绕行路径规划方法、自动驾驶方法、车载设备及存储介质与流程

1.本技术的所公开实施例涉及自动驾驶技术领域，且更具体而言，涉及一种绕行路径规划方法、自动驾驶方法、车载设备及存储介质。


背景技术：

2.自动驾驶车辆，又称无人驾驶车辆、电脑驾驶车辆、或轮式移动机器人，是一种通过计算机系统实现无人驾驶的智能车辆。随着自动驾驶车辆的普及，自动驾驶车辆可作为公共交通工具使用。
3.在乘客使用自动驾驶车辆时，会经常遇到自动驾驶车辆距前方车辆或障碍物过近而无法完成绕行的行车动作。这会容易导致自动驾驶车辆行驶效率过低，阻碍道路交通的正常通行。


技术实现要素：

4.根据本技术的实施例，本技术提供一种绕行路径规划方法、自动驾驶方法、车载设备及存储介质，以解决上述问题。
5.本技术第一方面提供了一种绕行路径规划方法，应用于自动驾驶车辆。该方法包括：接收绕行指令；响应于所述绕行指令，获取所述自动驾驶车辆自所述自动驾驶车辆所在初始位置开始的绕行路径，以使所述自动驾驶车辆在所述初始位置实现绕行，其中，所述绕行路径包括相互连接的第一路径和第二路径，所述第一路径为基于预设坐标系的第一采样方式进行规划而得到的，所述第二路径为基于所述预设坐标系的第二采样方式进行规划而得到的，所述第一采样方式与所述第二采样方式不同。
6.在一些实施例中，所述获取所述自动驾驶车辆自所述自动驾驶车辆所在初始位置开始的绕行路径，包括：判断所述自动驾驶车辆在所述初始位置的车速是否满足预设条件；响应于在所述初始位置的车速满足预设条件，获取所述绕行路径。
7.在一些实施例中，所述预设条件包括所述车速小于或等于预设值。
8.在一些实施例中，获取所述第一路径包括：确定所述绕行指令对应的所述第一采样方式所采样的第一采样点；依据所述第一采样点，确定所述绕行路径。
9.在一些实施例中，所述确定所述绕行指令对应的所述第一采样方式所采样的第一采样点，包括：获取所述第一采样方式所采样的采样点层，其中所述采样点层与所述第二采样方式所采样的第一采样点层平行，且包括均匀分布的多个采样点；自所述第一采样方式所采样的采样点层，确定所述绕行指令对应的所述第一采样点。
10.在一些实施例中，所述第一采样方式所采样的所述采样点层中的多个采样点所表征的值自一侧向另一侧依次递减，其中所述多个采样点中所表征的最大值由所述自动驾驶车辆的最大方向盘转角确定、最小值由所述自动驾驶车辆的最小方向盘转角确定。
11.在一些实施例中，获取所述第二路径包括：确定与所述第一路径对应的所述第二采样方式所采样的多个采样点层，其中所述多个采样点层沿着所述自动驾驶车辆的行驶方
向均匀分布，且所述多个采样点层中每个采样点层中的多个采样点沿着垂直所述行驶方向均匀分布；自所述多个采样点层，确定与所述第一路径的终点所对应的多个第二采样点，其中所述多个第二采样点位于同一直线；依据所述多个第二采样点，获得所述第二路径。
12.本技术第二方面提供了一种自动驾驶方法，该方法包括：获取绕行路径；按照所述绕行路径，执行自动驾驶；其中所述绕行路径由上述第一方面中的用于控制自动驾驶车辆的绕行路径规划方法而得到。
13.本技术第三方面提供了一种电子设备，包括相互耦接的存储器和处理器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序指令，以实现上述绕行路径规划方法或自动驾驶方法。
14.本技术第四方面提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，程序指令被处理器执行时实现上述绕行路径规划方法或自动驾驶方法。
15.本技术的有益效果有：通过响应于绕行指令，获取自动驾驶车辆从自动驾驶车辆所在初始位置开始的绕行路径，以使自动驾驶车辆在初始位置实现绕行。绕行路径包括相互连接的第一路径和第二路径，第一路径为基于预设坐标系的第一采样方式进行规划而得到的，第二路径为基于预设坐标系的第二采样方式进行规划而得到的，第一采样方式与第二采样方式不同，从而实现自动驾驶车辆的安全高效绕行，甚至在距前方车辆或障碍物过近时也能够安全高效地完成绕行。
