1(t
n-1
)、f1(tm)、f2(tm)以及f2(tn)求三阶导数得到。
[0103]
公式(2)至公式(5)中分段点的规划时刻采用以下经验公式进行确定：
[0104][0105]
公式(6)中，tm表示分段点的规划时刻，t
n-1
、d
n-1
、v
n-1
和a
n-1
分别表示第一路径节点的规划时刻、横向位移、横向速度和横向加速度，tn、dn、vn和an分别表示第二路径节点的横向位移、横向速度和横向加速度。当(an+a
n-1
)(t
n-t
n-1
)-2(v
n-v
n-1
)为0时，tm为
[0106]
若第一路径节点或者第二路径节点的横向位移、横向速度有多个取值时，根据上述两段五次样条曲线方程及约束条件可以确定出不同的方程系数，从而可以实现生成第一路径节点和第二路径节点之间可以的多条路径曲线。
[0107]
本实施方式中，若第二路径节点与第一路径节点之间的某一条路径曲线与交互区域的边相交，则该路径曲线与交互区域存在碰撞，即自车按照该路径曲线行驶可能会与目标车辆发生碰撞。若第二路径节点与第一路径节点之间的全部路径曲线均与交互区域的边
相交时，确定第二路径节点不符合碰撞检测条件。若第二路径节点与第一路径节点之间的某一条路径曲线与连接静态障碍物的多个静态障碍物节点得到的边相交，则该路径曲线与该静态障碍物存在碰撞，即自车按照该路径曲线行驶会与该静态障碍物发生碰撞。若第二路径节点与第一路径节点之间的全部路径曲线均与连接该静态障碍物的多个静态障碍物节点得到的边相交时，确定第二路径节点不符合碰撞检测条件。通过对第二路径节点进行碰撞检测，可以进一步降低目标规划路径发生碰撞的可能性，从而可以进一步提高自车行车的安全性。
[0108]
在一实施方式中，第二路径节点的第一路径代价基于第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价进行确定。其中，第二路径节点的第二路径代价为第二路径节点到路径起始节点的代价，第二路径节点的第三路径代价为第二路径节点到路径终止节点的代价。具体地，确定第二路径节点的第一路径代价包括以下子步骤：
[0109]
子步骤一，确定第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价。
[0110]
在一示例中，第二路径节点的第二路径代价为第二路径节点到路径起始节点的代价。确定第二路径节点的第二路径代价包括：先确定第四路径代价和第五路径代价；然后基于第四路径代价和第五路径代价，确定第二路径节点的第二路径代价。
[0111]
其中，第四路径代价为第一路径节点到路径起始节点的代价。第四路径代价为递推值，当第一路径节点为路径起始节点时，第四路径代价为+∞。第五路径代价为第一路径节点到第二路径节点的代价。
[0112]
第五路径代价基于第一路径节点与第二路径节点之间的路径曲线(前述的两段五次样条曲线)的代价进行确定。当第一路径节点与第二路径节点之间的路径曲线与交互区域或者静态障碍物存在碰撞时，该路径曲线的代价为+∞；当第一路径节点与第二路径节点之间的路径曲线与交互区域或者静态障碍物不存在碰撞时，该路径曲线的代价取该路径曲线的横向加速度变化率绝对值的最大值。若第一路径节点与第二路径节点之间仅存在一条路径曲线，第五路径代价为该条路径曲线的代价；若第一路径节点与第二路径节点之间存在多条路径曲线，第五路径代价取多条路径曲线的代价中的最小值。
[0113]
具体地，确定第二路径节点第二路径代价包括：确定第四路径代价和第五路径代价中的较大值和较小值；确定第四路径代价和第五路径代价中的较小值与第二代价权重的乘积，并将第四路径代价和第五路径代价中的较小值与第二代价权重的乘积与第四路径代价和第五路径代价中的较大值之和，对应作为第二路径节点的第二路径代价。在一具体应用中，采用以下公式计算第二路径节点的第二路径代价：
[0114]
gscore
new
＝max(gscore
curr
,cost
new
)+costweight2*min(gscore
curr
,cost
new
)
ꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0115]
公式(7)中，gscore
new
表示第二路径节点的第二路径代价；gscore
curr
表示第四路径代价；cost
new
表示第五路径代价；max(gscore
curr
,cost
new
)表示第四路径代价和第五路径代价中的较大值；min(gscore
curr
,cost
new
