CN109814568B - 无人车速度轨迹的生成方法、装置和存储介质 - Google Patents

无人车速度轨迹的生成方法、装置和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提出一种速度轨迹的生成方法、装置和存储介质。该方法包括：设定需要生成的速度轨迹的起点时间、中间点时间和终点时间，所述速度轨迹包括第一子速度轨迹和第二子速度轨迹；在所述起点时间和所述中间点时间之间，根据起点速度和多个中间点速度，生成与所述起点速度对应的多条所述第一子速度轨迹；在所述中间点时间和所述终点时间之间，对于每条所述第一子速度轨迹，根据对应的多个终点速度，生成多条第二子速度轨迹。本发明实施例可以生成更符合人类驾驶特点的速度轨迹，并可以提高乘客舒适度和简化算法。

Description

无人车速度轨迹的生成方法、装置和存储介质
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种速度轨迹的生成方法、装置和存储介质。
背景技术
对无人车进行轨迹规划的核心包括速度规划。目前，常用的速度规划的方法为网格化划分速度-时间空间，并在每个网格中规划多个轨迹，将多个网格中的轨迹相连接可以获得大量速度轨迹，进而从中择优确定最佳速度轨迹。但是，在这些速度轨迹中，有很多是不符合实际情况，或者与预期相差很大的轨迹。这将造成数据冗余，并会增大后期择优算法的计算量。
发明内容
本发明实施例提供一种速度轨迹的生成方法、装置和存储介质，以解决现有技术中的一个或多个技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种速度轨迹的生成方法，包括：
设定需要生成的速度轨迹的起点时间、中间点时间和终点时间，所述速度轨迹包括第一子速度轨迹和第二子速度轨迹；
在所述起点时间和所述中间点时间之间，根据起点速度和多个中间点速度，生成与所述起点速度对应的多条所述第一子速度轨迹；
在所述中间点时间和所述终点时间之间，对于每条所述第一子速度轨迹，根据对应的多个终点速度，生成多条第二子速度轨迹。
在一种实施方式中，本发明实施例的方法还包括：
根据所述起点速度、所述起点时间和所述中间点时间的时间差以及加速度的限值，生成所述多个中间点速度。
在一种实施方式中，根据所述起点速度、所述起点时间和所述中间点时间的时间差以及加速度的限值，生成所述多个中间点速度，包括：
根据所述起点速度和加速度最大限值，确定中间点速度最大值；
根据所述起点速度和加速度最小限值，确定中间点速度最小值；
以预设的采样速度间隔，在所述中间点速度最大值和所述中间点速度最小值之间，确定多个所述中间点速度。
在一种实施方式中，所述第一子速度轨迹的生成方式包括：
生成速度和时间的M阶多项式函数，M为大于1的正整数；
根据所述M阶多项式函数，以预设的采样时间间隔，在所述起点时间和所述中间点时间之间生成多个采样点；
拟合所述多个采样点，得到表示所述第一子速度轨迹的曲线。
在一种实施方式中，生成速度和时间的M阶多项式函数，包括：
根据所述起点时间、所述起点速度、起点加速度、所述中间点时间、所述中间点速度、中间点加速度和中间点加加速度，确定所述M阶多项式函数的各阶系数，其中，M等于5。
在一种实施方式中，本发明实施例的方法还包括：
根据所述中间点速度、所述中间点时间和所述终点时间的时间差以及加速度的限值，生成多个终点速度。
在一种实施方式中，根据所述中间点时间和所述终点时间的时间差以及加速度的限值，生成多个终点速度，包括：
根据所述中间点速度和加速度最大限值，确定终点速度最大值；
根据所述中间点速度和加速度最小限值，确定终点速度最小值；
以预设的采样速度间隔，在所述终点速度最大值和所述终点速度最小值之间，确定多个所述终点速度。
在一种实施方式中，所述第二子速度轨迹的生成方式包括：
生成速度和时间的N阶多项式函数，N为大于1的正整数；
根据所述N阶多项式函数，以预设的时间间隔，在所述中间点时间和所述终点时间之间，生成多个采样点；
拟合所述多个采样点，得到表示所述第二子速度轨迹的曲线。
