速度控制方法、装置、控制设备及存储介质与流程

文档序号:30203704发布日期:2022-05-31 08:18阅读:87来源:国知局
速度控制方法、装置、控制设备及存储介质与流程

1.本发明实施例涉及驾驶控制技术领域,尤其涉及一种速度控制方法、装置、控制设备及存储介质。


背景技术:

2.近年来自动驾驶技术飞速发展,在自动驾驶的应用场景中,需要解决的首要问题就是合理控制车辆的速度,使其在良好的路况中稳定行驶,并在有障碍物的情况下能够及时减速或者刹车,从而有效躲避障碍物。
3.目前的速度控制方法,主要是将和主车规划的路径有交集的障碍物全部映射到位移-时间(st)图中,然后在st图中进行速度规划。
4.在实现本发明的过程中,发现现有技术中至少存在如下技术问题:上述速度规划方法具有局限性,一旦主车的路径与障碍物的轨迹有交集,很容易导致速度规划失败。例如对于低速自动驾驶车辆,由于行驶速度较低,很多时候走到路口的一半时就变为红灯,两侧的车辆开始行驶,这种情况下,一旦该车辆的路径与两侧的车辆的路径有交集,则会引发急停,导致速度规划失败。但实际上,该车辆与两侧的车辆并不一定同时到达相同的位置,可能不会发生碰撞。因此,目前的速度控制方法灵活性差,可靠性偏低。


技术实现要素:

5.本发明实施例提供了一种速度控制方法、装置、控制设备及存储介质,以实现灵活控制行驶速度,提高速度控制的可靠性。
6.第一方面,本发明实施例提供了一种速度控制方法,包括:
7.确定车辆行驶方向两侧的动态障碍物的运动轨迹与所述车辆的行驶轨迹之间的轨迹交点;
8.预测所述轨迹交点中首个发生实际碰撞的碰撞点;
9.根据所述车辆以及所述动态障碍物在所述碰撞点处对应的碰撞部位控制所述车辆的行驶速度。
10.可选的,在确定车辆行驶方向两侧的动态障碍物的运动轨迹与所述车辆的行驶轨迹之间的轨迹交点之前,还包括:
11.检测所述车辆行驶方向两侧符合轨迹碰撞条件的动态障碍物;
12.其中,所述轨迹碰撞条件包括以下至少之一:
13.所述动态障碍物对所述车辆的安全区域的侵入范围超过设定阈值;
14.所述动态障碍物的运动方向与所述车辆的行驶方向的夹角属于设定角度范围。
15.可选的,所述轨迹碰撞条件包括所述动态障碍物对所述车辆的安全区域的侵入范围超过设定阈值;
16.所述检测车辆行驶方向两侧符合轨迹碰撞条件的动态障碍物,包括:
17.确定所述车辆的安全区域的第一边界和第二边界,所述第一边界和所述第二边界
分别垂直于所述车辆的行驶方向;
18.根据所述第一边界和所述第二边界,计算所述车辆行驶方向两侧的动态障碍物对所述安全区域的侵入范围;
19.若所述侵入范围超过所述设定阈值,则所述动态障碍物为符合轨迹碰撞条件的动态障碍物。
20.可选的,所述确定所述车辆的安全区域的第一边界和第二边界,包括:
21.将所述车辆沿与所述行驶方向垂直的方向平移一段距离,根据所述车辆在所述行驶方向上的两个边界点的平移前后的位置,确定两条垂直于所述行驶方向的延长线;
22.若各所述延长线之间包括不可跨越的道路线标志,则将与所述动态障碍物相邻的延长线和所述道路线分别作为所述安全区域的第一边界和第二边界;
23.否则,将各所述延长线分别作为所述安全区域的第一边界和第二边界。
24.可选的,所述预测所述轨迹交点中首个发生实际碰撞的碰撞点,包括:
25.按照时序关系遍历所述轨迹交点,确定所述动态障碍物运动至当前遍历的轨迹交点所需的时间;
26.计算所述车辆在所述时间内行驶的目的位置;
27.若所述目的位置与所述轨迹交点一致,则将所述当前遍历的轨迹交点作为所述碰撞点并停止遍历。
28.可选的,在计算所述车辆在所述时间内行驶的目的位置之前,所述方法还包括:
29.计算所述车辆在所述时间内的行驶距离;
30.若所述行驶距离小于距离阈值,则触发执行计算所述车辆在所述时间内行驶的目的位置的操作。
31.可选的,根据所述车辆以及所述动态障碍物在所述碰撞点处对应的碰撞部位控制所述车辆的行驶速度,包括:
32.根据所述车辆以及所述动态障碍物在所述碰撞点处对应的姿态确定对应的碰撞部位;
33.根据所述碰撞部位控制所述车辆的行驶速度。
34.可选的,所述根据所述车辆以及所述动态障碍物在所述碰撞点处对应的姿态确定对应的碰撞部位,包括:
35.保持所述车辆在所述碰撞点处对应的姿态不变,将所述动态障碍物以在所述碰撞点处对应的姿态,按照设定步长沿与运动方向相反的方向平移,得到在每个平移位置所述车辆与所述动态障碍物的交叠部位;
36.将各所述交叠部位中最小的交叠部位作为所述车辆以及所述动态障碍物在所述碰撞点处对应的碰撞部位。
37.可选的,所述根据所述碰撞部位控制所述车辆的行驶速度,包括:
38.若所述碰撞部位位于所述车辆的中心线的第一侧,则降低所述车辆的行驶速度;
39.若所述碰撞部位位于所述车辆的中心线的第二侧,则保持所述车辆当前的行驶速度。
