CN111376903B - 车辆的控制方法、装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆的控制方法、装置及车辆，该车辆的控制方法包括：当前车辆处于巡航状态时，实时获取当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速；根据第一车速和第二车速，获取当前车辆的动作距离；根据动作距离，控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态。本发明的车辆的控制方法、装置及车辆，引入动作距离的概念，通过当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速获取当前车辆的动作距离，并根据动作距离控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态，具有实时性，并兼顾了舒适性及安全性。

Description

车辆的控制方法、装置及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆的控制方法、装置及车辆。

背景技术

无人驾驶车辆指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的地的车辆，无人驾驶系统主要目的是将驾驶员从繁重复杂的车辆操作中解放出来，避免交通事故，或交通事故不可避免时减缓该事故对驾驶员、行人及乘客的伤害。

无人驾驶车辆的智能驾驶系统定义的纵向状态通常有默认状态、巡航状态、跟随状态及自动紧急刹车(Autonomous Emergency Braking，简称AEB)状态四个状态，系统保持进入的是默认状态，开启后根据无人驾驶车辆(本车)周围的行车环境进入相应的状态。巡航状态指调节车辆的行车速度，在不同的智能驾驶系统中又称速度控制，当行车速度低于可行驶的车速或设定的车速时，车辆加速运动，反之，减速运动。跟随状态指调节本车与跟随车辆之间的距离，又称距离控制，即在保证行车安全的前提下，根据前车信息调节本车车速，目的使本车跟随前车行驶且保持一定的行车距离，AEB状态指因行车环境改变，导致本车与前方目标可能会发生碰撞的情况下，避免事故发生或者减缓事故损伤的一种行车状态。

相关技术中，巡航状态与跟随状态之间通常根据车间时距τ，车间距s进行切换，车间时距τ是驾驶员人为设置的，当两车之间的距离小于车间时距τ时，系统从巡航状态(速度控制)切换到跟随状态(距离控制)，其中，τ影响s，即τ＝s/v，v为智能驾驶车速，s是巡航状态切换到跟随状态的距离阀值。但根据车间时距τ，车间距s对车辆巡航状态与跟随状态之间进行切换，实时性较差，同时，车辆的舒适性及安全性也较差。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆的控制方法。该车辆的控制方法引入动作距离的概念，通过当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速获取当前车辆的动作距离，并根据动作距离控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态，具有实时性，并兼顾了舒适性及安全性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆的控制方法，包括以下步骤：当前车辆处于巡航状态时，实时获取所述当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速；根据所述第一车速和所述第二车速，获取所述当前车辆的动作距离；根据所述动作距离，控制所述当前车辆由所述巡航状态切换至跟随状态。

进一步的，所述第一车速减去所述第二车速得到的速度差值越大，所述动作距离越大；和/或，所述第一车速越大，所述动作距离越大。

进一步的，所述根据所述第一车速和所述第二车速，获取所述当前车辆的动作距离，包括：根据所述第一车速和所述第二车速，在预先存储的动作距离表中进行查找，获取所述动作距离。

进一步的，所述根据所述动作距离，控制所述当前车辆由所述巡航状态切换至跟随状态，包括：实时获取所述当前车辆与所述前方车辆之间的实际距离；当所述实际距离小于所述动作距离时，控制所述当前车辆由所述巡航状态切换至跟随状态。

本发明的车辆的控制方法，引入动作距离的概念，通过当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速获取当前车辆的动作距离，并根据动作距离控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态，具有实时性，并兼顾了舒适性及安全性。

本发明的第二个目的在于提出一种车辆的控制装置。该装置引入动作距离的概念，通过当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速获取当前车辆的动作距离，并根据动作距离控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态，具有实时性，并兼顾了舒适性及安全性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆的控制装置，包括：第一获取模块，用于当前车辆处于巡航状态时，实时获取所述当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速；第二获取模块，用于根据所述第一车速和所述第二车速，获取所述当前车辆的动作距离；控制模块，用于根据所述动作距离，控制所述当前车辆由所述巡航状态切换至跟随状态。

进一步的，所述第二获取模块具体用于：根据所述第一车速和所述第二车速，在预先存储的动作距离表中进行查找，获取所述动作距离；所述第一车速减去所述第二车速得到的速度差值越大，所述动作距离越大；和/或，所述第一车速越大，所述动作距离越大。