16.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本技术。
附图说明
17.下面将结合附图及实施方式对本技术作进一步说明，附图中：
18.图1是本技术实施例的绕行路径规划方法的流程示意图；
19.图2是本技术实施例中所使用的自动驾驶车辆处于转弯状态时的示意图；
20.图3是本技术实施例中所使用的基于frenet坐标系的曲率采样方式和sl采样方式的采样示意图；
21.图4是本技术实施例的自动驾驶方法的流程示意图；
22.图5是本技术实施例的车载设备的结构示意图；
23.图6是本技术实施例的非易失性计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
24.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
25.本技术中术语“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。另外，本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
26.为使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术的技术方案做进一步详细描述。
27.请参阅图1，图1是本技术实施例的绕行路径规划方法的流程示意图。该方法可以应用于自动驾驶车辆，例如安装有具有计算等功能的车载设备的自动驾驶车辆。需注意的是，若有实质上相同的结果，本技术的方法并不以图1所示的流程顺序为限。
28.在一些可能的实现方式中，该方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现，如图1所示，该方法可以包括如下步骤：
29.s11：接收绕行指令。
30.自动驾驶车辆接收的绕行指令可以是当需要绕行时触发的指令，例如，当自动驾驶车辆前方有车辆或障碍物时触发的指令。例如，响应于自动驾驶车辆在当前所处的环境中与前方车辆或障碍物的距离达到预设条件，触发绕行指令。又例如，响应于自动驾驶车辆的当前车速达到预设速度阈值时，触发绕行指令。
31.自动驾驶车辆当前所处的环境可以由传感器设备来进行监测，其中，传感器设备包括测速传感器、相机传感器和雷达传感器。测速传感器可以为红外线传感器，可以利用测速传感器对自动驾驶车辆的距离数据进行采集。雷达传感器可以是用于自动驾驶且满足精度要求的、用于提供点云感知的雷达设备，其中，激光雷达可以包括机械式激光雷达、半固态激光雷达或者固态激光雷达等，例如雷达传感器包括毫米波雷达、激光雷达等，可以利用雷达传感器对点云数据进行采集。相机传感器可以为3d深度相机传感器，可以对自动驾驶车辆的深度数据进行采集。测速传感器、相机传感器和雷达传感器可以安装在自动驾驶车辆上。
32.在一应用场景中，自动驾驶车辆在道路上行驶，通过设置于该自动驾驶车辆上的测速传感器获取用于描述自动驾驶车辆所处的环境空间的距离数据，得到一个初始数据集。利用雷达传感器获取用于描述车载设备所处的环境空间的点云数据，得到另一个初始数据集。从而，通过这两个初始数据集，判断自动驾驶车辆在当前所处的环境中与前方车辆或障碍物的距离是否达到预设条件。
33.s12：响应于绕行指令，获取自动驾驶车辆从自动驾驶车辆所在初始位置中开始的绕行路径，以使自动驾驶车辆在初始位置实现绕行。其中，所述绕行路径包括相互连接的第一路径和第二路径，所述第一路径为基于预设坐标系的第一采样方式进行规划而得到的，所述第二路径为基于所述预设坐标系的第二采样方式进行规划而得到的，所述第一采样方式与所述第二采样方式不同。