40.第二方面,本发明实施例还提供了一种速度控制装置,包括:
41.确定模块,用于确定车辆行驶方向两侧的动态障碍物的运动轨迹与所述车辆的行
驶轨迹之间的轨迹交点;
42.预测模块,用于预测所述轨迹交点中首个发生实际碰撞的碰撞点;
43.控制模块,用于根据所述车辆以及所述动态障碍物在所述碰撞点处对应的碰撞部位控制所述车辆的行驶速度。
44.第三方面,本发明实施例还提供了一种控制设备,包括:
45.一个或多个处理器;
46.存储装置,用于存储一个或多个程序;
47.所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现本发明实施例提供的速度控制方法。
48.第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的速度控制方法。
49.本发明实施例提供了一种速度控制方法、装置、控制设备及存储介质,首先确定车辆行驶方向两侧的动态障碍物的运动轨迹与车辆的行驶轨迹之间的轨迹交点;然后预测轨迹交点中首个发生实际碰撞的碰撞点;最后根据车辆以及动态障碍物在碰撞点处对应的碰撞部位控制车辆的行驶速度。本实施例通过根据所预测的首个实际碰撞点,确定车辆与两侧障碍物发生碰撞的部位,并据此控制车辆的行驶速度的方法,能够保证及时预测碰撞的发生,并且还针对碰撞部位灵活的控制车辆速度,避免了不必要的变速或刹车等情况,从而有效提高了车辆速度控制的可靠性以及行驶的安全性。
附图说明
50.图1为本发明实施例提供的一种速度控制方法的流程示意图;
51.图2为本发明实施例提供的一种速度控制方法的流程示意图;
52.图3为本发明实施例提供的一种车辆的安全区域的示意图;
53.图4为本发明实施例提供的一种确定碰撞部位的实现示意图;
54.图5为本发明实施例提供的一种速度控制装置的结构示意图;
55.图6为本发明实施例提供的一种控制设备的结构示意图。
具体实施方式
56.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
57.在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理,但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。此外,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
58.本发明使用的术语“包括”及其变形是开放性包括,即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”。
59.需要注意,本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对相应内容进行区分,并非用于限定顺序或者相互依存关系。
60.需要注意,本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的,本领域技术人员应当理解,除非在上下文另有明确指出,否则应该理解为“一个或多个”。
61.图1为本发明实施例提供的一种速度控制方法的流程示意图,该方法可适用于对车辆的速度进行控制的情况,例如,自动驾驶车辆可根据与障碍物碰撞的预测结果控制行驶速度。该方法可以由速度控制装置来执行,其中该装置可由软件和/或硬件实现,并一般集成在控制设备上,控制设备可以是车辆内部具有数据处理能力的设备,也可以是可与车辆交互从而控制车辆行驶速度的设备。在本实施例中控制设备包括但不限于:整车控制器、车机、计算机和车辆的互联终端等设备。需要说明的是,如无特别说明,本实施例中的车辆指被控制设备控制行驶速度的车辆。
62.如图1所示,本发明实施例提供的一种速度控制方法,该方法包括如下步骤:
63.s110、确定车辆行驶方向两侧的动态障碍物的运动轨迹与所述车辆的行驶轨迹之间的轨迹交点。
64.在本实施例中,动态障碍物可以指位于车辆行驶方向两侧的运动中的物体,例如在道路上行驶的车辆等,动态障碍物在运动过程中可能会与车辆产生碰撞,动态障碍物可以为一个或多个。车辆行驶方向两侧可理解为,以车辆行驶方向所在直线为基准线,位于该基准线的左侧和右侧的区域,该区域内运动中的物体当前不在车辆的正前方或正后方,但在后续运动过程中,如果其运动轨迹与车辆行驶轨迹存在轨迹交点,则说明该物体可能会与车辆发生碰撞。可以理解的是,位于车辆行驶方向两侧的区域也可以设置一定的范围,如可以是以车辆行驶方向所在直线为基准线、以车辆中心为中心点,此基准线的两侧区域中位于此中心点周围一定半径范围内的区域,将该区域内运动中的物体为动态障碍物。此处对车辆行驶方向两侧的区域不作限定,可根据实际需求和实际道路情况进行设置。
