CN110696914A - 车辆控制方法、装置、车辆和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆控制方法、装置、车辆和存储介质。其中，该方法包括：获取车辆所处道路的道路信息；根据所述道路信息构建虚拟道路，并确定所述虚拟道路的曲线参数；基于所述曲线参数对车辆进行转弯控制。本发明实施例的技术方案通过根据车辆前方道路的曲线参数，实现了车辆的转弯控制，保证了车辆行驶的稳定性，避免因弯道过大导致交通事故，可增强车辆的安全性。

Description

车辆控制方法、装置、车辆和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种车辆控制方法、装置、车辆和存储介质。

背景技术

随着汽车需求的日益增长，汽车市场呈现出前所未有的活力，我国巨大的汽车保有量带动了该行业的迅速发展，从传统车到新能源，以至于无人驾驶，汽车工业正在迸发着前所未有的活力。智能交通技术作为近几年比较先进的控制技术在国内外的各个车企正在如火如荼的展开，作为比较容易落地的高级辅助驾驶已经在进入较为成熟的研发阶段。

然而，车辆转弯行驶相比其他技术方面，车辆转弯行驶的自动化控制仍处于弱势阶段，在弯道较大的道路行驶时，可视距离缩短，车辆行驶的盲区增大，极易造成交通事故，车辆行驶的安全性较差。

发明内容

本发明提供一种车辆控制方法、装置、车辆和存储介质，以实现车辆转弯控制，提高车辆行驶的安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种车辆控制方法，该方法包括：

获取车辆所处道路的道路信息；

根据所述道路信息构建虚拟道路，并确定所述虚拟道路的曲线参数；

基于所述曲线参数对车辆进行转弯控制。

第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆控制装置，该装置包括：

信息获取模块，用于获取车辆所处道路的道路信息；

曲线参数模块，用于根据所述道路信息构建虚拟道路，并确定所述虚拟道路的曲线参数；

车辆控制模块，用于基于所述曲线参数对车辆进行转弯控制。

第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆，该车辆包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

动力输出装置，用于输出车辆动力，包括发动机和/或电动机；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例中任一所述的车辆控制方法。

第四方面，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本发明实施例中任一所述的车辆控制方法。

本发明实施例的技术方案，通过获取车辆所处道路的道路信息，根据道路信息构建虚拟道路，并根据虚拟道路确定曲线参数，根据曲线参数对车辆进行转弯控制。本发明实施例的技术方案实现了车辆的转弯控制，保证车辆稳定性，避免因弯道较大车速高导致交通事故，增强了车辆行驶的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种车辆控制方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种车辆控制方法的步骤流程图；

图3是本发明实施例二提供的一种道路信息的示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种车辆控制方法的示例图；

图5是本发明实施例二提供的一种车辆控制方法的示例图；

图6是本发明实施例三提供的一种车辆控制装置的结构示意图；

图7是本发明实施例四提供的一种车辆的结构示意图。

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仅仅用于解释本发明，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，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种车辆控制方法的步骤流程图，本实施例可适用于车辆转弯控制的情况，该方法可以由车辆控制装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的方式来实现，参见图1，本发明实施例的方法具体包括如下步骤：

步骤101、获取车辆所处道路的道路信息。

其中，车辆可以是能够被车辆控制器进行控制的车辆，该车辆在道路中行驶时，可以接收来自控制器的控制命令更改车速；道路信息可以是车辆所处道路的信息，可以由车辆的位置确定。

具体的，可以通过设置在车辆内的全球高精定位系统GPS或导航系统对车辆的位置进行精确定位，可以根据车辆的精确定位确定所处道路的道路信息，其中，道路信息可以包括道路的位置点、经纬度和长度等参数。

步骤102、根据所述道路信息构建虚拟道路，并确定所述虚拟道路的曲线参数。

其中，虚拟道路可以是在车辆控制器内根据道路信息重新建立的道路模型，可以用于确定车辆所处道路的具体道路信息，曲线参数可以是表征道路弯曲程度的参数，可以包括道路各位置点和该位置点对应的曲率。

