CN111376912A - 自动驾驶车辆的车速控制方法、系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自动驾驶车辆的车速控制方法、系统及车辆。其中,自动驾驶车辆的车速控制方法,包括:获取驾驶场景信息、行驶环境信息和道路条件信息;确定最高速度集合,其中,最高速度集合包括对应于驾驶场景信息的最高速度、对应于行驶环境信息的最高速度和对应于道路条件信息的最高速度;获取最高速度集合中的最小车速,并根据最小车速和最小车速的影响因素确定最终车速,并根据最终车速对车辆进行控制。本发明的方法,综合考虑不同驾驶场景、行驶环境和道路条件下行驶时车速对行驶安全的影响,避免自动驾驶车辆由于行驶速度过高而出现违章或发生碰撞、车辆打滑等事故,保障自动驾驶车辆行车安全及驾驶员安全及乘坐舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,特别涉及一种自动驾驶车辆的车速控制方法、系统及车辆。
背景技术
自动驾驶车辆,如无人驾驶车辆通过以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车辆。以环境感知替代驾驶员感官,通过不同传感器提取车辆、行人、气候、道路等车辆当前行驶环境信息,获得更为精确的道路信息、物体目标位置、速度、尺寸等信息,进而,对方向盘、加、减速踏板进行自动控制。
相关技术中,自动驾驶车辆对于车速的控制,通常根据摄像头等视觉设备提取当先道路限速标志,以及结合地图导航数据提示当前道路限速,并结合前方车辆等情况进行速度的控制,存在以下缺点:车速的确定考虑的因素较少,例如:天气、道路情况、环境因素等,因此,有时车速还是较快,并不非常合理,存在安全隐患。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种自动驾驶车辆的车速控制方法。该自动驾驶车辆的车速控制方法,综合考虑不同驾驶场景、行驶环境和道路条件下行驶时车速对行驶安全的影响,避免自动驾驶车辆由于行驶速度过高而出现违章或发生碰撞、车辆打滑等事故,保障自动驾驶车辆行车安全及驾驶员安全及乘坐舒适性,提升行车安全。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种自动驾驶车辆的车速控制方法,包括以下步骤:获取驾驶场景信息、行驶环境信息和道路条件信息;确定最高速度集合,其中,所述最高速度集合包括对应于所述驾驶场景信息的最高速度、对应于所述行驶环境信息的最高速度和对应于所述道路条件信息的最高速度;获取所述最高速度集合中的最小车速,并根据所述最小车速和所述最小车速的影响因素确定最终车速,并根据所述最终车速对车辆进行控制。
进一步的,所述行驶环境信息包括环境因素,所述道路条件信息包括路面附着系数,所述获取所述最高速度集合中的最小车速,并根据所述最小车速和所述最小车速的影响因素确定最终车速,并根据所述最终车速对车辆进行控制,包括:判断所述最小车速的影响因素是否为所述环境因素或者所述路面附着系数;如果是,则在车辆周围存在邻车时,将所述最终车速降低至所述最小车速以下。
进一步的,所述将所述最终车速降低至所述最小车速以下,包括:根据所述最小车速和降速系数的乘积对车速进行控制,其中,所述降速系数为小于1的正数。
进一步的,所述驾驶场景信息包括车辆存在并排行驶的车辆,所述方法还包括:如果所述最小车速的影响因素不为所述环境因素或者所述路面附着系数,则在车辆周围存在邻车时,将所述最终车速切换至对应于超越所述车辆存在并排行驶的车辆时的最高速度。
进一步的,所述对应于所述驾驶场景信息的最高速度还包括自动驾驶系统预设的最高车速、自动驾驶车辆行驶前方可行驶区域的不同宽度设定的最高车速、自动驾驶车辆当前行驶相邻车道范围内存在行人时设定的最高车速、自动驾驶车辆距离高速公路出口距离不同时设定的最高车速、自动驾驶车辆在临近汇入点时对应的最高车速、自动驾驶车辆在预定工况下需要强制切入相邻车道时,根据左右前方区域车辆速度设定的自动驾驶车辆的最高车速、自动驾驶车辆在换道过程中,依据自动驾驶车辆正前方目标设定的最高车速;所述对应于所述行驶环境信息的最高速度还包括不同行驶道路规定的最高车速;所述对应于所述道路条件信息的最高车速还包括不同道路曲率限定的最高车速、不同路面不平度限定的最高车速。