65.其中,在确定车辆行驶方向两侧的动态障碍物的运动轨迹与车辆的行驶轨迹之间的轨迹交点之前,可以先检测并确定车辆行驶方向两侧的动态障碍物,然后根据动态障碍物的运动轨迹预测其是否会与车辆发生碰撞而影响车辆行驶,从中过滤出会与车辆发生碰撞的动态障碍物,作为控制行驶速度的依据。例如,可以根据车辆行驶方向两侧的动态障碍物的运动方向、运动速度和/或加速度等检测动态障碍物。
66.运动轨迹可以指动态障碍物在设定时段内或者在车辆周围设定范围内的位置变化轨迹,动态障碍物的运动轨迹可以是预先设定的,也可以由动态障碍物通过车联网通知给车辆,也可以由车辆根据动态障碍物的运动方向、运动速度和/或加速度等行驶信息预测得到。行驶轨迹可以指根据车辆在设定时段内或者在车辆周围设定范围内的位置变化轨迹,可以由控制设备自动规划。轨迹交点可以指动态障碍物的运动轨迹与车辆的行驶轨迹之间相交的交点,也就是说,车辆在沿行驶轨迹行驶以及动态障碍物沿运动轨迹运动的过程中都会经过该交点,如果车辆和动态障碍物同时到达该交点,则该交点为一个实际发生碰撞的点,即碰撞点;如果车辆和动态障碍物不是同时到达该交点,则该交点不是实际发生碰撞的点,不会影响到车辆的行驶速度。其中,所确定的轨迹交点可以为一个或多个,例如,若动态障碍物为一个,则轨迹交点可能为1个;若动态障碍物为多个,则轨迹交点可能为多个。
67.s120、预测所述轨迹交点中首个发生实际碰撞的碰撞点。
68.在本实施例中,在所确定的轨迹交点为一个的情况下,直接预测在该轨迹交点处车辆与动态障碍物是否会发生实际碰撞,如果是,则该轨迹交点即为碰撞点,控制设备需要据此控制车辆提前变速或者制动等,以避免碰撞;否则,该轨迹交点不是实际的碰撞点,车辆可以按照原计划的行驶速度行驶。在所确定的轨迹交点为多个的情况下,可以按照各轨迹交点的时间先后顺序,依次预测车辆与动态障碍物最先在哪个轨迹交点发生实际碰撞,根据最先发生实际碰撞的情况控制行驶速度。其中,第一个或者最先被确定为能够发生实际碰撞的轨迹交点为首个发生实际碰撞的碰撞点。
69.本步骤中,可以按照时间顺序遍历每一个轨迹交点,得到首个发生实际碰撞的碰撞点。此处对如何预测轨迹交点中的碰撞点的方法不作限定。例如,对于一个轨迹交点,可以根据车辆与动态障碍物各自的行驶速度来计算到达轨迹交点所需的时间,如果所需的时间相等,说明该轨迹交点为首个发生实际碰撞的碰撞点;也可以根据动态障碍物运动至该轨迹交点的时间以及车辆的行驶速度,计算车辆在这段时间内是否也会行驶到该轨迹交点,如果是,说明该轨迹交点为首个发生实际碰撞的碰撞点。
70.s130、根据所述车辆以及所述动态障碍物在所述碰撞点处对应的碰撞部位控制所述车辆的行驶速度。
71.在本实施例中,碰撞部位可以指车辆与动态障碍物在碰撞点发生碰撞时接触的部位。例如,以车辆的车身中心线(该中心线经过车辆的中心点并垂直于车辆行驶方向)为例说明,碰撞部位可以为车辆中心线的前方,如车头或车侧前方等,也可以为车辆中心线的后方,如车尾或侧后方等。
72.不同的碰撞部位对应于不同的车辆行驶速度的控制策略。示例性的,若碰撞部位为车辆中心线的前方,则可以表明车辆可能会在所预测的碰撞点主动撞击到动态障碍物,此时需要调整车辆自身的行驶速度,如降低车辆的行驶速度或者进行制动,以避免主动碰撞到动态障碍物。若碰撞部位为车辆中心线的后方,则可以表明车辆可能会在所预测的碰撞点,被动态障碍物撞击到,属于被动状态,此时车辆可以继续保持当前的行驶速度,而无需为躲避障碍调整速度。在此基础上,根据车辆以及动态障碍物在所预测的首个碰撞点处对应的碰撞部位,来对应控制车辆的行驶速度。
73.本发明实施例提供的一种速度控制方法,首先确定车辆行驶方向两侧的动态障碍物的运动轨迹与车辆的行驶轨迹之间的轨迹交点;然后预测轨迹交点中首个发生实际碰撞的碰撞点;最后根据车辆以及动态障碍物在碰撞点处对应的碰撞部位控制车辆的行驶速度。该方法通过根据所预测的首个实际碰撞点,确定车辆与两侧障碍物发生碰撞的部位,并据此控制车辆的行驶速度,能够保证及时预测碰撞的发生,并且还针对碰撞部位灵活的控制车辆速度,避免了不必要的变速或刹车等情况,从而有效提高了车辆速度控制的可靠性和行驶安全性。
74.图2为本发明实施例提供的一种速度控制方法的流程示意图,本实施例在上述各实施例的基础上进行细化。在本实施例中,对检测车辆行驶方向两侧符合轨迹碰撞条件的动态障碍物、对首个发生实际碰撞的碰撞点的预测、以及根据碰撞部位对车辆的行驶速度控制的过程进行了具体描述。需要说明的是,未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述任意实施例。
75.如图2所示,本发明实施例提供的一种速度控制方法,该方法包括如下步骤:
76.s210、检测所述车辆行驶方向两侧符合轨迹碰撞条件的动态障碍物。
