CN109445434A - 无人驾驶汽车的控制方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

无人驾驶汽车的控制方法、装置、设备和存储介质 Download PDF

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CN109445434A CN201811368237.XA CN201811368237A CN109445434A CN 109445434 A CN109445434 A CN 109445434A CN 201811368237 A CN201811368237 A CN 201811368237A CN 109445434 A CN109445434 A CN 109445434A
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Abstract

本发明实施例公开了一种无人驾驶汽车的控制方法、装置、设备和存储介质,该方法包括响应于当前接收到的约车请求,确认无人驾驶汽车已启动行驶;控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置接载乘客,然后行驶至所述约车行程的终点位置;在确认将乘客送达所述终点位置后,搜索停车位;控制所述无人驾驶汽车行驶至搜索的停车位停靠。实施本发明实施例,可以使得无人驾驶汽车具备可循环的、完善的控制机制,能够根据自身的状态自动应对人们发起的约车请求以及安置自身,完全脱离人工干预,给人们带来舒适和便利的体验。

Description

无人驾驶汽车的控制方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本发明实施例涉及驾驶控制领域,尤其涉及一种无人驾驶汽车的控制方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境,自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。无人驾驶汽车的研发已持续多年,但目前的技术实现方案大多采用驾驶员主动到达车辆处上车后手动按自动驾驶开关键启动自动驾驶,并没有彻底脱离对人类驾驶员的依赖,也没有给人类带来足够的舒适和便利。
发明内容
本发明提供了一种无人驾驶汽车的控制方法、装置、设备和存储介质,可以实现彻底脱离汽车对人为操作的依赖,带来舒适和便利的体验。
第一方面,本发明实施例提供一种无人驾驶汽车的控制方法,包括:
响应于当前接收到的约车请求,确认无人驾驶汽车已启动行驶;
控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置接载乘客,然后行驶至所述约车行程的终点位置;
在确认将乘客送达所述终点位置后,搜索停车位;
控制所述无人驾驶汽车行驶至搜索的停车位停靠。
可选地,所述响应于当前接收到的约车请求,确认无人驾驶汽车已启动行驶,具体包括:
在接收到约车请求时,判断所述无人驾驶汽车的行驶状态;
如果所述无人驾驶汽车停靠在停车位,则启动所述无人驾驶汽车并退出所述停车位,确认所述无人驾驶汽车已启动行驶;
如果所述无人驾驶汽车正在行驶至停车位,则确认所述无人驾驶汽车已启动行驶。
可选地,所述控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置接载乘客,然后行驶至所述约车行程的终点位置,具体包括:
控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置;
解锁车门,并在确认乘客上车后关闭车门;
在接收到由乘客触发的确认信息时,控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车行程的终点位置。
可选地,所述控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置,控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车行程的终点位置,或者,控制所述无人驾驶汽车行驶至搜索的停车位停靠,具体包括:
根据行驶起点、行驶终点以及道路参数,规划行驶的完整路径;
按照所述完整路径,控制所述无人驾驶汽车行驶;
其中,所述道路参数包括行驶起点和行驶终点之间的连通路径的总路段数量、路段参数、车道参数、连通道参数和路点参数;
所述路段参数包括路段序号、路段内车道数量和路段出口的连通道数量中的至少一项;
所述车道参数包括车道序号、车道宽度、车道属性和车道内路点数量中的至少一项;
所述连通道参数包括连通道序号、连通道入口点路段车道序号、连通道出口点路段序号、连通道出口点路段车道序号、连通道属性和连通道内路点数量中的至少一项;
所述路点参数包括路点序号或经纬度。
可选地,在所述启动所述无人驾驶汽车并退出停车位之后,还包括:
将所述无人驾驶汽车车头航向上与所述无人驾驶汽车之间的距离最小的路点,确认为所述无人驾驶汽车的行驶起点。
可选地,所述按照所述完整路径,控制所述无人驾驶汽车行驶,具体包括:。
根据所述完整路径、实时检测的车辆环境信息以及所述无人驾驶汽车的实时位置,实时输出所述无人驾驶汽车的当前局部预瞄点、预瞄方向、期望车速以及期望减速度,以控制所述无人驾驶汽车的驾驶行为;其中,所述驾驶行为包括车道保持、变道、避障制动和绕障。
可选地,在所述根据所述完整路径、实时检测的车辆环境信息以及所述无人驾驶汽车的实时位置,实时输出所述无人驾驶汽车的当前局部预瞄点、预瞄方向、期望车速以及期望减速度之后,还包括:
沿预瞄方向的垂直方向等间距选择多个预瞄点作为可选预瞄点簇;
根据所述可选预瞄点簇与所述无人驾驶汽车的实时位置,获得可选的局部路径;
通过预设的代价函数计算每一可选的局部路径的代价值;
选择代价值最小的局部路径作为规划确认的局部路径。
可选地,所述根据所述可选预瞄点簇与所述无人驾驶汽车的实时位置,获得可选的局部路径,具体包括:
对所述无人驾驶汽车的实时位置、所述实时位置沿预瞄方向延伸预设距离的位置点、可选预瞄点簇中的预瞄点沿预瞄方向反向延伸预设距离的位置点及可选预瞄点簇中的预瞄点进行贝塞尔曲线拟合,得到所述可选的局部路径。
可选地,在所述选择代价值最小的局部路径作为规划确认的局部路径之后,还包括:
以横向偏差和/或航向角偏差作为输入,采用离散PID输出调节信号至EPS转向控制器,以使所述无人驾驶汽车的实际行驶路径跟随所述规划确认的局部路径;其中,所述横向偏差为规划确认的局部路径中的预瞄点与到所述无人驾驶车车头航向的延伸线之间的垂直距离,所述航向偏差角为所述无人驾驶车车头航向的延伸线与所述规划确认的局部路径中的预瞄点处的切线之间的夹角。
第二方面,本发明实施例提供一种无人驾驶汽车的控制装置,包括:
确认模块,用于响应于当前接收到的约车请求,确认无人驾驶汽车已启动行驶;
第一行驶模块,用于控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置接载乘客,然后行驶至所述约车行程的终点位置;
搜索模块,用于在确认将乘客送达所述终点位置后,搜索停车位;
第二行驶模块,用于控制所述无人驾驶汽车行驶至搜索的停车位停靠。
可选地,所述确认模块包括:
判断单元,用于在接收到约车请求时,判断所述无人驾驶汽车的行驶状态;
第一确认单元,用于如果所述无人驾驶汽车停靠在停车位,则启动所述无人驾驶汽车并退出所述停车位,确认所述无人驾驶汽车已启动行驶;
第二确认单元,用于如果所述无人驾驶汽车正在行驶至停车位,则确认所述无人驾驶汽车已启动行驶。
可选地,所述第一行驶模块包括:
接客行驶单元,用于控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置;
接载乘客单元,用于解锁车门,并在确认乘客上车后关闭车门;
送客行驶单元,用于在接收到由乘客触发的确认信息时,控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车行程的终点位置。
可选地,所述第一行驶模块或第二行驶模块包括:
完整路径规划单元,用于根据行驶起点、行驶终点以及道路参数,规划行驶的完整路径;
行驶控制单元,用于按照所述完整路径,控制所述无人驾驶汽车行驶;
其中,所述道路参数包括行驶起点和行驶终点之间的连通路径的总路段数量、路段参数、车道参数、连通道参数和路点参数;
所述路段参数包括路段序号、路段内车道数量和路段出口的连通道数量中的至少一项;
所述车道参数包括车道序号、车道宽度、车道属性和车道内路点数量中的至少一项;
所述连通道参数包括连通道序号、连通道入口点路段车道序号、连通道出口点路段序号、连通道出口点路段车道序号、连通道属性和连通道内路点数量中的至少一项;
所述路点参数包括路点序号或经纬度。
可选地,所述确认模块还包括:
行驶起点确认单元,用于将所述无人驾驶汽车车头航向上与所述无人驾驶汽车之间的距离最小的路点,确认为所述无人驾驶汽车的行驶起点。
可选地,所述行驶控制单元包括:。
决策单元,用于根据所述完整路径、实时检测的车辆环境信息以及所述无人驾驶汽车的实时位置,实时输出所述无人驾驶汽车的当前局部预瞄点、预瞄方向、期望车速以及期望减速度,以控制所述无人驾驶汽车的驾驶行为;其中,所述驾驶行为包括车道保持、变道、避障制动和绕障。
可选地,所述行驶控制单元还包括:
选择单元,用于沿预瞄方向的垂直方向等间距选择多个预瞄点作为可选预瞄点簇;
局部路径备选单元,用于根据所述可选预瞄点簇与所述无人驾驶汽车的实时位置,获得可选的局部路径;
代价计算单元,用于通过预设的代价函数计算每一可选的局部路径的代价值;
局部路径确认单元,用于选择代价值最小的局部路径作为规划确认的局部路径。
可选地,所述局部路径备选单元包括:
路径拟合单元,用于对所述无人驾驶汽车的实时位置、所述实时位置沿预瞄方向延伸预设距离的位置点、可选预瞄点簇中的预瞄点沿预瞄方向反向延伸预设距离的位置点及可选预瞄点簇中的预瞄点进行贝塞尔曲线拟合,得到所述可选的局部路径。
可选地,所述行驶控制单元还包括:
PID控制单元,用于以横向偏差和/或航向角偏差作为输入,采用离散PID输出调节信号至EPS转向控制器,以使所述无人驾驶汽车的实际行驶路径跟随所述规划确认的局部路径;其中,所述横向偏差为规划确认的局部路径中的预瞄点与到所述无人驾驶车车头航向的延伸线之间的垂直距离,所述航向偏差角为所述无人驾驶车车头航向的延伸线与所述规划确认的局部路径中的预瞄点处的切线之间的夹角。
第三方面,本发明实施例提供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任意实施例提供的方法的步骤。
第四方面,本发明实施例还提供一种设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现本发明任意实施例提供的方法的步骤。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:
本发明实施例的技术方案,无人驾驶汽车在接收到约车请求后,会自动行驶至约车行程的起点位置接载乘客并行驶至约车行程的终点位置,然后自行搜索停车位停车,期间如果再次接收到约车请求则可以直接行驶至行程起点,如果停车后接收到约车请求也可以启动行驶完成行程,使得无人驾驶汽车具备可循环的、完善的控制机制,能够根据自身的状态自动应对人们发起的约车请求以及安置自身,完全脱离人工干预,给人们带来舒适和便利的体验。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是本发明实施例提供的一种无人驾驶汽车的控制方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的另一种无人驾驶汽车的控制方法的流程图;
图3是本发明实施例提供的无人驾驶汽车局部路径规划方法的示意图;
图4是本发明实施例提供的无人驾驶汽车的速度控制系统的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的无人驾驶汽车的预瞄控制系统的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的一种无人驾驶汽车的控制装置的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
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。
此外,在说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等仅用于区别相同技术特征的描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量,也不一定描述次序或时间顺序。在合适的情况下术语是可以互换的。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
图1是本发明实施例提供的一种无人驾驶汽车的控制方法的流程图。该实施例可以适用于无人驾驶汽车处理约车请求的情况。该方法可以由无人驾驶汽车的控制装置执行,该装置可以集成于无人驾驶汽车中。
如图1所示,本发明实施例提供的一种无人驾驶汽车的控制方法,包括:
步骤110、响应于当前接收到的约车请求,确认无人驾驶汽车已启动行驶;
其中,约车请求,即人们在需要用车时,通过网络平台发起的请求调度车辆来接送人的消息,包含人们的行程的起点位置和终点位置。一般地,网络平台会根据当前联网的汽车的定位,从当前没有处于约车响应状态的联网汽车中,选择合适的车辆作为下发约车请求的目标车辆。在本实施例中,这些目标车辆包括无人驾驶汽车。无人驾驶汽车的控制装置接收到约车请求时,自动确认汽车处于行驶中,以完成约车行程。
步骤120、控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置接载乘客,然后行驶至所述约车行程的终点位置;
其中,无人驾驶汽车的行驶过程中,可以使用现有技术提供的无人驾驶汽车驱动方法。现有技术有多种方法控制无人驾驶汽车行驶,一般地,可以根据地图数据信息(如道路参数)、采用IMU(Inertial measurement unit,惯性测量单元)检测的当前车辆姿态、采用GPS(Global Positioning System,全球定位系统)检测的当前车辆定位以及采用环境传感器检测的当前车辆环境,执行预设的算法程序,为无人驾驶汽车的行驶提供决策。
需要说明的是,在本发明的说明书中,约车行程的起点位置和终点位置,指的是人们在网络平台发起约车请求时指定的行程起点和行程终点,即乘客的上车位置和下车位置。在后续说明中,会涉及行驶起点和行驶终点,指的是一段行驶过程中的起点和终点,例如,当无人驾驶汽车行驶至约车行程的起点位置时,行驶起点为无人驾驶汽车接收请求,确认自身处于行驶中的时候所处的位置,行驶终点为所述起点位置;当无人驾驶汽车行驶至约车行程的终点位置时,行驶起点为所述起点位置,行驶终点为所述终点位置;当无人驾驶汽车行驶至停车位时,行驶终点为该停车位。
步骤130、在确认将乘客送达所述终点位置后,搜索停车位;
其中,确认将乘客送达终点位置有多种方法,例如在定位与终点位置一致时,检测车门是否有开合,或者使用压力传感器检测乘客是否在座位上等方法。本发明实施例不限于这些实施方式。
步骤140、控制所述无人驾驶汽车行驶至搜索的停车位停靠。
本发明实施例,无人驾驶汽车在完成约车行程后,会自行搜索停车位,并行使至搜索的停车位停靠。如前所述,网络平台会根据当前联网的汽车的定位,从当前没有处于约车响应状态的联网汽车中,选择合适的车辆作为下发约车请求的目标车辆,显然,对于车辆而言,尽在当前没有在处理约车请求时,可以接收约车请求,即车辆不能同时处理两个约车请求,在本发明实施例中,从接收到约车请求至确认将乘客送达终点位置,车辆处于处理约车请求的状态,此后,搜索停车位及行驶至停车位时,无人驾驶汽车已退出约车行程,退出对原约车请求的处理,可以再次接收约车请求。而按照本发明实施例的设置,当无人驾驶汽车再次接收到请求时,如果还未到达停车位,处于行驶中,则可以直接驱车前往接载乘客,如果到达停车位,则可以启动驾驶前往接载乘客。即本发明可以控制无人驾驶汽车持续应答约车请求,完成约车行程。
综上所述,本发明实施例的技术方案,无人驾驶汽车在接收到约车请求后,会自动行驶至约车行程的起点位置接载乘客并行驶至约车行程的终点位置,然后自行搜索停车位停车,期间如果再次接收到约车请求则可以直接行驶至行程起点,如果停车后接收到约车请求也可以启动行驶完成行程,使得无人驾驶汽车具备可循环的、完善的控制机制,能够根据自身的状态自动应对人们发起的约车请求以及安置自身,完全脱离人工干预,给人们带来舒适和便利的体验。