本发明的自动驾驶车辆的车速控制方法,综合考虑不同驾驶场景、行驶环境和道路条件下行驶时车速对行驶安全的影响,避免自动驾驶车辆由于行驶速度过高而出现违章或发生碰撞、车辆打滑等事故,保障自动驾驶车辆行车安全及驾驶员安全及乘坐舒适性,提升行车安全。
本发明的第二个目的在于提出一种自动驾驶车辆的车速控制系统。该系统,综合考虑不同驾驶场景、行驶环境和道路条件下行驶时车速对行驶安全的影响,避免自动驾驶车辆由于行驶速度过高而出现违章或发生碰撞、车辆打滑等事故,保障自动驾驶车辆行车安全及驾驶员安全及乘坐舒适性,提升行车安全。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种自动驾驶车辆的车速控制系统,包括:获取模块,用于获取驾驶场景信息、行驶环境信息和道路条件信息;确定模块,用于确定最高速度集合,其中,所述最高速度集合包括对应于所述驾驶场景信息的最高速度、对应于所述行驶环境信息的最高速度和对应于所述道路条件信息的最高速度;控制模块,用于获取所述最高速度集合中的最小车速,并根据所述最小车速和所述最小车速的影响因素确定最终车速,并根据所述最终车速对车辆进行控制。
进一步的,所述行驶环境信息包括环境因素,所述道路条件信息包括路面附着系数,所述控制模块用于:判断所述最小车速的影响因素是否为所述环境因素或者所述路面附着系数;如果是,则在车辆周围存在邻车时,将所述最终车速降低至所述最小车速以下。
进一步的,控制模块用于根据所述最小车速和降速系数的乘积对车速进行控制,其中,所述降速系数为小于1的正数。
进一步的,所述驾驶场景信息包括车辆存在并排行驶的车辆,所述控制模块还用于:如果所述最小车速的影响因素不为所述环境因素或者所述路面附着系数,则在车辆周围存在邻车时,将所述最终车速切换至对应于超越所述车辆存在并排行驶的车辆时的最高速度。
所述的自动驾驶车辆的车速控制系统与上述的自动驾驶车辆的车速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,该车辆综合考虑不同驾驶场景、行驶环境和道路条件下行驶时车速对行驶安全的影响,避免自动驾驶车辆由于行驶速度过高而出现违章或发生碰撞、车辆打滑等事故,保障自动驾驶车辆行车安全及驾驶员安全及乘坐舒适性,提升行车安全。
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自动驾驶车辆的车速控制系统。
所述的车辆与上述的自动驾驶车辆的车速控制系统相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
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为本发明一个实施例所述的自动驾驶车辆的车速控制方法的流程图;
图2为本发明一个实施例所述的自动驾驶车辆的车速控制方法的安全行驶区域的示意图;
图3为本发明另一个实施例所述的自动驾驶车辆的车速控制方法的流程图;
图4为本发明一个实施例所述的自动驾驶车辆的车速控制系统的结构框图。
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是根据本发明一个实施例的自动驾驶车辆的车速控制方法的流程图。
如图1所示,根据本发明一个实施例的自动驾驶车辆的车速控制方法,包括如下步骤:
S101:获取驾驶场景信息、行驶环境信息和道路条件信息。
在具体示例中,驾驶场景信息包括但不限于:自动驾驶系统预设的最高车速、安全行驶域行驶、相邻车道存在行人、高速路口出口、汇入点行驶、强制切入、换道和车辆并排行驶超越邻车。
其中,安全行驶域的具体情况请参见图2所示。即:可行驶区域。
行驶环境信息包括但不限于:道路限速、光线明暗程度和雨雪量等。当然,行驶环境信息还可包括通过雷达等采集到的车辆周边障碍物。雷达可以为多个,设置在车辆的周围。
道路条件信息包括但不限于:道路曲率、路面不平度和路面附着系数。
S102:确定最高速度集合,其中,最高速度集合包括对应于驾驶场景信息的最高速度、对应于行驶环境信息的最高速度和对应于道路条件信息的最高速度。