77.在本实施例中,轨迹碰撞条件可以指用于判定车辆行驶方向两侧的动态障碍物沿运动轨迹以及车辆沿自身的行驶轨迹行驶过程中会发生实际碰撞的条件;根据轨迹碰撞条件可以过滤出碰撞概率较大的动态障碍物。其中,轨迹碰撞条件包括以下至少之一:动态障碍物对车辆的安全区域的侵入范围超过设定阈值;动态障碍物的运动方向与车辆的行驶方向的夹角属于设定角度范围。
78.在一实施例中,安全区域可以指车辆在垂直于行驶方向的方向经过平移所得到的区域,该区域可以位于车辆行驶方向的两侧。侵入范围可以指动态障碍物的车身进入安全区域的大小范围。设定阈值可以指所预先设定的一个动态障碍物可侵入车辆安全区域的范围的最大值,阈值可根据实际需求进行设定,此处对此不作限定。例如,可以将阈值设定为车辆车身面积的一半或车身长度的一半,在此基础上,若动态障碍物对车辆的安全区域的侵入范围超过了设定阈值,则可以判定该动态障碍物符合轨迹碰撞条件。
79.可选的,轨迹碰撞条件包括动态障碍物对车辆的安全区域的侵入范围超过设定阈值;检测车辆行驶方向两侧符合轨迹碰撞条件的动态障碍物,包括:确定车辆的安全区域的第一边界和第二边界,第一边界和第二边界分别垂直于车辆的行驶方向;根据第一边界和第二边界,计算车辆行驶方向两侧的动态障碍物对所述安全区域的侵入范围;若侵入范围超过设定阈值,则动态障碍物为符合轨迹碰撞条件的动态障碍物。
80.其中,车辆的安全区域包括两条边界线,为第一边界和第二边界,这两条边界线分别垂直于车辆的行驶方向。第一边界和第二边界可以根据车辆的车身长度以及实际道路情况而确定,例如,车身长度为5m,则可以将包含车辆在内的在行驶方向上跨越5.5m的两条边界所划出的区域作为安全区域。示例性的,若安全区域内没有其他道路线标志或者所存在的道路线标志允许车辆跨越(如虚线等标志),则安全区域在行驶方向上的上下边界为第一边界和第二边界;若安全区域内存在其他道路线标志且该道路线标志不允许车辆跨越,如双黄线、隔离栏等标志,则将该道路线标志作为第一边界或第二边界。根据所确定的第一边界和第二边界,计算车辆行驶方向两侧的动态障碍物对安全区域的侵入范围,若所计算出的侵入范围超过了设定阈值,则可以将该动态障碍物过滤出来作为所检测到的符合轨迹碰撞条件的动态障碍物。
81.可选的,确定车辆的安全区域的第一边界和第二边界,包括:将车辆沿与行驶方向垂直的方向平移一段距离,根据车辆在行驶方向上的两个边界点的平移前后的位置,确定两条垂直于行驶方向的延长线;若各延长线之间包括不可跨越的道路线标志,则将与动态障碍物相邻的延长线和道路线分别作为安全区域的第一边界和第二边界;否则,将各延长线分别作为安全区域的第一边界和第二边界。
82.其中,所平移的一段距离,其大小可以为车辆当前所行驶道路的宽度或者车辆的车身宽度等,也可以根据实际需求和道路情况灵活设定,此处对该段距离的大小不作限定。车辆在行驶方向上的两个边界点,可以认为是车辆对于行驶方向正前方的边界点以及车辆正后方的边界点,或者是车头以及车位最突出的位置中的点等。不可跨越的道路线标志可以指道路中不允许车辆跨越变道的道路线(如双黄线、实线)或者是隔离栏等道路护栏设施。
83.在确定车辆的安全区域的第一边界和第二边界时,首先可以将车辆沿着与自身行驶方向垂直的方向平移一段距离,其中可以以车辆自身为中心点,左右平移一段距离;然后,根据车辆在行驶方向上的两个边界点的平移前后的位置,确定两条垂直于行驶方向的延长线;最后,根据各个延长线之间的道路标志情况确定安全区域的第一边界和第二边界,若各延长线之间包括不可跨越的道路线标志,则将与动态障碍物相邻的延长线(动态障碍物与该延长线之间不包括道路线)和道路线(该道路线可以为实际的地面道路线、或隔离栏所映射的道路线)分别作为安全区域的第一边界和第二边界;若各延长线之间不包括不可跨越的道路线标志或所包括的道路线标志可跨越,则将各延长线分别作为安全区域的第一边界和第二边界。
84.图3为本发明实施例提供的一种车辆的安全区域的示意图。如图3所示,obs1表示动态障碍物1,obs2表示动态障碍物2,车辆沿道路的方向行驶,停止线(stop line)主要出现在路口;虚线圆所在范围为以车辆为中心点的设定半径内的范围,在该虚线圆范围内,以车辆行驶方向为基准线(即图中与车辆行驶方向的箭头重合的虚线),该基准线左侧和右侧的范围即为车辆行驶方向的两侧。假设设定阈值为动态障碍物车身长度的一半,对于动态障碍物1,其所对应的安全区域的第一边界和第二边界分别为车辆平移得到的两条延长线(即图3中的延长线1和延长线2),对车辆的安全区域的侵入范围小于设定阈值,故不符合轨迹碰撞条件,不用过滤;对于动态障碍物2,其所对应的安全区域的第一边界和第二边界分别为延长线1和道路线(即双黄线或隔离栏所在道路线),对车辆的安全区域的侵入范围超过车身长度的一半,符合轨迹碰撞条件,需要进一步判断是否会发生实际碰撞。
