路径规划方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及自动驾驶领域，具体涉及一种路径规划方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.随着人类生活水平的不断提高以及工业自动化、智能化程度的迅速发展，自动驾驶技术的应用越来越广泛，研究也越来越深入。自动驾驶技术在农业、工业、服务业、航天、医疗、军事等不同的领域发展迅猛并被广泛运用，具有很大的社会价值。自动驾驶车辆在移动过程中，会遇到许多障碍物，而如何在复杂多变的工作环境中规划一条从起点到终点的无碰撞的路径，是自动驾驶技术研究的一大课题。
3.现有技术中，通常是自动驾驶车辆每次获取预设范围内的感知数据，然后根据感知数据，利用预设路径规划算法，以一定步长对预设范围内的路径进行规划。
4.上述方法，计算量较大，需要很高的算力消耗。适用于较为复杂的驾驶场景。在封闭场景的车辆自动驾驶上，由于场景比较简单，不存在大量的障碍物与决策场景，同时我们期望车辆搭载轻量化计算平台，具备不同路况下的行驶、停、绕障，因此，上述方法并不适用于封闭场景的自动驾驶车辆进行路径规划。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例提供了一种路径规划方法，旨在解决现有技术中路径规划方法不适用于封闭场景的自动驾驶车辆进行路径规划。
6.根据第一方面，本发明实施例提供了一种路径规划方法，方法包括：
7.获取目标坐标系下目标车辆对应的第一位置信息以及目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物对应的第二位置信息；
8.根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分；
9.根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径；
10.根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对目标规划路径对应的速度进行规划，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度。
11.本发明实施例提供的路径规划方法，获取目标坐标系下目标车辆对应的第一位置信息以及目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物对应的第二位置信息，保证了获取的第一位置信息以及第二位置信息之间的准确性。然后，根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分，保证了得到的网格划分结果的准确性。根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径，保证了生成的目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径的准确性。然后，根据目标规划路径中各个路径点的
曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对目标规划路径对应的速度进行规划，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度，保证了确定的目标规划路径对应的目标速度的准确性。上述方法，根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分，因此，可以根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径。从而可以实现针对没有障碍物的路径进行简单的路径规划，针对有障碍物的路径进行较为细致的路径规划。不仅可以保证规划得到的目标规划路径的准确性，还可以减少路径规划的计算量，尽可能的节省计算平台的占用，将宝贵的计算资源提供给大量的感知传感器数据处理和ai推理部分。上述方法，更加适用于封闭场景的自动驾驶车辆进行路径规划。
12.结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，获取目标坐标系下目标车辆对应的第一位置信息以及目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物对应的第二位置信息，包括：
13.获取目标车辆的中心点，以中心点为目标坐标系的原点，目标车辆行驶方向为纵轴，垂直于目标车辆行驶方向为横轴，建立目标坐标系；
14.根据目标坐标系与目标车辆之间的关系，确定第一位置信息；
15.获取各个障碍物对应的行驶轨迹，将各个障碍物对应的行驶轨迹投影到目标坐标系下，获取各个障碍物在目标坐标系下的投影列表；
16.对投影列表进行分析，确定各个障碍物在目标坐标系下对应的第二位置信息。
17.本发明实施例提供的路径规划方法，获取目标车辆的中心点，以中心点为目标坐标系的原点，目标车辆行驶方向为纵轴，垂直于目标车辆行驶方向为横轴，建立目标坐标系，保证了建立的目标坐标系的准确性。然后，根据目标坐标系与目标车辆之间的关系，确定第一位置信息，保证了确定的第一位置信息的准确性。获取各个障碍物对应的行驶轨迹，将各个障碍物对应的行驶轨迹投影到目标坐标系下，获取各个障碍物在目标坐标系下的投影列表，保证了获取到的各个障碍物在目标坐标系下的投影列表的准确性。对投影列表进行分析，确定各个障碍物在目标坐标系下对应的第二位置信息，保证了确定的各个障碍物在目标坐标系下对应的第二位置信息的准确性。
18.结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分，包括：
19.获取目标车辆对应的最小转弯距离；
20.根据各第二位置信息，确定各障碍物在目标坐标系中占用的第一坐标范围；
21.将第一坐标范围沿目标坐标系的横轴向两侧扩宽最小转弯距离，得到各障碍物在目标坐标系中占用的第二坐标范围；
22.根据第一位置信息以及各第二坐标范围之间的位置关系，确定目标车辆与距离最近的第二坐标范围之间的第一区域或/和各第二坐标范围之间的第二区域或/和距离预设范围的终点最近的第二坐标范围到终点之间的第三区域；
23.利用第一网格对第一区域或/和第二区域或/和第三区域进行网格划分；
24.根据第一位置信息以及各第二坐标范围之间的位置关系，确定目标车辆经过各第二坐标范围对应的第四区域；