其中,对应于驾驶场景信息的最高速度可以包括多个,例如:分别对应于每一个驾驶场景信息的最高速度,对应于行驶环境信息的最高速度也可以包括多个,例如:分别对应于每一个行驶环境信息的最高速度,同样,对应于道路条件信息的最高速度也可以包括多个,例如:分别对应于每一个道路条件信息的最高速度。
作为一个具体的示例,对应于所述驾驶场景信息的最高速度还包括自动驾驶系统预设的最高车速、自动驾驶车辆行驶前方可行驶区域的不同宽度设定的最高车速、自动驾驶车辆当前行驶相邻车道范围内存在行人时设定的最高车速、自动驾驶车辆距离高速公路出口距离不同时设定的最高车速、自动驾驶车辆在临近汇入点时对应的最高车速、自动驾驶车辆在预定工况下需要强制切入相邻车道时,根据左右前方区域车辆速度设定的自动驾驶车辆的最高车速、自动驾驶车辆在换道过程中,依据自动驾驶车辆正前方目标设定的最高车速;对应于所述行驶环境信息的最高速度还包括不同行驶道路规定的最高车速;对应于所述道路条件信息的最高车速还包括不同道路曲率限定的最高车速、不同路面不平度限定的最高车速。
例如:自动驾驶车辆在不同驾驶场景道路最高车速受以下条件影响:
1、自动驾驶系统预设最高车速V1,V1例如为100千米/小时;
2、自动驾驶车辆行驶前方可行驶区域,如图2所示的ABCE矩形区域,其中,长度为TBD米,TBD为待表定量,例如为100米,如图2中的A、B、C、E四个点所围成的矩形区域对应的最高车速V2,其中,不同宽度对应的预设的最高车速V2不同,也就是说,在TBD的长度范围内,识别障碍物,这样,根据识别的障碍物确定可行驶宽度,根据得到的可行驶宽度确定出相应的最高车速V2,可以理解的是,在一定的范围内,可行驶宽度越大,最高车速V2越大;
3、自动驾驶车辆当前行驶车道的相邻车道(其中,相邻车道为非应急车道)上的预定范围内,例如长度为TBD米的范围内存在行人,则自动驾驶车辆需要降速,降速后的最高车速为V3,例如降速20%,但V3不低于60千米/小时,例如:当前车速为100千米/小时,则降速后最高车速V3为80千米/小时,再如,当前车速为65千米/小时,则降速后最高车速V3为60千米/小时,在该示例中TBD米也可预先标定得到;
4、自动驾驶车辆距离高速公路出口距离(例如:匝道出口距离、收费站距离等),此时,根据不同的距离设定不同的最高限速值V4,例如:距离小于1000米,则最高限速值V4为80千米/小时;
5、自动驾驶车辆在距离汇入点的距离为TBD米(即:预定距离,可预先标定)时,开始减速至最高车速V5,V5例如为30千米/小时;
6、自动驾驶车辆在特定工况下(如:并流、分流、驶离高速、岔道口等),自动驾驶车辆需要强制切入相邻车道,根据左/右前方区域车辆的速度,设定自动驾驶车辆最高车速V6,例如:本车最高车速V6比左/右前车车速大5km/h;
7、自动驾驶车辆在换道过程中,依据自动驾驶车辆正前方目标设定最高车速V7,其中,换道过程通常不加速,因此,V7为开始换道时刻的车速;
8、自动驾驶车辆存在并排行驶车辆,自动驾驶车辆超越相邻车道并排行驶车辆时最高车速V8,可在当前车速基础上,提升10%,例如,当前车速为100千米/小时,则V8为110千米/小时。
自动驾驶车辆在不同行驶环境下最高车速受以下条件影响:1、不同行驶道路,路段会有不同的道路限速,根据高精度地图(HDM)、视觉传感器识别输出道路最高限速V9,其中,V9可以根据道路的限速要求,由传感器读取确定,例如:道路限速为80千米/小时,则V9为80千米/小时;2、自动驾驶车辆行驶环境因素(光线明暗程度、雾、雨雪、冰雹等),根据不同环境条件限定自动驾驶车辆最高车速V10。
自动驾驶车辆在不同道路条件下最高车速受以下条件影响:1、道路曲率,根据不同的道路弯曲程度,限定车辆最高车速V11;2、路面不平度,根据车辆的动态信息(如:垂直加速度、横向力、坡度等)限定车辆最高车速V12;3、路面附着系数,根据自动驾驶车辆自身所带传感器检测当前道路路面附着系数,限定车辆最高车速V13。
在具体示例中,如下所示:
V2的确定如表1所示:
表1
其中,Sped为自动驾驶车辆的当前车速。
V4的确定如表2所示:
表2
V11的确定如下:
道路曲率限定车辆最高车速的最大值为100千米/小时。