在一种实施方式中，生成速度和时间的N阶多项式函数，包括：
根据所述中间点时间、所述中间点速度、中间点加速度、所述终点时间、所述终点速度、终点加速度和终点加加速度，确定所述N阶多项式函数的各阶系数，其中，N等于5。
在一种实施方式中，每条所述第一子速度轨迹的加加速度为连续变化，每条所述第二子速度轨迹的加加速度为连续变化。
第二方面，本发明实施例提供一种速度轨迹的生成装置，包括：
设定模块，用于设定需要生成的速度轨迹的起点时间、中间点时间和终点时间，所述速度轨迹包括第一子速度轨迹和第二子速度轨迹；
第一子速度轨迹生成模块，用于在所述起点时间和所述中间点时间之间，根据起点速度和多个中间点速度，生成与所述起点速度对应的多条所述第一子速度轨迹；
第二子速度轨迹生成模块，用于在所述中间点时间和所述终点时间之间，对于每条所述第一子速度轨迹，根据对应的多个终点速度，生成多条第二子速度轨迹。
在一种实施方式中，本发明实施例的装置还包括：
中间点速度生成模块，用于根据所述起点速度、所述起点时间和所述中间点时间的时间差以及加速度的限值，生成所述多个中间点速度。
在一种实施方式中，所述中间点速度生成模块包括：
第一确定子模块，用于根据所述起点速度和加速度最大限值，确定中间点速度最大值；
第二确定子模块，用于根据所述起点速度和加速度最小限值，确定中间点速度最小值；
第三确定子模块，用于以预设的采样速度间隔，在所述中间点速度最大值和所述中间点速度最小值之间，确定多个所述中间点速度。
在一种实施方式中，所述第一子速度轨迹生成模块包括：
第一生成子模块，用于生成速度和时间的M阶多项式函数，M为大于1的正整数；
第二生成子模块，用于根据所述M阶多项式函数，以预设的采样时间间隔，在所述起点时间和所述中间点时间之间生成多个采样点；
第一拟合模块，用于拟合所述多个采样点，得到表示所述第一子速度轨迹的曲线。
在一种实施方式中，所述第一生成子模块包括：
第一确定单元，用于根据所述起点时间、所述起点速度、起点加速度、所述中间点时间、所述中间点速度、中间点加速度和中间点加加速度，确定所述M阶多项式函数的各阶系数，其中，M等于5。
在一种实施方式中，本发明实施例的装置还包括：
终点速度生成模块，用于根据所述中间点速度、所述中间点时间和所述终点时间的时间差以及加速度的限值，生成多个终点速度。
在一种实施方式中，所述终点速度生成模块包括：
第四确定子模块，用于根据所述中间点速度和加速度最大限值，确定终点速度最大值；
第五确定子模块，用于根据所述中间点速度和加速度最小限值，确定终点速度最小值；
第六确定子模块，用于以预设的采样速度间隔，在所述终点速度最大值和所述终点速度最小值之间，确定多个所述终点速度。
在一种实施方式中，所述第二子速度轨迹生成模块包括：
第三生成子模块，用于生成速度和时间的N阶多项式函数，N为大于1的正整数；
第四生成子模块，用于根据所述N阶多项式函数，以预设的时间间隔，在所述中间点时间和所述终点时间之间，生成多个采样点；
第二拟合子模块，用于拟合所述多个采样点，得到表示所述第二子速度轨迹的曲线。
在一种实施方式中，所述第三生成子模块包括：
第二确定单元，用于根据所述中间点时间、所述中间点速度、中间点加速度、所述终点时间、所述终点速度、终点加速度和终点加加速度，确定所述N阶多项式函数的各阶系数，其中，N等于5。
第三方面，本发明实施例提供了一种速度轨迹的生成装置，所述装置的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
在一个可能的设计中，所述装置的结构中包括处理器和存储器，所述存储器用于存储支持所述装置执行上述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。所述装置还可以包括通信接口，用于与其他设备或通信网络通信。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储速度轨迹的生成装置所用的计算机软件指令，其包括用于执行上述方法所涉及的程序。
上述技术方案可以生成更符合人类驾驶特点的速度轨迹，并可以提高乘客舒适度和简化算法。
