CN113485383B - 一种无人驾驶设备的控制方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

本说明书公开了一种无人驾驶设备的控制方法及控制装置，涉及无人驾驶领域，获取无人驾驶设备周围的障碍物当前的状态数据，并根据该状态数据，预测该障碍物在下一时间段内的预测轨迹，而后，根据该无人驾驶设备在当前的行驶轨迹，规划出该无人驾驶设备在下一时间段内的规划轨迹。若根据该规划轨迹与该预测轨迹，确定无人驾驶设备与障碍物之间不存在碰撞风险，按照规划轨迹，控制该无人驾驶设备在下一时间段内行驶，若确定无人驾驶设备与障碍物之间存在碰撞风险，根据基于预测轨迹确定出的安全位置，规划无人驾驶设备在下一时间段的行驶轨迹，在一定程度上保证下一时间段的行驶轨迹与当前的行驶轨迹之间的稳定，提高了无人驾驶设备行驶的安全性。

Description

一种无人驾驶设备的控制方法及控制装置

技术领域

本说明书涉及无人驾驶领域，尤其涉及一种无人驾驶设备的控制方法及控制装置。

背景技术

随着信息技术的不断发展，无人驾驶技术也慢慢地发展起来，逐渐能够应用到生活中，无人驾驶设备在行驶时，通常需要根据障碍物的轨迹，规划自身的行驶轨迹，使自身与障碍物保持一定的距离，防止出现碰撞事故。

在现有技术中，针对无人驾驶设备与障碍物之间不同交互场景，可以通过不同的方式对无人驾驶设备的轨迹进行规划，例如，对于无人驾驶设备需要跟随前方障碍车辆行驶的场景，可以规划出与障碍物相距一定距离的轨迹界限，并根据该轨迹界限规划出轨迹；再例如，对于无人驾驶设备需要让行障碍物的场景中，需要规划出与障碍物相距较远距离的轨迹界限，再根据该轨迹界限进行轨迹规划。

可以看出，在现有技术中，无人驾驶设备与障碍物之间的交互场景不同，则轨迹规划的方式存在不同。通过这种方式，有可能由于交互场景的变化、或是障碍物的行驶状态的变化，导致无人驾驶设备规划出的轨迹发生跳变，即，规划出的轨迹变化较大，从而到无人驾驶设备出现急刹等问题，使得无人驾驶设备的行驶出现一定安全隐患。

所以，如何提高轨迹规划的稳定性，以保证无人驾驶设备的安全行驶，则是一个亟待解决的问题。

发明内容

本说明书提供一种无人驾驶设备的控制方法及控制装置，以部分的解决现有技术存在的上述问题。

本说明书采用下述技术方案：

本说明书提供了一种无人驾驶设备的控制方法，所述方法涉及无人驾驶领域，包括：

获取无人驾驶设备周围的障碍物在当前的状态数据；

根据所述状态数据，预测出所述障碍物在下一时间段内的行驶轨迹，作为预测轨迹；

根据所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹，规划出所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，作为规划轨迹；

若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间不存在碰撞风险，按照所述规划轨迹，控制所述无人驾驶设备在所述下一时间段内进行行驶，若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间存在碰撞风险，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，重新规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹。

可选地，根据所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹，规划出所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，作为规划轨迹，具体包括：

确定所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹中每个轨迹点在道路坐标系下的轨迹坐标，所述道路坐标系中横坐标表示所述无人驾驶设备的行驶时间，所述道路坐标系中纵坐标表示所述无人驾驶设备沿道路前进方向的行驶距离；

根据所述每个轨迹点的轨迹坐标，确定所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹的斜率，并按照所述斜率，延长所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹，得到规划出的所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，作为规划轨迹。

可选地，若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间不存在碰撞风险，按照所述规划轨迹，控制所述无人驾驶设备在所述下一时间段内进行行驶，具体包括：

若确定所述道路坐标系下所述规划轨迹与所述预测轨迹之间不存在交点，按照所述规划轨迹，控制所述无人驾驶设备在所述下一时间段内进行行驶；

若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间存在碰撞风险，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，重新规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，具体包括：

若确定所述道路坐标系下所述规划轨迹与所述预测轨迹之间存在交点，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，重新规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹。