34.也就是说，第一路径和第二路径是通过基于预设坐标系的不同的采样方式而规划得到的连续路径。例如，当自动驾驶车辆前方有车辆或障碍物时，触发绕行指令，响应于绕行指令，自动驾驶车辆为躲避前方车辆或障碍物而规划出第一路径和第二路径。第一路径为自动驾驶车辆从初始位置绕过前方车辆或障碍物的路径，第二路径为自动驾驶车辆绕过前方车辆或障碍物后的路径。
35.预设坐标系可以为frenet坐标系。在frenet坐标系中，纵向s表示该自动驾驶车辆
沿着道路的前进方向，横向l表示垂直于道路的方向(其中，左侧为正)。基于frenet坐标系的不同的采样方式包括sl采样方式和曲率采样方式。sl采样方式是在s方向和l方向进行撒点，得到s方向和l方向上的多个采样点层，其中每个点即为sl采样点。在采用sl采样方式进行路径规划时，以自动驾驶车辆的后轴中心所处的位置为起点，将不同层之间的sl采样点以sl五次曲线的形式连接，即得到采用sl采样方式所规划出来的路径，其中，sl采样点处的l方向的坐标关于s方向的坐标的一阶导数和二阶导数为0。
36.曲率采样方式是确定不同的曲率采样点，每个曲率采样点表示一种曲率，而曲率可以确定自动驾驶车辆的方向盘转角。曲率采样方式所确定的不同的曲率采样点可以设置成一曲率采样点层，按照曲率采样点的曲率值的大小进行排列。
37.为了说明曲率与自动驾驶车辆的方向盘转角之间的关系，下面先描述下自动驾驶车辆。如图2所示，是本技术实施例中所使用的自动驾驶车辆处于转弯状态时的示意图，自动驾驶车辆处于转弯状态，可以表示自动驾驶车辆正在绕行中。轮距l为自动驾驶车辆的前后轮胎间距，前轮转角a为前轮与车身所形成的夹角，转弯半径r为前轮转角a所引起的转弯程度。
38.从图2中可以看出，转弯半径r、轮距l、前轮转角a之间可以由三角正切关系描述，从而，结合方向盘转角steer与前轮转角a之间的转向比ratio，以及曲率k与转弯半径r互为倒数，可以得到曲率与方向盘转角之间的关系，具体如下面的公式所示：
39.steer＝ratio*arctan(k*l)，
40.其中，steer为方向盘转角，ratio为方向盘转角与前轮转角之间的转向比，k为曲率。
41.从上述公式可知，依据曲率采样点，可以确定自动驾驶车辆的方向盘转角。
42.本实施例中，通过响应于绕行指令，获取自动驾驶车辆从自动驾驶车辆所在初始位置开始的第一路径和第二路径，以使自动驾驶车辆在初始位置实现绕行，其中，绕行路径包括相互连接的第一路径和第二路径，第一路径为基于预设坐标系的第一采样方式进行规划而得到的，第二路径为基于预设坐标系的第二采样方式进行规划而得到的，第一采样方式与第二采样方式不同，从而实现自动驾驶车辆的安全高效绕行，甚至在距前方车辆或障碍物过近时也能够安全高效地完成绕行。
43.如上述，当接收到绕行指令时，获取自动驾驶车辆自所述自动驾驶车辆所在初始位置开始的绕行路径。在一些实施例中，获取自动驾驶车辆自所述自动驾驶车辆所在初始位置开始的绕行路径可以包括：判断所述自动驾驶车辆在所述初始位置的车速是否满足预设条件；响应于在所述初始位置的车速满足预设条件，获取所述绕行路径。
44.当自动驾驶车辆在所述初始位置的车速满足预设条件时，获取所述绕行路径。也就是说，当接收到绕行指令时，在自动驾驶车辆在所述初始位置的车速满足预设条件的前提下，获取所述绕行路径，即进行路径规划，得到绕行路径。
45.预设条件可以根据实际情况来设置，例如，可以包括车速小于或等于预设值。自动驾驶车辆在初始位置的车速小于或等于预设值，表示自动驾驶车辆在初始位置处于静止或者低速状态。预设值可以根据实际情况来设置，例如，预设值可以为0.1m/s。
46.进一步地，在一些实施例中，上述预设条件可以包括车速小于或等于预设值。
47.如上述，绕行路径中第一路径和第二路径为基于预设坐标系的不同的采样方式进
行规划而得到的其中，第一路径为基于预设坐标系的第一采样方式进行规划而得到的，第二路径为基于预设坐标系的第二采样方式进行规划而得到的，第一采样方式与第二采样方式不同。