85.在一实施例中,根据车辆和动态障碍物的方向向量可以确定两者方向之间的夹角,具体的,假设车辆的行驶方向的方向向量为a,动态障碍物的运动方向的方向向量为b,则根据a和b这两个方向向量可以计算得到动态障碍物的运动方向与车辆的行驶方向之间的夹角θ。设定角度范围可以指所预先设定的一个角度范围。通常情况下,若夹角θ为钝角,则车辆与动态障碍物可能不会发生碰撞,若夹角θ小于等于90度,则可能会发生碰撞,因此设定角度范围可以为其中θ1≥0;此处对角度范围的设定不作限定,可根据实际需求灵活设定。在此基础上,若动态障碍物的运动方向与车辆的行驶方向的夹角属于设定角度范围(即夹角θ在设定角度范围之内),则可以判定该动态障碍物符合轨迹碰撞条件。
86.如图3所示,动态障碍物2运动方向与车辆行驶方向夹角属于设定角度范围,故可以过滤出来以作为所检测到的符合轨迹碰撞条件的动态障碍物,进一步分析是否会发生实际碰撞。
87.在上述实施例的基础上,将在车辆行驶方向两侧所检测到的符合至少一个轨迹碰撞条件的动态障碍物过滤出来,如可以根据一个轨迹碰撞条件过滤出符合条件的动态障碍物,也可以两个轨迹碰撞条件相结合,以此来过滤出符合条件的动态障碍物,以待后续根据所过滤出来的动态障碍物的运动轨迹进行相应的车辆速度控制。在此基础上,可进一步根据动态障碍物对车辆的安全区域的侵入范围和/或动态障碍物的运动方向与车辆的行驶方向的夹角,过滤得到发生实际碰撞概率较大的动态障碍物,对发生实际碰撞概率较大的动态障碍物进一步预测碰撞点和碰撞部位以控制行驶速度即可,对于发生实际碰撞概率较小的动态障碍物无需进一步预测,从而降低计算量,提高碰撞点和碰撞部位预测以及行驶速
度控制的效率和实时性。
88.需要说明的是,本实施例中的轨迹碰撞条件也包括:动态障碍物的运动轨迹与车辆的行驶轨迹之间存在轨迹交点。
89.s220、确定车辆行驶方向两侧的动态障碍物的运动轨迹与所述车辆的行驶轨迹之间的轨迹交点。
90.在本实施例中,根据所检测到的车辆行驶方向两侧符合轨迹碰撞条件的动态障碍物,确定动态障碍物的运动轨迹与车辆的行驶轨迹之间的轨迹交点。
91.s230、按照时序关系遍历所述轨迹交点,确定所述动态障碍物运动至当前遍历的轨迹交点所需的时间。
92.在本实施例中,时序关系可以指时间先后顺序,对于所确定的多个轨迹交点,按照时间的先后顺序进行遍历。在遍历的过程中,根据当前遍历轨迹交点所对应的动态障碍物的行驶速度来确定动态障碍物运动至该轨迹交点所需的时间。
93.s240、计算所述车辆在所述时间内行驶的目的位置。
94.在本实施例中,在上述所确定的时间内,车辆在行驶路径将会行驶到目的位置,如果该目的位置与当前遍历的轨迹交点一致,说明在上述所确定的时间内,车辆和动态障碍物会同时到达该轨迹交点,即发生实际碰撞。
95.s250、判断所述目的位置与所述轨迹交点是否一致,若是,则执行s260;若否,则返回执行s230。
96.在本实施例中,根据当前所遍历的轨迹交点所处的位置,来判断所计算的目的位置与该轨迹交点是否一致,若一致,则表明在上述所确定的时间内,车辆与该轨迹交点所对应的动态障碍物会在当前遍历的轨迹交点处发生实际碰撞,可以继续执行下一步,即将当前遍历的轨迹交点作为首个发生实际碰撞的碰撞点并停止遍历;若不一致,则返回执行s230,按照时间顺序继续进行下一个轨迹交点的遍历。
97.s260、将所述当前遍历的轨迹交点作为首个发生实际碰撞的碰撞点并停止遍历。
98.s270、根据所述车辆以及所述动态障碍物在所述碰撞点处对应的姿态确定对应的碰撞部位。
99.在本实施例中,在碰撞点处对应的姿态可以指车辆与动态障碍物在碰撞点处发生碰撞时两车的碰撞姿势,与车辆和动态障碍物的形状、大小、轨迹和朝向等有关。在此基础上,根据两车的碰撞姿势,可以得出相对应的碰撞部位。
100.可选的,根据车辆以及动态障碍物在碰撞点处对应的姿态确定对应的碰撞部位,包括:保持车辆在碰撞点处对应的姿态不变,将动态障碍物以在碰撞点处对应的姿态,按照设定步长沿与运动方向相反的方向平移,得到在每个平移位置车辆与动态障碍物的交叠部位;将各交叠部位中最小的交叠部位作为车辆以及动态障碍物在碰撞点处对应的碰撞部位。
101.其中,交叠部位可以指在平移过程中车辆与动态障碍物相互重叠的部分。最小的交叠部位可以认为是指在平移过程中车辆与动态障碍物相互重叠最小的部分;此时如果再继续平移,车辆与动态障碍物之间就没有接触重叠的部分,因此可将该最小的交叠部位作为车辆与动态障碍物在碰撞点处发生碰撞时所对应的碰撞部位。平移主要指将动态障碍物按照设定步长沿与运动方向相反的方向平移,步长可以根据实际需求进行设定,此处对此
不作限定。
