CN109814573B

CN109814573B - 无人驾驶控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN109814573B
Application number: CN201910130345.1A
Authority: CN
Inventors: 马霖; 郭鼎峰
Original assignee: Baidu Online Network Technology Beijing Co Ltd
Current assignee: Baidu Online Network Technology Beijing Co Ltd
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2022-08-02
Anticipated expiration: 2039-02-21
Also published as: CN109814573A

Abstract

本发明实施例提出一种无人驾驶控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。其中，方法包括：确定车辆位于可行区域；所述可行区域为设置的所述车辆可能进入的区域；确定第一参数；所述第一参数表征所述车辆的速度衰减系数；利用所述车辆当前行驶速度和第一参数，确定第二参数；所述第二参数表征所述车辆在特定时刻的最高行驶速度；利用所述第二参数，调整所述车辆的规划轨迹。采用本发明实施例的方案，在行人较多的环境下能够保证行驶的安全性。

Description

无人驾驶控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种无人驾驶控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着人工智能技术的迅速发展，车辆制造业也发生了巨大变化。车辆智能化技术能够有效简化汽车的驾驶操作，提升用户体验。其中无人驾驶技术由于不需要驾驶者操控车辆，而成为最典型、最热门的技术。

虽然采用无人驾驶技术可以简化汽车驾驶操作，但是在行人较多的园区(比如公园、景区等)这种复杂多变的行驶环境下，行人比较多，与城市道路相比，行人与车辆的交互会更加频繁，自动驾驶系统的车辆在行驶过程中的障碍也会比较多，如何有效躲避障碍物，保证行驶的安全性，相关技术尚无有效解决方案。

发明内容

本发明实施例提供一种无人驾驶控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，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无人驾驶控制方法，包括：

确定车辆位于可行区域；所述可行区域为设置的所述车辆可能进入的区域；

确定第一参数；所述第一参数表征所述车辆的速度衰减系数；

利用所述车辆当前行驶速度和第一参数，确定第二参数；所述第二参数表征所述车辆在特定时刻的最高行驶速度；

利用所述第二参数，调整所述车辆的规划轨迹。

在一种实施方式中，所述利用所述车辆当前行驶速度和第一参数，确定第二参数，包括：

基于所述车辆当前行驶速度和第一参数，并结合第三参数，确定所述第二参数；所述第三参数表征障碍物位置在所述车辆朝向方向的投影与所述车辆的距离。

在一种实施方式中，调整所述车辆的规划轨迹时，所述方法还包括：

利用第四参数及第五参数，确定所述特定时刻；所述第四参数表征所述车辆所处环境设置的最高行驶速度；所述第五参数表征所述车辆的最大减速度。

在一种实施方式中，所述方法还包括：

基于障碍物的移动方向、移动速度及位置，确定所述可行区域。

在一种实施方式中，所述方法还包括：

利用超声波雷达检测到障碍物时，控制所述车辆紧急制动。

第二方面，本发明实施例提供了一种速度无人驾驶控制装置，包括：

第一确定单元，用于确定车辆位于可行区域；所述可行区域为设置的所述车辆可能进入的区域；

第二确定单元，用于确定第一参数；所述第一参数表征所述车辆的速度衰减系数；

第三确定单元，用于利用所述车辆当前行驶速度和第一参数，确定第二参数；所述第二参数表征所述车辆在特定时刻的最高行驶速度；

处理单元，用于利用所述第二参数，调整所述车辆的规划轨迹。

在一种实施方式中，所述第三确定单元，具体用于：

在一种实施方式中，，所述处理单元，还用于：

调整所述车辆的规划轨迹时，利用第四参数及第五参数，确定所述特定时刻；所述第四参数表征所述车辆所处环境设置的最高行驶速度；所述第五参数表征所述车辆的最大减速度。

在一种实施方式中，所述处理单元，还用于：

利用超声波雷达检测到障碍物时，控制所述车辆紧急制动。

第三方面，本发明实施例提供了一种控制设备，所述设备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，所述设备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设备执行上述无人驾驶控制方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。所述设备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，用于存储控制设备所用的计算机软件指令，其包括用于执行上述无人驾驶控制方法所涉及的程序。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

