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龙图腾网获悉山东大学申请的专利一种基于栅格动态占位的前瞻式锥桶避障方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116400689B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310283833.2，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种基于栅格动态占位的前瞻式锥桶避障方法是由房明;刘益;王庚霖;贺泽宇;王文涛;吴承臻设计研发完成，并于2023-03-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于栅格动态占位的前瞻式锥桶避障方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于栅格动态占位的前瞻式锥桶避障方法，属于智能车自动控制领域。包括采用的激光雷达获取周围2880个点的位置信息；对得到的位置信息通过前瞻算法得到前瞻角；对得到的位置信息通过栅格动态占位算法计算得到栅格动态占位角；通过聚类算法提取激光雷达的位置信息，得到聚类的角度；将步骤S2得到的前瞻角乘α1、步骤S3得到的栅格动态占位角乘α2、步骤S4得到的聚类的角度乘α3之后进行叠加，得到最终的角度。本发明能够高效的利用激光雷达传感器传回的数据完成相应的最佳角度输出，通过PID控制能够完成高速的避障。

本发明授权一种基于栅格动态占位的前瞻式锥桶避障方法在权利要求书中公布了：1.一种基于栅格动态占位的前瞻式锥桶避障方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：采用的激光雷达获取周围2880个点的位置信息； S2：对得到的位置信息通过前瞻算法得到前瞻角； S3：对得到的位置信息通过栅格动态占位算法计算得到栅格动态占位角； S4：通过聚类算法提取激光雷达的位置信息，得到聚类的角度； S5：将步骤S2得到的前瞻角乘α1、步骤S3得到的栅格动态占位角乘α2、步骤S4得到的聚类的角度乘α3之后进行叠加，得到最终的角度； 步骤S1中，激光雷达返回数据中每个点包含x、y、z坐标值，即以智能车为中心的真实地理坐标，坐标的建立方式是以车体中心为原点，以车头前进方向为y轴正半轴，在原点处垂直于y轴为x轴； 避障时无需智能车后面的点坐标信息，去掉-180°～0°的点，简化为1440个点； 并每个坐标点的直角坐标转换成极坐标的形式 步骤S2具体实现步骤为： S21：在y0的坐标里面找最近的点 在所有位置信息的点集中，计算每个点的xi-xc2+yi-yc2值，找到最小的值，即为最近的点，其中，xi,yi表示所有点集中第i个点的坐标位置，xc,yc表示车体坐标位置，从第一象限和第三象限各找一个最近点，从点集中去掉这两个点1m范围内的所有点； S22：采用IMU惯性测量单元，对加速度做二次积分得到车体的偏向角，若满足最近点与车体的连线与IMU得到的偏向角的延长线之间的夹角大于阈值θthreshold，则进入步骤S23；若不满足，则重新进入步骤S21中删点，即重新计算点集中剩余的点，在剩余的点中找到最近的点，删除最近点1m范围内的所有点，直到满足最近点与车体的连线与IMU得到的偏转角之间的角度大于阈值θthreshold； S23：计算最近的两个点与车体连线的矢量和，得到的矢量和生成直线的角度就是前瞻角； 步骤S3具体实现步骤为： S31：直角坐标系下保留y0的点，也就是车体前面的点，根据极坐标系找两个角度最小的点，即极坐标下θ最小的点和θ最大的点，将智能车前方最左侧和最右侧最小角度的点做基准点，将这个范围内的所有点分割成多份栅格； S32：计算多份栅格中每份占的点，去掉有点的栅格份，找到多份栅格中为空的份，将相邻空份合并，搜索得到最大的空份，找到这个合成后最大栅格进行占位，取最大栅格的中线，该中线的角度即为通过栅格动态占位算法计算得到的栅格动态占位角； 步骤S4具体实现步骤为： S41：直角坐标系下只保留y0的点，对这些点通过k-means或DBSCAN聚类算法对点实现聚类操作，输出聚类中心； S42：取聚类后的最近的两个点与智能车中心点连接线进行矢量叠加，得到聚类的角度。

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