25.利用第二网格对第四区域进行网格划分，第二网格的尺寸小于第一网格。
26.本发明实施例提供的路径规划方法，获取目标车辆对应的最小转弯距离。根据各第二位置信息，确定各障碍物在目标坐标系中占用的第一坐标范围，保证了确定的各障碍物在目标坐标系中占用的第一坐标范围的准确性。然后，将第一坐标范围沿目标坐标系的横轴向两侧扩宽最小转弯距离，得到各障碍物在目标坐标系中占用的第二坐标范围，保证了得到的各障碍物在目标坐标系中占用的第二坐标范围的准确性，且保证了目标车辆可以安全通过第二坐标范围。然后，根据第一位置信息以及各第二坐标范围之间的位置关系，确定目标车辆与距离最近的第二坐标范围之间的第一区域或/和各第二坐标范围之间的第二区域或/和距离预设范围的终点最近的第二坐标范围到终点之间的第三区域，保证了确定的第一区域或/和第二区域或/和第三区域的准确性。利用第一网格对第一区域或/和第二区域或/和第三区域进行网格划分，保证了对第一区域或/和第二区域或/和第三区域进行网格划分的准确性。根据第一位置信息以及各第二坐标范围之间的位置关系，确定目标车辆经过各第二坐标范围对应的第四区域，保证了确定的第四区域的准确性，并利用第二网格对第四区域进行网格划分，保证了对第四区域进行网格划分的准确性。
27.结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径；
28.针对利用第二网格进行网格划分的第四区域，将各第二网格中障碍物占用的区域进行剔除；
29.根据各第二网格到障碍物的第一最小距离、各第二网格到道路边界的第二最小距离以及各第二网格到终点的第三距离之间的关系，计算各第二网格对应的网格代价；
30.获取目标车辆的转向约束代价，根据转向约束代价以及各网格代价之间的关系，利用预设的路径规划算法，对第四区域进行网格路径搜索，得到第一候选规划路径；
31.对第一候选规划路径进行多项式插值处理，得到第一参考规划路径。
32.本发明实施例提供的路径规划方法，针对利用第二网格进行网格划分的第四区域，将各第二网格中障碍物占用的区域进行剔除，避免了目标车辆与障碍物之间发生碰撞。根据各第二网格到障碍物的第一最小距离、各第二网格到道路边界的第二最小距离以及各第二网格到终点的第三距离之间的关系，计算各第二网格对应的网格代价，保证了计算得到的网格代价的准确性。然后，获取目标车辆的转向约束代价，根据转向约束代价以及各网格代价之间的关系，利用预设的路径规划算法，对第四区域进行网格路径搜索，得到第一候选规划路径，保证了得到的第一候选规划路径的准确性。然后，对第一候选规划路径进行多项式插值处理，得到第一参考规划路径，保证了得到的第一参考规划路径的准确性。
33.结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径；
34.针对利用第一网格进行网格划分的第一区域或/和第二区域或/和第三区域，获取目标车辆在预设范围的预设路径；
35.将第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的预设路径，作为第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的第二参考路径；
36.将第一参考路径和第二参考路径进行拼接，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径。
37.本发明实施例提供的路径规划方法，针对利用第一网格进行网格划分的第一区域或/和第二区域或/和第三区域，获取目标车辆在预设范围的预设路径，将第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的预设路径，作为第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的第二参考路径，保证了确定的第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的第二参考路径的准确性，将第一参考路径和第二参考路径进行拼接，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径，保证了生成的目标规划路径的准确性。上述方法，将第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的预设路径，作为第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的第二参考路径，因此不仅可以保证规划得到的第二参考路径的准确性，还可以减少路径规划的计算量，尽可能的节省计算平台的占用，将宝贵的计算资源提供给大量的感知传感器数据处理和ai推理部分。
38.结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对目标规划路径对应的速度进行规划，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度，包括：
39.利用预设的速度规划算法，对目标规划路径对应的速度进行规划得到参考速度；
40.根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对参考速度进行速度修正，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度。
41.本发明实施例提供的路径规划方法，利用预设的速度规划算法，对目标规划路径对应的速度进行规划得到参考速度，保证了得到的参考速度的准确性。然后，根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对参考速度进行速度修正，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度，保证了生成的目标速度的准确性。
42.结合第一方面，在第一方面第六实施方式中，方法还包括：
43.当满足对目标车辆对应的行驶路径进行重新规划的预设条件时，将最后一个未处理完的障碍物对应的第二位置信息添加到下一周期进行路径规划。
44.本发明实施例提供的路径规划方法，当满足对目标车辆对应的行驶路径进行重新规划的预设条件时，将最后一个未处理完的障碍物对应的第二位置信息添加到下一周期进行路径规划，保证了下一周期路径规划的准确性。
45.根据第二方面，本发明实施例还提供了一种路径规划装置，装置包括：