S103:获取所述最高速度集合中的最小车速,并根据所述最小车速和所述最小车速的影响因素确定最终车速,并根据所述最终车速对车辆进行控制。
结合图3所示,所述获取所述最高速度集合中的最小车速,并根据所述最小车速和所述最小车速的影响因素确定最终车速,并根据所述最终车速对车辆进行控制,包括:判断所述最小车速的影响因素是否为所述环境因素或者所述路面附着系数;如果是,则在车辆周围存在邻车时,将所述最终车速降低至所述最小车速以下。
进一步地,将所述最终车速降低至所述最小车速以下,包括:根据所述最小车速和降速系数的乘积对车速进行控制,其中,所述降速系数为小于1的正数。如图3所示,降速系数为0.9。
再次结合图3所示,还包括:如果所述最小车速的影响因素不为所述环境因素或者所述路面附着系数,则在车辆周围存在邻车时,将所述最终车速切换至对应于超越所述车辆存在并排行驶的车辆时的最高速度。
最高速度集合以上述的13个最高速度为例,即:取V0为V1~V13的最小值,如果上述V0是由于环境因素(雨雪雾等)或者路面附着系数引起,若此时车辆周围存在邻车,此时主动将V0降低10%,系统最高车速V=0.9*V0,如果上述V0非环境因素(雨雪雾等)、路面附着系数引起,若此时车辆周围存在邻车,此时最高车速切换至V=V8。
根据本发明实施例的自动驾驶车辆的车速控制方法,综合考虑不同驾驶场景、行驶环境和道路条件下行驶时车速对行驶安全的影响,避免自动驾驶车辆由于行驶速度过高而出现违章或发生碰撞、车辆打滑等事故,保障自动驾驶车辆行车安全及驾驶员安全及乘坐舒适性,提升行车安全。
如图4所示,本发明的实施例公开了一种自动驾驶车辆的车速控制系统400,包括:获取模块410、确定模块420和控制模块430。
其中,获取模块410用于获取驾驶场景信息、行驶环境信息和道路条件信息。确定模块420用于确定最高速度集合,其中,所述最高速度集合包括对应于所述驾驶场景信息的最高速度、对应于所述行驶环境信息的最高速度和对应于所述道路条件信息的最高速度。控制模块430用于获取所述最高速度集合中的最小车速,并根据所述最小车速和所述最小车速的影响因素确定最终车速,并根据所述最终车速对车辆进行控制。
在本发明的一个实施例中,行驶环境信息包括环境因素,所述道路条件信息包括路面附着系数,所述控制模块430用于:判断所述最小车速的影响因素是否为所述环境因素或者所述路面附着系数;如果是,则在车辆周围存在邻车时,将所述最终车速降低至所述最小车速以下。
在本发明的一个实施例中,控制模块430用于根据所述最小车速和降速系数的乘积对车速进行控制,其中,所述降速系数为小于1的正数。
在本发明的一个实施例中,所述驾驶场景信息包括车辆存在并排行驶的车辆,所述控制模块430还用于:如果所述最小车速的影响因素不为所述环境因素或者所述路面附着系数,则在车辆周围存在邻车时,将所述最终车速切换至对应于超越所述车辆存在并排行驶的车辆时的最高速度。
根据本发明实施例的自动驾驶车辆的车速控制系统,综合考虑不同驾驶场景、行驶环境和道路条件下行驶时车速对行驶安全的影响,避免自动驾驶车辆由于行驶速度过高而出现违章或发生碰撞、车辆打滑等事故,保障自动驾驶车辆行车安全及驾驶员安全及乘坐舒适性,提升行车安全。
需要说明的是,本发明实施例的自动驾驶车辆的车速控制系统的具体实现方式与本发明实施例的自动驾驶车辆的车速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。
进一步地,本发明的实施例公开了一种车辆,设置有如上述任意一个实施例中的自动驾驶车辆的车速控制系统。该车辆综合考虑不同驾驶场景、行驶环境和道路条件下行驶时车速对行驶安全的影响,避免自动驾驶车辆由于行驶速度过高而出现违章或发生碰撞、车辆打滑等事故,保障自动驾驶车辆行车安全及驾驶员安全及乘坐舒适性,提升行车安全。
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。
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 (10)
1.一种自动驾驶车辆的车速控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取驾驶场景信息、行驶环境信息和道路条件信息;
