发明内容
为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本申请提供一种速度调节方法、装置及汽车,能够提高车辆行驶的舒适性和安全性。
本申请第一方面提供一种速度调节方法,所述方法包括:
获取车辆的加速度限制值、加加速度限制值、舒适向心加速度以及参考路径;
根据所述舒适向心加速度,确定所述参考路径上参考点的参考点曲率限速;
根据所述参考点曲率限速、所述加速度限制值和所述加加速度限制值生成速度轨迹;
根据所述速度轨迹确定目标期望限速,根据所述目标期望限速进行调速。
在一实施例中,所述根据所述速度轨迹确定目标期望限速,包括:
如果所述速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比所述参考点位置距离所述自车当前位置更远,将所述速度轨迹将列入第一集合;
根据所述第一集合中不同的速度轨迹得到对应的不同参考点曲率限速;
从所述第一集合中选择最小的参考点曲率限速作为所述目标期望限速。
在一实施例中,所述方法还包括:
如果所述速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比所述参考点位置距离所述自车当前位置更近,且所述速度轨迹上的点的速度大于或等于其对应参考点的参考点曲率限速,将所述速度轨迹列入第一集合。
在一实施例中,所述方法还包括:
如果所述速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比所述参考点位置距离所述自车当前位置更近,且所述速度轨迹上的点的速度都小于其对应参考点的参考点曲率限速,将所述速度轨迹列入第二集合;
根据所述第二集合中不同的速度轨迹得到对应的不同参考点曲率限速;
在所述第一集合为空时,从所述第二集合中选择最大的参考点曲率限速作为所述目标期望限速。
在一实施例中,所述根据所述舒适向心加速度,确定所述参考路径上参考点的参考点曲率限速,包括:
确定所述参考路径上设定数量的参考点;
确定所述设定数量的参考点中每个参考点的曲率;
根据所述舒适向心加速度和所述每个参考点的曲率,确定所述每个参考点的参考点曲率限速。
本申请第二方面提供一种速度调节装置,所述装置包括:
获取模块,用于获取车辆的加速度限制值、加加速度限制值、舒适向心加速度以及参考路径;
确定模块,用于根据所述获取模块获取的舒适向心加速度,确定所述参考路径上参考点的参考点曲率限速;
生成模块,用于根据所述确定模块确定的参考点曲率限速,以及所述获取模块获取的加速度限制值和加加速度限制值生成速度轨迹;
调速模块,用于根据所述生成模块生成的速度轨迹确定目标期望限速,根据所述目标期望限速进行调速。
在一实施例中,所述调速模块包括:
限速确定子模块,用于如果所述生成模块生成的速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比所述参考点位置距离所述自车当前位置更远,将所述速度轨迹将列入第一集合;根据所述第一集合中不同的速度轨迹得到对应的不同参考点曲率限速;从所述第一集合中选择最小的参考点曲率限速作为目标期望限速;
调速子模块,用于根据所述限速确定子模块确定的所述目标期望限速进行调速。
在一实施例中,所述限速确定子模块,在如果所述速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比所述参考点位置距离所述自车当前位置更近,且所述速度轨迹上的点的速度大于或等于其对应参考点的参考点曲率限速时,将所述速度轨迹列入第一集合;或,在如果所述速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比所述参考点位置距离所述自车当前位置更近,且所述速度轨迹上的点的速度小于其对应参考点的参考点曲率限速时,将所述速度轨迹列入第二集合;根据所述第一集合或所述第二集合中不同的速度轨迹得到对应的不同参考点曲率限速;
所述调速子模块,在所述第一集合为空时,从所述第二集合中选择最大的参考点曲率限速作为所述目标期望限速。
本申请第三方面提供一种汽车,所述汽车包括上述的速度调节装置。
本申请第四方面提供一种电子设备,包括:
处理器;以及
存储器,其上存储有可执行代码,当所述可执行代码被所述处理器执行时,使所述处理器执行如上所述的方法。