上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。
图1示出根据本发明实施例的速度轨迹的生成方法的流程图。
图2示出根据本发明实施例的速度轨迹的生成方法的应用示例图。
图3示出根据本发明实施例的一种实施方式的速度轨迹的生成方法的流程图。
图4示出根据本发明实施例的另一种实施方式的速度轨迹的生成方法的流程图。
图5示出根据本发明实施例的又一种实施方式的速度轨迹的生成方法的流程图。
图6示出根据本发明实施例的速度轨迹的生成装置的结构框图。
图7示出根据本发明实施例的一种实施方式的速度轨迹的生成装置的结构框图。
图8示出根据本发明实施例的另一种实施方式的速度轨迹的生成装置的结构框图。
图9示出根据本发明实施例的又一种实施方式的速度轨迹的生成装置的结构框图。
图10示出根据本发明实施例的速度轨迹的生成装置的结构框图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
图1示出根据本发明实施例的速度轨迹的生成方法的流程图。如图1所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤S11、设定需要生成的速度轨迹的起点时间、中间点时间和终点时间，所述速度轨迹包括第一子速度轨迹和第二子速度轨迹；
步骤S12、在所述起点时间和所述中间点时间之间，根据起点速度和多个中间点速度，生成与所述起点速度对应的多条所述第一子速度轨迹；
步骤S13、在所述中间点时间和所述终点时间之间，对于每条所述第一子速度轨迹，根据对应的多个终点速度，生成多条第二子速度轨迹。
在自动驾驶车辆的行驶过程中，需要为其规划轨迹。例如：规划路径轨迹和规划速度轨迹。其中，规划路径轨迹可以包括确定自动驾驶车辆从起始位置到终点位置的路线。规划速度轨迹可以包括确定自动驾驶车辆沿选定的路径轨迹行驶时的速度。
本实施例中，生成速度轨迹可以包括：在起点时间t0和中间点时间t1之间生成第一子速度轨迹；以及在中间点时间t1和终点时间t2之间生成第二子速度轨迹。
在一个示例中，如图2所示，速度轨迹可以包括一维的速度(v)-时间(t)曲线。生成的每条速度轨迹均可以包括三个关键点：起点、中间点和终点。其中，起点可以对应有起点时间、起点速度、起点加速度和起点加加速度；中间点可以对应有中间点时间、中间点速度、中间点加速度和中间点加加速度；终点可以对应有终点时间、终点速度、终点加速度和终点加加速度。其中，加速度的一阶导数可以称为加加速度。
本示例中，起点可以用(起点时间，起点速度)表示；中间点可以用(中间点时间，中间点速度)表示；终点可以用(终点时间，终点速度)表示。进而，第一子速度轨迹可以包括连接起点和中间点之间的曲线；第二子速度轨迹可以包括连接中间点和终点之间的曲线。其中，速度轨迹可以用对应的起点速度和终点速度表示；第一子速度轨迹可以用对应的起点速度和中间点速度表示；第二子速度轨迹可以对应的中间点速度和终点速度表示。
例如：根据中间点速度v111，生成第一子速度轨迹(v0，v111)；根据与第一子速度轨迹(v0，v111)对应的终点速度v121，生成第二子速度轨迹(v111，v121)；进而获得速度轨迹(v0，v121)。
在一个示例中，如图2所示，对应于中间点时间t1的中间点速度可以有多个，如v11、v21和v31；进而可以确定多个中间点(v11，t1)、(v21，t1)和(v31，t1)；每连接起点和一个中间点，可以生成一条第一子速度轨迹，进而可以生成多条第一子速度轨迹(v0，v111)、(v0，v211)和(v0，v311)。其中，每个中间点速度对应的中间点加加速度均可以设定为0米(m)/秒(s)2。
对于每一条第一子速度轨迹，其对应的终点速度可以有多个，进而可以生成多条第二子速度轨迹。
例如：第一子速度轨迹(v0，v111)对应多个终点速度v121、v122和v123，进而可以生成多条第二子速度轨迹(v111，v121)、(v111，v122)和(v111，v123)。
