本發明涉及信息處理技術領域,特別是涉及一種車速規劃的方法、裝置和設備。
背景技術:
目前的汽車智能系統,不僅能夠為駕駛員提供導航路徑的規劃方案,而且也可以提供車速的規劃方案,以用于車輛行駛過程中的車速控制。在現有技術中,車速通常是依據車輛當前位置的前方障礙物進行控制的。具體地,系統可以根據雷達、相機等探測設備獲得車輛的前方障礙物的探測結果,然后根據前方障礙物的位置、速度等情況以及車輛自身的運動狀態與操作狀態規劃合適的車速跟隨前方障礙物,以便于規劃的車速用于實現車輛行駛過程中的車速控制。
但發明人經過研究發現,一方面,雷達、相機等探測設備往往需要在足夠大的車速下才能啟動并獲得較為準確的探測結果,這就導致了車速的規劃不能適用于較小的車速,另一方面,在探測不到前方障礙物或探測到的前方障礙物過遠的情況下,規劃的車速不會受到任何限制,此時往往造成車速過快,這樣既不能保證車輛的行駛安全,也可能會給車內乘客造成不能承受的乘坐感受,還會造成能源的浪費。
技術實現要素:
本申請所要解決的技術問題是,提供一種車速規劃的方法、裝置和設備,以使得車速的規劃能夠適用于更廣泛的速度范圍、提高車輛的行駛安全和乘坐舒適程度并節省能源。
第一方面,提供了一種車速規劃的方法,包括:
根據目標前路的曲根率半徑,確定所述目標路徑點處的初始規劃速度,以使得第一側向加速度不大于側向加速度閾值,其中,所述目標前路為規劃路徑上以所述目標路徑點為起點的一段路徑,所述第一側向加速度為在所述目標前路上以所述目標路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度;
根據參考前路的曲率半徑,確定所述參考路徑點處的初始規劃速度,以使得第二側向加速度不大于所述側向加速度閾值,其中,所述參考前路為所述規劃路徑上以所述參考路徑點為起點的一段路徑,所述第二側向加速度為在所述參考前路上以所述參考路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度;
根據所述目標路徑點的初始規劃速度、所述參考路徑點的初始規劃速度和參考路程,確定所述目標路徑點處的目標縱向加速度和目標規劃速度,以使得所述目標縱向加速度在縱向加速度限定范圍以內,其中,所述參考路程表示在所述規劃路徑上從所述目標路徑點到所述參考路徑點的路程,所述目標縱向加速度表示在所述參考路程上由所述目標規劃速度變速成所述參考路徑點處的初始規劃速度所需的加速度。
可選的,
目標終點為在所述規劃路徑上距離所述目標路徑點路程最近的第一初始終點,所述目標終點為所述目標前路的終點,所述第一初始終點與所述目標路徑點的直線距離等于預設距離閾值;
參考終點為在所述規劃路徑上距離所述參考路徑點路程最近的第二初始終點,所述參考終點為所述參考前路的終點,所述第二初始終點與所述參考路徑點的直線距離等于所述預設距離閾值。
可選的,還包括:
根據第一線段的長度、第二線段的長度以及所述第一線段與所述第二線段之間的夾角,計算第三線段的長度,作為所述目標前路的曲率半徑;其中,所述第三線段的兩個端點分別為所述目標前路的曲率中心和所述目標前路的中點,所述目標前路的曲率中心為第一垂線和第二垂線的交點,所述第一垂線垂直于第四線段且經過所述第四線段的中點,所述第二垂線垂直于第五線段且經過所述第五線段的中點,所述第一線段的兩個端點分別為所述第四線段的中點和所述目標前路的中點,所述第二線段的兩個端點分別為所述第五線段的中點和所述目標前路的中點,所述第四線段的兩個端點分別為所述目標路徑點和所述目標前路的中點,所述第五線段的兩個端點分別為所述目標前路的終點和所述目標前路的中點;
根據第六線段的長度、第七線段的長度以及所述第六線段與所述第七線段之間的夾角,計算第八線段的長度,作為所述參考前路的曲率半徑;其中,所述第八線段的兩個端點分別為所述參考前路的曲率中心和所述參考前路的中點,所述參考前路的曲率中心為第三垂線和第四垂線的交點,所述第三垂線垂直于第九線段且經過所述第九線段的中點,所述第四垂線垂直于第十線段且經過所述第十線段的中點,所述第六線段的兩個端點分別為所述第九線段的中點和所述參考前路的中點,所述第七線段的兩個端點分別為所述第十線段的中點和所述參考前路的中點,所述第九線段的兩個端點分別為所述參考路徑點和所述參考前路的中點,所述第十線段的兩個端點分別為所述參考前路的終點和所述參考前路的中點。
可選的,所述參考路程等于所述目標路徑點的初始規劃速度與預設時間閾值的乘積。
可選的,所述根據所述目標路徑點的初始規劃速度、所述參考路徑點的初始規劃速度和參考路程,確定所述目標路徑點處的目標縱向加速度和目標規劃速度,以使得所述目標縱向加速度在縱向加速度限定范圍以內,包括:
根據所述目標路徑點的初始規劃速度、所述參考路徑點的初始規劃速度和參考路程,計算初始縱向加速度,其中,所述初始縱向加速度表示在所述參考路程上由所述目標路徑點處的初始規劃速度變速成所述參考路徑點處的初始規劃速度所需的加速度;
若所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示減速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值未超過縱向加速度閾值,或者,若所述目標路徑點處的初始縱向加速度不表示減速運動,則將所述目標路徑點處的初始縱向加速度確定為所述目標縱向加速度,將所述目標路徑點處的初始規劃速度確定為所述目標規劃速度;
若所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示減速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值超過所述縱向加速度閾值,則減小所述目標路徑點處的初始規劃速度,返回執行所述計算初始縱向加速度的步驟。
可選的,還包括:
將所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度保存到所述目標路徑點對應的規劃信息中,其中,所述目標路徑點的規劃信息中還包括所述目標路徑點的經緯度信息。
可選的,所述目標路徑點對應的規劃信息還包括所述目標路徑點處的規劃航向和/或所述目標路徑點處的曲率半徑,所述目標路徑點處的規劃航向表示在所述目標路徑點處的行駛方向,所述目標路徑點處的曲率半徑為所述目標前路的曲率半徑。
可選的,還包括:
在車輛行駛過程中獲取當前行駛位置的經緯度信息;
從所述目標路徑點對應的規劃信息中提取所述目標路徑點的經緯度信息;
若所述當前行駛位置的經緯度信息與所述目標路徑點的經緯度信息相匹配,從所述目標路徑點對應的規劃信息中提取所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度并依據所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度對車速進行控制。
第二方面,提供了一種車速規劃的裝置,包括:
第一確定單元,用于根據目標前路的曲率半徑,確定所述目標路徑點處的初始規劃速度,以使得第一側向加速度不大于側向加速度閾值,其中,所述目標前路為規劃路徑上以所述目標路徑點為起點的一段路徑,所述第一側向加速度為在所述目標前路上以所述目標路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度;