)表示第四路径代价和第五路径代价中的较小值。costweight2表示第二代价权重，第二代价权重的值可根据实际情况进行确定。示例性地，当第四路径代价和第五路径代价中的较大值为第四路径代价时，第二代价权重根据第四路径代价进行设定；当第四路径代价和第五路径代价中的较大值为第五路径代价时，第二代价权重根据第五路径代价进行设定。
[0116]
在一示例中，第二路径节点的第三路径代价为第二路径节点到路径终止节点的代
价。确定第二路径节点的第三路径代价包括：在第二路径节点与路径终止节点之间生成路径曲线；将第二路径节点与路径终止节点之间的路径曲线的横向加速度变化率绝对值的较大值作为第二路径节点的第三路径代价。具体地，采用两段五次样条曲线连接第二路径节点与路径终止节点，得到第二路径节点与路径终止节点之间的路径曲线。生成路径曲线的相关内容参见前述内容，在此不再赘述。
[0117]
子步骤二，确定第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价中的较大值和较小值。
[0118]
子步骤二中，在确定出第二路径节点的第二路径代价以及第三路径代价之后，直接根据第二路径节点的第二路径代价的具体代价值以及第三路径代价的具体代价值可以确定出第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价中的较大值和较小值。
[0119]
子步骤三，确定第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价中的较小值与第一代价权重的乘积，并将第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价中的较小值与第一代价权重的乘积与第二路径节点的较大值之和，对应作为第二路径节点的第一路径代价。
[0120]
在一具体应用中，采用以下公式计算第二路径节点的第一路径代价：
[0121]
fscore
new
＝max(gscore
new
,hcost)+costweight1*min(gscore
new
,hcost)
ꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0122]
公式(8)中，fscore
new
表示第二路径节点的第一路径代价；gscore
new
表示第二路径节点的第二路径代价；hcost表示第二路径节点的第三路径代价；max(gscore
curr
,cost
new
)表示第二路径代价和第三路径代价中的较大值；max(gscore
new
,hcost)表示第二路径代价和第三路径代价中的较小值。costweight1表示第一代价权重，第一代价权重的值可根据实际情况进行确定。示例性地，当第二路径代价和第三路径代价中的较大值为第二路径代价时，第二代价权重根据第二路径代价进行设定；当第二路径代价和第三路径代价中的较大值为第三路径代价时，第二代价权重根据第三路径代价进行设定。
[0123]
可选地，本实施例中，当从多个第二路径节点中筛选出满足预设条件的第二路径节点后，若该第二路径节点存在多个横向位移或者多个横向速度，该第二路径节点与对应的第一路径节点之间会存在多条路径曲线。则从第二路径节点的多个横向位移以及多个横向速度中确定出唯一的一个横向位移、唯一的一个横向速度作为该第二路径节点的最终横向位移、最终横向速度。具体地，将该第二路径节点与第一路径节点之间的多条路径曲线中代价最小的路径曲线所对应的横向位移和横向速度作为该第二路径节点的最终横向位移和最终横向速度。
[0124]
s504：判断第一路径节点是否为路径终止节点。如果第一路径节点不为路径终止节点，则重新执行步骤s502和s503，直到最新筛选的第一路径节点是路径终止节点为止，以得到多个第一路径节点。如果第一路径节点为路径终止节点，则执行步骤s505。
[0125]
本实施例中，可以基于第一路径节点的规划时刻或者节点标识，判断第一路径节点是否为路径终止节点。
[0126]
在一实施方式中，当第一路径节点的规划时刻为路径规划终止时刻时，确定第一路径节点为路径终止节点；当第一路径节点的规划时刻不为路径规划终止时刻时，确定第一路径节点不为路径终止节点。或者，当第一路径节点的规划时刻在预设终止时间范围内时，确定第一路径节点为路径终止节点；当第一路径节点的规划时刻在预设终止时间范围外时，确定第一路径节点不为路径终止节点。示例性地，预设终止时间范围根据实际需要进
行设定。例如，预设终止时间范围的上限值为路径规划终止时刻，预设终止时间范围的下限值与路径规划终止时刻之间的时间差小于设定时间阈值。示例性地，设定时间阈值为0.1秒、0.5秒等。