进一步的，所述控制模块具体用于：实时获取所述当前车辆与所述前方车辆之间的实际距离；当所述实际距离小于所述动作距离时，控制所述当前车辆由所述巡航状态切换至跟随状态。

所述的车辆的控制装置与上述的车辆的控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的第三个目的在于提出一种车辆，该车辆引入动作距离的概念，通过当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速获取当前车辆的动作距离，并根据动作距离控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态，具有实时性，并兼顾了舒适性及安全性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆，设置有如上述任意一个实施例所述的车辆的控制装置。

所述的车辆与上述的车辆的控制装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的第四个目的在于提出一种电子设备。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如上述任意一个实施例所述的车辆的控制方法。

本发明的第五个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种非临时性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，实现如上述任意一个实施例所述的车辆的控制方法。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是无人驾驶车辆的系统结构图；

图2是无人驾驶车辆的硬件布置结构图；

图3是无人驾驶车辆的硬件具体结构及通讯结构图；

图4是根据本发明一个实施例的车辆的控制方法流程图；

图5是无人驾驶车辆划分的八个区域图；

图6是根据本发明一个实施例的车辆的控制装置的结构图；

图7是根据本发明一个实施例的车辆的结构图；

图8是根据本发明一个实施例的电子设备的结构图。

具体实施方式

需要说明的是，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。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是无人驾驶车辆的系统结构图，如图1所示，无人驾驶系统可包括：环境感知系统11，环境感知系统11用于替代驾驶员感官系统，通过不同传感器提取不同信息，如图1所示，环境感知系统11可通过视觉传感器摄像头、激光雷达、惯性导航、高精度地图数据等提取无人驾驶车辆的周围环境信息，并可通过车辆反馈信号获取车辆当前的行驶信息；数据融合模块12，用于将环境感知系统11中不同传感器获取的数据信息进行筛选、关联、追踪、过滤等处理，以便获得更为精确的道路信息、物体目标位置、速度、尺寸等信息；决策系统13，用于根据数据融合系统12获取得到的不同环境车辆行驶状态、道路状态等通过逻辑推理来帮助解决车辆复杂的行驶轨迹、速度等问题，并输出控制信号至车辆，使车辆根据控制信号控制、执行取代驾驶员对于方向盘、加、减速踏板操作过程。

图2是无人驾驶车辆的硬件布置结构图，如图2所示，无人驾驶车辆的硬件结构可包括：第一控制单元21，第一控制单元21为自定义设备，用于提供车辆当前所在位置信息，优先选用高精度GPS定位设备，横向定位偏差10cm以内，纵向定位偏差30cm以内；第二控制单元22，用于存储、输出高精度地图数据信息，优先使用存储空间大于50G，处理内存大于1G的硬件设备，第二控制单元22根据第一控制单元21提供的当前车辆位置信息实时输出无人驾驶车辆前后方200m范围内高精度地图提供的道路不同属性信息；第四控制单元24，用于探测提取无人驾驶车辆周围360°范围内出现的障碍物，优先选用全天候传感器探测设备，避免因雨、雪、雾、光照等引起物体目标探测不稳定，第四控制单元24不仅仅局限于当前安装位置也不局限于当前数量，为提高物体探测准确性在车辆前方布置雷达传感器(激光雷达或毫米波雷达设备等)、视觉传感器，同理可以在车辆前方两个左右角位置安装两个角雷达设备通过设备冗余降低物体目标误检、漏检等状况；第三控制单元23，用于根据第四控制单元24及第二控制单元22提供的障碍物信息、高精度地图信息实时提供前方目标信息。

图3是无人驾驶车辆的硬件具体结构及通讯结构图，如图3所示，图2中第一控制单元21具体可包括但不限于全球定位系统、高精度轮速传感器及陀螺仪传感器等，具体可获取当前车辆当前的经纬度、航向角信息等；第二控制单元22具体可包括但不限于高清地图存储单元及数据运算处理单元等，可通过运算处理实时输出自动驾驶车辆前后方200m范围内高精度地图车道线离散点经纬度(经纬度以地心为原点)、离散点航向角(以正北方向为0°顺时针为正)、车道线类型、每一条车道宽度、车道数量、道路边界等信息等，并可通过用户数据报协议(User Datagram Protocol，简称UDP)通讯方式将上述信息传输至第三控制单元23；第四控制单元24具体可包括但不限于发射光学系统及接受光学系统等，并可通过控制器局域网络(Controller Area Network，简称CAN)通讯方式将将探测区域内物体目标信息传输至第三控制单元23；第三控制单元23具体可包括但不限于中央处理器、随机存储器、只读存储器及闪存等。