确定最高速度集合,其中,所述最高速度集合包括对应于所述驾驶场景信息的最高速度、对应于所述行驶环境信息的最高速度和对应于所述道路条件信息的最高速度;
获取所述最高速度集合中的最小车速,并根据所述最小车速和所述最小车速的影响因素确定最终车速,并根据所述最终车速对车辆进行控制。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆的车速控制方法,其特征在于,所述行驶环境信息包括环境因素,所述道路条件信息包括路面附着系数,所述获取所述最高速度集合中的最小车速,并根据所述最小车速和所述最小车速的影响因素确定最终车速,并根据所述最终车速对车辆进行控制,包括:
判断所述最小车速的影响因素是否为所述环境因素或者所述路面附着系数;
如果是,则在车辆周围存在邻车时,将所述最终车速降低至所述最小车速以下。
3.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆的车速控制方法,其特征在于,所述将所述最终车速降低至所述最小车速以下,包括:
根据所述最小车速和降速系数的乘积对车速进行控制,其中,所述降速系数为小于1的正数。
4.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆的车速控制方法,其特征在于,所述驾驶场景信息包括车辆存在并排行驶的车辆,所述方法还包括:
如果所述最小车速的影响因素不为所述环境因素或者所述路面附着系数,则在车辆周围存在邻车时,将所述最终车速切换至对应于超越所述车辆存在并排行驶的车辆时的最高速度。
5.根据权利要求1-4任一项所述的自动驾驶车辆的车速控制方法,其特征在于,
所述对应于所述驾驶场景信息的最高速度还包括自动驾驶系统预设的最高车速、自动驾驶车辆行驶前方可行驶区域的不同宽度设定的最高车速、自动驾驶车辆当前行驶相邻车道范围内存在行人时设定的最高车速、自动驾驶车辆距离高速公路出口距离不同时设定的最高车速、自动驾驶车辆在临近汇入点时对应的最高车速、自动驾驶车辆在预定工况下需要强制切入相邻车道时,根据左右前方区域车辆速度设定的自动驾驶车辆的最高车速、自动驾驶车辆在换道过程中,依据自动驾驶车辆正前方目标设定的最高车速;
所述对应于所述行驶环境信息的最高速度还包括不同行驶道路规定的最高车速;
所述对应于所述道路条件信息的最高车速还包括不同道路曲率限定的最高车速、不同路面不平度限定的最高车速。
6.一种自动驾驶车辆的车速控制系统,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取驾驶场景信息、行驶环境信息和道路条件信息;
确定模块,用于确定最高速度集合,其中,所述最高速度集合包括对应于所述驾驶场景信息的最高速度、对应于所述行驶环境信息的最高速度和对应于所述道路条件信息的最高速度;
控制模块,用于获取所述最高速度集合中的最小车速,并根据所述最小车速和所述最小车速的影响因素确定最终车速,并根据所述最终车速对车辆进行控制。
7.根据权利要求6所述的自动驾驶车辆的车速控制系统,其特征在于,所述行驶环境信息包括环境因素,所述道路条件信息包括路面附着系数,所述控制模块用于:
判断所述最小车速的影响因素是否为所述环境因素或者所述路面附着系数;
如果是,则在车辆周围存在邻车时,将所述最终车速降低至所述最小车速以下。
8.根据权利要求7所述的自动驾驶车辆的车速控制系统,其特征在于,控制模块用于根据所述最小车速和降速系数的乘积对车速进行控制,其中,所述降速系数为小于1的正数。
9.根据权利要求7所述的自动驾驶车辆的车速控制系统,其特征在于,所述驾驶场景信息包括车辆存在并排行驶的车辆,所述控制模块还用于:
如果所述最小车速的影响因素不为所述环境因素或者所述路面附着系数,则在车辆周围存在邻车时,将所述最终车速切换至对应于超越所述车辆存在并排行驶的车辆时的最高速度。
10.一种车辆,其特征在于,设置有如权利要求6-9任一项所述的自动驾驶车辆的车速控制系统。
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