本发明实施例中，道路信息可以包括位置点，可以根据各位置点进行拟合，可以将拟合后的曲线作为虚拟道路，可以根据虚拟道路的曲线确定出各位置点处的曲率，可以将各位置点及对应的曲率作为虚拟道路的曲线参数。获取曲线参数时，可以在作为虚拟道路的曲线中随机选取位置点，在该位置点处作切线，根据该切线确定该位置点处的曲率，可以理解的是，位置点可以选取多个，选取位置点的方式可以是每隔固定距离在虚拟道路的曲线中选择一个位置点。

步骤103、基于所述曲线参数对车辆进行转弯控制。

其中，转弯控制可以是对车辆的车速进行控制，保证车辆转弯时的安全性。

具体的，可以通过曲线参数确定出车辆在虚拟道路对应道路行驶时的安全车速，例如，可以提取曲线参数中的位置点和各位置点对应的曲率，可以通过曲率确定出各位置点处的安全速度，可以将曲率代入公式

其中，a_ymax为最大侧向加速度，为根据车辆试验获取，a_ymax可以预先标定在车辆中，C为道路曲率，V_max为通过曲率为C的位置点处的安全车速。

本发明实施例的技术方案，通过获取车辆当前行驶道路的道路信息，根据道路信息构建虚拟道路，确定虚拟道路的曲线参数，根据曲线参数对车辆进行转弯控制，通过车辆所处道路对车辆进行控制，提高了车辆转弯的稳定性，可增强车辆行驶安全，降低车辆转弯过程的交通事故的发生机率。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种车辆控制方法的步骤流程图，本发明实施例是以上述实施例为基础的具体化，参见图2，本发明实施例的方法包括：

步骤201、获取所述车辆的位置参数。

具体的，位置参数可以是车辆的定位数据，可以在车辆中安装全球定位系统，可以根据全球定位系统确定车辆的定位数据，可以将车辆的定位数据作为车辆的位置参数。

步骤202、根据所述位置参数在地图信息中查找所述车辆的道路信息，其中，所述道路信息包括道路形状参数和道路位置参数。

其中，地图信息可以预先下载在车辆中的数据地图，具体可以是高级驾驶员辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems,ADAS)地图，道路形状参数可以是道路的曲率，道路位置参数可以是道路中位置点的经纬度信息。

具体的，可以在地图信息中查找包含位置参数的道路，可以提取该道路的道路信息，道路信息可以通过道路形状参数和道路位置参数的形式进行存储，道路形状参数可以是表征道路弯曲状况的参数，例如，道路形状参数可以包括道路各处的曲率；道路位置参数可以是道路中的位置点，可以是在道路中随机选择的位置点的经纬度。图3是本发明实施例二提供的一种道路信息的示意图，参见图3，一种典型的S型道路为例进行说明，S型道路在实际道路中非常常见，也是车辆事故频发的路况之一，当道路的曲率为正值时道路为右转，曲率为负值时道路为左转，曲率为0时道路为直线。根据曲率的不同，记录车辆所处道路的位置点及道路特性，参见图3，从位置S0到S3为道路右转，右转的最大曲率为C1，位置S3到S4为直线道路，曲率为C0，CO具体可以为0，位置S4到S7为道路左转，左转的最大曲率为C2，可以依次记录位置点S0、S3、S4和S7，同时可以记录各位置点处的曲率，可以将各位置点作为道路位置参数，将各位置点对应的曲率作为道路形状参数。

步骤203、根据所述道路信息中的道路形状参数和道路位置参数构建虚拟道路。

具体的，可以根据道路位置参数构建道路曲线，可以根据道路形状参数对构建的道路曲线进行修正，修正后的道路曲线作为虚拟道路，例如，可以获取距离车辆一千米内的道路形状参数和道路位置参数，可以通过道路形状参数和道路位置参数构建出车辆行驶前方一千米内的虚拟道路。