在上述实施例的基础上,进一步地,本发明还提供多种优选的实施方式。如图2所示的本发明另一实施例提供的无人驾驶汽车的控制方法,将提供多种实施方式,优化无人驾驶汽车处理约车请求给人们带来的舒适体验,以及提高行驶安全性。同时,随着对图2的具体实施方法步骤的描述以及图2的呈现,本发明提供完善的无人驾驶汽车控制机制的目的和优点将会更明显。显然,基于本发明的构思,为了实现无人驾驶汽车响应约车请求的可循环性,脱离人工干预,下述围绕图2提供的多种实施方式并非必须的,而是可选的,且多种实施方式并非组合地被实施,而是可以在上述实施例的基础上,独立地被实施。
如图2所示,作为其中一种优选实施方式,步骤110、响应于当前接收到的约车请求,确认无人驾驶汽车已启动行驶,具体包括:
步骤210、在接收到约车请求时,判断所述无人驾驶汽车的行驶状态;
如果所述无人驾驶汽车停靠在停车位,则执行步骤220、启动所述无人驾驶汽车并退出所述停车位,确认所述无人驾驶汽车已启动行驶;
如果所述无人驾驶汽车正在行驶至停车位,则直接确认所述无人驾驶汽车已启动行驶。
该优选实施方式使得无人驾驶汽车在停靠于停车位时,也能响应约车请求,使得无人驾驶汽车可以持续工作,脱离人工干预。
在上述实施例的基础上,如图2所示,步骤120,具体可以包括:
步骤230、控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置;
步骤240、解锁车门,并在确认乘客上车后关闭车门;
步骤250、在接收到由乘客触发的确认信息时,控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车行程的终点位置。
该优选实施方式,完善门锁控制,且需要由乘客触发确认信息,无人驾驶汽车方可行驶,提高了使用无人驾驶汽车的安全性,也提高了乘客的乘车体验。
如图2所示,在步骤130离车确认搜索停车位后,则执行步骤200接收约车请求,没有约车请求则在步骤260确认当前未在停车位后执行步骤270行驶至停车位以及步骤280停靠在停车位,期间持续接收约车请求。通过图2的呈现,可以理解,无人驾驶汽车始终无需人工干预,即可完善地提供约车服务。
在上述实施例的基础上,本发明实施例还提供优选的行程规划方式,具体地,步骤120中控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置,控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车行程的终点位置,或者,步骤140中控制所述无人驾驶汽车行驶至搜索的停车位停靠,具体包括:
根据行驶起点、行驶终点以及道路参数,规划行驶的完整路径;
按照所述完整路径,控制所述无人驾驶汽车行驶。
无人驾驶汽车IMU/GPS惯导系统提供无人驾驶汽车当前定位信息,根据约车请求内容、定位信息和道路参数,可以规划完整路径。具体采用的算法可以是基于各路段各车道之间的连通性和驾驶路程最短原则的A*(A-Star)算法,其是一种静态路网中求解最短路径最有效的直接搜索方法,也是解决许多搜索问题的有效算法。本实施方式主要改进道路参数的内容,通过参数的多样化及细致化,提供更准确的完整路径规划。具体地,道路参数主要提供路段、车道、路口等地图数据定位信息。其中,所述道路参数包括行驶起点和行驶终点之间的连通路径的总路段数量、路段参数、车道参数、连通道参数和路点参数;
所述路段参数包括路段序号、路段内车道数量和路段出口的连通道数量中的至少一项;
所述车道参数包括车道序号、车道宽度、车道属性和车道内路点数量中的至少一项;
所述连通道参数包括连通道序号、连通道入口点路段车道序号、连通道出口点路段序号、连通道出口点路段车道序号、连通道属性和连通道内路点数量中的至少一项;
所述路点参数包括路点序号或经纬度。
其中,连通道为连接两个路段之间的无人驾驶汽车可行驶路线,其入口点为前一路段出口的车道终点,出口点为后一路段入口的车道起点。连通道属性可以为分叉道直行、路口直行、路口左转、路口右转、路口掉头等。车道属性主要表征车道的直行道、左转道、右转道、掉头道和应急车道等属性,部分车道可以同时具有多个属性。
路段端点的连通性基于各路段间的连通道信息建立,各路段出口的每条连通道均建立了本路段出口端点和连通道出口路段入口端点之间的连通性,而各路段自身的入口端点和出口端点是自然连通的,亦即建立了各路段端点之间的连通性。
在上述实施例的基础上,本发明实施例还提供如何确认行驶起点的优选实施方式。具体地,在所述启动所述无人驾驶汽车并退出停车位之后,还包括:
将所述无人驾驶汽车车头航向上与所述无人驾驶汽车之间的距离最小的路点,确认为所述无人驾驶汽车的行驶起点。
无人驾驶汽车退出停车状态后对行驶起点所在路段车道或连通道的计算主要是基于距离最近和航向一致的原则来考虑的,即通过搜索所有路段车道及连通道上的路点,寻找与当前无人驾驶汽车车头航向一致的路径上的与无人驾驶汽车距离最近点作为无人驾驶汽车行驶起点,该距离最近点所在路段车道或连通道即为无人驾驶汽车行驶起点所在路段车道或连通道。如所搜索到的与当前无人驾驶汽车车头航向一致的路径上与无人驾驶汽车距离最近点和无人驾驶汽车之间的距离偏差超出了可能的GPS误差范围,则表明无人驾驶汽车处于未知路径上,停止路径规划。
对无人驾驶汽车行驶终点所在路段车道或连通道的计算主要是基于距离最近的原则来考虑的,即通过搜索所有路段车道及连通道上的路点,寻找与所设定无人驾驶汽车行驶终点距离最近点作为无人驾驶汽车最终行驶终点,该距离最近点所在路段车道或连通道即为无人驾驶汽车行驶终点所在路段车道或连通道。