又例如：第一子速度轨迹(v0，v211)对应多个终点速度v221、v222和v223，进而可以生成多条第二子速度轨迹(v211，v221)、(v211，v222)和(v211，v223)。
再例如：第一子速度轨迹(v0，v311)对应多个终点速度v321、v322和v323，进而可以生成多条第二子速度轨迹(v311，v321)、(v311，v122)和(v311，v323)。
其中，每个终点速度对应的终点加加速度均可以设定为0m/s2。
在一种实施方式中，可以获取自动驾驶车辆的当前速度和当前时间，并分别作为起点速度v0和起点时间t0，进而规划之后一段时间区间Δt(Δt＝t2﹣t0)内的速度轨迹。例如：Δt等于8s。通常情况下，自动驾驶车辆行驶的速度在15m/s左右，刹停时间在7.5s左右。另外，规划8s以后的速度轨迹通常误差较大。因此，规划8s内的速度轨迹可以降低数据冗余，提高规划的准确性。
需要说明的是，本实施例并不限定中间点时间的取值。例如：t1可以等于Δt/2，也可以小于或大于Δt/2。
在一种实施方式中，如图3所示，速度轨迹的生成方法还可以包括：
步骤S21、根据所述起点速度、所述起点时间和所述中间点时间的时间差以及加速度的限值，生成所述多个中间点速度。
根据自动驾驶车辆不同的动力性能，在规划速度轨迹时，可以考虑自动驾驶车辆的加速度a的限值。其中，加速度a的限值可以包括加速度最大限值amax和加速度最小限值amin。例如：amax＝2m/s2，amin＝﹣4m/s2，即﹣4m/s2≤a≤2m/s2。
根据起点速度v0，以及起点时间t0与中间点时间t1的时间差Δt1，在满足加速度最大限值amax和加速度最小限值amin的条件下，可以计算多个中间点速度v1。
在一种实施方式中，在步骤S21中，可以包括：
(1)根据所述起点速度和加速度最大限值，确定中间点速度最大值；
(2)根据所述起点速度和加速度最小限值，确定中间点速度最小值；
(3)以预设的采样速度间隔，在所述中间点速度最大值和所述中间点速度最小值之间，确定多个所述中间点速度。
例如：v0＝12m/s，Δt1＝t1﹣t0＝4s。根据amax＝2m/s2，amin＝﹣4m/s2，可以确定中间点速度最大值v1max和中间点速度最小值v1min。即v1max＝v0+amax×Δt1＝20m/s；v1min＝v0+amin×Δt1＝0m/s(小于0m/s时，取值0m/s)。进而中间点速度v1的取值可以满足以下条件：0m/s2≤v1≤20m/s。
可以预设采样速度间隔，如0.5m/s。根据该采样速度间隔，在中间点速度最大值v1max和中间点速度最小值v1min之间，确定多个中间点速度。如20m/s、19.5m/s、19m/s、18.5m/s、18m/s、……、1m/s、0.5m/s、0m/s。每个中间点速度均可以生成一条第一子速度轨迹。
在一种实施方式中，如图3所示，本实施例的方法还可以包括：
步骤S22、根据所述中间点速度、所述中间点时间和所述终点时间的时间差以及加速度的限值，生成多个终点速度。
例如：根据中间点速度v1，以及中间点时间t1与终点时间t2的时间差Δt2，在满足加速度最大限值amax和加速度最小限值amin的条件下，可以计算多个终点速度v2。利用每个中间点速度v1可以计算出一个终点速度v2。如果有N个中间点速度v1可以计算出N个终点速度v2。
在一种实施方式中，在步骤S22中，可以包括：
(1)根据所述中间点速度和加速度最大限值，确定终点速度最大值；
(2)根据所述中间点速度和加速度最小限值，确定终点速度最小值；
(3)以预设的采样速度间隔，在所述终点速度最大值和所述终点速度最小值之间，确定多个所述终点速度。
例如：v111＝17m/s，Δt2＝t2﹣t1＝4s。根据amax＝2m/s2，amin＝﹣4m/s2，可以确定终点速度最大值v2max和中间点速度最小值v2min。即v2max＝v111+amax×Δt2＝25m/s；v2min＝v111+amin×Δt2＝1m/s。进而终点速度v2的取值可以满足以下条件：1m/s2≤v2≤25m/s。