图4是根据本发明一个实施例的车辆的控制方法流程图，如图4所示，该车辆的控制方法可包括：

S101，当前车辆处于巡航状态时，实时获取当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速。

本发明实施例中，当前车辆处于巡航状态时，可通过如图1所示的环境感知系统获取当前车辆的第一车速；可通过如图2所示的第一控制单元将车辆周围的环境划分为如图5所示的左前、正前、右前、左侧、右侧、左后、正后、右后八个区域，然后通过如图2所示的第三控制单元获取车辆正前区域前方车辆的第二车速。

S102，根据第一车速和第二车速，获取当前车辆的动作距离。

本发明实施例中，根据S101步骤获取的第一车速和第二车速，获取当前车辆的动作距离，具体的，第一车速减去所述第二车速得到的速度差值越大，动作距离越大；和/或，第一车速越大，动作距离越大。速度差值可正可负，当前车快时，速度差值为负，前车越快，速度差值越小，动作距离越小，前车越慢，速度差值越大，动作距离越大。当本车快时，速度差值为正，本车越快，速度差值越大，动作距离越大。此处需要说明的是，本领域技术人员可以理解，动作距离的具体计算除跟第一车速、第二车速有关外，还需考虑到驾驶员的反应时间、反应距离、不同路面的附着系数等，具体过程此处不再赘述。

作为一种可行的实施方式，可根据第一车速和第二车速，在预先存储的动作距离表中进行查找，获取动作距离。作为一种可行的实施方式，动作距离表具体可根据世界公认的高速行车3s原则编制，即车辆与前车需保持的行车距离为车辆行驶3秒钟以上的车程，按照这一原则根据实际情况进行相应的调整，前车车速高于车辆车速时，按照相对速度差值成比例的缩短动作距离值，前车车速低于车辆车速时，按照相对速度差值成比例的增大动作距离值，两车车速相等时，两车之间的动作距离等于该车速数值，例如，当两车车速均为100km/h时，动作距离为100m，当本车车速50km/h，前车车速60km/h时，动作距离为43.5m，当本车车速90km/h，前车车速40km/h时，动作距离为105m。此处需要说明的是，因不同的驾驶员及乘客有不同的乘坐体验，动作距离表可以做一定的修正，驾驶员需要激进驾驶时，可以成比例的缩小动作距离表值以满足此类驾驶员的驾驶需求，当驾驶员保守驾驶时，同时也可以成比例的增大这个动作距离表值以满足此类驾驶员的驾驶需求，动作距离表可以应用于不同的驾驶风格。

S103，根据动作距离，控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态。

本发明实施例中，根据S102步骤获取的动作距离，控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态。

作为一种可行的实施方式，可实时获取当前车辆与前方车辆之间的实际距离；当实际距离小于动作距离时，控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态，具体的，可通过如图2所示的第三控制单元获取当前车辆与前方车辆的实际距离，并与S102步骤获取的动作距离比较，当实际距离小于动作距离时，控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态。

根据本发明实施例的车辆的控制方法，引入动作距离的概念，通过当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速获取当前车辆的动作距离，并根据动作距离控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态，具有实时性，并兼顾了舒适性及安全性。

图6是根据本发明一个实施例的车辆的控制装置的结构图，如图6所示，该车辆的控制装置结构包括：

第一获取模块31，用于当前车辆处于巡航状态时，实时获取当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速；

第二获取模块32，用于根据第一车速和第二车速，获取当前车辆的动作距离；

控制模块33，用于根据动作距离，控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态。

在本发明的一个实施例中，第二获取模块32具体用于：根据第一车速和第二车速，在预先存储的动作距离表中进行查找，获取动作距离；第一车速减去所述第二车速得到的速度差值越大，动作距离越大；和/或，第一车速越大，动作距离越大。

在本发明的一个实施例中，控制模块33具体用于：实时获取当前车辆与前方车辆之间的实际距离；当实际距离小于动作距离时，控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态。

根据本发明实施例的车辆的控制装置，引入动作距离的概念，通过当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速获取当前车辆的动作距离，并根据动作距离控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态，具有实时性，并兼顾了舒适性及安全性。