确定车辆位于可行区域；所述可行区域为设置的所述车辆可能进入的区域；确定第一参数；所述第一参数表征所述车辆的速度衰减系数；利用所述车辆当前行驶速度和第一参数，确定第二参数；所述第二参数表征所述车辆在特定时刻的最高行驶速度；利用所述第二参数，调整所述车辆的规划轨迹，当车辆进入可行区域后，根据速度衰减系数对车辆的轨迹进行规划，即调整所述车辆的规划轨迹，以使所述车辆根据规划轨迹行驶，如此，在行人比较多的复杂多变的行驶环境下，能够有效躲避障碍物，保证了行驶的安全性。

另外，本发明实施例的方案，在实施时不需要增加硬件成本，方案容易实现。

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无人驾驶控制方法的一种流程图；

图2示出根据本发明实施例的障碍物位置在车辆朝向方向的投影与所述车辆的距离图；

图3示出根据本发明实施例的无人驾驶控制方法的另一种流程图；

图4示出根据本发明实施例的无人驾驶控制装置的结构框图；

图5示出根据本发明实施例的控制设备的结构框图。

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为根据本发明实施例的一种无人驾驶控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括：

S10，确定车辆位于可行区域；

这里，所述可行区域为设置的所述车辆可能进入的区域。

实际应用时，本发明实施例中，障碍物主要是指行人，也可以是其它移动速度慢的障碍物。另外，需要先确定所述可行区域。

基于此，在一种实施方式中，该方法还可以包括：

基于所述障碍物的移动方向、移动速度及位置，确定所述可行区域。

其中，实际应用时，所述可行区域可以是圆形的。在这种情况下，可以设置圆形可行区域的半径满足：R∝v。其中，R表示圆形可行区域的半径，v表示障碍物的移动速度。也就是说，R＝f(v)，圆形可行区域的半径是关于朝向和速度的函数。

实际应用时，可以根据需要确定圆形可行区域的半径。举个例子来说，可以采用机器学习的方法，比如通过神经网络得到半径R和特征量(朝向和速度)的关系。再比如，可以设置表达式中的参数，建立简单的表达式，即半径R和特征量的关系式。

所述圆形可行区域的圆心位置是与障碍物的移动方向和障碍物当前的位置相关的，用关系式表达则有：o(x，y)＝f(θ)+(x₀，y₀)。其中，θ表示障碍物的移动方向，(x₀，y₀)表示障碍物当前位置的坐标。

从上面的描述可以看出，确定的可行区域会沿着不同障碍物的移动方向和速度而移动，即变化的。

确定车辆位于可行区域时，需要根据车辆与障碍物的距离对车辆进行提前减速处理，即执行S20至S40。

当然，当确定所述车辆未位于可行区域时，则按照已规划的轨迹，即按照正常设置的速度行驶。

实际应用时，可以通过所述车辆上的雷达采集的信号，确定所述障碍物的移动方向、移动速度及当前位置。

S20，确定第一参数；

其中，所述第一参数表征所述车辆的速度衰减系数。

这里，实际应用时，可以通过大数据分析的方式，来得到速度衰减系数。比如：采集足够多的人工驾驶数据，这些数据反映了遇上不同障碍物(具有不同的移动速度)车辆以什么样的速度行驶是安全的，将这些数据作为数据样本进行训练，比如神经网络等，得到机器模型，从而利用机器模型来确定遇上障碍物时，以什么样的速度进行衰减，即确定速度衰减系数。

基于此，在一种实施方式中，本步骤的具体实现可以包括：

基于所述障碍物的移动速度及所述车辆的行驶速度，利用建立的模型，确定所述第一参数。

也可以预先设置不同速度对应的速度衰减系数，根据所述车辆当前的行驶速度来选择对应的速度衰减系数。

还可以根据车辆的性能等，设置一个速度衰减系数，此时确定的第一参数即为设置的速度衰减系数。

S30，利用所述车辆当前行驶速度和第一参数，确定第二参数；

这里，所述第二参数表征所述车辆在特定时刻的最高行驶速度。

具体地，基于所述车辆当前行驶速度和第一参数，并结合第三参数，确定所述第二参数。

其中，所述第三参数表征障碍物位置在所述车辆朝向方向的投影与所述车辆的距离。如图2所示，可以理解为：所述障碍物正对着所述车辆车头时，所述障碍物与所述车辆之间的距离L。