在上述实施例的基础上,可选地,所述按照所述完整路径,控制所述无人驾驶汽车行驶,具体包括:。
根据所述完整路径、实时检测的车辆环境信息以及所述无人驾驶汽车的实时位置,实时输出所述无人驾驶汽车的当前局部预瞄点、预瞄方向、期望车速以及期望减速度,以控制所述无人驾驶汽车的驾驶行为;其中,所述驾驶行为包括车道保持、变道、避障制动和绕障。
该可选实施方式,提供的是无人驾驶汽车的行为决策方式,实时决策出车辆当前处于路上、路口、预路口等驾驶模式,并针对不同的驾驶模式采用不同的驾驶行为决策,决策系统需要基于环境感知信息和所规划完整路径做出合理的驾驶行为。
其中,路上模式:主要含车道保持、变道、避障制动、绕障等驾驶行为。其中变道行为可以由本车道障碍物触发,也可由所规划全局驾驶路径的车道切换触发;避障制动可由驾驶路径上的障碍物触发,也可由横穿障碍物触发;
预路口模式:主要含车道保持、避障制动、绕障、预路口减速、路口让行、红灯停车等驾驶行为;
路口模式:主要含路口通行、避障制动、绕障等驾驶行为;
行为决策的计算结果以车辆当前局部预瞄点和预瞄方向以及期望车速和期望减速度的形式给出。
图3是本发明实施例提供的无人驾驶汽车局部路径规划方法的示意图,如图3所示,在所述根据所述完整路径、实时检测的车辆环境信息以及所述无人驾驶汽车的实时位置,实时输出所述无人驾驶汽车的当前局部预瞄点、预瞄方向、期望车速以及期望减速度之后,还包括:
沿预瞄方向的垂直方向等间距选择多个预瞄点11作为可选预瞄点簇10;
根据所述可选预瞄点簇10与所述无人驾驶汽车的实时位置,获得可选的局部路径20;显然,多个预瞄点11对应多条可选的局部路径20,可以理解,可选的局部路径20就是可选的预瞄点11与无人驾驶汽车的实施位置之间的一条路径;
通过预设的代价函数计算每一可选的局部路径20的代价值;
选择代价值最小的局部路径作为规划确认的局部路径。
具体地,在有了可选的局部路径20后,通过设计合理的代价函数计算可选的局部路径中各条局部路径的代价,选取其中代价最小的那条局部路径作为无人驾驶汽车实际行驶的最佳局部运动路径。代价函数f(x)=a*g(x)+b*h(x)+c*p(x),其中g(x)表示绕障轨迹与障碍物点之间的横向间距,h(x)表示对应本可选局部路径的可选局部预瞄点偏离原局部期望预瞄点的横向间距,p(x)表示对应本可选局部路径轨迹的可选局部预瞄点偏离对应原最佳局部运动路径的可选局部目标点的横向间距,a、b、c为三个代价分量各自的代价因子。本可选实施方式提高无人驾驶汽车行驶的规划准确性和安全性。
在上述方案的基础上,所述根据所述可选预瞄点簇10与所述无人驾驶汽车的实时位置,获得可选的局部路径,具体包括:
对所述无人驾驶汽车的实时位置1、所述实时位置沿预瞄方向延伸预设距离的位置点2、可选预瞄点簇中的预瞄点沿预瞄方向反向延伸预设距离的位置3点及可选预瞄点簇中的预瞄点4进行贝塞尔曲线拟合,得到所述可选的局部路径。
图4是本发明实施例提供的无人驾驶汽车的速度控制系统的结构示意图,图5是本发明实施例提供的无人驾驶汽车的预瞄控制系统的结构示意图。如图4和图5所示,本发明实施例还对无人驾驶汽车进行运动控制,包括横向控制与纵向控制,其中横向控制负责跟随局部运动轨迹,纵向控制负责跟随车辆速度和制动减速度请求。纵向控制采用图4所示的速度控制系统,具体地,对本车当前速度做反馈控制,例如PID(比例-积分-微分)控制去跟随期望车速,并将PID控制输出作为无人车对地扭矩请求输出给驱动电机,如果有期望制动减速度请求,则直接基于期望制动减速度计算车辆制动力请求。
横向控制采用图5所示的预瞄控制系统,具体地,采用两个离散PID,分别以横向偏差和航向角偏差作为输入,然后将两个PID输出结果之和作为方向盘转角请求输出给EPS转向控制器。即在所述选择代价值最小的局部路径作为规划确认的局部路径之后,还包括:
以横向偏差和/或航向角偏差作为输入,采用离散PID输出调节信号至EPS转向控制器,以使所述无人驾驶汽车的实际行驶路径跟随所述规划确认的局部路径;其中,所述横向偏差为规划确认的局部路径中的预瞄点与到所述无人驾驶车车头航向的延伸线之间的垂直距离,所述航向偏差角为所述无人驾驶车车头航向的延伸线与所述规划确认的局部路径中的预瞄点处的切线之间的夹角。
计算公式为:
e=dsinθ
ea=α-β,
其中,d是车辆质心与局部路径上所选取的预瞄点的距离,θ是车辆质心和局部路径上所选取的预瞄点连线与与车辆航向之间的夹角,α,β分别是车辆航向角和目标轨迹在局部运动轨迹上所选取的预瞄点处的切线角。
以上对于局部路径的规划和汽车运动控制的实施方式使得无人驾驶汽车能够做出遵守交通规则的车道级全局路径规划,并且在接送乘客的不同阶段灵活地进行完整路径切换。
综上所述,本发明实施例的技术方案,无人驾驶汽车在接收到约车请求后,会自动行驶至约车行程的起点位置接载乘客并行驶至约车行程的终点位置,然后自行搜索停车位停车,期间如果再次接收到约车请求则可以直接行驶至行程起点,如果停车后接收到约车请求也可以启动行驶完成行程,使得无人驾驶汽车具备可循环的、完善的控制机制,能够根据自身的状态自动应对人们发起的约车请求以及安置自身,完全脱离人工干预,给人们带来舒适和便利的体验。
图6是本发明实施例提供的一种无人驾驶汽车的控制装置的结构示意图,该无人驾驶汽车的控制装置,包括:
确认模块610,用于响应于当前接收到的约车请求,确认无人驾驶汽车已启动行驶;
第一行驶模块620,用于控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置接载乘客,然后行驶至所述约车行程的终点位置;