[0127]
若第一路径节点为路径起始节点，则第一路径节点的规划时刻为路径规划起始时刻。若第一路径节点为路径终止节点，则第一路径节点的规划时刻为路径规划终止时刻。若第一路径节点为前述的目标车辆的重合角点或者外形交点(动态障碍物节点)，则第一路径节点的规划时刻为对应的重合角点的重合时刻，或者为对应外形交点的路径规划相关时刻(路径规划起始时刻或者路径规划终止时刻)。若第一路径节点为前述的静态障碍物节点，则第一路径节点的规划时刻为对应的静态障碍物节点的采样时刻。
[0128]
在另一实施方式中，路径节点集合中的各路径节点均包括对应各路径节点的节点标识。当第一路径节点的节点标识为终止节点标识时，确定第一路径节点为路径终止节点；当第一路径节点的节点标识不为终止节点标识时，确定第一路径节点不为路径终止节点。示例性地，节点标识可以是数字、字母或者其他形式的编号等，本实施例对节点标识的形式不作具体限定，只要能区分路径节点集合中的各路径节点即可。
[0129]
需要说明的是，本实施例中，多个第一路径节点至少包括路径起始节点和路径终止节点。
[0130]
s505：连接多个第一路径节点，得到目标规划路径。
[0131]
本实施例中，可以采用两段五次样条曲线和高阶贝塞尔曲线中的一种，依次连接多个第一路径节点中相邻的两个第一路径节点。具体地，当从路径节点集合中确定出多个第一路径节点之后，以多个第一路径节点中的路径终止节点为当前的第一路径节点，采用两段五次样条曲线或者高阶贝塞尔曲线依次连接当前的第一路径节点与当前的第一路径节点的上一个第一路径节点，直到当前的第一路径节点为路径起始节点。或者，当从路径节点集合中确定出多个第一路径节点之后，以多个第一路径节点中的路径起始节点为当前的第一路径节点，采用两段五次样条曲线或者高阶贝塞尔曲线依次连接当前的第一路径节点与当前的第一路径节点的下一个第一路径节点，直到当前的第一路径节点为路径终止节点。采用两段五次样条曲线连接相邻的两个第一路径节点，可以参照前述步骤s503中的相关内容，在此不再赘述。
[0132]
通过两段五次样条曲线或者高阶贝塞尔曲线依次连接相邻的两个第一路径节点，可以使得到的目标规划路径在各第一路径节点处的横向位移、横向速度、横向加速度以及横向加速度变化率保持连续，保证目标规划路径的平滑性。当控制自车按照目标规划路径行驶时，可以使得自车的方向盘的转动幅度较小，提高自车行驶的稳定性，进而可以提高乘员乘坐自车的舒适性。
[0133]
可选地，当采用两段五次样条曲线依次连接相邻的两个第一路径节点后，可以输出样条曲线系数矩阵和分段点规划时刻向量，样条曲线系数矩阵和分段点规划时刻向量用于表示目标规划路径。示例性地，样条曲线系数矩阵中按照正序或者倒序的方式存储路径起始节点到路径终止节点的多条五次样条曲线。分段点规划时刻向量按照时间正序或者时间倒叙的方式存储规划时间段内的各分段点的规划时刻。分段点为相邻的两个第一路径节点之间的点。车辆控制器可根据样条曲线系数矩阵和分段点规划时刻向量自动生成目标规划路径。
[0134]
s13：在规划时间段内，控制自车按照目标规划路径行驶。
[0135]
在一实施方式中，按照设定时间间隔在目标规划路径上采样轨迹点，并控制自车按照采样的轨迹点行驶。
[0136]
需要说明的是，本实施例中，当自车触发了紧急车道保持功能时，说明自车偏离自车所在车道的车道中心线行驶。在规划时间段内，控制自车按照目标规划路径行驶后，可以纠正自车的行驶方向，以使自车在路径规划终止时刻沿着自车所在车道的车道中心线行驶或者靠近自车所在车道的车道中心线行驶。
[0137]
本实施例中，当自车触发了紧急车道保持功能时，基于自车在规划时间段内的路径节点集合，搜索自车在规划时间段内的目标规划路径。然后，在规划时间段内，控制自车按照目标规划路径行驶。由于路径节点集合包括路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点，并且基于路径节点集合规划出的目标规划路径能够使得自车避开规划时间段内障碍物节点对应的障碍物。因此，在规划时间段内控制自车按照目标规划路径行驶时，可以降低自车与规划时间段内的障碍物发生碰撞的可能性，从而提高了紧急车道保持功能触发后自车行车的安全性。
[0138]
请参阅图6，图6是本技术提供的路径规划方法另一实施例的流程示意图。如图6所示，该方法包括如下步骤：
[0139]
s601：确定自车在规划时间段内的路径节点集合。
[0140]