需要说明的是，本发明实施例的车辆的控制装置的具体实现方式与本发明实施例的车辆的控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不做赘述。

进一步的，本发明的实施例公开了一种车辆40，如图7所示，设置有如上述任意一个实施例中的车辆的控制装置41。该车辆引入动作距离的概念，通过当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速获取当前车辆的动作距离，并根据动作距离控制当前车辆由巡航状态切换至跟随状态，具有实时性，并兼顾了舒适性及安全性。

另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

进一步的，本发明的实施例公开了一种电子设备50，如图8所示，包括：存储器51、处理器52及存储在存储器51上并可在处理器52上运行的计算机程序，处理器52执行程序时，实现如上述任意一个实施例中的车辆的控制方法。

进一步的，本发明的实施例公开了一种非临时性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，实现如上述任意一个实施例中的车辆的控制方法。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车辆，其特征在于，包括：第一控制单元，所述第一控制单元为自定义设备，用于提供车辆当前所在位置信息；第二控制单元，用于存储、输出高精度地图数据信息，第二控制单元根据第一控制单元提供的当前车辆位置信息实时输出所述车辆前后方200m范围内高精度地图提供的道路不同属性信息；第四控制单元，用于探测提取所述车辆周围360°范围内出现的障碍物；第三控制单元，用于根据第四控制单元及第二控制单元提供的障碍物信息、高精度地图信息实时提供前方目标信息；以及第五控制单元，包括：

第一获取模块，用于当前车辆处于巡航状态时，实时获取所述当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速；

第二获取模块，用于根据所述第一车速和所述第二车速，获取所述当前车辆的动作距离；

控制模块，用于根据所述动作距离，控制所述当前车辆由所述巡航状态切换至跟随状态；

所述控制模块具体用于：实时获取所述当前车辆与所述前方车辆之间的实际距离；当所述实际距离小于所述动作距离时，控制所述当前车辆由所述巡航状态切换至跟随状态；所述动作距离包括：以所述第一车速乘以预设时长为基准距离，并根据第一车速与所述第二车速的大小关系、当前车辆的驾驶模式、驾驶员的反应时间、反应距离、不同路面的附着系数、乘客的乘坐体验中的至少一者对所述基准距离进行修正；所述第一车速减去所述第二车速得到的速度差值越大，所述动作距离越大；和所述第一车速越大，所述动作距离越大；所述动作距离存储于动作距离表中；

所述当前车辆的驾驶模式包括激进驾驶或保守驾驶，对应地对所述基准距离进行修正包括：成比例缩小或增大所述基准距离。

2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述第二获取模块具体用于：

根据所述第一车速和所述第二车速，在预先存储的动作距离表中进行查找，获取所述动作距离。

3.一种车辆的控制方法，应用于权利要求1至2中任一项所述的车辆，其特征在于，包括：

当前车辆处于巡航状态时，实时获取所述当前车辆的第一车速和当前车道内前方车辆的第二车速；

根据所述第一车速和所述第二车速，获取所述当前车辆的动作距离；

根据所述动作距离，控制所述当前车辆由所述巡航状态切换至跟随状态；

所述根据所述第一车速和所述第二车速，获取所述当前车辆的动作距离，包括：

根据所述第一车速和所述第二车速，在预先存储的动作距离表中进行查找，获取所述动作距离；

所述动作距离表包括：以所述第一车速乘以预设时长为基准距离，并根据第一车速与所述第二车速的大小关系、当前车辆的驾驶模式、驾驶员的反应时间、反应距离、不同路面的附着系数、乘客的乘坐体验中的至少一者对所述基准距离进行修正；

所述当前车辆的驾驶模式包括激进驾驶或保守驾驶，对应地对所述基准距离进行修正包括：成比例缩小或增大所述基准距离；

所述第一车速减去所述第二车速得到的速度差值越大，所述动作距离越大；和

所述第一车速越大，所述动作距离越大。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述动作距离，控制所述当前车辆由所述巡航状态切换至跟随状态，包括：

实时获取所述当前车辆与所述前方车辆之间的实际距离；

当所述实际距离小于所述动作距离时，控制所述当前车辆由所述巡航状态切换至跟随状态。

5.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求3-4任一项所述的车辆的控制方法。

6.一种非临时性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3-4任一项所述的车辆的控制方法。

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