根据预设的采样速度间隔，如0.5m/s，在终点速度最大值v2max和终点速度最小值v2min之间，确定多个终点速度。如25m/s、24.5m/s、24m/s、……、1.5m/s、1m/s。每个终点速度均可以生成一条第二子速度轨迹。
在一种实施方式中，本实施例的方法还可以包括：根据交通规则中的速度限制条件，确定中间点速度和终点速度。例如：根据规划的起点时间和终点时间之间的路径轨迹，获得该路径轨迹所涉及的交通规则。如果该交通规则中包括限速条件，则中间点速度和终点速度均应满足该限速条件。
在一种示例中，第一子速度轨迹的加速度和加加速度可以是连续变化的；第二子速度轨迹的加速度和加加速度为连续变化的。对于实现方式，本发明实施例不作限定。例如：可以采用光滑曲线连接起点和中点，以生成加速度和加加速度连续变化的的第一子速度轨迹；同理，可以采用光滑曲线连接中间点和终点，以生成加速度和加加速度连续变化的第二子速度轨迹。
在一种实施方式中，如图4所示，在步骤S12中可以包括：
步骤S41、生成速度和时间的M阶多项式函数，M为大于1的正整数；
步骤S42、根据所述M阶多项式函数，以预设的采样时间间隔，在所述起点时间和所述中间点时间之间生成多个采样点；
步骤S43、拟合所述多个采样点，得到表示所述第一子速度轨迹的曲线。
例如：生成五阶多项式函数v1(t)＝x11+x12×t+x13×t2+x14×t3+x15×t4；其中，x11、x12、x13、x14和x15为系数。可以根据起点时间、起点速度、起点加速度、中间点时间、中间点速度、中间点加速度和中间点加加速度，确定五阶多项式函数v1(t)的x11、x12、x13、x14和x15的值。其中，可以根据自动驾驶车辆的当前加速度确定起点加速度；每个中间点加加速度均可以设定为0m/s2。
另外，可以预设采样时间间隔，如1s，进而可以根据五阶多项式函数v1(t)确定多个第一采样点。其中，第一采样点包括起点时间和中间点时间之间的第一采样时间(如1s、2s、3s)以及第一采样时间处的速度(如1s、2s、3s处的速度)。拟合起点、多个第一采样点和中间点可以生成第一子速度轨迹。
在一种实施方式中，如图5所示，在步骤S13中可以包括：
步骤S51、生成速度和时间的N阶多项式函数，N为大于1的正整数；
步骤S52、根据所述N阶多项式函数，以预设的时间间隔，在所述中间点时间和所述终点时间之间，生成多个采样点；
步骤S53、拟合所述多个采样点，得到表示所述第二子速度轨迹的曲线。
例如：生成五阶多项式函数v2(t)＝x21+x22×t+x23×t2+x24×t3+x25×t4；其中，x21、x22、x23、x24和x25为系数。可以根据中间点时间、中间点速度、中间点加速度、终点时间、终点速度、终点加速度和终点加加速度，确定五阶多项式函数v2(t)的x21、x22、x23、x24和x25的值。其中，每个终点加加速度均可以设定为0m/s2。
进而可以以预设的采样时间间隔，根据五阶多项式函数v2(t)确定多个第二采样点。其中，第二采样点包括中间点时间和终点时间之间的第二采样时间(如5s、6s、7s)以及第二采样时间处的速度(如5s、6s、7s处的速度)。拟合中间点、多个第二采样点和终点可以生成第二子速度轨迹。
在驾驶过程中，驾驶员通常不会频繁加速和减速。本实施例的速度轨迹的生成方法，通过采用两段式采样方法，生成的速度轨迹包括加速度连续变化的第一子速度轨迹和第二子速度轨迹，可以生成更符合人类驾驶特点的速度轨迹，并能降低数据冗余和简化算法。另外，加加速度与乘客受力相关，即加加速度会影响乘客乘坐自动驾驶车辆的舒适度。本发明实施例的速度轨迹的生成方法，通过生成加速度和加加速度连续变化的第一子速度轨迹和第二子速度轨迹，可以使驾驶更平稳，提高乘客舒适度。进一步地，在生成速度轨迹时，考虑自动驾驶车辆本身的加速度限制，可以降低数据冗余，减小后期从多条速度轨迹中确定最佳速度轨迹的择优算法的计算量。
图6示出根据本发明实施例的速度轨迹的生成装置的结构框图。如图6所示，该装置可以包括：
设定模块11，用于设定需要生成的速度轨迹的起点时间、中间点时间和终点时间，所述速度轨迹包括第一子速度轨迹和第二子速度轨迹；