步骤204、根据预设距离在所述虚拟道路中提取位置点。

其中，预设距离可以是预先设定的在虚拟道路中提取位置点的距离。

具体的，可以每隔预设距离在虚拟道路中选择一个位置点，可以在虚拟道路中获取多个位置点。

步骤205、确定各所述位置点处的曲率，并将各所述曲率和对应位置点作为曲线参数。

其中，曲率可以是在虚拟道路中在位置点确定出的曲线曲率。

在本发明实施例中，可以基于虚拟道路确定各位置点处的曲率，其中，虚拟道路可以具体为道路曲线，可以在道路曲线的位置点处确定出对应的曲率，各曲率确定公式在现有技术中很多，在此不再进行详细说明。

步骤206、根据所述曲线参数确定所述虚拟道路的安全车速。

其中，安全车速可以是车辆在虚拟道路中行驶的最大车速，根据车辆进行圆周运动的规则，车辆行驶的车速大于安全车速时，车辆容易发生交通事故。具体的，可以根据曲线参数确定虚拟道路中各位置的安全车辆，可以针对曲线参数中各位置点和位置点对应的曲率确定各位置点处的安全车辆，例如，可以通过

确定安全车速，其中，a_ymax为最大侧向加速度，为根据实车实验获取的经验值，C为道路曲率，V_max为通过曲率为C的道路的安全车速阈值。

步骤207、控制所述车辆按照所述安全车速行驶。

在本发明实施例中，可以根据确定的安全车速对车辆进行控制，使得车辆在所处道路行驶的车速不超过安全车速。示例性的，图4是本发明实施例二提供的一种车辆控制方法的示例图，参见图4，假设车辆起始位置为Sstart，起始车速为V0，V1可以为车辆的安全车速，可以依据车辆动力学方程或者实车试验，估算车辆的最大减速度为a_xmax，如果车辆想要在S1位置将车速由V0降低到V1，可以通过公式Sd＝S1-(V0²-V1²)/(2*a_xmax)，确定车辆至少应该在Sd位置开始减速，当车辆的开始减速的位置Sstart超过Sd位置时，车辆应该立即实施最大制动，如果车辆开始减速的位置Sstart小于Sd位置时，车辆可以有足够的时间减速，车辆可以在Sstart到Sd阶段保持V0，在Sd到S1阶段以加速度a_xmax匀减速到V1，参见图4中曲线a1—c1段所示；或者，车辆可以从减速位置Sstart到S1阶段保持匀减速运动，如图4中曲线b1段所示，加速度ax1可以通过计算公式ax1＝(V0²-V1²)/(2*(S1-Sstart))确定。

步骤208、当所述车辆的当前车速大于当前的安全车速时，发出提醒信息。

其中，提醒信息可以对用户进行提醒的信息，可以包括声音、灯光或者文字等形式。

在本发明实施例中，可以通过车辆在道路中行驶的当前车速大于当前的安全车速时，车辆在转弯时由于惯性容易产生事故，可以对发出声音、灯光或者文字等形式的信息进行提醒当前车速超过安全车速。图5是本发明实施例二提供的一种车辆控制方法的示例图，参见图5，可以将提醒信息划分为三个等级，当车辆处于道路Sd到S1位置时，如果此时车辆的当前车速大于安全车速，车辆行驶时比较危险，此时应该发出最高程度的预警，比如鸣响加警报灯闪烁；当处于Sd-△S到Sd之间时，车辆可以处于中级警告阶段，可以通过报警灯闪烁提示，此时车辆可以减速，也可以暂时保持原速度不变；当车辆处于Sd-2△S到Sd-△S时，车辆可以处于初级警告阶段，可结合车载显示屏，提示前方即将出现转弯，请保持注意力集中。当车辆在S1到S2阶段，S5到S6阶段，应给驾驶员提示，正在转弯，请减速。当车辆在Sd到S1阶段，S3到S5阶段，应提示请注意速度，前方即将出现转弯。当车辆在S6到S7阶段，应提示，即将离开转弯区，请注意保持车速。