46.获取模块，用于获取目标坐标系下目标车辆对应的第一位置信息以及目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物对应的第二位置信息；
47.网格划分模块，用于根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分；
48.路径规划模块，用于根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径；
49.速度规划模块，用于根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对目标规划路径对应的速度进行规划，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度。
50.本发明实施例提供的路径规划装置，获取目标坐标系下目标车辆对应的第一位置
信息以及目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物对应的第二位置信息，保证了获取的第一位置信息以及第二位置信息之间的准确性。然后，根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分，保证了得到的网格划分结果的准确性。根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径，保证了生成的目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径的准确性。然后，根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对目标规划路径对应的速度进行规划，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度，保证了确定的目标规划路径对应的目标速度的准确性。上述装置，根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分，因此，可以根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径。从而可以实现针对没有障碍物的路径进行简单的路径规划，针对有障碍物的路径进行较为细致的路径规划。不仅可以保证规划得到的目标规划路径的准确性，还可以减少路径规划的计算量，尽可能的节省计算平台的占用，将宝贵的计算资源提供给大量的感知传感器数据处理和ai推理部分。上述方法，更加适用于封闭场景的自动驾驶车辆进行路径规划。
51.根据第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中的路径规划方法。
52.根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令用于使计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中的路径规划方法。
附图说明
53.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
54.图1是应用本发明实施例提供的路径规划方法的流程图；
55.图2是应用本发明另一实施例提供的路径规划方法的流程图；
56.图3是应用本发明另一实施例提供的路径规划方法的流程图；
57.图4是应用本发明另一实施例提供的路径规划方法的流程图；
58.图5是应用本发明实施例提供的路径规划装置的功能模块图；
59.图6是应用本发明实施例提供的路径规划装置的功能模块图；
60.图7是应用本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
61.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没
有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
62.需要说明的是，本技术实施例提供的路径规划的方法，其执行主体可以是路径规划的装置，该路径规划的装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式实现成为电子设备的部分或者全部，其中，该电子设备可以是智能驾驶车辆中的控制设备，也可以是与智能驾驶车辆连接，但独立于智能驾驶车辆的终端设备或者服务器设备，其中，本技术实施例中的服务器可以为一台服务器，也可以为由多台服务器组成的服务器集群，本技术实施例中的终端可以是智能手机、个人电脑、平板电脑、可穿戴设备以及智能机器人等其他智能硬件设备。下述方法实施例中，均以执行主体是电子设备为例来进行说明。
63.在本技术一个实施例中，如图1所示，提供了一种路径规划方法，以该方法应用于电子设备为例进行说明，包括以下步骤：
64.s11、获取目标坐标系下目标车辆对应的第一位置信息以及目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物对应的第二位置信息。
65.在本技术一种可选的实施方式中，电子设备可以利用定位系统获取目标坐标系下目标车辆对应的第一位置信息，并通过传感器、雷达等设备检测目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物，并获取各个障碍物对应的第二位置信息。
66.在本技术另一种可选的实施方式中，电子设备还可以接收与电子设备连接的目标车辆或者其他设备发送的目标坐标系下目标车辆对应的第一位置信息以及目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物对应的第二位置信息。
67.本技术实施例对电子设备获取目标坐标系下目标车辆对应的第一位置信息以及目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物对应的第二位置信息的方式不做具体限定。
68.关于该步骤将在下文进行详细介绍。
69.s12、根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分。
70.具体地，电子设备在获取到第一位置信息以及第二位置信息之后，可以根据第一位置信息以及第二位置信息之间的位置关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域进行划分，然后根据区域划分结果，利用不同大小的网格对不同的区域进行网格划分。