第二確定單元,用于根據參考前路的曲率半徑,確定所述參考路徑點處的初始規劃速度,以使得第二側向加速度不大于所述側向加速度閾值,其中,所述參考前路為所述規劃路徑上以所述參考路徑點為起點的一段路徑,所述第二側向加速度為在所述參考前路上以所述參考路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度;
第三確定單元,用于根據所述目標路徑點的初始規劃速度、所述參考路徑點的初始規劃速度和參考路程,確定所述目標路徑點處的目標縱向加速度和目標規劃速度,以使得所述目標縱向加速度在所述縱向加速度范圍以內,其中,所述參考路程表示在所述規劃路徑上從所述目標路徑點到所述參考路徑點的路程,所述目標縱向加速度表示在所述參考路程上由所述目標規劃速度變速成所述參考路徑點處的初始規劃速度所需的加速度。
可選的,目標終點為在所述規劃路徑上距離所述目標路徑點路程最近的第一初始終點,所述目標終點為所述目標前路的終點,所述第一初始終點與所述目標路徑點的直線距離等于預設距離閾值;參考終點為在所述規劃路徑上距離所述參考路徑點路程最近的第二初始終點,所述參考終點為所述參考前路的終點,所述第二初始終點與所述參考路徑點的直線距離等于所述預設距離閾值。
可選的,還包括:
第一計算單元,用于根據第一線段的長度、第二線段的長度以及所述第一線段與所述第二線段之間的夾角,計算第三線段的長度,作為所述目標前路的曲率半徑;其中,所述第三線段的兩個端點分別為所述目標前路的曲率中心和所述目標前路的中點,所述目標前路的曲率中心為第一垂線和第二垂線的交點,所述第一垂線垂直于第四線段且經過所述第四線段的中點,所述第二垂線垂直于第五線段且經過所述第五線段的中點,所述第一線段的兩個端點分別為所述第四線段的中點和所述目標前路的中點,所述第二線段的兩個端點分別為所述第五線段的中點和所述目標前路的中點,所述第四線段的兩個端點分別為所述目標路徑點和所述目標前路的中點,所述第五線段的兩個端點分別為所述目標前路的終點和所述目標前路的中點;
第二計算單元,用于根據第六線段的長度、第七線段的長度以及所述第六線段與所述第七線段之間的夾角,計算第八線段的長度,作為所述參考前路的曲率半徑;其中,所述第八線段的兩個端點分別為所述參考前路的曲率中心和所述參考前路的中點,所述參考前路的曲率中心為第三垂線和第四垂線的交點,所述第三垂線垂直于第九線段且經過所述第九線段的中點,所述第四垂線垂直于第十線段且經過所述第十線段的中點,所述第六線段的兩個端點分別為所述第九線段的中點和所述參考前路的中點,所述第七線段的兩個端點分別為所述第十線段的中點和所述參考前路的中點,所述第九線段的兩個端點分別為所述參考路徑點和所述參考前路的中點,所述第十線段的兩個端點分別為所述參考前路的終點和所述參考前路的中點。
可選的,所述參考路程等于所述目標路徑點的初始規劃速度與預設時間閾值的乘積。
可選的,所述第三確定單元,包括:
計算子單元,用于根據所述目標路徑點的初始規劃速度、所述參考路徑點的初始規劃速度和參考路程,計算初始縱向加速度,其中,所述初始縱向加速度表示在所述參考路程上由所述目標路徑點處的初始規劃速度變速成所述參考路徑點處的初始規劃速度所需的加速度;
確定子單元,用于若所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示減速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值未超過縱向加速度閾值,或者,若所述目標路徑點處的初始縱向加速度不表示減速運動,則將所述目標路徑點處的初始縱向加速度確定為所述目標縱向加速度,將所述目標路徑點處的初始規劃速度確定為所述目標規劃速度;
減速子單元,用于若所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示減速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值超過所述縱向加速度閾值,則減小所述目標路徑點處的初始規劃速度,并觸發所述計算子單元。
可選的,還包括:
保存單元,用于將所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度保存到所述目標路徑點對應的規劃信息中,其中,所述目標路徑點的規劃信息中還包括所述目標路徑點的經緯度信息。
可選的,所述目標路徑點對應的規劃信息例如還可以包括:所述目標路徑點處的規劃航向和/或所述目標路徑點處的曲率半徑,所述目標路徑點處的規劃航向表示在所述目標路徑點處的行駛方向,所述目標路徑點處的曲率半徑為所述目標前路的曲率半徑。
可選的,還包括:
獲取單元,用于在車輛行駛過程中獲取當前行駛位置的經緯度信息;
提取單元,用于從所述目標路徑點對應的規劃信息中提取所述目標路徑點的經緯度信息;
車速控制單元,用于若所述當前行駛位置的經緯度信息與所述目標路徑點的經緯度信息相匹配,從所述目標路徑點對應的規劃信息中提取所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度并依據所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度對車速進行控制。
第三方面,提供了一種車速規劃的設備,包括處理器、存儲器、通信接口、總線系統;
所述總線系統,用于將所述設備的各個硬件組件耦合在一起;
所述通信接口,用于實現所述設備與至少一個其它設備之間的通信連接;
所述存儲器,用于存儲程序指令和數據;
所述處理器,用于讀取存儲器中存儲的指令和數據,執行以下操作:
根據目標前路的曲率半徑,確定所述目標路徑點處的初始規劃速度,以使得第一側向加速度不大于側向加速度閾值,其中,所述目標前路為規劃路徑上以所述目標路徑點為起點的一段路徑,所述第一側向加速度為在所述目標前路上以所述目標路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度;
根據參考前路的曲率半徑,確定所述參考路徑點處的初始規劃速度,以使得第二側向加速度不大于所述側向加速度閾值,其中,所述參考前路為所述規劃路徑上以所述參考路徑點為起點的一段路徑,所述第二側向加速度為在所述參考前路上以所述參考路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度;
根據所述目標路徑點的初始規劃速度、所述參考路徑點的初始規劃速度和參考路程,確定所述目標路徑點處的目標縱向加速度和目標規劃速度,以使得所述目標縱向加速度在縱向加速度限定范圍以內,其中,所述參考路程表示在所述規劃路徑上從所述目標路徑點到所述參考路徑點的路程,所述目標縱向加速度表示在所述參考路程上由所述目標規劃速度變速成所述參考路徑點處的初始規劃速度所需的加速度。
可選的,目標終點為在所述規劃路徑上距離所述目標路徑點路程最近的第一初始終點,所述目標終點為所述目標前路的終點,所述第一初始終點與所述目標路徑點的直線距離等于預設距離閾值;參考終點為在所述規劃路徑上距離所述參考路徑點路程最近的第二初始終點,所述參考終點為所述參考前路的終點,所述第二初始終點與所述參考路徑點的直線距離等于所述預設距離閾值。
可選的,所述處理器還執行以下操作:
根據第一線段的長度、第二線段的長度以及所述第一線段與所述第二線段之間的夾角,計算第三線段的長度,作為所述目標前路的曲率半徑;其中,所述第三線段的兩個端點分別為所述目標前路的曲率中心和所述目標前路的中點,所述目標前路的曲率中心為第一垂線和第二垂線的交點,所述第一垂線垂直于第四線段且經過所述第四線段的中點,所述第二垂線垂直于第五線段且經過所述第五線段的中點,所述第一線段的兩個端點分別為所述第四線段的中點和所述目標前路的中點,所述第二線段的兩個端點分別為所述第五線段的中點和所述目標前路的中點,所述第四線段的兩個端點分別為所述目標路徑點和所述目標前路的中點,所述第五線段的兩個端點分別為所述目標前路的終點和所述目標前路的中點;