可选地，基于所述预测轨迹确定出所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，具体包括：

确定所述无人驾驶设备当前的行驶速度；

根据所述行驶速度，确定针对所述无人驾驶设备的安全距离；

根据所述安全距离以及所述预测轨迹，确定所述安全位置。

可选地，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，具体包括：

根据所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备在下一时间段内与所述障碍物保持相对安全的轨迹，作为安全轨迹；

根据所述安全位置，判断按照所述安全轨迹行驶的行驶方向是否与所述无人驾驶设备的当前行驶方向一致；

若是，根据所述安全轨迹规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，否则，根据所述安全位置规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹。

可选地，根据所述安全位置，判断按照所述安全轨迹行驶的行驶方向是否与所述无人驾驶设备的当前行驶方向一致，具体包括：

针对所述安全轨迹中包含的每个轨迹点，确定该轨迹点相对于所述无人驾驶设备的当前位置，在所述无人驾驶设备的前进方向上对应的前进距离，以及确定所述安全位置相对于所述无人驾驶设备的当前位置，在所述无人驾驶设备的前进方向上对应的前进距离；

若确定所述安全轨迹中包含的各轨迹点对应的前进距离不小于所述安全位置对应的前进距离，确定按照所述安全轨迹行驶的行驶方向与所述无人驾驶设备的当前行驶方向一致，否则，确定按照所述安全轨迹行驶的行驶方向与所述无人驾驶设备的当前行驶方向不一致。

可选地，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，具体包括：

根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，确定待调整轨迹；

根据所述待调整轨迹与所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹之间的变化程度，对所述待调整轨迹进行调整，得到重新规划出的所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹。

本说明书提供了一种无人驾驶设备的控制装置，包括：

获取模块，用于获取无人驾驶设备周围的障碍物在当前的状态数据；

预测模块，用于根据所述状态数据，预测出所述障碍物在下一时间段内的行驶轨迹，作为预测轨迹；

延长模块，用于根据所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹的斜率，规划出所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，作为规划轨迹；

控制模块，用于若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间不存在碰撞风险，按照所述规划轨迹，控制所述无人驾驶设备在所述下一时间段内进行行驶，若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间存在碰撞风险，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，重新规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹。

本说明书提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述无人驾驶设备的控制方法。

本说明书提供了一种无人驾驶设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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上述无人驾驶设备的控制方法。

本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

从上述方法中可以看出，获取无人驾驶设备周围的障碍物在当前的状态数据，并根据该状态数据，预测出该障碍物在下一时间段内的行驶轨迹，作为预测轨迹，而后，根据该无人驾驶设备在当前的行驶轨迹，规划出该无人驾驶设备在下一时间段内的行驶轨迹，作为规划轨迹。若根据该规划轨迹与该预测轨迹，确定无人驾驶设备与障碍物之间不存在碰撞风险，按照规划轨迹，控制该无人驾驶设备在下一时间段内进行行驶，若根据该规划轨迹与该预测轨迹，确定无人驾驶设备与障碍物之间存在碰撞风险，根据基于预测轨迹所确定出的无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，重新规划无人驾驶设备在下一时间段内的行驶轨迹。

从上述方法中可以看出，本方法可以在保证无人驾驶设备按照规划出的行驶轨迹行驶不会与障碍物相撞的情况下，按照当前的行驶轨迹，对下一时间段的行驶轨迹进行规划，在一定程度上保证规划出的行驶轨迹与当前的行驶轨迹之间保持稳定，使得下一时间段的行驶轨迹与当前的行驶轨迹不会存在较大变化，从而提高了无人驾驶设备行驶的安全性。

附图说明

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

图1为本说明书中一种无人驾驶设备的控制方法的流程示意图；

图2为本说明书中提供的一种道路坐标系的示意图；

图3为本说明书提供的一种让行场景的示意图；

图4为本说明书提供的一种停车场景的示意图；

图5为本说明书提供的一种无人驾驶设备的控制装置示意图；

图6为本说明书提供的对应于图1的无人驾驶设备示意图。

具体实施方式

为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本说明书技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本说明书保护的范围。

以下结合附图，详细说明本说明书各实施例提供的技术方案。

图1为本说明书中一种无人驾驶设备的控制方法的流程示意图，具体包括以下步骤：

S101：获取无人驾驶设备周围的障碍物在当前的状态数据。

S102：根据所述状态数据，预测出所述障碍物在下一时间段内的行驶轨迹，作为预测轨迹。

在无人驾驶领域中，无人驾驶设备通常需要根据周围障碍物的行驶轨迹，来规划自身的轨迹，以保证自身的安全行驶，而无人驾驶设备通常需要预测出障碍物未来的行驶轨迹，以根据预测出的障碍物的行驶轨迹，来规划自身的未来的行驶轨迹。