71.关于该步骤将在下文进行详细介绍。
72.s13、根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径。
73.具体地，电子设备在对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分之后，根据网格划分结果，针对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，然后将各个区域对应的规划路径进行拼接，生成分别进行不同的路径规划。
74.关于该步骤将在下文进行详细介绍。
75.s14、根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对目标规划路径对应的速度进行规划，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度。
76.具体地，电子设备在规划得到目标车辆行驶方向预设范围内的目标规划路径之后，可以根据各个障碍物对应的第二位置信息计算目标规划路径上的各个路径点到第二位置信息之间距离，然后，将各个路径点到第二位置信息之间距离和目标规划路径中各个路
径点的曲率加入到路径点速度约束进行速度规划，从而确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度。
77.本发明实施例提供的路径规划方法，获取目标坐标系下目标车辆对应的第一位置信息以及目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物对应的第二位置信息，保证了获取的第一位置信息以及第二位置信息之间的准确性。然后，根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分，保证了得到的网格划分结果的准确性。根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径，保证了生成的目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径的准确性。然后，根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对目标规划路径对应的速度进行规划，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度，保证了确定的目标规划路径对应的目标速度的准确性。上述方法，根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分，因此，可以根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径。从而可以实现针对没有障碍物的路径进行简单的路径规划，针对有障碍物的路径进行较为细致的路径规划。不仅可以保证规划得到的目标规划路径的准确性，还可以减少路径规划的计算量，尽可能的节省计算平台的占用，将宝贵的计算资源提供给大量的感知传感器数据处理和ai推理部分。上述方法，更加适用于封闭场景的自动驾驶车辆进行路径规划。
78.在本技术一个实施例中，如图2所示，提供了一种路径规划方法，以该方法应用于电子设备为例进行说明，包括以下步骤：
79.s21、获取目标坐标系下目标车辆对应的第一位置信息以及目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物对应的第二位置信息。
80.在本技术一种可选的实施方式中，上述s21“取目标坐标系下目标车辆对应的第一位置信息以及目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物对应的第二位置信息”，可以包括如下步骤：
81.s211、获取目标车辆的中心点，以中心点为目标坐标系的原点，目标车辆行驶方向为纵轴，垂直于目标车辆行驶方向为横轴，建立目标坐标系。
82.具体地，电子设备可以通过定位系统对目标车辆进行定位，然后根据对目标车辆进行定位后的定位信息，确定目标车辆的中心点。在确定目标车辆的中心点以后，电子设备可以以目标车辆的中心点为目标坐标系的原点，目标车辆行驶方向为纵轴，垂直于目标车辆行驶方向为横轴，建立目标坐标系。
83.s212、根据目标坐标系与目标车辆之间的关系，确定第一位置信息。
84.具体地，在确定了目标坐标系之后，电子设备可以根据目标坐标系的原点为目标车辆的中心点这一关系，确定目标车辆在目标坐标系下的第一位置信息。
85.s213、获取各个障碍物对应的行驶轨迹，将各个障碍物对应的行驶轨迹投影到目标坐标系下，获取各个障碍物在目标坐标系下的投影列表。
86.具体地，电子设备可以基于感知系统获取预设时间段内的感知数据，然后对感知数据进行研究分析，获取各个障碍物对应的行驶轨迹，然后，电子设备将各个障碍物对应的各个顶点的行驶轨迹投影到目标坐标系下，然后根据投影结果，获取各个障碍物在目标坐
标系下的投影列表。
87.示例性的，根据实际需求进行配置，假设目标车辆当前的位置表示为p，障碍物i表示为obs(i)，obs(i)的第j个顶点表示为obs(i)(j)。obs(i)(j)投影到目标坐标系下为obs_sl(i)(j)，p投影到目标坐标系下为p_sl。
88.s214、对投影列表进行分析，确定各个障碍物在目标坐标系下对应的第二位置信息。
89.具体地，电子设备在获取到各个障碍物在目标坐标系下的投影列表之后，电子设备可以对投影列表进行读取分析，确定各个障碍物在目标坐标系下对应的第二位置信息。
90.s22、根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分。
91.关于该步骤请参见图1对s12的介绍，在此不进行赘述。
92.s23、根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径。
93.关于该步骤请参见图1对s13的介绍，在此不进行赘述。
94.s24、根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对目标规划路径对应的速度进行规划，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度。
95.关于该步骤请参见图1对s14的介绍，在此不进行赘述。