第一子速度轨迹生成模块12，用于在所述起点时间和所述中间点时间之间，根据起点速度和多个中间点速度，生成与所述起点速度对应的多条所述第一子速度轨迹；
第二子速度轨迹生成模块13，用于在所述中间点时间和所述终点时间之间，对于每条所述第一子速度轨迹，根据对应的多个终点速度，生成多条第二子速度轨迹。
在一种实施方式中，如图7所示，本发明实施例的装置还可以包括：
中间点速度生成模块21，用于根据所述起点速度、所述起点时间和所述中间点时间的时间差以及加速度的限值，生成所述多个中间点速度。
在一种实施方式中，如图8所示，中间点速度生成模块21可以包括：
第一确定子模块71，用于根据所述起点速度和加速度最大限值，确定中间点速度最大值；
第二确定子模块72，用于根据所述起点速度和加速度最小限值，确定中间点速度最小值；
第三确定子模块73，用于以预设的采样速度间隔，在所述中间点速度最大值和所述中间点速度最小值之间，确定多个所述中间点速度。
在一种实施方式中，如图9所示，第一子速度轨迹生成模块12可以包括：
第一生成子模块41，用于生成速度和时间的M阶多项式函数，M为大于1的正整数；
第二生成子模块42，用于根据所述M阶多项式函数，以预设的采样时间间隔，在所述起点时间和所述中间点时间之间生成多个采样点；
第一拟合模块43，用于拟合所述多个采样点，得到表示所述第一子速度轨迹的曲线。
在一种实施方式中，第一生成子模块41可以包括：
第一确定单元，用于根据所述起点时间、所述起点速度、起点加速度、所述中间点时间、所述中间点速度、中间点加速度和中间点加加速度，确定所述M阶多项式函数的各阶系数，其中，M等于5。
在一种实施方式中，如图7所示，本发明实施例的装置还可以包括：
终点速度生成模块22，用于根据所述中间点速度、所述中间点时间和所述终点时间的时间差以及加速度的限值，生成多个终点速度。
在一种实施方式中，如图8所示，终点速度生成模块22可以包括：
第四确定子模块81，用于根据所述中间点速度和加速度最大限值，确定终点速度最大值；
第五确定子模块82，用于根据所述中间点速度和加速度最小限值，确定终点速度最小值；
第六确定子模块83，用于以预设的采样速度间隔，在所述终点速度最大值和所述终点速度最小值之间，确定多个所述终点速度。
在一种实施方式中，如图9所示，第二子速度轨迹生成模块13可以包括：
第三生成子模块51，用于生成速度和时间的N阶多项式函数，N为大于1的正整数；
第四生成子模块52，用于根据所述N阶多项式函数，以预设的时间间隔，在所述中间点时间和所述终点时间之间，生成多个采样点；
第二拟合子模块53，用于拟合所述多个采样点，得到表示所述第二子速度轨迹的曲线。
在一种实施方式中，第三生成子模块51可以包括：
第二确定单元，用于根据所述中间点时间、所述中间点速度、中间点加速度、所述终点时间、所述终点速度、终点加速度和终点加加速度，确定所述N阶多项式函数的各阶系数，其中，N等于5。
在一种实施方式中，每条所述第一子速度轨迹的加速度和加加速度为连续变化，每条所述第二子速度轨迹的加速度和加加速度为连续变化，以及每个中间点加加速度和每个终点加加速度为0。
本发明实施例各装置中的各模块的功能可以参见上述方法中的对应描述，在此不再赘述。
图10示出根据本发明实施例的速度轨迹的生成装置的结构框图。如图10所示，该装置包括：存储器1010和处理器1020，存储器1010内存储有可在处理器1020上执行的计算机程序。所述处理器1020执行所述计算机程序时实现上述实施例中的速度轨迹的生成方法。所述存储器1010和处理器1020的数量可以为一个或多个。
该装置还包括：
通信接口1030，用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。
