CN110647140B - 一种自动驾驶控制方法及控制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动驾驶控制方法及控制器，属于自动驾驶技术领域。本发明所提供的一种路口自动停车控制方法，包括：车辆获取周围环境信息和车辆定位信息；若检测到车辆到达路口，且路口红灯/黄灯亮，则在地图中该路口预设位置上设置虚拟障碍物，将所述虚拟障碍物信息插入所述周围环境信息；当检测到所述周围环境信息中包含的虚拟障碍物信息，则控制车辆停车。本发明通过灵活设置虚拟障碍物，将车辆在路口停车、站点停靠等多种路况转换为车辆遇障碍物的路况，达到仅采用一种简单的控制策略，就能适应多种路况的目的，控制策略实现简单。

Description

一种自动驾驶控制方法及控制器

技术领域

本发明涉及一种自动驾驶控制方法及控制器，属于自动驾驶技术领域。

背景技术

现有技术中，为实现车辆的自动驾驶，针对车辆遇障碍物、路口停车、站点停靠等多种路况均设置了相应的控制策略，车辆自动驾驶过程中，需根据实际路况选择适用的控制策略。由于车辆行驶中路况复杂多变，导致控制策略多种多样、控制算法复杂且实现困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动驾驶控制方法及控制器，用以解决现有自动驾驶技术中控制策略多种多样、控制算法复杂且实现困难的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种自动驾驶控制方法及控制器，包括：

本发明提供了一种路口自动停车控制方法，步骤如下：

车辆获取周围环境信息和车辆定位信息；

若检测到车辆到达路口，且路口红灯/黄灯亮，则在地图中该路口预设位置上设置虚拟障碍物，将所述虚拟障碍物信息插入所述周围环境信息；

当检测到所述周围环境信息中包含的虚拟障碍物信息，则控制车辆停车。

作为对上述路口自动停车控制方法的一种改进，当检测到路口绿灯亮，则取消所述虚拟障碍物，删除所述周围环境信息中的虚拟障碍物信息。

本发明还提供了一种站点自动进站控制方法，步骤如下：

车辆获取周围环境信息和车辆定位信息；

若检测到车辆由内道驶入站点，且检测到外道或车辆向外变道路径上没有实体障碍物，则在地图中该站点内道预设位置上设置第一虚拟障碍物，用于迫使车辆向外变道；在地图中该站点前方预设位置上设置第二虚拟障碍物，用于迫使车辆停车；将所述第一、第二虚拟障碍物的信息插入所述周围环境信息；

当检测到所述周围环境信息中包含的虚拟障碍物信息，则控制车辆向外变道进站停车。

作为对上述站点自动进站控制方法的一种改进，当检测到车辆从所停靠站点发车时，则取消所述第一、第二虚拟障碍物，删除所述周围环境信息中的虚拟障碍物信息。

本发明还提供了另一种站点自动进站控制方法，步骤如下：

车辆获取周围环境信息和车辆定位信息；

若检测到车辆由内道驶入站点，且检测到外道或车辆向外变道路径上有实体障碍物影响车辆进站，则在地图中该站点外道设置第三虚拟障碍物，用于阻止车辆向外变道；在地图中该站点前方预设位置上设置第二虚拟障碍物，用于迫使车辆停车；将所述第三、第二虚拟障碍物的信息插入所述周围环境信息；

当检测到所述周围环境信息中包含的虚拟障碍物信息，则控制车辆由内道进站停车。

作为对上述站点自动进站控制方法的一种改进，当检测到车辆从所停靠站点发车时，则取消所述第三、第二虚拟障碍物，删除所述周围环境信息中的虚拟障碍物信息。

作为对上述站点自动进站控制方法的另一种改进，所述第三虚拟障碍物的终点与站台前端位置相对应，起点为车辆头部的实时位置或初次检测到实体障碍物时的车头位置。

本发明还提供了一种自动驾驶控制器，包括存储器和处理器，所述处理器实现所述存储器中的程序，所述程序用于实现上述任一种控制方法。

本发明的有益效果是：通过灵活设置虚拟障碍物，将车辆在路口停车、站点停靠等多种路况转换为车辆遇障碍物的路况，达到仅采用一种简单的控制策略，就能适应多种路况的目的，控制策略实现简单。

附图说明

图1是本发明的园区固定双车道自动驾驶循环线路图；

图2是本发明红绿灯路口的虚拟障碍物设置图；

图3是本发明站点前方的虚拟障碍物设置图；

图4是本发明车辆由内道常规进站时的虚拟障碍物设置图；

图5是本发明车辆由内道进站且外道有实体障碍物时的虚拟障碍物设置图；

图6是本发明车辆由内道进站且外道有实体障碍物时的虚拟障碍物设置图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