96.本发明实施例提供的路径规划方法，获取目标车辆的中心点，以中心点为目标坐标系的原点，目标车辆行驶方向为纵轴，垂直于目标车辆行驶方向为横轴，建立目标坐标系，保证了建立的目标坐标系的准确性。然后，根据目标坐标系与目标车辆之间的关系，确定第一位置信息，保证了确定的第一位置信息的准确性。获取各个障碍物对应的行驶轨迹，将各个障碍物对应的行驶轨迹投影到目标坐标系下，获取各个障碍物在目标坐标系下的投影列表，保证了获取到的各个障碍物在目标坐标系下的投影列表的准确性。对投影列表进行分析，确定各个障碍物在目标坐标系下对应的第二位置信息，保证了确定的各个障碍物在目标坐标系下对应的第二位置信息的准确性。
97.在本技术一个实施例中，如图3所示，提供了一种路径规划方法，以该方法应用于电子设备为例进行说明，包括以下步骤：
98.s31、获取目标坐标系下目标车辆对应的第一位置信息以及目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物对应的第二位置信息。
99.关于该步骤请参见图2对s21的介绍，在此不进行赘述。
100.s32、根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分。
101.在本技术一种可选的实施方式中，s32“根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分”，可以包括如下步骤：
102.s321、获取目标车辆对应的最小转弯距离。
103.在一种可选的实施方式中，电子设备可以获取目标车辆的参数信息，然后根据目标车辆的参数计算目标车辆对应的最小转弯距离。其中，参数信息可以包括目标车辆的长
度、宽度、前轴长、后轴长等信息。
104.s322、根据各第二位置信息，确定各障碍物在目标坐标系中占用的第一坐标范围。
105.具体地，电子设备对各个障碍物在目标坐标系下的第二位置信息进行分析，确定各障碍物在目标坐标系中占用的第一坐标范围。
106.s323、将第一坐标范围沿目标坐标系的横轴向两侧扩宽最小转弯距离，得到各障碍物在目标坐标系中占用的第二坐标范围。
107.具体地，在确定了各障碍物在目标坐标系中占用的第一坐标范围之后，将第一坐标范围沿目标坐标系的横轴向两侧扩宽最小转弯距离，得到各障碍物在目标坐标系中占用的第二坐标范围。
108.示例性的，假设第一坐标范围在目标坐标下的横轴范围为[1m，5m]，且目标车辆对应的最小转弯距离为1m，电子设备将第一坐标范围沿目标坐标系的横轴向两侧扩宽1m，得到第二坐标范围，得到的第二坐标范围在目标坐标下的横轴范围为[0m，6m]。
[0109]
s324、根据第一位置信息以及各第二坐标范围之间的位置关系，确定目标车辆与距离最近的第二坐标范围之间的第一区域或/和各第二坐标范围之间的第二区域或/和距离预设范围的终点最近的第二坐标范围到终点之间的第三区域。
[0110]
具体地，电子设备根据第一位置信息以及各第二坐标范围之间的位置关系，确定目标车辆与距离最近的第二坐标范围之间的第一区域或/和各第二坐标范围之间的第二区域或/和距离预设范围的终点最近的第二坐标范围到终点之间的第三区域。
[0111]
s325、利用第一网格对第一区域或/和第二区域或/和第三区域进行网格划分。
[0112]
具体地，电子设备可以利用第一网格对第一区域或/和第二区域或/和第三区域进行网格划分。
[0113]
示例性的，电子设备可以将第一区域或/和第二区域或/和第三区域均视为一个网格，该网格的尺寸可以根据第一区域或/和第二区域或/和第三区域的大小确定。
[0114]
s326、根据第一位置信息以及各第二坐标范围之间的位置关系，确定目标车辆经过各第二坐标范围对应的第四区域。
[0115]
具体地，电子设备根据第一位置信息以及各第二坐标范围之间的位置关系，确定目标车辆经过各第二坐标范围对应的第四区域。
[0116]
s327、利用第二网格对第四区域进行网格划分。
[0117]
其中，第二网格的尺寸小于第一网格。
[0118]
具体地，电子设备可以利用第二网格对第四区域进行网格划分。其中，第二网格的尺寸可以根据用户需求进行设定。
[0119]
示例性的，电子设备可以在目标坐标系横轴方向以及纵轴方向上按照一定步长step(0.5m)进行采采样，构成了obs(i)的网格空间。
[0120]
s33、根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径。
[0121]
在本技术一种可选的实施方式中，s33“根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径”，可以包括如下步骤：
[0122]
s331、针对利用第二网格进行网格划分的第四区域，将各第二网格中障碍物占用
的区域进行剔除。
[0123]
具体地，针对利用第二网格进行网格划分的第四区域，电子设备可以根据目标坐标系下各个障碍物的第二位置信息，将各第二网格中障碍物占用的区域进行剔除。
[0124]
s332、根据各第二网格到障碍物的第一最小距离、各第二网格到道路边界的第二最小距离以及各第二网格到终点的第三距离之间的关系，计算各第二网格对应的网格代价。
[0125]
在本技术一种可选的实施方式中，针对各个第二网格的，电子设备可以计算各第二网格到障碍物的第一最小距离、各第二网格到左右道路边界的第二最小距离以及各第二网格到目标车辆行驶方向预设范围内的终点的第三距离，电子设备可以将第一最小距离、第二最小距离以及第三距离进行相加，计算得到各第二网格对应的网格代价。
[0126]
针对各个第二网格的，电子设备可以计算各第二网格到障碍物的第一最小距离、各第二网格到左右道路边界的第二最小距离以及各第二网格到目标车辆行驶方向预设范围内的终点的第三距离，然后分别将第一最小距离、第二最小距离以及第三距离乘以相应的权重系数之后进行相加，计算得到各第二网格对应的网格代价。
[0127]
示例性的，将第二网格i表示为grid(i)，grid(i)距离障碍物的第一最小距离为grid(i)_d_obs、grid(i)距离左右道路边界的第二最小距离为grid(i)_d_l，grid(i)距离标车辆行驶方向预设范围内的终点的距离为grid(i)_d_tar，电子设备可以基于利用如下公式计算第二网格对应的网格代价：
[0128]
grid(i)_f＝a*grid(i)_d_obs+b*grid(i)_d_l+c*grid(i)_d_tar
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0129]