路径节点集合包括路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点。确定路径节点集合的相关内容参见前述步骤s11，在此不再详细描述。
[0141]
s602：初始化开集合以及连接关系表。
[0142]
可选地，步骤s602中还包括初始化闭集合、第一代价表以及第二代价表。
[0143]
本实施例中，初始化闭集合(closedset)、开集合(openset)、第一代价表(fscore表)、第二代价表(gscore表)以及连接关系表(camefrom表)指分别为闭集合、开集合、第一代价表、第二代价表以及连接关系表设置初始状态。
[0144]
其中，闭集合用于存储从路径节点集合中确定的多个第一路径节点。示例性地，初始时，闭集合为空。
[0145]
开集合用于存储当前的第一路径节点对应的符合可连接条件和碰撞检测条件的第二路径节点。示例性地，初始时，开集合中仅包括路径起始节点。可选地，在其他的示例中，还可以从路径终止节点开始搜索目标规划路径，则初始时，开集合中还可以仅包括路径终止节点。
[0146]
第一代价表用于存储路径节点集合中各路径节点的第一路径代价。示例性地，初始时，第一代价表中路径起始节点的第一路径代价为0，第一代价表中除路径起始节点之外的其他路径节点的第一路径代价为+∞。第二代价表用于存储路径节点集合中各路径节点的第二路径代价。示例性地，初始时，第一代价表中路径起始节点的第二路径代价为0，第一代价表中除路径起始节点之外的其他路径节点的第一路径代价为+∞。第一路径代价和第二路径代价的相关内容，参见前述步骤s503，在此不再赘述。
[0147]
连接关系表用于存储从路径节点集合中筛选出的多个第一路径节点之间的连接关系。示例性地，连接关系表中存储当前的第一路径节点对应的下一个第一路径节点或者当前的第一路径节点对应的上一个第一路径节点。
[0148]
s603：选择路径节点集合中的路径起始节点作为初始的第一路径节点。
[0149]
s604：选取路径节点集合中除第一路径节点之外的多个第二路径节点。
[0150]
s605：从多个第二路径节点中筛选出符合可连接条件和碰撞检测条件的至少一个第二路径节点，并将符合可连接条件和碰撞检测条件的至少一个第二路径节点存入开集合中。
[0151]
s606：确定开集合中各第二路径节点的第一路径代价。
[0152]
具体地，第二路径节点的第一路径代价基于第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价进行确定。其中，第二路径节点的第二路径代价为第二路径节点到路径起始节点的代价，第二路径节点的第三路径代价为第二路径节点到路径终止节点的代价。相关内容参见前述步骤s503，在此不再赘述。
[0153]
可选地，当确定出各第二路径节点的第一路径代价、第二路径代价后，将各第二路径节点的第一路径代价更新到第一代价表中以及将各第二路径节点的第二路径代价更新到第二代价表中。
[0154]
s607：从开集合中筛选出第一路径代价最小的第二路径节点作为新的第一路径节点，并更新连接关系表。
[0155]
更新连接关系表指，更新当前的第一路径节点与新的第一路径节点之间的连接关系。
[0156]
可选地，步骤s607还包括，将当前节点对应的下一个第一路径节点存入闭集合中。当第一路径节点为路径终止节点时，闭集合中包括从路径节点集合中确定出的多个第一路径节点。
[0157]
s608：判断第一路径节点是否为路径终止节点。如果第一路径节点不为路径终止节点，则重新执行步骤s604至s607。如果第一路径节点为路径终止节点，则执行步骤s609。
[0158]
需要说明的是，本实施例中以第一路径节点初始为路径起始节点进行示例性说明。在其他实施例中，第一路径节点初始时还可以为路径终止节点。当第一路径节点初始为路径终止节点时步骤s608可以被替换为：判断第一路径节点是否为路径起始节点。如果第一路径节点不为路径起始节点，则重新执行步骤s604至s607。如果第一路径节点为路径起始节点，则执行步骤s609。
[0159]
s609：基于连接关系表中的多个第一路径节点以及多个第一路径节点之间的连接关系，生成目标规划路径。
[0160]
在一实施方式中，以多个第一路径节点中的路径终止节点为当前的第一路径节点，从连接关系表中确定第一路径节点对应的上一个第一路径节点，并采用两段五次样条曲线连接当前的第一路径节点以及当前的第一路径节点对应的上一个第一路径节点，直到当前的第一路径节点为路径起始节点。
[0161]