102.图4为本发明实施例提供的一种确定碰撞部位的实现示意图。如图4所示,x轴的正轴方向为车辆的行驶方向,y轴所在直线为车辆的车身中心线(该中心线经过车辆的中心点,且垂直于车辆行驶方向,即垂直于x轴方向),箭头a所示方向为动态障碍物obs的运动方向。如图4(a)所示,将obs按照设定步长沿与箭头a所示方向相反的方向(即图中的虚线箭头所指方向)平移,直至平移至如图4(b)所示的车辆与动态障碍物的交叠部位最小为止,此时该最小的交叠部位为车辆以及动态障碍物在碰撞点处对应的碰撞部位。需要说明的是,各交叠部位中最小的交叠部位对应的平移位置,也可以理解为在平移过程中,存在交叠部位的最后一个平移位置,该平移位置可以视为动态障碍物与车辆刚发生碰撞的位置,此时的姿态即为车辆与动态障碍物的碰撞姿态。
103.s280、根据所述碰撞部位控制所述车辆的行驶速度。
104.在本实施例中,根据不同的碰撞部位相应的控制车辆的行驶速度。
105.可选的,根据碰撞部位控制车辆的行驶速度,包括:若碰撞部位位于车辆的中心线的第一侧,则降低车辆的行驶速度;若碰撞部位位于车辆的中心线的第二侧,则保持车辆当前的行驶速度。
106.其中,车辆的中心线可以指垂直于车辆行驶方向并位于车身中心的直线。第一侧和第二侧可以分别指以车辆中心线为中心的车辆前端部分和后端部分。
107.若碰撞部位位于车辆的中心线的第一侧,则可以表明车辆可能会在碰撞点主动撞击到动态障碍物,为了避免之后的主动撞击可以主动降低车辆的行驶速度或者刹车,也就是说,若碰撞部位位于车辆的中心线的第一侧,则将对应的动态障碍物过滤出来,根据所预测的碰撞部位控制车辆的行驶速度。若碰撞部位位于车辆的中心线的第二侧,则可以表明在碰撞点动态障碍物会主动撞击到车辆,动态障碍物会根据实际情况做出相应的行驶调整,而车辆保持当前的行驶速度,继续按照原有的行驶规划路径行驶即可。
108.在一实施例中,在计算车辆在时间内行驶的目的位置之前,方法还包括:计算车辆在时间内的行驶距离;若行驶距离小于距离阈值,则触发执行计算车辆在时间内行驶的目的位置的操作。
109.其中,距离阈值可以指根据车辆速度、车辆减速度、和/或车辆制动力等信息所确定的一个感兴趣的距离范围,控制范围可针对在该距离阈值内发生的碰撞控制车辆行驶速度。例如若车辆当前速度较小,车辆制动力(即刹车能力)较强,说明车辆减速或刹车至停止所需要的距离较小,则可以相应的将距离阈值设置的较小,如10m;反之,可以相应的将距离阈值设置的较大。距离阈值可以根据实际情况灵活设定,此处对此不作限定。
110.首先根据车辆的当前行驶速度来计算车辆在上述所确定的时间内的行驶距离,在此基础上,根据所计算的车辆行驶距离,来判断该行驶距离是否小于所设定的距离阈值。若是,则触发进行下一步,即计算车辆在上述所确定的时间内行驶的目的位置;若否,说明短期内不会发生碰撞,则忽略当前的轨迹交点,按照时间顺序继续进行下一个轨迹交点的遍历。
111.这种情况下,s240可以替换为:计算车辆在所述时间内的行驶距离,并判断行驶距离是否小于距离阈值,若是,则触发执行计算车辆在时间内行驶的目的位置的操作,并执行s250;若否,则返回执行s230。
112.在一实施例中,也可以根据车辆速度、车辆减速度、和/或车辆制动力等信息所预先设置一个感兴趣的时间阈值,例如若车辆制动力较强,可以在短时间内快速刹车,则可以相应的将时间阈值设置的较小,反之,则可以相应的将时间阈值设置的较大,此处对时间阈值的设置不作限定。在此基础上,若在s230中动态障碍物运动至当前遍历的轨迹交点所需的时间小于时间阈值,则触发执行s240计算在所确定的时间内车辆行驶的目的位置的操作,否则,说明短期内不会发生碰撞,则返回执行s230,忽略当前的轨迹交点,按照时间顺序继续进行下一个轨迹交点的遍历。
113.可以理解的是,上述的距离阈值和时间阈值也可以同时设置。在此基础上,通过设置距离阈值和/或时间阈值,能够对短期内即将发生的碰撞情况进行提前预判,根据预判结果能够对轨迹交点所对应的动态障碍物进行一定的过滤,而对于不在距离阈值和/或时间阈值之内的轨迹交点,即便会发生碰撞也不是短期内的,即控制设备还有足够的反应时间,可以再下一次预测时再根据最新的实时路况进行预测和控制,从而避免不必要的刹车或变速等情况的发生。
114.本发明实施例提供的一种速度控制方法,该方法首先通过轨迹碰撞条件以初步过滤出符合条件的动态障碍物,得到发生实际碰撞概率较大的动态障碍物,然后通过依次遍历车辆与所过滤的动态障碍物的轨迹交点来预测首个碰撞点。在此基础上,对发生实际碰撞概率较大的动态障碍物进一步预测碰撞点和碰撞部位以控制行驶速度即可,对于发生实际碰撞概率较小的动态障碍物无需进一步预测。通过对动态障碍物进行多重过滤,降低了计算量,提高碰撞点和碰撞部位预测以及行驶速度控制的效率和实时性。此外,根据碰撞部位可以确定车辆是主动碰撞动态障碍物还是被碰撞,据此控制车辆在必要时变速或制动等,能够进一步有效提高车辆速度控制的灵活性和可靠性。