本申请第五方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行代码,当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时,使所述处理器执行如上所述的方法。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本申请的技术方案,根据舒适向心加速度,确定参考路径上参考点的参考点曲率限速;根据参考点曲率限速、加速度限制值和加加速度限制值生成速度轨迹,使车辆可以在满足加速度限制值和加加速度限制值的情况下,能够根据参考点曲率限速及时地获得目标期望限速并根据目标期望限速调整到合适的车速,加速或减速的时机更恰当,不会出现猛加速或减速,或出现加速或减速不足的情况,从而能够提高车辆行驶的舒适性和安全性。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整,并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
相关技术中的速度调节处理方法,容易导致车辆过弯时的向心加速度过大,无法保证驾驶的舒适性,严重时甚至导致车辆失控冲出车道,严重影响车辆行驶安全。针对上述问题,本申请实施例提供一种速度调节方法,能够提高车辆行驶的舒适性和安全性。
以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。
参见图1,是本申请实施例示出的速度调节方法的流程示意图。该速度调节方法,包括:
步骤S101,获取车辆的加速度限制、加加速度限制、舒适向心加速度以及参考路径。
本申请实施例中,加速度是速度对时间的变化率,表示速度变化的快慢。加加速度,又称变加速度,是描述加速度变化快慢的物理量,是由加速度的变化量和时间决定,也即加速度的变化率。车辆的加速度限制和加加速度限制表示其纵向行驶能力的大小,加速度限制和加加速度限制越大,说明车辆可以更快地加速或减速达到期望速度。
加速度反应人体器官在加速度运动时感受到的作用力,加加速度则反应该作用力的变化快慢。因此,车辆在加速时将使驾驶员产生不适感,这种不适感不仅来自于加速度,也与加加速度有关。舒适向心加速度,是驾驶员所能承受的最大向心加速度,若实际向心加速度大于舒适向心加速度,则驾驶员会感受到不舒适。在本申请实施例中,舒适向心加速度可以为测试人员经过大量的实验结果而设定的向心加速度,本申请实施例不作具体限定。
参见图2,本申请实施例中,参考路径200即为一串连续的参考点201所组成的路径,其参考点的属性包含位置以及对应的曲率。参考路径可以从车辆的路径规划模块根据当前位置和目的地位置,结合导航地图或者SLAM(simultaneous localization andmapping,即时定位与地图构建)地图等信息,利用栅格法等规划算法规划出的目标行驶路径上的路径点中确定。参考路径由多个连续的参考点组成,参考点可以是目标行驶路径上的路径点。
步骤S102,根据舒适向心加速度,确定参考路径上参考点的参考点曲率限速。
本申请实施例中,参考点的曲率表示参考点在参考路径的弯曲程度,曲率越大,弯曲程度越大,表示车辆在参考路径上转弯幅度越大。从车辆当前位置对应的最近参考点开始,沿参考路径向前采样N个参考点,每个参考点之间沿参考路径的距离是Δd=ve*ts/N,其中ve是车辆当前车速,ts是预瞄总时间,即考虑未来时间ts范围的参考点曲率。每个参考点的对应曲率限速其中,ac是舒适向心加速度,k是参考点对应的曲率。
该步骤可以确定设定数量的参考点每个参考点的参考点曲率;根据舒适向心加速度和每个参考点的参考点曲率,确定每个参考点的参考点曲率限速。
本申请实施例中,根据获得的N个参考点,获得N个参考点中每个参考点对应的参考点曲率;根据N个参考点中每个参考点对应的参考点曲率,获得N个参考点中每个参考点对应的参考点曲率限速,即获得N个参考点对应的参考点曲率限速。参考点对应的曲率可以参考相关现有算法获得,本申请实施例不作限定。
步骤S103,根据参考点曲率限速,以及加速度限制值和加加速度限制值生成速度轨迹。
本申请实施例中,根据一个参考点对应的参考点曲率限速,以及车辆的加速度限制值和加加速度限制值,可以生成一条速度轨迹。根据N个参考点中每个参考点的参考点曲率限速,以及加速度限制值和加加速度限制值可以生成N条速度轨迹。以车辆加速过程为例,首先使当前车辆也即自车的当前加速度通过最大加加速度jmax达到最大加速度amax,再通过最小加加速度jmin使加速度变为零,整个加速过程,可以使车辆加速到期望速度vg;如果期望速度vg超过参考点曲率限速vr,则需要减小最大加速度为:
上式中,v0是车辆当前速度,a0是车辆当前加速度;根据减小后的最大加速度amax,车辆再进行一次加速运算,获得车辆的期望速度vg,如果期望速度vg等于参考点曲率限速vr,获得该加速过程的速度轨迹。
需说明的是,减速的过程原理是类似的,此处不再赘述。
参见图3,本申请实施例中,速度轨迹的速度v、加速度a和加加速度j的相互关系如图3所示,图中te是车辆整个加速过程的时间,tm是车辆当前加速度通过最大加加速度jmax达到最大加速度amax的时间。