在另一实施方式中，以多个第一路径节点中的路径起始节点为当前的第一路径节点，从连接关系表中确定当前的第一路径节点对应的下一个第一路径节点，并采用两段五次样条曲线连接当前的第一路径节点以及当前的第一路径节点对应的下一个第一路径节点，直到当前的第一路径节点为路径终止节点。
[0162]
s610：在规划时间段内，控制自车按照目标规划路径行驶。
[0163]
步骤s603至s610可参照前述步骤s12和s13中的相关内容，在此省略详细描述。
[0164]
请参阅图7，图7是本技术提供的路径规划装置一实施例的框架示意图。本实施方式中，路径规划装置70包括：确定模块71、规划模块72和控制模块73。其中，确定模块71用于响应于自车的紧急车道保持功能触发，确定自车在规划时间段内的路径节点集合，路径节点集合包括路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点。规划模块72用于基于路径节点集合，搜索自车在规划时间段内的目标规划路径，目标规划路径能够避开障碍物节点对应的障碍物。控制模块73用于在规划时间段内，控制自车按照目标规划路径行驶。
[0165]
可选地，障碍物节点包括在参考坐标系下的动态障碍物节点和在参考坐标下的静态障碍物节点中的至少一种，其中，参考坐标系是基于自车所在的车道建立的。
[0166]
可选地，确定模块71用于在参考坐标系下，预测规划时间段内自车与目标车辆的交互区域，目标车辆位于自车的相邻车道；将交互区域的多个顶点确定为动态障碍物节点。
[0167]
可选地，确定模块71用于预测规划时间段内目标车辆的重合角点、以及目标车辆在路径规划相关时刻的外形交点，重合角点为目标车辆的角点且重合角点与自车的角点在参考坐标系的纵轴上投影重合，路径规划相关时刻为路径规划起始时刻或者路径规划终止时刻，外形交点位于目标车辆的外形上，且外形交点与自车的角点在参考坐标系的纵轴上投影重合；将包含重合角点和外形交点的最小凸多边形区域，确定为交互区域。
[0168]
可选地，确定模块71用于预测规划时间段内静态障碍物在参考坐标系下的多个采样点，静态障碍物包括路沿和实车道线中的至少一者；将静态障碍物在参考坐标系下的多个采样点，确定为静态障碍物节点。
[0169]
可选地，规划模块72用于选择路径起始节点作为初始的第一路径节点，并选取路径节点集合中除第一路径节点之外的多个第二路径节点；从多个第二路径节点中筛选出满足预设条件的第二路径节点，作为新的第一路径节点；重新开始执行选取路径节点集合中除第一路径节点之外的多个第二路径节点的步骤，直到最新筛选的第一路径节点是路径终止节点为止，以得到多个第一路径节点；连接多个第一路径节点，得到目标规划路径。
[0170]
可选地，规划模块72用于采用两段五次样条曲线和高阶贝塞尔曲线中的一种，依次连接多个第一路径节点中相邻的两个第一路径节点。
[0171]
可选地，预设条件包括可连接条件、碰撞检测条件，且第二路径节点的第一路径代价最小。
[0172]
可选地，可连接条件包括：第二路径节点的规划时刻大于第一路径节点的规划时刻，第二路径节点与第一路径节点不属于同一障碍物，以及第二路径节点不为已筛选的第一路径节点；和/或，碰撞检测条件包括：第二路径节点与第一路径节点之间存在至少一条路径曲线不与交互区域的任一边相交，且不与连接各静态障碍物的多个静态障碍物节点得到的任一边相交，交互区域为自车与目标车辆在规划时间段内交互的区域，目标车辆位于自车的相邻车道。
[0173]
可选地，规划模块72用于确定第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价，第二路径代价为第二路径节点到路径起始节点的代价，第三路径代价为第二路径节点到路径终止节点的代价；确定第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价中的较大值和较小值；确定第二路径节点的较小值与第一代价权重的乘积，并将第二路径节点的乘积与第二路径节点的较大值之和，对应作为第二路径节点的第一路径代价。
[0174]
需要说明的是，本实施方式的装置可以执行上述方法中的步骤，相关内容的详细
说明请参见上述方法部分，在此不再赘叙。
[0175]
请参阅图8，图8是本技术提供的语音交互设备一实施例的框架示意图。本实施方式中，处理设备80包括存储器81和处理器82。
[0176]
处理器82还可以称为cpu(central processing unit，中央处理单元)。处理器82可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器82还可以是通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器82也可以是任何常规的处理器82等。