115.图5为本发明实施例提供的一种速度控制装置的结构示意图,该装置可由软件和/或硬件实现。如图5所示,该装置包括:确定模块310、预测模块320以及控制模块330;
116.其中,确定模块310,用于确定车辆行驶方向两侧的动态障碍物的运动轨迹与所述车辆的行驶轨迹之间的轨迹交点;
117.预测模块320,用于预测所述轨迹交点中首个发生实际碰撞的碰撞点;
118.控制模块330,用于根据所述车辆以及所述动态障碍物在所述碰撞点处对应的碰撞部位控制所述车辆的行驶速度。
119.在本实施例中,该装置首先通过;其次通过确定模块,确定车辆行驶方向两侧的动态障碍物的运动轨迹与车辆的行驶轨迹之间的轨迹交点;然后通过预测模块,预测轨迹交点中首个发生实际碰撞的碰撞点;最后通过控制模块,根据车辆以及动态障碍物在碰撞点处对应的碰撞部位控制车辆的行驶速度。该装置通过根据所预测的首个实际碰撞点,确定车辆与两侧障碍物发生碰撞的部位,并据此控制车辆的行驶速度,能够保证及时预测碰撞的发生,并且还针对碰撞部位灵活的控制车辆速度,避免了不必要的变速或刹车等情况的发生,从而有效提高了车辆速度控制的灵活性和可靠性。
120.可选的,所述装置还包括:
121.障碍物检测模块,用于在确定车辆行驶方向两侧的动态障碍物的运动轨迹与所述车辆的行驶轨迹之间的轨迹交点之前,检测所述车辆行驶方向两侧符合轨迹碰撞条件的动态障碍物;
122.其中,所述轨迹碰撞条件包括以下至少之一:
123.所述动态障碍物对所述车辆的安全区域的侵入范围超过设定阈值;
124.所述动态障碍物的运动方向与所述车辆的行驶方向的夹角属于设定角度范围。
125.可选的,所述轨迹碰撞条件包括所述动态障碍物对所述车辆的安全区域的侵入范围超过设定阈值;
126.在上述实施例的基础上,障碍物检测模块具体包括:
127.边界确定单元,用于确定所述车辆的安全区域的第一边界和第二边界,所述第一边界和所述第二边界分别垂直于所述车辆的行驶方向;
128.范围计算单元,用于根据所述第一边界和所述第二边界,计算所述车辆行驶方向两侧的动态障碍物对所述安全区域的侵入范围;
129.范围判定单元,用于若所述侵入范围超过所述设定阈值,则所述动态障碍物为符合轨迹碰撞条件的动态障碍物。
130.可选的,边界确定单元具体包括:
131.延长线确定子单元,用于将所述车辆沿与所述行驶方向垂直的方向平移一段距离,根据所述车辆在所述行驶方向上的两个边界点的平移前后的位置,确定两条垂直于所述行驶方向的延长线;
132.第一确定子单元,用于若各所述延长线之间包括不可跨越的道路线标志,则将与所述动态障碍物相邻的延长线和所述道路线分别作为所述安全区域的第一边界和第二边界;
133.第二确定子单元,用于若各所述延长线之间不包括不可跨越的道路线标志,将各所述延长线分别作为所述安全区域的第一边界和第二边界。
134.可选的,预测模块320具体包括:
135.遍历单元,用于按照时序关系遍历所述轨迹交点,确定所述动态障碍物运动至当前遍历的轨迹交点所需的时间;
136.位置计算单元,用于计算所述车辆在所述时间内行驶的目的位置;
137.遍历停止单元,用于若所述目的位置与所述轨迹交点一致,则将所述当前遍历的轨迹交点作为所述碰撞点并停止遍历。
138.可选的,预测模块320具体还包括:
139.距离计算单元。用于在计算所述车辆在所述时间内行驶的目的位置之前,计算所述车辆在所述时间内的行驶距离;
140.执行单元,用于若所述行驶距离小于距离阈值,则触发执行计算所述车辆在所述时间内行驶的目的位置的操作。
141.可选的,控制模块330具体包括:
142.碰撞部位确定单元,用于根据所述车辆以及所述动态障碍物在所述碰撞点处对应的姿态确定对应的碰撞部位;
143.速度控制单元,用于根据所述碰撞部位控制所述车辆的行驶速度。
144.可选的,碰撞部位确定单元具体包括:
145.交叠部位确定子单元,用于保持所述车辆在所述碰撞点处对应的姿态不变,将所述动态障碍物以在所述碰撞点处对应的姿态,按照设定步长沿与运动方向相反的方向平
移,得到在每个平移位置所述车辆与所述动态障碍物的交叠部位;
146.碰撞部位确定子单元,用于将各所述交叠部位中最小的交叠部位作为所述车辆以及所述动态障碍物在所述碰撞点处对应的碰撞部位。
147.可选的,速度控制单元具体包括:
148.速度降低子单元,用于若所述碰撞部位位于所述车辆的中心线的第一侧,则降低所述车辆的行驶速度;
149.速度保持子单元,用于若所述碰撞部位位于所述车辆的中心线的第二侧,则保持所述车辆当前的行驶速度。
150.上述速度控制装置可执行本发明任意实施例所提供的速度控制方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