根據第六線段的長度、第七線段的長度以及所述第六線段與所述第七線段之間的夾角,計算第八線段的長度,作為所述參考前路的曲率半徑;其中,所述第八線段的兩個端點分別為所述參考前路的曲率中心和所述參考前路的中點,所述參考前路的曲率中心為第三垂線和第四垂線的交點,所述第三垂線垂直于第九線段且經過所述第九線段的中點,所述第四垂線垂直于第十線段且經過所述第十線段的中點,所述第六線段的兩個端點分別為所述第九線段的中點和所述參考前路的中點,所述第七線段的兩個端點分別為所述第十線段的中點和所述參考前路的中點,所述第九線段的兩個端點分別為所述參考路徑點和所述參考前路的中點,所述第十線段的兩個端點分別為所述參考前路的終點和所述參考前路的中點。
可選的,所述參考路程等于所述目標路徑點的初始規劃速度與預設時間閾值的乘積。
可選的,為了確定所述目標路徑點處的目標縱向加速度和目標規劃速度,所述處理器執行以下操作:
根據所述目標路徑點的初始規劃速度、所述參考路徑點的初始規劃速度和參考路程,計算初始縱向加速度,其中,所述初始縱向加速度表示在所述參考路程上由所述目標路徑點處的初始規劃速度變速成所述參考路徑點處的初始規劃速度所需的加速度;
若所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示減速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值未超過縱向加速度閾值,或者,若所述目標路徑點處的初始縱向加速度不表示減速運動,則將所述目標路徑點處的初始縱向加速度確定為所述目標縱向加速度,將所述目標路徑點處的初始規劃速度確定為所述目標規劃速度;
若所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示減速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值超過所述縱向加速度閾值,則減小所述目標路徑點處的初始規劃速度,返回執行所述計算初始縱向加速度的步驟。
可選的,所述處理器還執行以下操作:
將所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度保存到所述目標路徑點對應的規劃信息中,其中,所述目標路徑點的規劃信息中還包括所述目標路徑點的經緯度信息。
其中,所述目標路徑點對應的規劃信息還包括所述目標路徑點處的規劃航向和/或所述目標路徑點處的曲率半徑,所述目標路徑點處的規劃航向表示在所述目標路徑點處的行駛方向,所述目標路徑點處的曲率半徑為所述目標前路的曲率半徑。
可選的,所述處理器還執行以下操作:
在車輛行駛過程中獲取當前行駛位置的經緯度信息;
從所述目標路徑點對應的規劃信息中提取所述目標路徑點的經緯度信息;
若所述當前行駛位置的經緯度信息與所述目標路徑點的經緯度信息相匹配,從所述目標路徑點對應的規劃信息中提取所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度并依據所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度對車速進行控制。
在本申請提供的實施方式中,對于規劃路徑上的目標路徑點來說,用于在該目標路徑點處控制車速的目標規劃速度和目標縱向加速度是根據規劃路徑本身以及側向加速度閾值、縱向加速度限定范圍來確定的,可見,一方面,規劃路徑通過導航設備可以得到,導航設備并不像雷達、相機等探測設備那樣需要在一定的車速下才能使用,因此,車速的規劃可以適用于更廣泛的速度范圍,另一方面,在為目標路徑點規劃車速時以側向加速度閾值對目標路徑點處的側向加速度進行限制并以縱向加速度限定范圍對目標路徑點處的目標縱向加速度進行了限制,這使得在目標路徑點處按照目標規劃速度和目標縱向加速度控制行駛的車輛能夠避免劇烈的減速以及劇烈的側向偏移,從而不僅提高了車輛的行駛安全,而且還提高了車內乘客的乘坐舒適程度,并且還節省了能源。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例中一應用場景所涉及的系統框架示意圖;
圖2為本發明實施例中一種車速規劃的方法的流程示意圖;
圖3為本發明實施例中一種目標前路的路徑示意圖;
圖4為本發明實施例中一種目標前路的曲率半徑的示意圖;
圖5為本發明實施例中一種車輛實際行駛目標前路的示意圖;
圖6為本發明實施例中另一種車速規劃的方法的流程示意圖
圖7為本發明實施例中一種車速規劃的裝置的結構示意圖;
圖8為本發明實施例中一種車速規劃的設備的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本申請方案,下面將結合本申請實施例中的附圖,對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅是本申請一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本申請保護的范圍。
發明人經過研究發現,一方面,雷達、相機等探測設備往往需要在足夠大的車速下才能啟動并獲得較為準確的探測結果,例如車速為40km/h以上,這就導致了車速的規劃不能適用于較小的車速,即不能適用于所有車速,而且雷達、相機等探測設備的成本較高,另一方面,在探測不到前方障礙物或探測到的前方障礙物過遠的情況下,不能根據相關環境信息設定或者調整車速,即規劃的車速不會受到任何限制,此時往往造成車速過快,這樣既不能保證車輛的行駛安全,也可能會給車內乘客造成不能承受的乘坐感受,還會造成能源的浪費。
為了解決這一問題,在本發明實施例中,對于規劃路徑上的目標路徑點來說,用于在該目標路徑點處控制車速的目標規劃速度和目標縱向加速度是根據規劃路徑本身以及側向加速度閾值、縱向加速度限定范圍來確定的,可見,一方面,規劃路徑通過導航設備就可以得到,導航設備并不像雷達、相機等探測設備那樣需要在一定的車速下才能使用,因此,車速的規劃可以適用于更廣泛的速度范圍,另一方面,在為目標路徑點規劃車速時以側向加速度閾值對目標路徑點處的側向加速度進行限制并以縱向加速度限定范圍對目標路徑點處的目標縱向加速度進行了限制,這使得在目標路徑點處按照目標規劃速度和目標縱向加速度控制行駛的車輛能夠避免劇烈的減速以及劇烈的側向偏移,從而不僅提高了車輛的行駛安全,而且還提高了車內乘客的乘坐舒適程度,并且還節省了能源。