搜索模块630,用于在确认将乘客送达所述终点位置后,搜索停车位;
第二行驶模块640,用于控制所述无人驾驶汽车行驶至搜索的停车位停靠。
可选地,所述确认模块610包括:
判断单元,用于在接收到约车请求时,判断所述无人驾驶汽车的行驶状态;
第一确认单元,用于如果所述无人驾驶汽车停靠在停车位,则启动所述无人驾驶汽车并退出所述停车位,确认所述无人驾驶汽车已启动行驶;
第二确认单元,用于如果所述无人驾驶汽车正在行驶至停车位,则确认所述无人驾驶汽车已启动行驶。
可选地,所述第一行驶模块620包括:
接客行驶单元,用于控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置;
接载乘客单元,用于解锁车门,并在确认乘客上车后关闭车门;
送客行驶单元,用于在接收到由乘客触发的确认信息时,控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车行程的终点位置。
可选地,所述第一行驶模块620或第二行驶模块640包括:
完整路径规划单元,用于根据行驶起点、行驶终点以及道路参数,规划行驶的完整路径;
行驶控制单元,用于按照所述完整路径,控制所述无人驾驶汽车行驶;
其中,所述道路参数包括行驶起点和行驶终点之间的连通路径的总路段数量、路段参数、车道参数、连通道参数和路点参数;
所述路段参数包括路段序号、路段内车道数量和路段出口的连通道数量中的至少一项;
所述车道参数包括车道序号、车道宽度、车道属性和车道内路点数量中的至少一项;
所述连通道参数包括连通道序号、连通道入口点路段车道序号、连通道出口点路段序号、连通道出口点路段车道序号、连通道属性和连通道内路点数量中的至少一项;
所述路点参数包括路点序号或经纬度。
可选地,所述确认模块610还包括:
行驶起点确认单元,用于将所述无人驾驶汽车车头航向上与所述无人驾驶汽车之间的距离最小的路点,确认为所述无人驾驶汽车的行驶起点。
可选地,所述行驶控制单元包括:。
决策单元,用于根据所述完整路径、实时检测的车辆环境信息以及所述无人驾驶汽车的实时位置,实时输出所述无人驾驶汽车的当前局部预瞄点、预瞄方向、期望车速以及期望减速度,以控制所述无人驾驶汽车的驾驶行为;其中,所述驾驶行为包括车道保持、变道、避障制动和绕障。
可选地,所述行驶控制单元还包括:
选择单元,用于沿预瞄方向的垂直方向等间距选择多个预瞄点作为可选预瞄点簇;
局部路径备选单元,用于根据所述可选预瞄点簇中的每一预瞄点与所述无人驾驶汽车的实时位置,获得可选的局部路径;
代价计算单元,用于通过预设的代价函数计算每一可选的局部路径的代价值;
局部路径确认单元,用于选择代价值最小的局部路径作为规划确认的局部路径。
可选地,所述局部路径备选单元包括:
路径拟合单元,用于对所述无人驾驶汽车的实时位置、所述实时位置沿预瞄方向延伸预设距离的位置点、可选预瞄点簇中的预瞄点沿预瞄方向反向延伸预设距离的位置点及可选预瞄点簇中的预瞄点进行贝塞尔曲线拟合,得到所述可选的局部路径。
可选地,所述行驶控制单元还包括:
PID控制单元,用于以横向偏差和/或航向角偏差作为输入,采用离散PID输出调节信号至EPS转向控制器,以使所述无人驾驶汽车的实际行驶路径跟随所述规划确认的局部路径;其中,所述横向偏差为规划确认的局部路径中的预瞄点与到所述无人驾驶车车头航向的延伸线之间的垂直距离,所述航向偏差角为所述无人驾驶车车头航向的延伸线与所述规划确认的局部路径中的预瞄点处的切线之间的夹角。
本发明实施例提供的无人驾驶汽车的控制装置,可以实施本发明任意实施例提供的无人驾驶汽车的控制方法,具备相应的有益效果。
此外,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如上所述方法的步骤。
本实施例中,所述无人驾驶汽车的控制装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
图7为本发明实施例提供的设备的示意图。本发明实施例提供的设备,包括存储器301、处理器302及存储在存储器301上并可在处理器302上运行的计算机程序,所述处理器302执行所述计算机程序时实现上述各个设备远程备份升级方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤110、响应于当前接收到的约车请求,确认无人驾驶汽车已启动行驶;步骤120、控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置接载乘客,然后行驶至所述约车行程的终点位置;步骤130、在确认将乘客送达所述终点位置后,搜索停车位;步骤140、控制所述无人驾驶汽车行驶至搜索的停车位停靠。或者,所述处理器302执行所述计算机程序时实现上述各无人驾驶汽车的控制装置实施例中各模块/单元的功能,例如图6所示的确认模块610、第一行驶模块620、搜索模块630及第二行驶模块640。
示例性的,所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中,并由所述处理器执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序在所述设备远程备份升级装置中的执行过程。例如,所述计算机程序可以被分割成识别单元201、校验单元202以及升级处理单元203。