存储器1010可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器1010、处理器1020和通信接口1030独立实现，则存储器1010、处理器1020和通信接口1030可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，Peripheral Component Interconnect)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，ExtendedIndustry Standard Component)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器1010、处理器1020及通信接口1030集成在一块芯片上，则存储器1010、处理器1020及通信接口1030可以通过内部接口完成相互间的通信。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例中任一所述的方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种无人车速度轨迹的生成方法，包括：
设定需要生成的速度轨迹的起点时间、中间点时间和终点时间，所述速度轨迹包括第一子速度轨迹和第二子速度轨迹；
在所述起点时间和所述中间点时间之间，根据起点速度和多个中间点速度，生成与所述起点速度对应的多条所述第一子速度轨迹；
在所述中间点时间和所述终点时间之间，对于每条所述第一子速度轨迹，根据对应的多个终点速度，生成多条第二子速度轨迹；
其中，所述多个中间点速度是根据所述起点速度、所述起点时间和所述中间点时间的时间差以及加速度的限值生成的；所述多个终点速度是根据所述中间点速度、所述中间点时间和所述终点时间的时间差以及加速度的限值生成的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述起点速度、所述起点时间和所述中间点时间的时间差以及加速度的限值，生成所述多个中间点速度，包括：
根据所述起点速度和加速度最大限值，确定中间点速度最大值；
根据所述起点速度和加速度最小限值，确定中间点速度最小值；
以预设的采样速度间隔，在所述中间点速度最大值和所述中间点速度最小值之间，确定多个所述中间点速度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一子速度轨迹的生成方式包括：
生成速度和时间的M阶多项式函数，M为大于1的正整数；
根据所述M阶多项式函数，以预设的采样时间间隔，在所述起点时间和所述中间点时间之间生成多个采样点；
拟合所述多个采样点，得到表示所述第一子速度轨迹的曲线。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，生成速度和时间的M阶多项式函数，包括：
根据所述起点时间、所述起点速度、起点加速度、所述中间点时间、所述中间点速度、中间点加速度和中间点加加速度，确定所述M阶多项式函数的各阶系数，其中，M等于5。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述中间点时间和所述终点时间的时间差以及加速度的限值，生成多个终点速度，包括：
根据所述中间点速度和加速度最大限值，确定终点速度最大值；
根据所述中间点速度和加速度最小限值，确定终点速度最小值；
以预设的采样速度间隔，在所述终点速度最大值和所述终点速度最小值之间，确定多个所述终点速度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二子速度轨迹的生成方式包括：
生成速度和时间的N阶多项式函数，N为大于1的正整数；
根据所述N阶多项式函数，以预设的时间间隔，在所述中间点时间和所述终点时间之间，生成多个采样点；
拟合所述多个采样点，得到表示所述第二子速度轨迹的曲线。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，生成速度和时间的N阶多项式函数，包括：
根据所述中间点时间、所述中间点速度、中间点加速度、所述终点时间、所述终点速度、终点加速度和终点加加速度，确定所述N阶多项式函数的各阶系数，其中，N等于5。