舉例來說,本發明實施例的場景之一,可以是應用到如圖1所示的場景中。該場景包括導航設備101、處理器102和車速控制設備103,其中,導航設備101和處理器102可以進行交互,處理器102和車速控制設備103可以進行交互。導航設備101將規劃路徑的相關信息發送給處理器102。然后,處理器102根據目標前路的曲根率半徑,確定所述目標路徑點處的初始規劃速度,以使得第一側向加速度不大于側向加速度閾值,其中,所述目標前路為規劃路徑上以所述目標路徑點為起點的一段路徑,所述第一側向加速度為在所述目標前路上以所述目標路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度。以及,處理器102根據參考前路的曲率半徑,確定所述參考路徑點處的初始規劃速度,以使得第二側向加速度不大于所述側向加速度閾值,其中,所述參考前路為所述規劃路徑上以所述參考路徑點為起點的一段路徑,所述第二側向加速度為在所述參考前路上以所述參考路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度。再后,處理器102根據所述目標路徑點的初始規劃速度、所述參考路徑點的初始規劃速度和參考路程,確定所述目標路徑點處的目標縱向加速度和目標規劃速度,以使得所述目標縱向加速度在縱向加速度限定范圍以內,其中,所述參考路程表示在所述規劃路徑上從所述目標路徑點到所述參考路徑點的路程,所述目標縱向加速度表示在所述參考路程上由所述目標規劃速度變速成所述參考路徑點處的初始規劃速度所需的加速度。在車輛實際行駛過程中,處理器102根據所述目標縱向加速度和目標規劃速度輸出車速控制指令給車速控制設備103。
可以理解的是,在上述應用場景中,雖然將本發明實施方式的動作描述由處理器102執行,但是本發明在執行主體方面不受限制,只要執行了本發明實施方式所公開的動作即可。
可以理解的是,上述場景僅是本發明實施例提供的一個場景示例,本發明實施例并不限于此場景。
下面結合附圖,通過實施例來詳細說明本發明實施例中車速規劃的方法、裝置和設備的具體實現方式。
參見圖2,示出了本發明實施例中一種車速規劃的方法的流程示意圖。在本實施例中,所述方法例如具體可以包括如下步驟:
步驟201:根據目標前路的曲率半徑,確定所述目標路徑點處的初始規劃速度,以使得第一側向加速度不大于側向加速度閾值,其中,所述目標前路為規劃路徑上以所述目標路徑點為起點的一段路徑,所述第一側向加速度為在所述目標前路上以所述目標路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度。
步驟202:根據參考前路的曲率半徑,確定所述參考路徑點處的初始規劃速度,以使得第二側向加速度不大于所述側向加速度閾值,其中,所述參考前路為所述規劃路徑上以所述參考路徑點為起點的一段路徑,所述第二側向加速度為在所述參考前路上以所述參考路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度。
具體實現時,可以先根據輸入的行駛起點和行駛終點為車輛生成規劃路徑,再分別為所述規劃路徑上的每一個路徑點確定初始規劃速度。可以理解的是,所述目標路徑點和所述參考路徑點是所述規劃路徑上的兩個不同的路徑點。在本實施例中,各個路徑點的初始規劃速度的確定順序可以不做限定。也即,本實施例對S201和S202的執行順序不做限定。例如,可以先執行S201再執行S202,也可以先執行S202再執行S201,還可以同時執行S201和S202。
對于規劃路徑上的任意一個路徑點來說,該路徑點處的初始規劃速度用于約束車輛在該路徑點處行駛的側向加速度在預設的側向加速度閾值以內,從而提升行駛的安全性以及乘坐的舒適程度。由于該路徑點處的側向加速度與路徑點處的行駛速度和曲率半徑有關,因此,該路徑點處的初始規劃速度可以根據側向加速度閾值以及路徑點處的曲率半徑來確定。
在本實施例中,對于規劃路徑上的任意一個路徑點來說,該路徑點處的曲率半徑可以以在規劃路徑上以該路徑點為起點的一段路徑的曲率半徑表示。該段路徑可以理解成在規劃路徑上該路徑點的前路,其終點可以依據該路徑點本身的位置與預設距離閾值來確定。具體地,以初始終點來表示在規劃路徑上與該路徑點之間直線距離等于預設距離閾值的其他路徑點,該路徑點的前路的終點可以是在規劃路徑上距離該路程點路程最近的一個初始終點。例如,對于規劃路徑上的所述目標路徑點來說,,目標終點為在所述規劃路徑上距離所述目標路徑點路程最近的第一初始終點,所述目標終點為所述目標前路的終點,所述第一初始終點與所述目標路徑點的直線距離等于預設距離閾值。其中,所述目標終點是位于所述目標路徑點的航向前方的路徑點。如圖3所示的示例,以目標路徑點為圓心并以預設距離閾值為半徑畫圓,圓周與規劃路徑的交點即為第一初始終點。當存在多個第一初始終點時,根據目標路徑點的規劃航向,在目標路程點的航向前方上距離所述目標路徑點路程最近的第一初始終點為目標終點,也即,根據目標路徑點的規劃航向,在圓周與規劃路徑的左右兩個交點中右側交點為目標終點。又如,對于規劃路徑上的所述參考路徑點來說,參考終點為在所述規劃路徑上距離所述參考路徑點路程最近的第二初始終點,所述參考終點為所述參考前路的終點,所述第二初始終點與所述參考路徑點的直線距離等于所述預設距離閾值。其中,所述參考終點是位于所述目標路徑點的航向前方的路徑點。
需要說明的是,對于規劃路徑上的任意一個路徑點來說,若該路徑點的前路的終點被確定,則該路徑點的前路就被確定,此后可以為該路徑點的前路確定曲率半徑,以用于確定該路徑點處的初始規劃速度。在本實施例的一些實施方式中,為了簡化曲率半徑的計算過程,可以采用近似的算法,將該路徑點的前路近似地看成是一個圓弧,計算該圓弧的半徑作為該路徑點處的曲率半徑。
例如,對于規劃路徑上的所述目標路徑點來說,本實施例在S201之前例如還可以包括:根據第一線段的長度、第二線段的長度以及所述第一線段與所述第二線段之間的夾角,計算第三線段的長度,作為所述目標前路的曲率半徑;其中,所述第三線段的兩個端點分別為所述目標前路的曲率中心和所述目標前路的中點,所述目標前路的曲率中心為第一垂線和第二垂線的交點,所述第一垂線垂直于第四線段且經過所述第四線段的中點,所述第二垂線垂直于第五線段且經過所述第五線段的中點,所述第一線段的兩個端點分別為所述第四線段的中點和所述目標前路的中點,所述第二線段的兩個端點分別為所述第五線段的中點和所述目標前路的中點,所述第四線段的兩個端點分別為所述目標路徑點和所述目標前路的中點,所述第五線段的兩個端點分別為所述目標前路的終點和所述目標前路的中點。如圖4所示的示例,若A表示目標路徑點、C表示目標終點,則路徑AC即為目標前路。B為路徑AC的中點,D為AB的中點,E為BC的中點,過D點AB的垂線和過E點BC的垂線交點為O,則O為目標前路的曲率中心,DO為第一垂線,EO為第二垂線,BD為第一線段,BE為第二線段,AB為第四線段,BC為第五線段,α為AB和BC之間的夾角,即所述第一線段與所述第二線段之間的夾角。通過第一線段BD的長度、第二線段BE的長度以及所述第一線段BD與所述第二線段BE之間的夾角α可以計算出第三線段BO的長度,第三線段BO的長度即是目標前路的曲率半徑。其中,用于計算第三線段BO的方程組包括:α1+α2=α,BD/2cosα1=BE/2cosα2=BO。其中,α1為AB和BO之間的夾角,α2為BC和BO之間的夾角。
其中,第一線段的長度具體為第四線段的長度的一半,第四線段的長度可以基于目標路徑點的經緯度信息以及目標前路的中點的經緯度信息確定;第二線段的長度具體為第五線段的長度的一半,第五線段的長度可以基于目標前路的終點的經緯度信息以及目標前路的中點的經緯度信息確定。例如,在圖4所示的示例中,BD的長度為AB長度的一半,BE的長度為BC長度的一半,AB的長度可以基于A和B的經緯度信息確定,BC的長度可以基于B和C的經緯度信息確定。