其中，a、b、c分别保证第一距离、第二距离以及第三距离对应的权重系数。
[0130]
s333、获取目标车辆的转向约束代价，根据转向约束代价以及各网格代价之间的关系，利用预设的路径规划算法，对第四区域进行网格路径搜索，得到第一候选规划路径。
[0131]
具体地，电子设备在计算得到的各个第二网格对应的网格代价之后，电子设备获取目标车辆的转向约束代价，然后根据转向约束代价以及各网格代价之间的关系，利用预设的路径规划算法，对第四区域进行网格路径搜索，得到第一候选规划路径。
[0132]
其中，路径规划算法可以是a*搜索算法，也可以是其他路径规划算法，本技术实施例对路径规划算法不做具体限定。
[0133]
示例性的，利用预设的路径规划算法，对第四区域进行网格路径搜索时，在从第二网格grid(i)到第二网格grid(j)的搜索过程中，到下一grid的代价为：f＝grid(j)_f+theta，theta为转向角。
[0134]
s334、对第一候选规划路径进行多项式插值处理，得到第一参考规划路径。
[0135]
具体地，在生成第一候选规划路径之后，电子设备可以对第一候选规划路径进行多项式插值处理，得到第一参考规划路径。
[0136]
s335、针对利用第一网格进行网格划分的第一区域或/和第二区域或/和第三区域，获取目标车辆在预设范围的预设路径。
[0137]
具体地，针对利用第一网格进行网格划分的第一区域或/和第二区域或/和第三区域，电子设备可以获取目标车辆在预设范围的候选路径，对候选路径进行平滑处理，生成预设路径。
[0138]
s336、将第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的预设路径，作为第一区域
或/和第二区域或/和第三区域对应的第二参考路径。
[0139]
具体地，电子设备可以将第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的预设路径，作为第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的第二参考路径。
[0140]
s337、将第一参考路径和第二参考路径进行拼接，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径。
[0141]
具体地，电子设备将第一参考路径和第二参考路径进行拼接，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径。
[0142]
s34、根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对目标规划路径对应的速度进行规划，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度。
[0143]
关于该步骤请参见图2对s24的介绍，在此不进行赘述。
[0144]
本发明实施例提供的路径规划方法，获取目标车辆对应的最小转弯距离。根据各第二位置信息，确定各障碍物在目标坐标系中占用的第一坐标范围，保证了确定的各障碍物在目标坐标系中占用的第一坐标范围的准确性。然后，将第一坐标范围沿目标坐标系的横轴向两侧扩宽最小转弯距离，得到各障碍物在目标坐标系中占用的第二坐标范围，保证了得到的各障碍物在目标坐标系中占用的第二坐标范围的准确性，且保证了目标车辆可以安全通过第二坐标范围。然后，根据第一位置信息以及各第二坐标范围之间的位置关系，确定目标车辆与距离最近的第二坐标范围之间的第一区域或/和各第二坐标范围之间的第二区域或/和距离预设范围的终点最近的第二坐标范围到终点之间的第三区域，保证了确定的第一区域或/和第二区域或/和第三区域的准确性。利用第一网格对第一区域或/和第二区域或/和第三区域进行网格划分，保证了对第一区域或/和第二区域或/和第三区域进行网格划分的准确性。根据第一位置信息以及各第二坐标范围之间的位置关系，确定目标车辆经过各第二坐标范围对应的第四区域，保证了确定的第四区域的准确性，并利用第二网格对第四区域进行网格划分，保证了对第四区域进行网格划分的准确性。
[0145]
此外，针对利用第二网格进行网格划分的第四区域，将各第二网格中障碍物占用的区域进行剔除，避免了目标车辆与障碍物之间发生碰撞。根据各第二网格到障碍物的第一最小距离、各第二网格到道路边界的第二最小距离以及各第二网格到终点的第三距离之间的关系，计算各第二网格对应的网格代价，保证了计算得到的网格代价的准确性。然后，获取目标车辆的转向约束代价，根据转向约束代价以及各网格代价之间的关系，利用预设的路径规划算法，对第四区域进行网格路径搜索，得到第一候选规划路径，保证了得到的第一候选规划路径的准确性。然后，对第一候选规划路径进行多项式插值处理，得到第一参考规划路径，保证了得到的第一参考规划路径的准确性。
[0146]
针对利用第一网格进行网格划分的第一区域或/和第二区域或/和第三区域，获取目标车辆在预设范围的预设路径，将第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的预设路径，作为第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的第二参考路径，保证了确定的第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的第二参考路径的准确性，将第一参考路径和第二参考路径进行拼接，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径，保证了生成的目标规划路径的准确性。上述方法，将第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的预设路径，作为第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的第二参考路径，因此不仅可以保证规划
得到的第二参考路径的准确性，还可以减少路径规划的计算量，尽可能的节省计算平台的占用，将宝贵的计算资源提供给大量的感知传感器数据处理和ai推理部分。
[0147]
在本技术一个实施例中，如图4所示，提供了一种路径规划方法，以该方法应用于电子设备为例进行说明，包括以下步骤：
[0148]
s41、获取目标坐标系下目标车辆对应的第一位置信息以及目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物对应的第二位置信息。
[0149]