步骤S104,根据速度轨迹确定目标期望限速,根据目标期望限速进行调速。
通过步骤S103生成的多条速度轨迹,可以得到每条速度轨迹对应的轨迹终点位置;如果轨迹终点位置距离自车当前位置比参考点位置距离自车当前位置更远,则与该轨迹终点位置对应的速度轨迹可以作为最终的目标期望限速;根据目标期望限速调节车辆的速度。
本申请实施例的速度调节方法,根据舒适向心加速度,确定参考路径上参考点的参考点曲率限速;根据参考点曲率限速、加速度限制值和加加速度限制值生成速度轨迹,使车辆可以在满足加速度限制值和加加速度限制值的情况下,能够根据参考点曲率限速及时地获得目标期望限速并根据目标期望限速调整到合适的车速,加速或减速的时机更恰当,不会出现猛加速或减速,或出现加速或减速不足的情况,从而能够提高车辆行驶的舒适性和安全性。
参见图4,是本申请实施例示出的速度调节方法的另一流程示意图。
该速度调节方法,包括:
步骤S401,获取车辆的加速度限制、加加速度限制、舒适向心加速度以及参考路径。
该步骤可以参见步骤S101的描述,此处不再赘述。
步骤S402,获得参考路径上的N个参考点。
该步骤可以参见步骤S102的描述,此处不再赘述。
步骤S403,根据舒适向心加速度,确定N个参考点中每个参考点的参考点曲率限速。
该步骤可以参见步骤S102的描述,此处不再赘述。
步骤S404,根据N个参考点中每个参考点的参考点曲率限速,以及加速度限制值和加加速度限制值生成N条速度轨迹。
该步骤可以参见步骤S103的描述,此处不再赘述。
该图4实施例中,对于生成的多条速度轨迹,可以得到每条速度轨迹对应的轨迹终点位置,若速度轨迹的终点位置与速度轨迹的参考点曲率限速所对应的参考点位置相比更靠后(也即速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比参考点位置距离自车当前位置更远),或该速度轨迹上的点的速度比其位置对应的参考点曲率限速更大,则该条速度轨迹无法让自车及时减到该参考点曲率限速,因此需要将该速度轨迹对应的参考点曲率限速考虑到最终的参考点曲率限速中,详细可以可以参见步骤S405-S413中的描述。
步骤S405,对于每条速度轨迹,判断速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比参考点位置距离自车当前位置是否更远;如果否,执行步骤S406;如果是,执行步骤S407。
本申请实施例中,判断速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比参考点位置距离自车当前位置是否更远;如果判断速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比参考点位置距离自车当前位置更近,执行步骤406;如果判断速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比参考点位置距离自车当前位置更远,执行步骤407。
步骤S406,判断速度轨迹上的点的速度是否小于其对应参考点的参考点曲率限速;如果否,执行步骤S407;如果是,执行步骤S408。
本申请实施例中,如果判断速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比参考点位置距离自车当前位置更近,则判断速度轨迹上的点的速度是否都小于其对应参考点的参考点曲率限速;如果速度轨迹上的点的速度大于或等于其对应参考点的参考点曲率限速,执行步骤S407;如果速度轨迹上的点的速度小于其对应参考点的参考点曲率限速,执行步骤S408。
步骤S407,将该速度轨迹列入第一集合;执行步骤S409。
本申请实施例中,如果速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比参考点位置距离自车当前位置更远,将速度轨迹将列入第一集合;执行步骤S409。
本申请另一实施例中,如果速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比参考点位置距离自车当前位置更近,且速度轨迹上的点的速度大于或等于其对应参考点的参考点曲率限速,将该速度轨迹列入第一集合;执行步骤S409。
步骤S408,将该速度轨迹列入第二集合;执行步骤S409。
本申请实施例中,如果速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比参考点位置距离自车当前位置更近,且速度轨迹上的点的速度都小于其对应参考点的参考点曲率限速,将该速度轨迹列入第二集合。
步骤S409,判断是否已对N条速度轨迹进行判断,如果否,执行步骤S405;如果是,执行步骤S410。