又如,對于規劃路路徑上的所述參考路徑點來說,本實施例在S202之前例如還可以包括:根據第六線段的長度、第七線段的長度以及所述第六線段與所述第七線段之間的夾角,計算第八線段的長度,作為所述參考前路的曲率半徑;其中,所述第八線段的兩個端點分別為所述參考前路的曲率中心和所述參考前路的中點,所述參考前路的曲率中心為第三垂線和第四垂線的交點,所述第三垂線垂直于第九線段且經過所述第九線段的中點,所述第四垂線垂直于第十線段且經過所述第十線段的中點,所述第六線段的兩個端點分別為所述第九線段的中點和所述參考前路的中點,所述第七線段的兩個端點分別為所述第十線段的中點和所述參考前路的中點,所述第九線段的兩個端點分別為所述參考路徑點和所述參考前路的中點,所述第十線段的兩個端點分別為所述參考前路的終點和所述參考前路的中點。如圖4所示的示例,若A為參考路徑點、C為參考終點,路徑AC即為參考前路,B為路徑AC的中點,D為AB的中點,E為BC的中點,過D點AB的垂線和過E點BC的垂線交點為O,則O為參考前路的曲率中心,DO為第六垂線,EO為第七垂線,BD為第六線段,BE為第七線段,AB為第九線段,BC為第十線段,α為AB和BC之間的夾角,即所述第六線段與所述第七線段之間的夾角。通過第六線段BD的長度、第七線段BE的長度以及所述第六線段BD與所述第七線段BE之間的夾角α可以計算出第八線段BO的長度,第八線段BO的長度即是參考前路的曲率半徑。其中,用于計算第八線段BO的方程組包括:α1+α2=α,BD/2cosα1=BE/2cosα2=BO,其中,α1為AB和BO之間的夾角,α2為BC和BO之間的夾角。
可以理解的是,對于規劃路徑上的任意一個路徑點來說,在該路徑點的前路的曲率半徑確定之后,可以根據該路徑點的前路的曲率半徑以及預設的側向加速度閾值確定該路徑點處的初始規劃速度。其中,所確定出的初始規劃速度需要保證車輛在該路徑點處以所述初始規劃速度行駛的情況下受到的側向加速度不會超過所述側向加速度閾值。由于車輛在行駛過程中受到的側向加速度近似等于車輛行駛速度的平方與曲率半徑的比值(即Vx2/Radius,其中,Vx為車輛形式速度,Radius為曲率半徑),因此,在本實施例的一些實施方式中,該路徑點的初始規劃速度例如可以通過以下公式來計算:
其中,v表示該路徑點的初始規劃速度,ay表示側向加速度閾值,radius表示該路徑點的前路的曲率半徑。例如,對于規劃路徑上的所述目標路徑點來說,v可以表示目標路徑點的初始規劃速度,radius可以表示目標前路的曲率半徑。又如,對于規劃路徑上的所述參考路徑點來說,v可以表示參考路徑點的初始規劃速度,radius可以表示參考前路的曲率半徑。
步驟203:根據所述目標路徑點的初始規劃速度、所述參考路徑點的初始規劃速度和參考路程,確定所述目標路徑點處的目標縱向加速度和目標規劃速度,以使得所述目標縱向加速度在縱向加速度限定范圍以內,其中,所述參考路程表示在所述規劃路徑上從所述目標路徑點到所述參考路徑點的路程,所述目標縱向加速度表示在所述參考路程上由所述目標規劃速度變速成所述參考路徑點處的初始規劃速度所需的加速度。
可以理解的是,在規劃路徑上各個路徑點處的初始規劃路徑都被確定之后,可以通過對各個路徑點上的縱向加速度進行約束,進一步對各路徑點處的初始規劃速度進行調整,從而得到各個路徑點處的目標規劃速度和目標縱向加速度。這樣可以避免路徑點上的縱向加速度過大而導致的車速過快,從而提高車輛行駛過程的安全程度以及乘坐舒適程度。其中,考慮到車輛安全性及乘坐舒適性主要是要求車輛減速時的加速度不能過大,因此,所述縱向加速度限定范圍可以包括加速運動的加速度以及不超過一定閾值的減速運動的加速度。在目標縱向加速度的數值在所述縱向加速度限定范圍以內的情況下,車輛就不會在減速時處于較大的加速度。當然,所述縱向加速度限定范圍也可以包括不超過一定閾值的加速運動的加速度,此時,若目標縱向加速度的數值在所述縱向加速度限定范圍以內,車輛就不會在加速時處于較大的加速度。
具體實現時,對于規劃路徑上的所述目標路徑點來說,可以先基于目標路徑點在規劃路徑上選取一個參考路徑點,再基于參考路徑點的初始規劃速度、預設的縱向加速度限定范圍和在規劃路徑上目標路徑點與參考路徑點之間的參考路程對目標路徑點的初始規劃速度進行調整,從而得到目標路徑點處的目標規劃速度和目標縱向加速度。其中,所述參考路徑點是位于所述目標路徑點的航向前方的路徑點。
在本實施例的一些實施方式中,參考路徑點可以基于預設時間閾值進行選取。具體地,以所述參考路程表示在所述規劃路徑上從所述目標路徑點到所述參考路徑點經過的路程,則所述參考路程例如可以等于所述目標路徑點的初始規劃速度與預設時間閾值的乘積。也即,為目標路徑點選取參考路徑點,具體可以在于,根據所述目標路徑點處的初始規劃速度和預設時間閾值計算所述目標路徑點處的參考路程,在所述規劃路徑上查找以所述目標路徑點為起點經過所述參考路徑所達到的終點,作為所述參考路徑點。其中,預設時間閾值可以基于駕駛員反應時間的經驗值確定。
需要說明的是,對目標路徑點處的初始規劃速度進行調整,其調整的目的可以在于,使得車輛在規劃路徑上的目標路徑點處采用的目標縱向加速度在預設的縱向加速度限定范圍以內,從而保證車輛行駛的安全性以及乘坐舒適性。而目標路徑點處采用的目標縱向加速度可以被認為是在規劃路徑上從目標路徑點到參考路徑點的車輛行駛過程采用的縱向加速度,其中,目標路徑點處的車輛行駛速度可以被認為是目標路徑點處的目標規劃速度,參考路徑點處的車輛行駛速度可以被認為是參考路徑點處的初始規劃速度。為了實現上述調整的目的,在本實施例的一些實施方式中,可以在驗證目標路徑點處的初始規劃速度不能滿足上述調整的目的的情況下再為目標路徑點重新確定目標規劃速度。具體地,所述步驟203例如可以包括:根據所述目標路徑點的初始規劃速度、所述參考路徑點的初始規劃速度和參考路程,計算初始縱向加速度,其中,所述初始縱向加速度表示在所述參考路程上由所述目標路徑點處的初始規劃速度變速成所述參考路徑點處的初始規劃速度所需的加速度;若所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示減速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值未超過縱向加速度閾值,或者,若所述目標路徑點處的初始加速度不表示減速運動,將所述目標路徑點處的初始縱向加速度確定為所述目標縱向加速度,則將所述目標路徑點處的初始規劃速度確定為所述目標規劃速度;若所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示減速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值超過所述縱向加速度閾值,則減小所述目標路徑點處的初始規劃速度,返回執行所述計算初始縱向加速度的步驟。
其中,所述初始縱向加速度例如可以通過以下公式進行計算:
其中,a表示所述初始縱向加速度,Vt+m表示所述參考路徑點處的初始規劃速度,Vt表示所述目標路徑點處的初始規劃速度,S表示所述參考路程。
此外,在所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示減速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值超過所述縱向加速度閾值的情況下,也可以按照下述公式直接計算出所述目標路徑點處的目標規劃速度:
其中,ax表示所述縱向加速度閾值,Vt+m表示所述參考路徑點處的初始規劃速度,Vt’表示所述目標路徑點處的目標規劃速度,S表示所述參考路程。此時,所述目標路徑點處的目標縱向加速度即為所述縱向加速度閾值。