在工业园区等半封闭运行环境下，无其他社会车辆干扰，车辆的运行线路和停靠站点固定，非常有利于自动驾驶。

图1是本发明的园区固定双车道自动驾驶循环线路图，如图所示：自动驾驶循环线路为环形固定双车道，分别为内道和外道。

在采集制作如图1所示的高精度地图时，在地图中所有的红绿灯限制区域、进站限制区域等区域形成标记信息，所述标记信息为记录在地图中的需要设置虚拟障碍物的位置。

车辆在园区固定双车道线路上自动行驶时，车辆的定位装置实时定位车辆的位置、移动方向和速度等信息；车辆的感知设备，包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达、车载V2X设备等，实时获取车辆周围的实体障碍物类型、大小、移动方向和速度等信息；车辆的自动驾驶控制器用来接收车辆的定位信息和周围环境信息，生成相应的消息队列传递给决策模块。

同时，自动驾驶控制器还用来设置或取消虚拟障碍物，当需要设置或取消虚拟障碍物时，则在车辆周围环境信息的消息队列中增加或删除相应的虚拟障碍物消息队列，决策模块根据消息队列中的信息，给出车辆运动控制的控制指令；车辆执行相关控制指令，实现相应功能。上述自动驾驶控制器从硬件上包括处理器和存储器等，其软件包括所述消息队列和决策模块等。

具体的，本实施例，地图中红绿灯限制区域指距离红绿灯路口30米以内的区域，进站限制区域指距离站点30米以内的区域；车道宽度为3.5米，沿外道设置有四个站点；在其他实施例中，红绿灯或进站限制区域的大小可根据车辆的实际大小作出相应调整；车道宽度及站点个数也可以根据实际需要调整，当车道宽度改变时，后续叙述中所有与车道宽度相关的参数均需作出相应调整。

下面分几种具体工况进行详细的说明。

车辆在红绿灯路口停车时：

如图2所示：车辆驶入红绿灯限制区域，若检测到该路口红灯亮或黄灯亮，则自动驾驶控制器在地图中该路口预设位置上设置虚拟障碍物V1，将虚拟障碍物V1的消息队列插入到车辆周围环境信息的消息队列中，迫使车辆停车等待。

当检测到该路口绿灯亮时，自动驾驶控制器取消该路口的虚拟障碍物V1，删除车辆周围环境信息中虚拟障碍物V1的消息队列。

上述路口预设位置指记录在地图中的该路口需要设置虚拟障碍物的位置，通过以下步骤得到：首先，由车辆的定位装置定位到车辆位于哪个路口；然后，获取该路口的标记信息，即得到记录在地图中的该路口需要设置虚拟障碍物的位置。

虚拟障碍物V1为横跨两个车道的矩形障碍物，其具体参数设置为：长1米、宽7米、高2米；速度为0。

车辆进站停车时：

如图3所示：停靠区的具体参数为：长10米、宽3.5米、高2米。

车辆驶入进站限制区域，自动驾驶控制器在地图中该站点前方预设位置上设置虚拟障碍物V2，将虚拟障碍物V2的消息队列插入到车辆周围环境信息的消息队列中，阻止车辆继续前行，迫使其驶入停靠区停车。

上述站点前方预设位置指记录在地图中的该站点前方需要设置虚拟障碍物的位置，通过以下步骤得到：首先，由车辆的定位装置定位到车辆驶入哪个站点；然后，获取该站点的标记信息，即得到记录在地图中的该站点前方需要设置虚拟障碍物的位置。

虚拟障碍物V2为横跨两个车道的矩形障碍物，其具体参数设置为：长1米、宽7米、高2米；速度为0。

车辆由内道常规进站时：

如图4所示：车辆从内道驶入进站限制区域，且外道或车辆向外变道的换道路径上没有实体障碍物。自动驾驶控制器在地图中该站点前方预设位置上设置虚拟障碍物V2，在地图中该站点内道预设位置上设置虚拟障碍物V3，将虚拟障碍物V2、V3的消息队列插入到车辆周围环境信息的消息队列中，迫使车辆先向外变道，驶入外道，后驶入停靠区进站停车。

当检测到车辆从所停靠站点发车时，例如：当检测到车辆进站停车开门再关门后，自动驾驶控制器取消该站点的虚拟障碍物V2、V3，删除车辆周围环境信息中虚拟障碍物V2、V3的消息队列。

在其他实施例中，检测到车辆从所停靠站点发车，除了通过检测开门关门，还可以通过检测驾驶员的相关操作以确认车辆从所停靠站点发车。

上述站点前方、站点内道预设位置指记录在地图中的该站点前方、站点内道需要设置虚拟障碍物的位置，通过以下步骤得到：首先，由车辆的定位装置定位到车辆驶入哪个站点；然后，获取该站点的标记信息，即得到记录在地图中的该站点前方、站点内道需要设置虚拟障碍物的位置。

虚拟障碍物V2为横跨两个车道的矩形障碍物，其具体参数设置为：长1米、宽7米、高2米；速度为0。

虚拟障碍物V3与停靠区的参数相同，具体参数设置为：长10米、宽3.5米、高2米；速度为0；其坐标为停靠区坐标向内道方向平移3.9米，即一个车道宽度加0.4米，为停靠进站预留一定空间。

