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原文传递一种车辆规划轨迹的控制点曲率获取方法和平滑方法

专利名称：	一种车辆规划轨迹的控制点曲率获取方法和平滑方法
摘要：	本申请涉及一种车辆规划轨迹的控制点曲率获取方法和平滑方法，由于根据控制点、车辆所在点和区间点，然后根据这三个点是否共线就可以判断出车辆所在点到控制点之间的轨迹的曲率是否是发生变化，当发生变化时，再根据三点的坐标计算出对应的三角形的外接圆的曲率，也就是将这个外接圆的曲率作为车辆到达点到控制点时规划轨迹对应在控制点处的实时曲率；随着车辆行驶，重复以上方式可以得出后续控制点的曲率，从而使得上一段规划轨迹曲率发生变化的终点作为下一段规划轨迹曲率发生变化的起点，就可以使得多个曲率连续变化的多段规划轨迹可以平滑连接，最终实现规划轨迹的平滑处理；本处理方式保证控制点曲率的连续性，且计算量小，具有实时性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	东风商用车有限公司
发明人：	李兆干;叶龙娇;王贝贝;许鑫;毛竹君
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-28T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202311275604.2
公开号：	CN117104223A
代理机构：	武汉智权专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	陈桂扬
分类号：	B60W30/10;B60W50/00;B;B60;B60W;B60W30;B60W50;B60W30/10;B60W50/00
申请人地址：	442001 湖北省十堰市张湾区车城路2号
主权项：	1.一种车辆规划轨迹的控制点曲率获取方法，其特征在于，其包括：判断车辆所在点、当前控制点和区间点是否共线；若不共线，则获取由车辆所在点、当前控制点和区间点所形成的圆的曲率；将该曲率作为当前控制点的曲率；否则，将当前控制点的曲率记作为零。 2.如权利要求1所述的车辆规划轨迹的控制点曲率获取方法，其特征在于，判断车辆所在点、当前控制点和区间点是否共线具体，包括以下步骤：基于车辆所在点、当前控制点和区间点，以及映射关系一得出判断值；若判断值等于零，则三点共线；若判断值大于零，则三点不共线共线，且曲率为负值；若判断值小于零，则三点不共共线，且曲率为正值。 3.如权利要求1所述的车辆规划轨迹的控制点曲率获取方法，其特征在于，在判断车辆所在点、当前控制点和区间点是否共线之前还包括以下步骤：获取规划轨迹，并转换成在SL坐标系下的行驶线条；SL坐标系中S轴为道路的中心线；L轴与S轴位于同一平面，并且垂直于S轴；将行驶线条与S轴相交的点作为控制点；将车辆轨迹上当前控制点和车辆所在点之间的任意一点作为区间点。 4.如权利要求1所述的车辆规划轨迹的控制点曲率获取方法，其特征在于，在判断车辆所在点、当前控制点和区间点是否共线之前还包括以下步骤：获取规划轨迹，并转换成在SL坐标系下的行驶线条；SL坐标系中S轴为道路的中心线；L轴与S轴位于同一平面，并且垂直于S轴；将行驶线条与S轴相交的点作为控制点；将车辆轨迹上位于当前控制点和车辆所在点中间位置处的中位点作为区间点。 5.如权利要求3或4所述的车辆规划轨迹的控制点曲率获取方法，其特征在于：当车辆所在道路为单向道路时，所述S轴为道路在长度方向上的中心线；当车辆所在道路为双向多车道路时，所述S轴为车辆所在行驶车道在长度方向上的中心线。 6.如权利要求1所述的车辆规划轨迹的控制点曲率获取方法，其特征在于，获取由车辆所在点、当前控制点和区间点所形成的圆的曲率，包括以下步骤：获取车辆所在点与当前控制点之间的距离，并记作边长一；获取车辆所在点与区间点之间的距离，并记作边长二；获取当前控制点与区间点之间的距离，并记作边长三；判断边长一、边长二和边长三是否能构成三角形；若是，则边长一、边长二和边长三将形成三角形，并结合映射关系二计算出三角形的外接圆的曲率；否则，将曲率记作为零。 7.如权利要求6所述的车辆规划轨迹的控制点曲率获取方法，其特征在于，判断边长一、边长二和边长三是否能构成三角形，包括以下步骤：若边长一、边长二和边长三中任意两边之和大于剩下的一边，则能构成三角形；若边长一、边长二和边长三中任意一边的长度为零，则不能构成三角形。 8.一种车辆规划轨迹控制点曲率获取系统，其特征在于，其包括：第一模块，其用于判断车辆所在点、当前控制点和区间点是否共线；第二模块，其用于在不共线时，基于车辆所在点、当前控制点和区间点得出三个点对应外接圆的曲率；将该曲率作为当前控制点的曲率；在共线时，当前控制点的曲率记作为零。 9.一种车辆规划轨迹的平滑方法，其特征在于，其包括：当车辆需要行驶至当前控制点时，按照如权利要求1-7任一项所述的车辆规划轨迹的控制点曲率获取方法，以得出当前控制点的曲率；当车辆到达所述当前控制点，并将要行驶至下一控制点时，将车辆所在点的坐标替换为所述当前控制点的坐标，所述当前控制点的坐标替换为下一控制点的坐标；然后按照如权利要求1-7任一项所述的车辆规划轨迹的控制点曲率获取方法，以得出下一控制点的曲率；重复以上步骤，以得到所有控制点的曲率，根据得到的所有控制点的曲率对车辆规划轨迹进行平滑处理。 10.一种车辆规划轨迹的平滑系统，其特征在于，其包括：第三模块，其用于当车辆需要行驶至当前控制点时，按照如权利要求1-7任一项所述的车辆规划轨迹的控制点曲率获取方法，以得出当前控制点的曲率；第四模块，其用于当车辆到达所述当前控制点，并将要行驶至下一控制点时，将车辆所在点的坐标替换为所述当前控制点的坐标，所述当前控制点的坐标替换为下一控制点的坐标；然后按照如权利要求1-7任一项所述的车辆规划轨迹的控制点曲率获取方法，以得出下一控制点的曲率；第五模块，其用于根据第三模块和第四模块得到所有控制点的曲率，根据得到的所有控制点的曲率对车辆规划轨迹进行平滑处理。