當然,除了在目標路徑點處針對減速運動的縱向加速度進行規劃車速的控制之外,也可以在目標路徑點處針對加速運動的縱向加速度進行規劃車速的控制。具體地,在根據目標路徑點與參考路徑點兩處的初始規劃速度計算出目標路徑點處的初始縱向加速度之后,若所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示加速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值未超過縱向加速度閾值,或者,若所述目標路徑點處的初始加速度不表示加速運動,則將所述目標路徑點處的初始縱向加速度確定為所述目標縱向加速度,將所述目標路徑點處的初始規劃速度確定為所述目標規劃速度;若所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示加速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值超過所述縱向加速度閾值,調整所述目標路徑點處的初始規劃速度,返回執行所述計算初始縱向加速度的步驟。
此外,在目標路徑點處可以同時針對加速運動和減速運動的縱向加速度進行規劃車速的控制。具體地,在根據目標路徑點與參考路徑點兩處的初始規劃速度計算出目標路徑點處的初始縱向加速度之后,若所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值未超過縱向加速度閾值,將所述目標路徑點處的初始縱向加速度確定為所述目標縱向加速度,將所述目標路徑點處的初始規劃速度確定為所述目標規劃速度;若所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值超過縱向加速度閾值,則無論該初始縱向加速度表示加速運動還是表示減速運動都對目標路徑點處的初始規劃速度進行調整,調整之后再返回執行計算初始縱向加速度的步驟。
需要說明的是,步驟203確定的所述目標路徑點處的目標縱向加速度和目標規劃速度可以對應所述目標路徑點進行存儲,以便在車輛行駛到所述目標路徑點時可以依據對應所述目標路徑點存儲的所述目標縱向加速度和所述目標規劃速度進行車速控制。可見,在本實施例的一些實施方式中,在步驟203之后,例如還可以包括:將所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度保存到所述目標路徑點對應的規劃信息中,其中,所述目標路徑點的規劃信息中還包括所述目標路徑點的經緯度信息。
可以理解的是,在車輛行駛的過程中,所述規劃路徑上路徑點的處行駛方向、曲率半徑也可以用于對車輛行駛進行控制。為此,在本實施例的一些實施方式中,在所述目標路徑點對應的規劃信息中,除了包括所述目標路徑點的經緯度信息、所述目標路徑點處的目標規劃速度和所述目標路徑點處的目標縱向加速度,例如還可以包括所述目標路徑點處的規劃航向和/或所述目標路徑點處的曲率半徑,所述目標路徑點處的規劃航向表示在所述目標路徑點處的行駛方向,所述目標路徑點處的曲率半徑為所述目標前路的曲率半徑。
需要說明的是,在車輛實際行駛過程中,可以根據車輛當前的位置信息從已保存的各個路徑點對應的規劃信息中匹配出相應的目標路徑點的規劃信息,從而根據規劃信息實現對車輛在當前的位置的車速進行控制。具體地,在本實施例的一些實施方式中,在保存了所述目標路徑點對應的規劃信息之后,例如還可以包括:在車輛行駛過程中獲取當前行駛位置的經緯度信息;從所述目標路徑點對應的規劃信息中提取所述目標路徑點的經緯度信息;若所述當前行駛位置的經緯度信息與所述目標路徑點的經緯度信息相匹配,從所述目標路徑點對應的規劃信息中提取所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度并依據所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度對車速進行控制。例如,如圖5所示,在車輛行駛過程中,結合導航設備中全球定位提供的位置信息,確定車輛實際運行所處的當前位置的經緯度,根據所述經緯度得到相應的目標路徑點的規劃信息中的目標規劃速度和目標縱向加速度,通過驅動系統實現加速,發動機/電機倒拖實現輕微制動,通過主動制動實現制動,實現適應性巡航控制。
可以理解的是,在實際進行車速控制時,所述目標路徑點處的目標規劃速度和目標縱向加速度例如可以分別作為車輛在所述目標路徑點處行駛的最大縱向速度和最大縱向加速度使用。此外,在本實施例中,所提及的“側向”表示的是與車輛行駛方向相垂直的方向,所提及的“縱向”表示的是車輛行駛方向。
通過本實施例提供的各種實施方式,對于規劃路徑上的目標路徑點來說,用于在該目標路徑點處控制車速的目標規劃速度和目標縱向加速度是根據規劃路徑本身以及側向加速度閾值、縱向加速度限定范圍來確定的,可見,一方面,規劃路徑通過導航設備可以得到,導航設備并不像雷達、相機等探測設備那樣需要在一定的車速下才能使用,因此,車速的規劃可以適用于更廣泛的速度范圍,另一方面,在為目標路徑點規劃車速時以側向加速度閾值對目標路徑點處的側向加速度進行限制并以縱向加速度限定范圍對目標路徑點處的目標縱向加速度進行了限制,這使得在目標路徑點處按照目標規劃速度和目標縱向加速度控制行駛的車輛能夠避免劇烈的減速以及劇烈的側向偏移,從而不僅提高了車輛的行駛安全,而且還提高了車內乘客的乘坐舒適程度,并且還節省了能源。
參見圖6,示出了本發明實施例中一種車速規劃的方法的流程示意圖。在本實施例中,所述方法例如具體可以包括如下步驟:
步驟601:根據輸入的行駛起點和行駛終點,確定車輛行駛的規劃路徑。
步驟602:在所述規劃路徑上確定各個路徑點處的初始規劃速度,以使得所述各個路徑點處的側向加速度不大于側向加速度閾值,其中,所述各個路徑點處的側向加速度為以所述各個路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度。
所述各個路徑點處的初始規劃速度的確定方式可以參見上述實施例,在此不再贅述。
步驟603:通過對所述各個路徑點處的初始規劃速度進行調整,確定所述各個路徑點處的目標規劃速度和目標縱向加速度,以使得所述各個路徑點處的目標縱向加速度在縱向加速度限定范圍以內。
所述各個路徑點處的目標規劃速度和目標縱向加速度的確定方式可以參見上述實施例,在此不再贅述。
步驟604:生成規劃信息,所述規劃信息包括所述各個路徑點處的目標規劃速度、目標縱向加速度和經緯度信息。
可選的,在本實施例中,所述規劃信息例如還可以包括所述各個路徑點處的規劃航向和/或曲率半徑。
步驟605:在車輛行駛過程中,通過行駛位置的經緯度信息與所述規劃信息匹配得到的所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度,對車速進行控制。
通過本實施例提供的各種實施方式,對于規劃路徑上的各個路徑點來說,用于在該目標路徑點處控制車速的各個路徑點規劃速度和各個路徑點縱向加速度是根據規劃路徑本身以及側向加速度閾值、縱向加速度限定范圍來確定的,可見,一方面,規劃路徑通過導航設備可以得到,導航設備并不像雷達、相機等探測設備那樣需要在一定的車速下才能使用,因此,車速的規劃可以適用于更廣泛的速度范圍,另一方面,在為各個路徑點規劃車速時以側向加速度閾值對各個路徑點處的側向加速度進行限制并以縱向加速度限定范圍對各個路徑點處的縱向加速度進行了限制,這使得在各個路徑點處按照規劃速度和規劃縱向加速度控制行駛的車輛能夠避免劇烈的減速以及劇烈的側向偏移,從而不僅提高了車輛的行駛安全,而且還提高了車內乘客的乘坐舒適程度,并且還節省了能源。
參見圖7,示出了本發明實施例中一種車速規劃的裝置的結構示意圖。在本實施例中,所述裝置例如可以包括:
第一確定單元701,用于根據目標前路的曲率半徑,確定所述目標路徑點處的初始規劃速度,以使得第一側向加速度不大于側向加速度閾值,其中,所述目標前路為規劃路徑上以所述目標路徑點為起點的一段路徑,所述第一側向加速度為在所述目標前路上以所述目標路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度;
第二確定單元702,用于根據參考前路的曲率半徑,確定所述參考路徑點處的初始規劃速度,以使得第二側向加速度不大于所述側向加速度閾值,其中,所述參考前路為所述規劃路徑上以所述參考路徑點為起點的一段路徑,所述第二側向加速度為在所述參考前路上以所述參考路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度;
第三確定單元703,用于根據所述目標路徑點的初始規劃速度、所述參考路徑點的初始規劃速度和參考路程,確定所述目標路徑點處的目標縱向加速度和目標規劃速度,以使得所述目標縱向加速度在縱向加速度限定范圍以內,其中,所述參考路程表示在所述規劃路徑上從所述目標路徑點到所述參考路徑點的路程,所述目標縱向加速度表示在所述參考路程上由所述目標規劃速度變速成所述參考路徑點處的初始規劃速度所需的加速度。
可選的,目標終點為在所述規劃路徑上距離所述目標路徑點路程最近的第一初始終點,所述目標終點為所述目標前路的終點,所述第一初始終點與所述目標路徑點的直線距離等于預設距離閾值;參考終點為在所述規劃路徑上距離所述參考路徑點路程最近的第二初始終點,所述參考終點為所述參考前路的終點,所述第二初始終點與所述參考路徑點的直線距離等于所述預設距離閾值。
可選的,所述裝置例如還可以包括:
第一計算單元,用于根據第一線段的長度、第二線段的長度以及所述第一線段與所述第二線段之間的夾角,計算第三線段的長度,作為所述目標前路的曲率半徑;其中,所述第三線段的兩個端點分別為所述目標前路的曲率中心和所述目標前路的中點,所述目標前路的曲率中心為第一垂線和第二垂線的交點,所述第一垂線垂直于第四線段且經過所述第四線段的中點,所述第二垂線垂直于第五線段且經過所述第五線段的中點,所述第一線段的兩個端點分別為所述第四線段的中點和所述目標前路的中點,所述第二線段的兩個端點分別為所述第五線段的中點和所述目標前路的中點,所述第四線段的兩個端點分別為所述目標路徑點和所述目標前路的中點,所述第五線段的兩個端點分別為所述目標前路的終點和所述目標前路的中點;
第二計算單元,用于根據第六線段的長度、第七線段的長度以及所述第六線段與所述第七線段之間的夾角,計算第八線段的長度,作為所述參考前路的曲率半徑;其中,所述第八線段的兩個端點分別為所述參考前路的曲率中心和所述參考前路的中點,所述參考前路的曲率中心為第三垂線和第四垂線的交點,所述第三垂線垂直于第九線段且經過所述第九線段的中點,所述第四垂線垂直于第十線段且經過所述第十線段的中點,所述第六線段的兩個端點分別為所述第九線段的中點和所述參考前路的中點,所述第七線段的兩個端點分別為所述第十線段的中點和所述參考前路的中點,所述第九線段的兩個端點分別為所述參考路徑點和所述參考前路的中點,所述第十線段的兩個端點分別為所述參考前路的終點和所述參考前路的中點。
可選的,所述參考路程等于所述目標路徑點的初始規劃速度與預設時間閾值的乘積。
可選的,所述第三確定單元703,例如可以包括:
計算子單元,用于根據所述目標路徑點的初始規劃速度、所述參考路徑點的初始規劃速度和參考路程,計算初始縱向加速度,其中,所述初始縱向加速度表示在所述參考路程上由所述目標路徑點處的初始規劃速度變速成所述參考路徑點處的初始規劃速度所需的加速度;
確定子單元,用于若所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示減速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值未超過縱向加速度閾值,或者,若所述目標路徑點處的初始縱向加速度不表示減速運動,則將所述目標路徑點處的初始縱向加速度確定為所述目標縱向加速度,將所述目標路徑點處的初始規劃速度確定為所述目標規劃速度;
減速子單元,用于若所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示減速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值超過所述縱向加速度閾值,則減小所述目標路徑點處的初始規劃速度,并觸發所述計算子單元。
可選的,所述裝置例如還可以包括:
保存單元,用于將所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度保存到所述目標路徑點對應的規劃信息中,其中,所述目標路徑點的規劃信息中還包括所述目標路徑點的經緯度信息。
可選的,所述目標路徑點對應的規劃信息例如還可以包括:所述目標路徑點處的規劃航向和/或所述目標路徑點處的曲率半徑,所述目標路徑點處的規劃航向表示在所述目標路徑點處的行駛方向,所述目標路徑點處的曲率半徑為所述目標前路的曲率半徑。
可選的,所述裝置例如還可以包括:
獲取單元,用于在車輛行駛過程中獲取當前行駛位置的經緯度信息;
提取單元,用于從所述目標路徑點對應的規劃信息中提取所述目標路徑點的經緯度信息;
車速控制單元,用于若所述當前行駛位置的經緯度信息與所述目標路徑點的經緯度信息相匹配,從所述目標路徑點對應的規劃信息中提取所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度并依據所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度對車速進行控制。
通過本實施例提供的各種實施方式,對于規劃路徑上的目標路徑點來說,用于在該目標路徑點處控制車速的目標規劃速度和目標縱向加速度是根據規劃路徑本身以及側向加速度閾值、縱向加速度限定范圍來確定的,可見,一方面,規劃路徑通過導航設備可以得到,導航設備并不像雷達、相機等探測設備那樣需要在一定的車速下才能使用,因此,車速的規劃可以適用于更廣泛的速度范圍,另一方面,在為目標路徑點規劃車速時以側向加速度閾值對目標路徑點處的側向加速度進行限制并以縱向加速度限定范圍對目標路徑點處的目標縱向加速度進行了限制,這使得在目標路徑點處按照目標規劃速度和目標縱向加速度控制行駛的車輛能夠避免劇烈的減速以及劇烈的側向偏移,從而不僅提高了車輛的行駛安全,而且還提高了車內乘客的乘坐舒適程度,并且還節省了能源。
參見圖8,示出了本發明實施例中一種車速規劃的設備的結構示意圖。在本實施例中,所述設備800例如可以包括處理器801、存儲器802、通信接口803、總線系統804。其中,
所述總線系統804,用于將所述設備的各個硬件組件耦合在一起;
所述通信接口803,用于實現所述設備與至少一個其它設備之間的通信連接;
所述存儲器802,用于存儲程序指令和數據;
所述處理器801,用于讀取存儲器802中存儲的指令和數據,執行以下操作:
根據目標前路的曲率半徑,確定所述目標路徑點處的初始規劃速度,以使得第一側向加速度不大于側向加速度閾值,其中,所述目標前路為規劃路徑上以所述目標路徑點為起點的一段路徑,所述第一側向加速度為在所述目標前路上以所述目標路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度;