所述设备可以是无人驾驶汽车。所述设备可包括,但不仅限于,处理器、存储器。本领域技术人员可以理解,所述示意图7仅仅是所述设备的示例,并不构成对设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,所述处理器是所述设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块,所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,实现所述设备的各种功能。所述存储器可主要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(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器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,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(FlashCard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
在本发明实施例中,应该理解到,所揭露的无人驾驶汽车的控制装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
本领域的技术人员能够理解,尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
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。

Claims (20)

1.一种无人驾驶汽车的控制方法,其特征在于,包括:
响应于当前接收到的约车请求,确认无人驾驶汽车已启动行驶;
控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置接载乘客,然后行驶至所述约车行程的终点位置;
在确认将乘客送达所述终点位置后,搜索停车位;
控制所述无人驾驶汽车行驶至搜索的停车位停靠。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶汽车的控制方法,其特征在于,所述响应于当前接收到的约车请求,确认无人驾驶汽车已启动行驶,具体包括:
在接收到约车请求时,判断所述无人驾驶汽车的行驶状态;
如果所述无人驾驶汽车停靠在停车位,则启动所述无人驾驶汽车并退出所述停车位,确认所述无人驾驶汽车已启动行驶;
如果所述无人驾驶汽车正在行驶至停车位,则确认所述无人驾驶汽车已启动行驶。
3.根据权利要求1或2所述的无人驾驶汽车的控制方法,其特征在于,所述控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置接载乘客,然后行驶至所述约车行程的终点位置,具体包括:
控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置;
解锁车门,并在确认乘客上车后关闭车门;
在接收到由乘客触发的确认信息时,控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车行程的终点位置。
4.根据权利要求1或2所述的无人驾驶汽车的控制方法,其特征在于,所述控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置,控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车行程的终点位置,或者,控制所述无人驾驶汽车行驶至搜索的停车位停靠,具体包括:
根据行驶起点、行驶终点以及道路参数,规划行驶的完整路径;
按照所述完整路径,控制所述无人驾驶汽车行驶;
其中,所述道路参数包括行驶起点和行驶终点之间的连通路径的总路段数量、路段参数、车道参数、连通道参数和路点参数;
所述路段参数包括路段序号、路段内车道数量和路段出口的连通道数量中的至少一项;
所述车道参数包括车道序号、车道宽度、车道属性和车道内路点数量中的至少一项;
所述连通道参数包括连通道序号、连通道入口点路段车道序号、连通道出口点路段序号、连通道出口点路段车道序号、连通道属性和连通道内路点数量中的至少一项;
所述路点参数包括路点序号或经纬度。
5.根据权利要求2所述的无人驾驶汽车的控制方法,其特征在于,在所述启动所述无人驾驶汽车并退出停车位之后,还包括:
将所述无人驾驶汽车车头航向上与所述无人驾驶汽车之间的距离最小的路点,确认为所述无人驾驶汽车的行驶起点。
6.根据权利要求4所述的无人驾驶汽车的控制方法,其特征在于,所述按照所述完整路径,控制所述无人驾驶汽车行驶,具体包括:。
根据所述完整路径、实时检测的车辆环境信息以及所述无人驾驶汽车的实时位置,实时输出所述无人驾驶汽车的当前局部预瞄点、预瞄方向、期望车速以及期望减速度,以控制所述无人驾驶汽车的驾驶行为;其中,所述驾驶行为包括车道保持、变道、避障制动和绕障。
7.根据权利要求6所述的无人驾驶汽车的控制方法,其特征在于,在所述根据所述完整路径、实时检测的车辆环境信息以及所述无人驾驶汽车的实时位置,实时输出所述无人驾驶汽车的当前局部预瞄点、预瞄方向、期望车速以及期望减速度之后,还包括:
沿预瞄方向的垂直方向等间距选择多个预瞄点作为可选预瞄点簇;
根据所述可选预瞄点簇与所述无人驾驶汽车的实时位置,获得可选的局部路径;
通过预设的代价函数计算每一可选的局部路径的代价值;
选择代价值最小的局部路径作为规划确认的局部路径。