8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，每条所述第一子速度轨迹的加速度和加加速度为连续变化，每条所述第二子速度轨迹的加速度和加加速度为连续变化，以及每个中间点加加速度和每个终点加加速度为0。
9.一种无人车速度轨迹的生成装置，其特征在于，包括：
设定模块，用于设定需要生成的速度轨迹的起点时间、中间点时间和终点时间，所述速度轨迹包括第一子速度轨迹和第二子速度轨迹；
第一子速度轨迹生成模块，用于在所述起点时间和所述中间点时间之间，根据起点速度和多个中间点速度，生成与所述起点速度对应的多条所述第一子速度轨迹；
第二子速度轨迹生成模块，用于在所述中间点时间和所述终点时间之间，对于每条所述第一子速度轨迹，根据对应的多个终点速度，生成多条第二子速度轨迹；
中间点速度生成模块，用于根据所述起点速度、所述起点时间和所述中间点时间的时间差以及加速度的限值，生成所述多个中间点速度；
终点速度生成模块，用于根据所述中间点速度、所述中间点时间和所述终点时间的时间差以及加速度的限值，生成多个终点速度。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述中间点速度生成模块包括：
第一确定子模块，用于根据所述起点速度和加速度最大限值，确定中间点速度最大值；
第二确定子模块，用于根据所述起点速度和加速度最小限值，确定中间点速度最小值；
第三确定子模块，用于以预设的采样速度间隔，在所述中间点速度最大值和所述中间点速度最小值之间，确定多个所述中间点速度。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一子速度轨迹生成模块包括：
第一生成子模块，用于生成速度和时间的M阶多项式函数，M为大于1的正整数；
第二生成子模块，用于根据所述M阶多项式函数，以预设的采样时间间隔，在所述起点时间和所述中间点时间之间生成多个采样点；
第一拟合模块，用于拟合所述多个采样点，得到表示所述第一子速度轨迹的曲线。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一生成子模块包括：
第一确定单元，用于根据所述起点时间、所述起点速度、起点加速度、所述中间点时间、所述中间点速度、中间点加速度和中间点加加速度，确定所述M阶多项式函数的各阶系数，其中，M等于5。
13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述终点速度生成模块包括：
第四确定子模块，用于根据所述中间点速度和加速度最大限值，确定终点速度最大值；
第五确定子模块，用于根据所述中间点速度和加速度最小限值，确定终点速度最小值；
第六确定子模块，用于以预设的采样速度间隔，在所述终点速度最大值和所述终点速度最小值之间，确定多个所述终点速度。
14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二子速度轨迹生成模块包括：
第三生成子模块，用于生成速度和时间的N阶多项式函数，N为大于1的正整数；
第四生成子模块，用于根据所述N阶多项式函数，以预设的时间间隔，在所述中间点时间和所述终点时间之间，生成多个采样点；
第二拟合子模块，用于拟合所述多个采样点，得到表示所述第二子速度轨迹的曲线。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第三生成子模块包括：
第二确定单元，用于根据所述中间点时间、所述中间点速度、中间点加速度、所述终点时间、所述终点速度、终点加速度和终点加加速度，确定所述N阶多项式函数的各阶系数，其中，N等于5。
16.一种无人车速度轨迹的生成装置，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。
17.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。
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