[发明专利]使用具有加权几何成本的分段螺旋曲线的参考线平滑方法

说明书

接收表示与自动驾驶车辆(ADV)相关联的从第一位置到第二位置的路线的第一参考线。将第一参考线分割成多个参考线段。针对每个参考线段，定义五次多项式函数以表示参考线段。基于参考线段的五次多项式函数来确定目标函数。鉴于与参考线段相关联的一组约束来对五次多项式函数的系数执行优化，使得在满足约束的同时目标函数的输出达到最小。接着基于目标函数的五次多项式函数的经优化参数或系数来生成第二参考线。接着利用第二参考线来规划并控制ADV。

技术领域

本公开的实施方式大体上涉及操作自动驾驶车辆。更具体地，本公开的实施方式涉及生成用于操作自动驾驶车辆的轨迹的参考线。

背景技术

以自动驾驶模式运行(例如，无人驾驶)的车辆可将乘员、尤其是驾驶员从一些驾驶相关的职责中解放出来。当以自动驾驶模式运行时，车辆可使用车载传感器导航到各个位置，从而允许车辆在最少人机交互的情况下或在没有任何乘客的一些情况下行驶。

运动规划和控制是自动驾驶的关键操作。具体地，轨迹规划或路线规划是自动驾驶系统的重要组成部分。常规规划技术严重依赖于高质量参考线来生成稳定轨迹，所述参考线是用于自动驾驶车辆的导引路径，例如道路的中心线。通常，直接来自传感器的地图数据(通常是世界坐标系中的二维(2D)点序列)无法提供所需要的平滑度，并且因此直接使用地图数据可能导致规划器在规划周期之间生成不稳定且振荡的轨迹。

附图说明

本公开的实施方式在附图的各图中以举例而非限制的方式示出，附图中的相同参考标记指示相似元件。

图1是示出根据一些实施方式的网络化系统的框图。

图2是示出根据一些实施方式的自动驾驶车辆的示例的框图。

图3A至图3B是示出根据一些实施方式的与自动驾驶车辆一起使用的感知与规划系统的示例的框图。

图4是示出根据一个实施方式的规划模块的示例的框图。

图5示出根据一个实施方式的被分割成多个参考线段的参考线。

图6示出根据一个实施方式的被进一步分割成多个子段的参考线段。

图7示出根据一个实施方式的原始参考线和优化参考线。

图8是示出根据一个实施方式的用于优化参考线的过程的示例的流程图。

图9是示出根据一个实施方式的用于优化参考线的过程的另一示例的流程图。

图10是示出根据一个实施方式的改变优化参数的示例的流程图。

图11是示出根据一个实施方式的数据处理系统的框图。

发明内容

根据本申请的一方面，提供了一种用于操作自动驾驶车辆的计算机实施的方法，所述方法包括：

处理地图数据以生成沿从第一位置到第二位置的自动驾驶车辆路线定义参考线的多个点，其中每个点包括二维坐标并且每对连续点沿所述参考线形成参考线段；

初始化优化参数，其中所述优化参数包括每个参考线段的长度、每个点的2D坐标、每个参考线段的方向、每个参考线段的曲率以及每个参考线段的曲率变化率；

迭代地优化所述路线的所述优化参数，使得

目标函数的输出被最小化，并且

满足与所述参考线段相关联的一组约束；以及

基于经优化参数来生成平滑参考线，其中所述平滑参考线被用作用于将所述自动驾驶车辆从所述第一位置引导到所述第二位置的参考。

根据本申请的另一方面，提供了一种存储有指令的非暂时性机器可读介质，所述指令在由处理器执行时致使所述处理器执行操作，所述操作包括：