48.在预设坐标系为frenet坐标系的示例中，第一采样方式可以为上述曲率采样方式，第二采样方式可以为上述sl采样方式。其中sl采样方式和曲率采样方式在上述实施例中已详细描述，在此不再说明。
49.在一些实施例中，获取所述第一路径包括：确定所述绕行指令对应的所述第一采样方式所采样的第一采样点；依据所述第一采样点，确定所述绕行路径。
50.以第一采样方式为上述曲率采样方式，第二采样方式为上述sl采样方式为例进行说明，确定所述绕行指令对应的第一采样点，即自曲率采样方式所采样得到的曲率采样点层中确定其中一个曲率采样点。随后，如上述说明，根据该曲率采样点可以确定自动驾驶车辆的方向盘转角。随后，由于方向盘转角已知，即可得到第一路径。
51.绕行指令对应的第一采样方式所采样的第一采样点，表示绕行指令本身包含第一采样点的相关信息，例如，绕行指令本身指示第一采样点的曲率值范围。在接收到绕行指令时，自动驾驶车辆即可根据绕行指令确定第一采样点的曲率值范围，即可实现成功绕行。具体地，所述绕行指令对应的第一采样方式所采样的第一采样点可以表征曲率采样方式所采样的最大曲率值，也可以表征曲率采样方式所采样的其他曲率值，本技术对此不作限定，只要保证自动驾驶车辆绕行成功即可。也就是说，绕行指令本身包含的第一采样点的相关信息，已表明可实现成功绕行，而绕行指令本身包含的第一采样点的相关信息在诸如云端等上游发送到自动驾驶车辆前已判断是否可实现成功绕行，若绕行指令本身包含的第一采样点的相关信息不能使得自动驾驶车辆实现成功绕行，则该绕行指令将不会被发送出来给自动驾驶车辆。
52.如上述，获取第一路径时，需确定所述绕行指令对应的第一采样方式所采样的第一采样点。在一些实施例中，确定所述绕行指令对应的所述第一采样方式所采样的第一采样点，包括：获取所述第一采样方式所采样的采样点层，其中所述采样点层与所述第二采样方式所采样的第一采样点层平行，且包括均匀分布的多个采样点；自所述第一采样方式所采样的采样点层，确定所述绕行指令对应的所述第一采样点。
53.继续以第一采样方式为上述曲率采样方式，第二采样方式为上述sl采样方式为例，并结合图3进行说明，图3是本技术实施例中所使用的基于frenet坐标系的曲率采样方式和sl采样方式的采样示意图。
54.如图3所示，在自动驾驶车辆前方有车辆或障碍物时，使用sl采样方式进行路径规划前的采样，得到纵向s上的多个采样点层，包括第一采样点层、第二采样点层
…
第n采样点层。当然，纵向s上的多个采样点层也可以看成横向l上的多个采样点层，这在使用时，不以横向l进行，故不作说明。使用曲率采样方式，进行路径规划前的采样，得到一采样点层，即曲率采样点层，该采样点层与sl采样方式的第一采样点层平行，且包括均匀分布的多个采样点(即曲率采样点)。
55.确定绕行指令对应的第一采样点的过程中，先获取曲率采样方式所采样的曲率采样点层，随后，从该曲率采样点层中确定绕行指令对应的第一采样点。随后，依据第一采样点，确定自动驾驶车辆的方向盘转角，即如上述图2所示，依据曲率采样点，可以确定自动驾
驶车辆的方向盘转角，方向盘转角被确定后，从而可以得到第一路径。在图3中，第一采样点为最左侧的曲率采样点，相应地，第一路径为曲线箭头所示。
56.在一些实施例中，第一采样方式所采样的采样点层中的多个采样点所表征的值自一侧向另一侧依次递减，其中多个采样点中所表征的由所述自动驾驶车辆的最大方向盘转角确定、最小值由所述自动驾驶车辆的最小方向盘转角确定。
57.最大值由自动驾驶车辆的最大方向盘转角确定，最小值由自动驾驶车辆的最小方向盘转角确定，而最大方向盘转角和最小方向盘转角是由自动驾车车辆的方向盘的物理极限确定。也就是说，第一采样方式所采样的采样点层所表征的值范围与自动驾驶车辆的方向盘转角范围相关。