8.根据权利要求7所述的无人驾驶汽车的控制方法,其特征在于,所述根据所述可选预瞄点簇与所述无人驾驶汽车的实时位置,获得可选的局部路径,具体包括:
对所述无人驾驶汽车的实时位置、所述实时位置沿预瞄方向延伸预设距离的位置点、可选预瞄点簇中的预瞄点沿预瞄方向反向延伸预设距离的位置点及可选预瞄点簇中的预瞄点进行贝塞尔曲线拟合,得到所述可选的局部路径。
9.根据权利要求7所述的无人驾驶汽车的控制方法,其特征在于,在所述选择代价值最小的局部路径作为规划确认的局部路径之后,还包括:
以横向偏差和/或航向角偏差作为输入,采用离散PID输出调节信号至EPS转向控制器,以使所述无人驾驶汽车的实际行驶路径跟随所述规划确认的局部路径;其中,所述横向偏差为规划确认的局部路径中的预瞄点与到所述无人驾驶车车头航向的延伸线之间的垂直距离,所述航向偏差角为所述无人驾驶车车头航向的延伸线与所述规划确认的局部路径中的预瞄点处的切线之间的夹角。
10.一种无人驾驶汽车的控制装置,其特征在于,包括:
确认模块,用于响应于当前接收到的约车请求,确认无人驾驶汽车已启动行驶;
第一行驶模块,用于控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置接载乘客,然后行驶至所述约车行程的终点位置;
搜索模块,用于在确认将乘客送达所述终点位置后,搜索停车位;
第二行驶模块,用于控制所述无人驾驶汽车行驶至搜索的停车位停靠。
11.根据权利要求10所述的无人驾驶汽车的控制装置,其特征在于,所述确认模块包括:
判断单元,用于在接收到约车请求时,判断所述无人驾驶汽车的行驶状态;
第一确认单元,用于如果所述无人驾驶汽车停靠在停车位,则启动所述无人驾驶汽车并退出所述停车位,确认所述无人驾驶汽车已启动行驶;
第二确认单元,用于如果所述无人驾驶汽车正在行驶至停车位,则确认所述无人驾驶汽车已启动行驶。
12.根据权利要求10或11所述的无人驾驶汽车的控制装置,其特征在于,所述第一行驶模块包括:
接客行驶单元,用于控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车请求指定的约车行程的起点位置;
接载乘客单元,用于解锁车门,并在确认乘客上车后关闭车门;
送客行驶单元,用于在接收到由乘客触发的确认信息时,控制所述无人驾驶汽车行驶至所述约车行程的终点位置。
13.根据权利要求10或11所述的无人驾驶汽车的控制装置,其特征在于,所述第一行驶模块或第二行驶模块包括:
完整路径规划单元,用于根据行驶起点、行驶终点以及道路参数,规划行驶的完整路径;
行驶控制单元,用于按照所述完整路径,控制所述无人驾驶汽车行驶;
其中,所述道路参数包括行驶起点和行驶终点之间的连通路径的总路段数量、路段参数、车道参数、连通道参数和路点参数;
所述路段参数包括路段序号、路段内车道数量和路段出口的连通道数量中的至少一项;
所述车道参数包括车道序号、车道宽度、车道属性和车道内路点数量中的至少一项;
所述连通道参数包括连通道序号、连通道入口点路段车道序号、连通道出口点路段序号、连通道出口点路段车道序号、连通道属性和连通道内路点数量中的至少一项;
所述路点参数包括路点序号或经纬度。
14.根据权利要求13所述的无人驾驶汽车的控制装置,其特征在于,所述确认模块还包括:
行驶起点确认单元,用于将所述无人驾驶汽车车头航向上与所述无人驾驶汽车之间的距离最小的路点,确认为所述无人驾驶汽车的行驶起点。
15.根据权利要求13所述的无人驾驶汽车的控制装置,其特征在于,所述行驶控制单元包括:。
决策单元,用于根据所述完整路径、实时检测的车辆环境信息以及所述无人驾驶汽车的实时位置,实时输出所述无人驾驶汽车的当前局部预瞄点、预瞄方向、期望车速以及期望减速度,以控制所述无人驾驶汽车的驾驶行为;其中,所述驾驶行为包括车道保持、变道、避障制动和绕障。
16.根据权利要求15所述的无人驾驶汽车的控制装置,其特征在于,所述行驶控制单元还包括:
选择单元,用于沿预瞄方向的垂直方向等间距选择多个预瞄点作为可选预瞄点簇;
局部路径备选单元,用于根据所述可选预瞄点簇与所述无人驾驶汽车的实时位置,获得可选的局部路径;
代价计算单元,用于通过预设的代价函数计算每一可选的局部路径的代价值;
局部路径确认单元,用于选择代价值最小的局部路径作为规划确认的局部路径。
17.根据权利要求16所述的无人驾驶汽车的控制方法,其特征在于,所述局部路径备选单元包括:
路径拟合单元,用于对所述无人驾驶汽车的实时位置、所述实时位置沿预瞄方向延伸预设距离的位置点、可选预瞄点簇中的预瞄点沿预瞄方向反向延伸预设距离的位置点及可选预瞄点簇中的预瞄点进行贝塞尔曲线拟合,得到所述可选的局部路径。
18.根据权利要求16所述的无人驾驶汽车的控制方法,其特征在于,所述行驶控制单元还包括:
PID控制单元,用于以横向偏差和/或航向角偏差作为输入,采用离散PID输出调节信号至EPS转向控制器,以使所述无人驾驶汽车的实际行驶路径跟随所述规划确认的局部路径;其中,所述横向偏差为规划确认的局部路径中的预瞄点与到所述无人驾驶车车头航向的延伸线之间的垂直距离,所述航向偏差角为所述无人驾驶车车头航向的延伸线与所述规划确认的局部路径中的预瞄点处的切线之间的夹角。
19.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-9任一项所述的方法的步骤。
20.一种设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-9任一项所述的方法的步骤。
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