本发明实施例的技术方案，通过获取车辆的位置参数、根据位置参数在地图信息中查找车辆的道路信息，根据道路信息的道路形状参数和道路位置参数构建虚拟道路，根据预设距离在虚拟道路中提取位置点并获取位置点处的曲率，将位置点及对应的曲率作为曲线参数，由曲线参数确定安全车速，并根据安全车速对车辆行驶进行控制，当车辆的当前车速大于当前的安全车速时，发出提醒信息，实现了通过车辆所处道路对车辆进行控制，提高了车辆转弯的稳定性，可增强车辆行驶安全，降低车辆转弯过程的交通事故的发生机率。

进一步的，在上述发明实施例的基础上，根据所述道路信息中的道路形状参数和道路位置参数构建虚拟道路，包括：

获取道路位置参数中各位置点的标识号；根据标识号在所述道路形状参数确定对应各所述位置点的曲率；根据各所述曲率和对应的各位置点进行拟合生成道路曲线作为虚拟道路。

其中，标识号可以是道路位置点具有的标识号，道路位置点的标识号与曲率的标识号相同时，道路位置点可以与曲率对应，也就是，曲率为该道路位置点处的曲率。

具体的，可以在道路位置参数中获取位置点的标识号，可以根据标识号在道路形状参数中查找与位置点对应的曲率，可以将各位置点进行拟合生成道路曲线，可以再根据曲率修正各位置点处的道路曲线，可以将修正后的道路曲线作为虚拟道路。

进一步的，在上述发明实施例的基础上，根据所述曲线参数确定所述虚拟道路的安全车速，包括：

提取曲线参数中各所述位置点及对应的曲率；将车辆侧向加速度与曲率比值的比值进行开方运算的结果作为所述车辆在对应所述位置点处的安全车速。

具体的，可以获取曲线参数中的位置点及位置点处的曲率，根据

确定各位置点处的安全车速，其中，a_ymax为车辆侧向加速度，可以根据实车实验获取，C可以为道路曲率，V_max可以为通过位置点处道路的安全车速。

实施例三图6是本发明实施例三提供的一种车辆控制装置的结构示意图，可执行本发明任意实施例所提供的车辆控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。该装置可以由软件和/或硬件实现，具体包括：信息获取模块301、曲线参数模块302和车辆控制模块303。

其中，信息获取模块301，用于获取车辆所处道路的道路信息。

曲线参数模块302，用于根据所述道路信息构建虚拟道路，并确定所述虚拟道路的曲线参数。

车辆控制模块303，用于基于所述曲线参数对车辆进行转弯控制。

本发明实施例的技术方案，通过信息获取模块301获取车辆当前行驶道路的道路信息，曲线参数模块根据道路信息构建虚拟道路，确定虚拟道路的曲线参数，车辆控制模块根据曲线参数对车辆进行转弯控制，通过车辆所处道路对车辆进行控制，提高了车辆转弯的稳定性，可增强车辆行驶安全，降低车辆转弯过程的交通事故的发生机率。