58.继续以第一采样方式为上述曲率采样方式，第二采样方式为上述sl采样方式为例，并结合图3进行说明。如图3所示，曲率采样点层中的多个采样点所表征的值自一侧向另一侧依次递减，即曲率采样点层中，采样点所表示的曲率从一侧向另一侧依次变小，相应地，采样点所表示的值对应的方向盘转角从一侧向另一侧依次变小。
59.如上述，第一路径和所述第二路径为基于预设坐标系的不同的采样方式进行规划而得到的。其中，第一路径为基于预设坐标系的第一采样方式进行规划而得到的，第二路径为基于预设坐标系的第二采样方式进行规划而得到的，其中，第一采样方式与第二采样方式不同。
60.在预设坐标系为frenet坐标系的示例中，第一采样方式可以为上述曲率采样方式，第二采样方式可以为上述sl采样方式。其中sl采样方式和曲率采样方式在上述实施例中已详细描述，在此不再说明。
61.此时，在一些实施例中，获取所述第二路径包括：确定与所述第一路径对应的所述第二采样方式所采样的多个采样点层，其中所述多个采样点层沿着所述自动驾驶车辆的行驶方向均匀分布，且所述多个采样点层中每个采样点层中的多个采样点沿着垂直所述行驶方向均匀分布；自所述多个采样点层，确定与所述第一路径的终点所对应的多个第二采样点，其中所述多个第二采样点位于同一直线；依据所述多个第二采样点，获得所述第二路径。
62.以第一采样方式为上述曲率采样方式，第二采样方式为上述sl采样方式为例，并结合图3进行说明，图3是本技术实施例中所使用的基于frenet坐标系的曲率采样方式和sl采样方式的采样示意图。
63.如图3所示，在自动驾驶车辆前方有车辆或障碍物时，使用sl采样方式进行路径规划前的采样，得到纵向s(自动驾驶车辆的行驶方向)上均匀分布的多个采样点层，包括均匀分布的第一采样点层、第二采样点层
…
第n采样点层，每个采样点层中的多个采样点沿着横向l(即垂直行驶方向)均匀分布。当然，纵向s上的多个采样点层也可以看成横向l上的多个采样点层，这在使用时，不以横向l进行，故不作说明。使用曲率采样方式，进行路径规划前的采样，得到一采样点层，即曲率采样点层，该采样点层与sl采样方式的第一采样点层平行，且包括均匀分布的多个采样点(即曲率采样点)。
64.确定与所述第一路径对应的所述第二采样方式所采样的多个采样点层，即进行规划前的sl采样的撒点，得到多个采样点层，随后，从多个采样点层中，确定第一路径的终点所对应的多个第二采样点，若多个第二采样点位于同一直线或同一曲线，即这多个第二采
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等可以存储程序指令601的介质，或者也可以为存储有该程序指令601的服务器，该服务器可将存储的程序指令601发送给其他设备运行，或者也可以自运行该存储的程序指令601。
79.该实施例的具体实施方式可参考上述实施例的实施过程，在此不再赘述。
80.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。
81.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和相关设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的相关设备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断开连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信断开连接，可以是电性、机械或其它的形式。
82.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。
83.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。
84.所属领域的技术人员易知，可在保持本技术的教示内容的同时对装置及方法作出诸多修改及变动。因此，以上公开内容应被视为仅受随附权利要求书的范围的限制。