基于此，无人驾驶设备可以获取周围障碍物在当前的状态数据，并根据该状态数据，预测出障碍物在下一时间段内的行驶轨迹，作为预测轨迹。这里提到的障碍物的状态数据可以有多种。例如，该状态数据可以是障碍物从当前开始过去一段时间内的行驶轨迹。再例如，该状态数据还可以是障碍物一段时间内的速度、加速度等。

S103：根据所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹，规划出所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，作为规划轨迹。

S104：若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间不存在碰撞风险，按照所述规划轨迹，控制所述无人驾驶设备在所述下一时间段内进行行驶，若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间存在碰撞风险，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，重新规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹。

为了使得下一时间段内的行驶轨迹与当前的行驶轨迹稳定衔接，无人驾驶设备可以根据当前的行驶轨迹，规划出下一时间段内的行驶轨迹，得到规划轨迹。而为了保证无人驾驶设备的安全，无人驾驶设备若根据该规划轨迹与预测轨迹，确定该无人驾驶设备与障碍物之间不存在碰撞风险，按照规划轨迹，控制该无人驾驶设备在下一时间段内进行行驶。

无人驾驶若根据该规划轨迹与预测轨迹，确定该无人驾驶设备与障碍物之间存在碰撞风险，则可以基于该预测轨迹所确定出的无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，规划该无人驾驶设备在下一时间段内的行驶轨迹。

其中，在根据当前的行驶轨迹对下一时间段的行驶轨迹进行规划时，无人驾驶设备可以按照当前的行驶轨迹的斜率，延长当前的行驶轨迹，得到无人驾驶设备在下一时间段内的行驶轨迹，作为规划轨迹。无人驾驶设备之所以可以按照当前的行驶轨迹的斜率，来延长当前的行驶轨迹，以得到规划轨迹，是为了使得规划出的下一时间段的行驶轨迹，与之前的行驶轨迹不会发生较多变化。

即，使得下一时间段的行驶轨迹与该无人驾驶设备上一时间段的行驶轨迹之间的斜率一致。这里提到的行驶轨迹的斜率不仅可以表示出在一定时间内车辆行驶的速度，该斜率的变化还能够表示出车辆的方向的变化，因此，保持行驶轨迹之间斜率的一致，能够保证下一时间段内无人驾驶设备与上一时间段内的行驶状态不发生较大变化。

上述提到的规划轨迹能够表示无人驾驶设备规划出的在下一时间段内每个时间点在道路中到达的纵向位置，相应的，无人驾驶设备在当前的行驶轨迹可以表示出无人驾驶设备规划出的在上一时间段每个时间点在道路中应到达的纵向位置。具体的，无人驾驶设备可以确定在当前的行驶轨迹中每个轨迹点在道路坐标系下的轨迹坐标，该道路坐标系中横坐标表示无人驾驶设备的行驶时间，道路坐标系中纵坐标表示无人驾驶设备沿道路前进方向的行驶距离，并根据每个轨迹点的轨迹坐标，确定无人驾驶设备在当前的行驶轨迹的斜率，并按照该斜率，延长该无人驾驶设备在当前的行驶轨迹，以得到规划轨迹。

也就是说，可以在上述道路坐标系下以相同的斜率延长出当前的行驶轨迹，得到下一时间段的行驶轨迹，而若在该道路坐标系下，障碍物的预测轨迹与该规划轨迹存在交点，则可能出现在同一时间点障碍物与无人驾驶设备到达一个位置，从而相撞的情况，因此，若确定该道路坐标系下规划轨迹与该预测轨迹之间不存在交点，则按照该规划轨迹，控制无人驾驶设备在下一时间段内进行行驶，而若是存在交点，则需要重新规划轨迹。其中，这里提到的道路坐标系、道路坐标系下的预测轨迹可以如图2所示。