所述第二参数反映了障碍物与车辆的距离越近，速度衰减就越明显，调整规划轨迹这个操作就越敏感。实际应用时，在一种实施方式中，可以按照如下公式确定所述第二参数：

其中，v_limit表示第二参数，v₀表示所述车辆当前行驶速度；α表示第一参数；distan ce表示第三参数。

S40，利用所述第二参数，调整所述车辆的规划轨迹。

这里，实际应用时，已设置了很多规划轨迹，调整所述车辆的规划轨迹，是指从很多轨迹中筛选出与所述第二参数相匹配的规划轨迹。

规划轨迹可以包括车辆在各时刻的行驶速度、加速度、位置；还可以包括规划的线路的曲率等。所述车辆按照规划轨迹行驶。

在调整规划轨迹中，还需要确定特定时刻。

基于此，在一种实施方式中，所述方法可以包括：

其中，实际应用时，可以按照如下公式确定所述特定时刻：

其中，T表示特定时刻；v_bound表示所述车辆所在环境(园区等)所规定的最大行驶速度，可以理解为最高限速，即第四参数；κ表示参考系数，acc_max表示所述车辆的最大减速度，即第五参数。

这里，κ反映了车辆与障碍物之间的距离越近，调整规划轨迹这个操作就越敏感。

实际应用时，可以通过大数据分析的方式，来得到κ。比如：采集足够多的人工驾驶数据，这些数据反映了遇上不同障碍物(具有不同的移动速度)车辆以什么样的速度行驶是安全的，将这些数据作为数据样本进行训练，比如神经网络等，得到机器模型，从而利用机器模型来确定κ。

也可以预先设置不同速度、车辆与障碍物之间的距离对应的κ，根据所述车辆当前的行驶速度、车辆与障碍物之间的距离来选择对应的κ。

还可以根据需要，设置一个κ。

当所述车辆制造完成(所使用的硬件已经确定)后，所述车辆的最大加速度就已经确定了。

本发明实施例提供的方案，确定车辆位于可行区域；所述可行区域为设置的所述车辆可能进入的区域；确定第一参数；所述第一参数表征所述车辆的速度衰减系数；利用所述车辆当前行驶速度和第一参数，确定第二参数；所述第二参数表征所述车辆在特定时刻的最高行驶速度；利用所述第二参数，调整所述车辆的规划轨迹，当车辆进入可行区域后，根据速度衰减系数对车辆的轨迹进行规划，以使所述车辆按照规划轨迹行驶，如此，在行人比较多的复杂多变的行驶环境下，能够有效躲避障碍物，保证了行驶的安全性。

图3示出根据本发明实施例的另一种无人驾驶控制方法的流程图。本实施例中的步骤S10至S40可以参见上述实施例中的相关描述，在此不再赘述。

与上述实施例的不同之处在于，如图3所示，该方法还包括：

S50，利用超声波雷达检测到障碍物时，控制所述车辆紧急制动。

这里，实际应用时，在园区经常会有小孩或者低矮障碍物等出现在常规雷达的盲区，此时需要及时躲避这些障碍物，因此，可以利用超声波雷达检测这些障碍物。

当利用超声波雷达检测到障碍物时，说明障碍物与所述车辆之间的距离非常近，此时需要紧急制动，即停止行驶。在这种情况下，不需要执行S10至S40，即不需要通过计算过程规划速度，即调整规划轨迹，执行本发明实施例方案的控制模块直接将紧急刹车这种指令直接下发至车辆底盘canbus，以控制车辆的制动系统进行紧急制动，从而进一步保证了行驶的安全性。

本发明实施例提供的方案，利用超声波雷达检测到障碍物时，控制所述车辆紧急制动，如此，在行人比较多的复杂多变的行驶环境下，能够进一步有效躲避障碍物，从而进一步保证了行驶的安全性。

从上面的描述可以看出，本发明实施例的方案，还能够应用于无人车在各种场景下的安全驾驶。

为实现本发明实施例的方法，本发明实施例还提供了一种无人驾驶控制装置。图4为根据本发明实施例的无人驾驶控制装置结构框图。如图4所示，该装置包括：

第一确定单41，用于确定车辆位于可行区域；所述可行区域为设置的所述车辆可能进入的区域；

第二确定单元42，用于确定第一参数；所述第一参数表征所述车辆的速度衰减系数；

第三确定单元43，用于利用所述车辆当前行驶速度和第一参数，确定第二参数；所述第二参数表征所述车辆在特定时刻的最高行驶速度；

处理单元44，用于利用所述第二参数，调整所述车辆的规划轨迹。

实际应用时，需要确定可行区域。

基于此，在一种实施方式中，第一确定单元41，还用于：基于所述障碍物的移动方向、移动速度及位置，确定所述可行区域。

实际应用时，通过大数据分析的方式，来得到速度衰减系数。比如：采集足够多的人工驾驶数据，这些数据反映了遇上不同障碍物(具有不同的移动速度)车辆以什么样的速度行驶是安全的，将这些数据作为数据样本进行训练，比如神经网络等，得到机器模型，从而利用机器模型来确定遇上障碍物时，以什么样的速度进行衰减，即确定速度衰减系数。