本申请实施例中,对N条速度轨迹是否经过步骤S405进行判断,如果N条速度轨迹都经过步骤S405进行判断,执行步骤S410;如果还有速度轨迹没有经过步骤S405进行判断,则循环执行步骤S405,直至N条速度轨迹都经过步骤S405进行判断。
步骤S410,判断第一集合是否为空;如果否,执行步骤S411;如果是,执行步骤S412。
本申请实施例中,判断第一集合是否为空;如果否,执行步骤S411;如果是,执行步骤S412。
步骤S411,从第一集合中选择最小的参考点曲率限速作为目标期望限速;执行步骤S413。
本申请实施例中,如果第一集合为非空,根据第一集合中不同的速度轨迹得到对应的不同参考点曲率限速,从第一集合中选择最小的参考点曲率限速作为目标期望限速。需说明的是,此处以选择最小的参考点曲率限速作为目标期望限速为例但不局限于此,也可以选次小的的参考点曲率限速作为目标期望限速。
步骤S412,从第二集合中选择最大的参考点曲率限速作为目标期望限速;执行步骤S413。
本申请实施例中,如果第一集合为空,根据第二集合中不同的速度轨迹得到对应的不同参考点曲率限速,从第二集合中选择最大的参考点曲率限速作为目标期望限速。需说明的是,此处以选择最大的参考点曲率限速作为目标期望限速为例但不局限于此,也可以选次大的的参考点曲率限速作为目标期望限速。
步骤S413,根据目标期望限速进行调速。
本申请实施例中,车辆根据最终获得的目标期望限速,调整车辆当前速度。
本申请实施例的速度调节方法,根据舒适向心加速度,确定参考路径上参考点的参考点曲率限速;根据参考点曲率限速、加速度限制值和加加速度限制值生成速度轨迹,使车辆可以在满足加速度限制值和加加速度限制值的情况下,能够根据参考点曲率限速及时地获得目标期望限速并根据目标期望限速调整到合适的车速,加速或减速的时机更恰当,不会出现猛加速或减速,或出现加速或减速不足的情况,从而能够提高车辆行驶的舒适性和安全性。
进一步地,本申请实施例的速度调节方法,如果速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比参考点位置距离自车当前位置更近,且速度轨迹上的点的速度小于其对应参考点的参考点曲率限速,将速度轨迹列入第二集合;从第二集合中选择最大的参考点曲率限速作为目标期望限速,能够满足自车纵向执行能力,提高车辆行驶的舒适性和安全性。
与前述应用功能实现方法实施例相对应,本申请还提供了一种速度调节装置、电子设备及相应的实施例。
图5是本申请实施例示出的速度调节装置的结构示意图。
参见图5,一种速度调节装置,包括获取模块501、确定模块502、生成模块503、调速模块504。
获取模块501,用于获取车辆的加速度限制值、加加速度限制值、舒适向心加速度以及参考路径。
本申请实施例中,加速度是速度对时间的变化率,表示速度变化的快慢。加加速度,又称变加速度,是描述加速度变化快慢的物理量,是由加速度的变化量和时间决定的。车辆的加速度限制和加加速度限制表示其纵向行驶能力的大小,加速度限制和加加速度限制越大,说明车辆可以更快地加速或减速达到期望速度。
同时参见图2,本申请实施例中,获取模块501获取的参考路径200即为一串连续的参考点201所组成的路径,其参考点的属性包含位置以及对应的曲率。获取模块501可以从车辆的路径规划模块根据当前位置和目的地位置,结合导航地图或者SLAM(simultaneouslocalization and mapping,即时定位与地图构建)地图等信息,利用栅格法等规划算法规划出的目标行驶路径上的路径点中确定参考路径。参考路径由多个连续的参考点组成,参考点可以是目标行驶路径上的路径点。
确定模块502,用于根据获取模块501获取的舒适向心加速度,确定参考路径上参考点的参考点曲率限速。
本申请实施例中,参考点的曲率表示参考点在参考路径的弯曲程度,曲率越大,弯曲程度越大,表示车辆在参考路径上转弯幅度越大。确定模块502从车辆当前位置对应的最近参考点开始,沿参考路径向前采样N个参考点,确定参考路径上N个参考点的参考点曲率限速。
本申请实施例中,确定模块502根据获得的N个参考点,获得N个参考点中每个参考点对应的曲率;根据N个参考点中每个参考点对应的曲率,获得N个参考点中每个参考点对应的参考点曲率限速,即获得N个参考点对应的参考点曲率限速。确定模块502获得的参考点对应的曲率可以参考相关现有算法获得,本申请实施例不作限定。
生成模块503,用于根据确定模块502确定的参考点曲率限速,以及获取模块501获取的加速度限制值和加加速度限制值生成速度轨迹。
本申请实施例中,生成模块503根据一个参考点对应的参考点曲率限速,以及车辆的加速度限制和加加速度限制,可以生成一条速度轨迹。