关于该步骤请参见图3对s31的介绍，在此不进行赘述。
[0150]
s42、根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分。
[0151]
关于该步骤请参见图3对s32的介绍，在此不进行赘述。
[0152]
s43、根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径。
[0153]
关于该步骤请参见图3对s33的介绍，在此不进行赘述。
[0154]
s44、根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对目标规划路径对应的速度进行规划，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度。
[0155]
在本技术一种可选的实施方式中，上述s44“根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对目标规划路径对应的速度进行规划，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度”，可以包括如下步骤：
[0156]
s441、利用预设的速度规划算法，对目标规划路径对应的速度进行规划得到参考速度。
[0157]
具体地，电子设备可以利用预设的速度规划算法，对目标规划路径对应的速度进行规划得到参考速度。
[0158]
其中，速度规划算法可以是t型速度规划算法，也可以是其他速度规划算法，本技术实施例对速度规划算法不做具体限定。
[0159]
s442、根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对参考速度进行速度修正，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度。
[0160]
具体地，在得到参考速度之后，电子设备可以根据各个障碍物对应的第二位置信息计算目标规划路径中各个路径点到最近障碍物的距离，然后，根据目标规划路径中各个路径点到最近障碍物的距离以及目标规划路径中各个路径点的曲率，对参考速度进行速度修正，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度。
[0161]
示例性的，目标规划路径中的路径点i表示为traj(i)，其速度为可以利用如下公式进行修正：
[0162]
traj(i).v＝1/exp(d_obs)*1/exp(kappa)*traj(i).v
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0163]
其中，d_obs为路径点到最近障碍物的距离，kappa为路径点的曲率。
[0164]
s45、当满足对目标车辆对应的行驶路径进行重新规划的预设条件时，将最后一个未处理完的障碍物对应的第二位置信息添加到下一周期进行路径规划。
[0165]
具体地，电子设备还可以实时检测是否满足对目标车辆对应的行驶路径进行重新规划的预设条件，也可以周期性地检测是否满足对目标车辆对应的行驶路径进行重新规划
的预设条件。其中，预设条件可以包括电子设备再次检测目标车辆行驶方向存在障碍物，还可以包括目标车辆到行驶方向预设范围内的终点的距离小于等于预设距离阈值，也可以包括其他条件，本技术实施例对预设条件不做具体限定。
[0166]
当满足对目标车辆对应的行驶路径进行重新规划的预设条件时，电子设备将最后一个未处理完的障碍物对应的第二位置信息添加到下一周期进行路径规划。
[0167]
本发明实施例提供的路径规划方法，利用预设的速度规划算法，对目标规划路径对应的速度进行规划得到参考速度，保证了得到的参考速度的准确性。然后，根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对参考速度进行速度修正，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度，保证了生成的目标速度的准确性。
[0168]
此外，本发明实施例提供的路径规划方法，当满足对目标车辆对应的行驶路径进行重新规划的预设条件时，将最后一个未处理完的障碍物对应的第二位置信息添加到下一周期进行路径规划，保证了下一周期路径规划的准确性。
[0169]
应该理解的是，虽然图1-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-4中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0170]
如图5所示，本实施例提供一种路径规划装置，包括：
[0171]
获取模块51，用于获取目标坐标系下目标车辆对应的第一位置信息以及目标车辆行驶方向预设范围内的各个障碍物对应的第二位置信息；
[0172]
网格划分模块52，用于根据第一位置信息以及第二位置信息之间的关系，对目标车辆行驶方向预设范围内的区域利用不同大小的网格进行划分；
[0173]
路径规划模块53，用于根据网格划分结果，对不同网格大小的区域分别进行不同的路径规划，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径；
[0174]
速度规划模块54，用于根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对目标规划路径对应的速度进行规划，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度。
[0175]
在本技术一个实施例中，上述获取模块51，具体用于获取目标车辆的中心点，以中心点为目标坐标系的原点，目标车辆行驶方向为纵轴，垂直于目标车辆行驶方向为横轴，建立目标坐标系；根据目标坐标系与目标车辆之间的关系，确定第一位置信息；获取各个障碍物对应的行驶轨迹，将各个障碍物对应的行驶轨迹投影到目标坐标系下，获取各个障碍物在目标坐标系下的投影列表；对投影列表进行分析，确定各个障碍物在目标坐标系下对应的第二位置信息。
[0176]
在本技术一个实施例中，上述网格划分模块52，具体用于获取目标车辆对应的最小转弯距离；根据各第二位置信息，确定各障碍物在目标坐标系中占用的第一坐标范围；将第一坐标范围沿目标坐标系的横轴向两侧扩宽最小转弯距离，得到各障碍物在目标坐标系中占用的第二坐标范围；根据第一位置信息以及各第二坐标范围之间的位置关系，确定目标车辆与距离最近的第二坐标范围之间的第一区域或/和各第二坐标范围之间的第二区域