在其他实施例中，停靠区参数可根据车辆实际大小作出调整，虚拟障碍物V3的参数也需作出相应调整。

车辆由内道进站且外道有实体障碍物时：

如图5所示：车辆从内道驶入进站限制区域，且外道上有实体障碍物R影响车辆进站。自动驾驶控制器在地图中该站点前方预设位置上设置虚拟障碍物V2，在地图中该站点外道设置虚拟障碍物V4将实体障碍物R覆盖，将虚拟障碍物V2、V4的消息队列插入到车辆周围环境信息的消息队列中，车辆因虚拟障碍物V4不能向外变道，仍在原车道继续行驶，最后因虚拟障碍物V2无法继续前行而停车。

当检测到车辆从所停靠站点发车时，例如：当检测到车辆进站停车开门再关门后，自动驾驶控制器取消该站点的虚拟障碍物V2、V4，删除车辆周围环境信息中虚拟障碍物V2、V4的消息队列。

上述站点前方预设位置指记录在地图中的该站点前方需要设置虚拟障碍物的位置，通过以下步骤得到：首先，由车辆的定位装置定位到车辆驶入哪个站点；然后，获取该站点的标记信息，即得到记录在地图中的该站点前方需要设置虚拟障碍物的位置。

虚拟障碍物V2为横跨两个车道的矩形障碍物，其具体参数设置为：长1米、宽7米、高2米；速度为0。

虚拟障碍物V4的具体参数设置为：坐标纵向中心在外道中心，宽度为3.5米，高度为2米，长度为车辆驶入进站限制区域时，车辆车头与停靠区最前端的差值；速度为0。

本实施例中，实体障碍物R在外道；在其他实施例中，实体障碍物R还可以位于车辆向外变道的换道路径上。

车辆由内道进站且外道有实体障碍物时：

如图6所示：车辆从内道驶入进站限制区域，且外道上有实体障碍物R影响车辆进站。自动驾驶控制器在地图中该站点前方预设位置上设置虚拟障碍物V2，在地图中该站点外道设置可变虚拟障碍物V5，将虚拟障碍物V2、V5的消息队列插入到车辆周围环境信息的消息队列中，车辆因可变虚拟障碍物V5不能向外变道，仍在原车道继续行驶，最后因虚拟障碍物V2无法继续前行而停车。

当检测到车辆从所停靠站点发车时，例如：当检测到车辆进站停车开门再关门后，自动驾驶控制器取消该站点的虚拟障碍物V2、V5，删除车辆周围环境信息中虚拟障碍物V2、V5的消息队列。

上述站点前方预设位置指记录在地图中的该站点前方需要设置虚拟障碍物的位置，通过以下步骤得到：首先，由车辆的定位装置定位到车辆驶入哪个站点；然后，获取该站点的标记信息，即得到记录在地图中的该站点前方需要设置虚拟障碍物的位置。

虚拟障碍物V2为横跨两个车道的矩形障碍物，其具体参数设置为：长1米、宽7米、高2米；速度为0。

虚拟障碍物V5的具体参数设置为：坐标纵向中心在外道中心，宽度为3.5米，高度为2米，长度始终为车辆车头与停靠区最前端的差值；速度为0。

本实施例中，实体障碍物R在外道；在其他实施例中，实体障碍物R还可以位于车辆向外变道的换道路径上。

以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种站点自动进站控制方法，步骤如下：

车辆获取周围环境信息和车辆定位信息；

若检测到车辆由内道驶入站点，且检测到外道或车辆向外变道路径上没有实体障碍物，则在地图中该站点内道预设位置上设置第一虚拟障碍物，用于迫使车辆向外变道；在地图中该站点前方预设位置上设置第二虚拟障碍物，用于迫使车辆停车；将所述第一、第二虚拟障碍物的信息插入所述周围环境信息；

当检测到所述周围环境信息中包含的虚拟障碍物信息，则控制车辆向外变道进站停车。

2.根据权利要求1所述的站点自动进站控制方法，其特征在于：当检测到车辆从所停靠站点发车时，则取消所述第一、第二虚拟障碍物，删除所述周围环境信息中的虚拟障碍物信息。

3.一种站点自动进站控制方法，步骤如下：

车辆获取周围环境信息和车辆定位信息；

若检测到车辆由内道驶入站点，且检测到外道或车辆向外变道路径上有实体障碍物影响车辆进站，则在地图中该站点外道设置第三虚拟障碍物，用于阻止车辆向外变道；在地图中该站点前方预设位置上设置第二虚拟障碍物，用于迫使车辆停车；将所述第三、第二虚拟障碍物的信息插入所述周围环境信息；

当检测到所述周围环境信息中包含的虚拟障碍物信息，则控制车辆由内道进站停车。

4.根据权利要求3所述的站点自动进站控制方法，其特征在于：当检测到车辆从所停靠站点发车时，则取消所述第三、第二虚拟障碍物，删除所述周围环境信息中的虚拟障碍物信息。

5.根据权利要求3或4所述的站点自动进站控制方法，其特征在于：所述第三虚拟障碍物的终点与站台前端位置相对应，起点为车辆头部的实时位置或初次检测到实体障碍物时的车头位置。

6.一种自动驾驶控制器，包括存储器和处理器，所述处理器实现所述存储器中的程序，其特征在于：所述程序用于实现如权利要求1至4任一项所述的控制方法。

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