[0177]
处理设备80中的存储器81用于存储处理器82运行所需的程序指令。
[0178]
处理器82用于执行程序指令以实现本技术中的路径规划方法。
[0179]
请参阅图9，图9是本技术提供的计算机可读存储介质一实施例的框架示意图。本技术实施例的计算机可读存储介质90存储有程序指令91，该程序指令91被执行时实现本技术提供的路径规划方法。其中，该程序指令91可以形成程序文件以软件产品的形式存储在上述计算机可读存储介质90中，以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质90包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。
[0180]
以上方案，当自车触发了紧急车道保持功能时，基于自车在规划时间段内的路径节点集合，搜索自车在规划时间段内的目标规划路径。然后，在规划时间段内，控制自车按照目标规划路径行驶。由于路径节点集合包括路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点，并且基于路径节点集合规划出的目标规划路径能够使得自车避开规划时间段内障碍物节点对应的障碍物。因此，在规划时间段内控制自车按照目标规划路径行驶时，可以降低自车与规划时间段内的障碍物发生碰撞的可能性，从而提高了紧急车道保持功能触发后自车行车的安全性。
[0181]
在一些实施例中，本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。
[0182]
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述。
[0183]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。
[0184]
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目
的。
[0185]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0186]
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本技术各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0187]
以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：响应于自车的紧急车道保持功能触发，确定所述自车在规划时间段内的路径节点集合，所述路径节点集合包括路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点；基于所述路径节点集合，搜索所述自车在所述规划时间段内的目标规划路径，所述目标规划路径能够避开所述障碍物节点对应的障碍物；在所述规划时间段内，控制所述自车按照所述目标规划路径行驶。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述障碍物节点包括在参考坐标系下的动态障碍物节点和在所述参考坐标下的静态障碍物节点中的至少一种，其中，所述参考坐标系是基于所述自车所在的车道建立的。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述动态障碍物节点包括：在所述参考坐标系下，预测所述规划时间段内所述自车与目标车辆的交互区域，所述目标车辆位于所述自车的相邻车道；将所述交互区域的多个顶点确定为所述动态障碍物节点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述参考坐标系下，预测所述规划时间段内所述自车与目标车辆的交互区域，包括：预测所述规划时间段内所述目标车辆的重合角点、以及所述目标车辆在路径规划相关时刻的外形交点，所述重合角点为所述目标车辆的角点，且所述重合角点与所述自车的角点在所述参考坐标系的纵轴上投影重合，所述路径规划相关时刻为路径规划起始时刻或者路径规划终止时刻，所述外形交点位于所述目标车辆的外形上，且所述外形交点与所述自车的角点在所述参考坐标系的纵轴上投影重合；将包含所述重合角点和所述外形交点的最小凸多边形区域，确定为所述交互区域。