根據參考前路的曲率半徑,確定所述參考路徑點處的初始規劃速度,以使得第二側向加速度不大于所述側向加速度閾值,其中,所述參考前路為所述規劃路徑上以所述參考路徑點為起點的一段路徑,所述第二側向加速度為在所述參考前路上以所述參考路徑點處的初始規劃速度行駛而產生的側向加速度;
根據所述目標路徑點的初始規劃速度、所述參考路徑點的初始規劃速度和參考路程,確定所述目標路徑點處的目標縱向加速度和目標規劃速度,以使得所述目標縱向加速度在縱向加速度限定范圍以內,其中,所述參考路程表示在所述規劃路徑上從所述目標路徑點到所述參考路徑點的路程,所述目標縱向加速度表示在所述參考路程上由所述目標規劃速度變速成所述參考路徑點處的初始規劃速度所需的加速度。
可選的,目標終點為在所述規劃路徑上距離所述目標路徑點路程最近的第一初始終點,所述目標終點為所述目標前路的終點,所述第一初始終點與所述目標路徑點的直線距離等于預設距離閾值;參考終點為在所述規劃路徑上距離所述參考路徑點路程最近的第二初始終點,所述參考終點為所述參考前路的終點,所述第二初始終點與所述參考路徑點的直線距離等于所述預設距離閾值。
可選的,所述處理器801例如還可以執行以下操作:
根據第一線段的長度、第二線段的長度以及所述第一線段與所述第二線段之間的夾角,計算第三線段的長度,作為所述目標前路的曲率半徑;其中,所述第三線段的兩個端點分別為所述目標前路的曲率中心和所述目標前路的中點,所述目標前路的曲率中心為第一垂線和第二垂線的交點,所述第一垂線垂直于第四線段且經過所述第四線段的中點,所述第二垂線垂直于第五線段且經過所述第五線段的中點,所述第一線段的兩個端點分別為所述第四線段的中點和所述目標前路的中點,所述第二線段的兩個端點分別為所述第五線段的中點和所述目標前路的中點,所述第四線段的兩個端點分別為所述目標路徑點和所述目標前路的中點,所述第五線段的兩個端點分別為所述目標前路的終點和所述目標前路的中點;
根據第六線段的長度、第七線段的長度以及所述第六線段與所述第七線段之間的夾角,計算第八線段的長度,作為所述參考前路的曲率半徑;其中,所述第八線段的兩個端點分別為所述參考前路的曲率中心和所述參考前路的中點,所述參考前路的曲率中心為第三垂線和第四垂線的交點,所述第三垂線垂直于第九線段且經過所述第九線段的中點,所述第四垂線垂直于第十線段且經過所述第十線段的中點,所述第六線段的兩個端點分別為所述第九線段的中點和所述參考前路的中點,所述第七線段的兩個端點分別為所述第十線段的中點和所述參考前路的中點,所述第九線段的兩個端點分別為所述參考路徑點和所述參考前路的中點,所述第十線段的兩個端點分別為所述參考前路的終點和所述參考前路的中點。
可選的,所述參考路程等于所述目標路徑點的初始規劃速度與預設時間閾值的乘積。
可選的,為了確定所述目標路徑點處的目標縱向加速度和目標規劃速度,所述處理器801可以執行以下操作:
根據所述目標路徑點的初始規劃速度、所述參考路徑點的初始規劃速度和參考路程,計算初始縱向加速度,其中,所述初始縱向加速度表示在所述參考路程上由所述目標路徑點處的初始規劃速度變速成所述參考路徑點處的初始規劃速度所需的加速度;
若所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示減速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值未超過縱向加速度閾值,或者,若所述目標路徑點處的初始縱向加速度不表示減速運動,則將所述目標路徑點處的初始縱向加速度確定為所述目標縱向加速度,將所述目標路徑點處的初始規劃速度確定為所述目標規劃速度;
若所述目標路徑點處的初始縱向加速度表示減速運動且所述目標路徑點處的初始縱向加速度的絕對值超過所述縱向加速度閾值,則減小所述目標路徑點處的初始規劃速度,返回執行所述計算初始縱向加速度的步驟。
可選的,所述處理器801例如還可以執行以下操作:
將所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度保存到所述目標路徑點對應的規劃信息中,其中,所述目標路徑點的規劃信息中還包括所述目標路徑點的經緯度信息。
其中,所述目標路徑點對應的規劃信息還包括所述目標路徑點處的規劃航向和/或所述目標路徑點處的曲率半徑,所述目標路徑點處的規劃航向表示在所述目標路徑點處的行駛方向,所述目標路徑點處的曲率半徑為所述目標前路的曲率半徑。
可選的,所述處理器801例如還可以執行以下操作:
在車輛行駛過程中獲取當前行駛位置的經緯度信息;
從所述目標路徑點對應的規劃信息中提取所述目標路徑點的經緯度信息;
若所述當前行駛位置的經緯度信息與所述目標路徑點的經緯度信息相匹配,從所述目標路徑點對應的規劃信息中提取所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度并依據所述目標規劃速度和所述目標縱向加速度對車速進行控制。
通過本實施例提供的各種實施方式,對于規劃路徑上的目標路徑點來說,用于在該目標路徑點處控制車速的目標規劃速度和目標縱向加速度是根據規劃路徑本身以及側向加速度閾值、縱向加速度限定范圍來確定的,可見,一方面,規劃路徑通過導航設備可以得到,導航設備并不像雷達、相機等探測設備那樣需要在一定的車速下才能使用,因此,車速的規劃可以適用于更廣泛的速度范圍,另一方面,在為目標路徑點規劃車速時以側向加速度閾值對目標路徑點處的側向加速度進行限制并以縱向加速度限定范圍對目標路徑點處的目標縱向加速度進行了限制,這使得在目標路徑點處按照目標規劃速度和目標縱向加速度控制行駛的車輛能夠避免劇烈的減速以及劇烈的側向偏移,從而不僅提高了車輛的行駛安全,而且還提高了車內乘客的乘坐舒適程度,并且還節省了能源。
本發明實施例中提到的“第一初始終點”、“第一線段”、“第一確定單元”等名稱中的“第一”只是用來做名字標識,并不代表順序上的第一。該規則同樣適用于“第二”、“第三”等。
通過以上的實施方式的描述可知,本領域的技術人員可以清楚地了解到上述實施例方法中的全部或部分步驟可借助軟件加通用硬件平臺的方式來實現。基于這樣的理解,本發明的技術方案可以以軟件產品的形式體現出來,該計算機軟件產品可以存儲在存儲介質中,如只讀存儲器(英文:read-only memory,ROM)/RAM、磁碟、光盤等,包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機,服務器,或者諸如路由器等網絡通信設備)執行本發明各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述,各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其,對于方法實施例和設備實施例而言,由于其基本相似于系統實施例,所以描述得比較簡單,相關之處參見系統實施例的部分說明即可。以上所描述的設備及系統實施例僅僅是示意性的,其中作為分離部件說明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開的,作為模塊顯示的部件可以是或者也可以不是物理模塊,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性勞動的情況下,即可以理解并實施。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,并非用于限定本發明的保護范圍。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。