本申请实施例中,生成模块503根据N个参考点对应的参考点曲率限速,以及加速度限制值和加加速度限制值,可以生成N条速度轨迹。
调速模块504,用于根据生成模块503生成的速度轨迹确定目标期望限速,根据目标期望限速进行调速。
调速模块504可以包括:限速确定子模块5041、调速子模块5042。
限速确定子模块5041,用于如果生成模块生成的速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比参考点位置距离自车当前位置更远,将速度轨迹将列入第一集合;根据第一集合中不同的速度轨迹得到对应的不同参考点曲率限速;从第一集合中选择最小的参考点曲率限速作为目标期望限速。
调速子模块5042,用于根据限速确定子模块5041确定的目标期望限速进行调速。
限速确定子模块5041,在如果速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比参考点位置距离自车当前位置更近,且速度轨迹上的点的速度大于或等于其对应参考点的参考点曲率限速时,将速度轨迹列入第一集合;或,在如果速度轨迹的终点位置距离自车当前位置比参考点位置距离自车当前位置更近,且速度轨迹上的点的速度小于其对应参考点的参考点曲率限速时,将速度轨迹列入第二集合;根据第一集合或第二集合中不同的速度轨迹得到对应的不同参考点曲率限速;
调速子模块5042,在第一集合为空时,从第二集合中选择最大的参考点曲率限速作为目标期望限速。
本申请实施例的技术方案,根据舒适向心加速度,确定参考路径上参考点的参考点曲率限速;根据参考点曲率限速、加速度限制值和加加速度限制值生成速度轨迹,使车辆可以在满足加速度限制值和加加速度限制值的情况下,能够根据参考点曲率限速及时地获得目标期望限速并根据目标期望限速调整到合适的车速,加速或减速的时机更恰当,不会出现猛加速或减速,或出现加速或减速不足的情况,从而能够提高车辆行驶的舒适性和安全性。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不再做详细阐述说明。
图6是本申请实施例示出的电子设备的结构示意图。
参见图6,电子设备60包括存储器601和处理器602。
处理器602可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器601可以包括各种类型的存储单元,例如系统内存、只读存储器(ROM),和永久存储装置。其中,ROM可以存储处理器602或者计算机的其他模块需要的静态数据或者指令。永久存储装置可以是可读写的存储装置。永久存储装置可以是即使计算机断电后也不会失去存储的指令和数据的非易失性存储设备。在一些实施方式中,永久性存储装置采用大容量存储装置(例如磁或光盘、闪存)作为永久存储装置。另外一些实施方式中,永久性存储装置可以是可移除的存储设备(例如软盘、光驱)。系统内存可以是可读写存储设备或者易失性可读写存储设备,例如动态随机访问内存。系统内存可以存储一些或者所有处理器在运行时需要的指令和数据。此外,存储器601可以包括任意计算机可读存储媒介的组合,包括各种类型的半导体存储芯片(DRAM,SRAM,SDRAM,闪存,可编程只读存储器),磁盘和/或光盘也可以采用。在一些实施方式中,存储器601可以包括可读和/或写的可移除的存储设备,例如激光唱片(CD)、只读数字多功能光盘(例如DVD-ROM,双层DVD-ROM)、只读蓝光光盘、超密度光盘、闪存卡(例如SD卡、min SD卡、Micro-SD卡等等)、磁性软盘等等。计算机可读存储媒介不包含载波和通过无线或有线传输的瞬间电子信号。
存储器601上存储有可执行代码,当可执行代码被处理器602处理时,可以使处理器602执行上文述及的方法中的部分或全部。
此外,根据本申请的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品,该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本申请的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。
或者,本申请还可以实施为一种计算机可读存储介质(或机器可读存储介质),其上存储有可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码),当可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)被电子设备(或电子设备、服务器等)的处理器执行时,使处理器执行根据本申请的上述方法的各个步骤的部分或全部。
以上已经描述了本申请的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。