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述静态障碍物节点包括：预测所述规划时间段内静态障碍物在所述参考坐标系下的多个采样点，所述静态障碍物包括路沿和实车道线中的至少一者；将所述静态障碍物在所述参考坐标系下的多个采样点，确定为所述静态障碍物节点。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述路径节点集合，搜索所述自车在所述规划时间段内的目标规划路径，包括：选择所述路径起始节点作为初始的第一路径节点，并选取所述路径节点集合中除所述第一路径节点之外的多个第二路径节点；从所述多个第二路径节点中筛选出满足预设条件的第二路径节点，作为新的第一路径节点；重新开始执行所述选取所述路径节点集合中除所述第一路径节点之外的多个第二路径节点的步骤，直到最新筛选的第一路径节点是所述路径终止节点为止，以得到多个所述第一路径节点；连接多个所述第一路径节点，得到所述目标规划路径。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述连接多个所述第一路径节点，包括：采用两段五次样条曲线和高阶贝塞尔曲线中的一种，依次连接多个所述第一路径节点中相邻的两个所述第一路径节点。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括可连接条件、碰撞检测
条件，且所述第二路径节点的第一路径代价最小。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述可连接条件包括：所述第二路径节点的规划时刻大于所述第一路径节点的规划时刻，所述第二路径节点与所述第一路径节点不属于同一障碍物，以及所述第二路径节点不为已筛选的所述第一路径节点；和/或，所述碰撞检测条件包括：所述第二路径节点与所述第一路径节点之间存在至少一条路径曲线不与交互区域的任一边相交，且不与连接各静态障碍物的多个静态障碍物节点得到的任一边相交，所述交互区域为所述自车与目标车辆在所述规划时间段内交互的区域，所述目标车辆位于所述自车的相邻车道。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，确定所述第二路径节点的第一路径代价包括：确定所述第二路径节点的第二路径代价和第三路径代价，所述第二路径代价为所述第二路径节点到所述路径起始节点的代价，所述第三路径代价为所述第二路径节点到所述路径终止节点的代价；在所述第二路径节点的所述第二路径代价和所述第三路径代价中确定较大值和较小值；确定所述第二路径节点的所述较小值与第一代价权重的乘积，并将所述第二路径节点的所述乘积与所述第二路径节点的所述较大值之和，对应作为所述第二路径节点的第一路径代价。11.一种路径规划装置，其特征在于，所述装置包括：确定模块，用于响应于自车的紧急车道保持功能触发，确定所述自车在规划时间段内的路径节点集合，所述路径节点集合包括路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点；规划模块，用于基于所述路径节点集合，搜索所述自车在所述规划时间段内的目标规划路径，所述目标规划路径能够避开所述障碍物节点；控制模块，用于在所述规划时间段内，控制所述自车按照所述目标规划路径行驶。12.一种处理设备，其特征在于，包括相互耦接的存储器和处理器，所述存储器存储有程序指令；所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序指令，以实现权利要求1-10任一项所述的方法。13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序指令，所述程序指令能够被执行以实现权利要求1-10任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种路径规划方法、装置、设备和存储介质，路径规划方法包括：响应于自车的紧急车道保持功能触发，确定自车在规划时间段内的路径节点集合，路径节点集合包括路径起始节点、路径终止节点以及障碍物节点；基于路径节点集合，搜索自车在规划时间段内的目标规划路径，目标规划路径能够避开障碍物节点对应的障碍物；在规划时间段内，控制自车按照目标规划路径行驶。通过上述方式，可以降低自车与规划时间段内的障碍物发生碰撞的可能性，从而提高了紧急车道保持功能触发后自车行车的安全性。全性。全性。


技术研发人员：林思远 王耀农 余伟
受保护的技术使用者：浙江零跑科技股份有限公司
技术研发日：2023.01.17
技术公布日：2023/6/27