151.图6为本发明实施例提供的一种控制设备的结构示意图。如图6所示,本发明实施例提供的控制设备包括:一个或多个处理器41和存储装置42;该控制设备中的处理器41可以是一个或多个,图6中以一个处理器41为例;存储装置42用于存储一个或多个程序;所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器41执行,使得所述一个或多个处理器41实现如本发明实施例中任一项所述的速度控制方法。
152.所述控制设备还可以包括:输入装置43和输出装置44。
153.控制设备中的处理器41、存储装置42、输入装置43和输出装置44可以通过总线或其他方式连接,图6中以通过总线连接为例。
154.该控制设备中的存储装置42作为一种计算机可读存储介质,可用于存储一个或多个程序,所述程序可以是软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例所提供速度控制方法对应的程序指令/模块(例如,附图5所示的速度控制装置中的模块,包括:确定模块310、预测模块320以及控制模块330)。处理器41通过运行存储在存储装置42中的软件程序、指令以及模块,从而执行控制设备的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例中速度控制方法。
155.存储装置42可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据控制设备的使用所创建的数据等。此外,存储装置42可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储装置42可进一步包括相对于处理器41远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至控制设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
156.输入装置43可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与控制设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置44可包括显示屏等显示设备。
157.并且,当上述控制设备所包括一个或者多个程序被所述一个或者多个处理器41执行时,程序进行如下操作:确定车辆行驶方向两侧的动态障碍物的运动轨迹与所述车辆的行驶轨迹之间的轨迹交点;预测所述轨迹交点中首个发生实际碰撞的碰撞点;根据所述车辆以及所述动态障碍物在所述碰撞点处对应的碰撞部位控制所述车辆的行驶速度。
158.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时用于执行速度控制方法,该方法包括:确定车辆行驶方向两侧的动态障碍物的运动轨迹与所述车辆的行驶轨迹之间的轨迹交点;预测所述轨迹交点中首个发生实
际碰撞的碰撞点;根据所述车辆以及所述动态障碍物在所述碰撞点处对应的碰撞部位控制所述车辆的行驶速度。
159.可选的,该程序被处理器执行时还可以用于执行本发明任意实施例所提供的速度控制方法。
160.本发明实施例的计算机存储介质,可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(random access memory,ram)、只读存储器(read only memory,rom)、可擦式可编程只读存储器(erasable programmable read only memory,eprom)、闪存、光纤、便携式cd-rom、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
161.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于:电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
162.计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆或无线电频率(radio frequency,rf)等等,或者上述的任意合适的组合。
163.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如java、smalltalk、c++,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络,包括局域网(lan)或广域网(wan),连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
164.注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1