基于此，在一种实施方式中，所述第二确定单元42，具体用于：

基于所述障碍物的移动速度、及所述车辆的移动速度，利用建立的模型，确定所述第一参数。

也可以预先设置不同速度对应的速度衰减系数，所述第二确定单元42根据所述车辆当前的行驶速度来选择对应的速度衰减系数。

还可以根据车辆的性能等，设置一个速度衰减系数，此时所述第二确定单元32确定的第一参数即为设置的速度衰减系数。

在一种实施方式中，所述第三确定单元43，具体用于：

在调整规划轨迹中，还需要确定特定时刻。

基于此，在一种实施方式中，所述处理单元44，还用于：

当利用超声波雷达检测到障碍物时，说明障碍物与所述车辆之间的距离非常近，此时需要紧急制动，即停止行驶。

基于此，在一种实施方式中，所述处理单元44，还用于：

利用超声波雷达检测到障碍物时，控制所述车辆紧急制动。

实际应用时，所述第一确定单元41、第二确定单元42、第三确定单元43及处理单元44可由无人驾驶控制装置中的处理器实现。

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。

基于上述程序模块的硬件实现，且为了实现发明实施例的方法，本发明实施例还提供了一种控制设备。图5为根据本发明实施例的控制设备的结构框图。如图5所示，该设备包括：存储器510和处理器520，存储器510内存储有可在处理器520上运行的计算机程序。所述处理器520执行所述计算机程序时实现上述实施例中的无人驾驶控制方法。所述存储器510和处理器520的数量可以为一个或多个。

如图5所示，该设备还包括：

通信接口530，用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。

存储器510可能包含高速随机存取存储器(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510、处理器520和通信接口530独立实现，则存储器510、处理器520和通信接口530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，PeripheralComponent)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry StandardComponent)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5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。

可选地，在具体实现上，如果存储器510、处理器520及通信接口530集成在一块芯片上，则存储器510、处理器520及通信接口530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)，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

1.一种无人驾驶控制方法，其特征在于，包括：

确定车辆位于可行区域；所述可行区域为设置的所述车辆可能进入的区域，是基于障碍物的移动方向、移动速度和位置确定的；

利用所述车辆当前行驶速度和第一参数，确定第二参数；所述第二参数表征所述车辆在特定时刻的最高行驶速度，所述特定时刻是根据所述车辆和所述障碍物的相对距离确定的；

利用所述第二参数，调整所述车辆的规划轨迹，使得所述车辆避开所述障碍物；

按照如下公式确定所述第二参数：

其中，v_limit表示第二参数，v₀表示所述车辆当前行驶速度；α表示第一参数；distance表示第三参数；所述第三参数表征障碍物位置在所述车辆朝向方向的投影与所述车辆的距离；

按照如下公式确定所述特定时刻：

其中，T表示特定时刻；v_bound表示第四参数；κ表示参考系数，acc_max表示第五参数；所述第四参数表征所述车辆所处环境设置的最高行驶速度；所述第五参数表征所述车辆的最大减速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用超声波雷达检测到障碍物时，控制所述车辆紧急制动。

3.一种无人驾驶控制装置，其特征在于，包括：

第一确定单元，用于确定车辆位于可行区域；所述可行区域为设置的所述车辆可能进入的区域，是基于障碍物的移动方向、移动速度和位置确定的；

第三确定单元，用于利用所述车辆当前行驶速度和第一参数，确定第二参数；所述第二参数表征所述车辆在特定时刻的最高行驶速度，所述特定时刻是根据所述车辆和所述障碍物的相对距离确定的；

处理单元，用于利用所述第二参数，调整所述车辆的规划轨迹，使得所述车辆避开所述障碍物；

按照如下公式确定所述第二参数：

按照如下公式确定所述特定时刻：

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第三确定单元，具体用于：

基于所述车辆当前行驶速度和第一参数，并结合第三参数，确定所述第二参数。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理单元，还用于：

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理单元，还用于：

利用超声波雷达检测到障碍物时，控制所述车辆紧急制动。

7.一种控制设备，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或2所述的方法。

8.一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或2所述的方法。