进一步的，在上述发明实施例的基础上，信息获取模块301包括：

位置确定单元，用于获取所述车辆的位置参数。

信息查找单元，用于根据所述位置参数在地图信息中查找所述车辆的道路信息，其中，所述道路信息包括道路形状参数和道路位置参数。

进一步的，在上述发明实施例的基础上，曲线参数模块302包括：

道路构建单元，用于根据所述道路信息中的道路形状参数和道路位置参数构建虚拟道路。

数据提取单元，用于根据预设距离在所述虚拟道路中提取位置点。

曲线参数单元，用于确定各所述位置点处的曲率，并将各所述曲率和对应位置点作为曲线参数。

进一步的，在上述发明实施例的基础上，道路构建单元包括：

标识子单元，用于获取道路位置参数中各位置点的标识号。

曲率子单元，用于根据标识号在所述道路形状参数确定对应各所述位置点的曲率。

拟合子单元，用于根据各所述曲率和对应的各位置点进行拟合生成道路曲线作为虚拟道路。

进一步的，在上述发明实施例的基础上，车辆控制模块303包括：

车速确定单元，用于根据所述曲线参数确定所述虚拟道路的安全车速。

车辆控制单元，用于控制所述车辆按照所述安全车速行驶。

进一步的，在上述发明实施例的基础上，车速确定单元包括：

参数提取子单元，用于提取曲线参数中各所述位置点及对应的曲率。

车速子单元，用于将车辆侧向加速度与曲率比值的比值进行开方运算的结果作为所述车辆在对应所述位置点处的安全车速。

进一步的，在上述发明实施例的基础上，还包括：

提醒模块，用于当所述车辆的当前车速大于当前的安全车速时，发出提醒信息。

实施例四

图7是本发明实施例四提供的一种车辆的结构示意图，如图7所示，该车辆包括处理器70、存储器71、输入装置72、输出装置73和动力输出装置74；车辆中处理器70的数量可以是一个或多个，图7中以一个处理器70为例；车辆中的处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

存储器71作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的车辆控制方法对应的程序模块(例如，车辆控制装置中的信息获取模块301、曲线参数模块302和车辆控制模块303)。处理器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以及模块，从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的车辆控制方法。

存储器71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；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器71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，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器71可进一步包括相对于处理器70远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备/终端/服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与车辆的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。动力输出装置74用于输出车辆动力，包括发动机和/或电动机。

实施例五

本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种车辆控制方法，该方法包括：

获取车辆所处道路的道路信息；

根据所述道路信息构建虚拟道路，并确定所述虚拟道路的曲线参数；

基于所述曲线参数对车辆进行转弯控制。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的车辆控制方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述车辆控制装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

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 (10)

1.一种车辆控制方法，其特征在于，包括：

获取车辆所处道路的道路信息；

根据所述道路信息构建虚拟道路，并确定所述虚拟道路的曲线参数；

基于所述曲线参数对车辆进行转弯控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆所处道路的道路信息，包括：

获取所述车辆的位置参数；

根据所述位置参数在地图信息中查找所述车辆的道路信息，其中，所述道路信息包括道路形状参数和道路位置参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述道路信息构建虚拟道路，并确定所述虚拟道路的曲线参数，包括：

根据所述道路信息中的道路形状参数和道路位置参数构建虚拟道路；

根据预设距离在所述虚拟道路中提取位置点；

确定各所述位置点处的曲率，并将各所述曲率和对应位置点作为曲线参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述道路信息中的道路形状参数和道路位置参数构建虚拟道路，包括：

获取道路位置参数中各位置点的标识号；

根据标识号在所述道路形状参数确定对应各所述位置点的曲率；

根据各所述曲率和对应的各位置点进行拟合生成道路曲线作为虚拟道路。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述曲线参数对车辆进行转弯控制，包括：

根据所述曲线参数确定所述虚拟道路的安全车速；

控制所述车辆按照所述安全车速行驶。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述曲线参数确定所述虚拟道路的安全车速，包括：

提取曲线参数中各所述位置点及对应的曲率；

将车辆侧向加速度与曲率比值的比值进行开方运算的结果作为所述车辆在对应所述位置点处的安全车速。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述车辆的当前车速大于当前的安全车速时，发出提醒信息。

8.一种车辆控制装置，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取车辆所处道路的道路信息；

曲线参数模块，用于根据所述道路信息构建虚拟道路，并确定所述虚拟道路的曲线参数；

车辆控制模块，用于基于所述曲线参数对车辆进行转弯控制。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

动力输出装置，用于输出车辆动力，包括发动机和/或电动机；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的车辆控制方法。

10.一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1-7中任一所述的车辆控制方法。

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