或/和距离预设范围的终点最近的第二坐标范围到终点之间的第三区域；利用第一网格对第一区域或/和第二区域或/和第三区域进行网格划分；根据第一位置信息以及各第二坐标范围之间的位置关系，确定目标车辆经过各第二坐标范围对应的第四区域；利用第二网格对第四区域进行网格划分，第二网格的尺寸小于第一网格。
[0177]
在本技术一个实施例中，上述路径规划模块53，具体用于针对利用第二网格进行网格划分的第四区域，将各第二网格中障碍物占用的区域进行剔除；根据各第二网格到障碍物的第一最小距离、各第二网格到道路边界的第二最小距离以及各第二网格到终点的第三距离之间的关系，计算各第二网格对应的网格代价；获取目标车辆的转向约束代价，根据转向约束代价以及各网格代价之间的关系，利用预设的路径规划算法，对第四区域进行网格路径搜索，得到第一候选规划路径；对第一候选规划路径进行多项式插值处理，得到第一参考规划路径。
[0178]
在本技术一个实施例中，上述路径规划模块53，具体用于针对利用第一网格进行网格划分的第一区域或/和第二区域或/和第三区域，获取目标车辆在预设范围的预设路径；将第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的预设路径，作为第一区域或/和第二区域或/和第三区域对应的第二参考路径；将第一参考路径和第二参考路径进行拼接，生成目标车辆行驶方向预设范围内目标规划路径。
[0179]
在本技术一个实施例中，上述速度规划模块54，具体用于利用预设的速度规划算法，对目标规划路径对应的速度进行规划得到参考速度；根据目标规划路径中各个路径点的曲率以及各个障碍物对应的第二位置信息，对参考速度进行速度修正，确定目标车辆行驶目标规划路径对应的目标速度。
[0180]
在本技术一个实施例中，如图6所示，上述路径规划装置，还包括：
[0181]
添加模块55，用于当满足对目标车辆对应的行驶路径进行重新规划的预设条件时，将最后一个未处理完的障碍物对应的第二位置信息添加到下一周期进行路径规划。
[0182]
关于路径规划装置的具体限定以及有益效果可以参见上文中对于路径规划方法的限定，在此不再赘述。上述路径规划装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于电子设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0183]
本发明实施例还提供一种电子设备，具有上述图6所示的路径规划装置。
[0184]
如图7所示，图7是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：至少一个处理器61，例如cpu(central processing unit，中央处理器)，至少一个通信接口63，存储器64，至少一个通信总线62。其中，通信总线62用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口63可以包括显示屏(display)、键盘(keyboard)，可选通信接口63还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器64可以是高速ram存储器(random access memory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器64可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器61的存储装置。其中处理器61可以结合图5或图6所描述的装置，存储器64中存储应用程序，且处理器61调用存储器64中存储的程序代码，以用于执行上述任一方法步骤。
[0185]
其中，通信总线62可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称eisa)总线等。通信总线62可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0186]
其中，存储器64可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：ram)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：ssd)；存储器64还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0187]
其中，处理器61可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：cpu)，网络处理器(英文：network processor，缩写：np)或者cpu和np的组合。
[0188]
其中，处理器61还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：asic)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：pld)或其组合。上述pld可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：cpld)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：fpga)，通用阵列逻辑(英文：generic array logic,缩写：gal)或其任意组合。
[0189]
可选地，存储器64还用于存储程序指令。处理器61可以调用程序指令，实现如本技术图1至4实施例中所示的路径规划方法。
[0190]
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的路径规划方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)、随机存储记忆体(random access memory，ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-state drive，ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0191]
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。