图2为本说明书中提供的一种道路坐标系的示意图。

从图2中可以看出，道路坐标系中纵坐标为s（沿道路前进方向的行驶距离），横坐标为t（时间），其中，s可以是指弗莱纳坐标系（Frenet坐标系）中的纵坐标，也就是说，s可以表示出无人驾驶设备以及障碍物在道路中的纵向位置，在图2中示出了按照当前的行驶轨迹的斜率，将该当前的行驶轨迹进行延长，得到规划出的下一时间段的行驶轨迹的示例，可以看出，在该示例中，下一时间段的行驶轨迹，与预测出的下一时间段内障碍物的行驶轨迹不存在交点，在这种情况下，可以直接通过延长出的行驶轨迹来对无人驾驶设备进行控制。

根据该规划轨迹以及预测轨迹确定无人驾驶设备与障碍物之间是否存在碰撞风险的方式可以有多种，例如，若规划轨迹与预测轨迹之间存在交点，则可以判断出无人驾驶设备与障碍物之间存在碰撞风险，按照规划轨迹控制无人驾驶设备在下一时间段内行驶。若规划轨迹与预测轨迹之间不存在交点，则可以判断出无人驾驶设备与障碍物之间不存在碰撞风险，根据基于预测轨迹所确定出的安全位置，重新规划无人驾驶设备在下一时间段内的行驶轨迹。

再例如，若规划轨迹与预测轨迹之间存在距离小于设定阈值的轨迹点，可以判断出无人驾驶设备与障碍物之间存在碰撞风险，若规划轨迹与预测轨迹之间不存在距离小于设定阈值的轨迹点，则可以判断出无人驾驶设备与障碍物之间不存在碰撞风险，

而在存在碰撞风险的情况下，无人驾驶设备需要重新规划出行驶轨迹，无人驾驶设备需要基于预测轨迹确定出无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，该安全位置可以是指与该预测轨迹中的初始位置之间保持一定距离的位置，确定该安全位置的方式可以有多种，例如，无人驾驶设备可以确定当前的行驶速度，并根据该行驶速度，确定针对该无人驾驶设备的安全距离，以及根据该安全距离以及该预测轨迹，确定出该安全位置，也就是说，该安全位置可以是距离该预测轨迹中初始位置安全距离的位置，该安全距离可以通过当前的行驶速度与设定时长相乘得到，当然，该安全距离也可以通过其他方式确定出，如预先设定出该安全距离。

而后，无人驾驶设备需要根据该安全位置，规划下一时间段内的行驶轨迹，具体的，无人驾驶设备可以根据该预测轨迹，确定无人驾驶设备在下一时间段内与障碍物保持相对安全的轨迹，作为安全轨迹，并根据该安全位置，判断按照该安全轨迹行驶的行驶方向是否与无人驾驶设备的当前行驶方向一致，若是，则可以根据该安全轨迹规划无人驾驶设备在下一时间段内的行驶轨迹，否则，根据该安全位置规划该无人驾驶设备在下一时间段内的行驶轨迹。（这种方式不仅适用于在延长出的行驶轨迹与预测出的障碍物的行驶轨迹存在交点的情况下重新规划行驶轨迹，也可以适用于最初行驶轨迹的规划，即，在初始规划轨迹时可以通过这种方式进行规划，而后通过延长的方式确定后续的行驶轨迹，在后续规划行驶轨迹时若与预测出的障碍物的行驶轨迹存在交点，则重新通过这种方式规划行驶轨迹）

也就是说，需要根据该安全位置确定无人驾驶设备通过安全轨迹行驶是否可能存在后退的情况，若存在后退的情况，则可以根据该安全位置规划该无人驾驶设备在下一时间段内的行驶轨迹（如，将保持该安全位置作为该无人驾驶设备在下一时间段内的行驶轨迹），而若不存在后退的情况，则可以将该安全轨迹作为规划出的该无人驾驶设备在下一时间段内的行驶轨迹。

需要说明的是，确定安全轨迹的方式与确定安全位置的方式可以是一致的，即，可以确定出与预测轨迹中包含的每个轨迹点相距安全距离的各轨迹点，从而根据确定出的各轨迹点，确定出安全轨迹。因此，安全位置可以是安全轨迹中的初始位置，通过该安全轨迹中各轨迹点是否超过了该安全位置，则可以确定该安全轨迹的行驶方向是否与无人驾驶设备的当前行驶方向一致。

具体的，无人驾驶设备可以针对该安全轨迹中包含的每个轨迹点，确定该轨迹点相对于该无人驾驶设备的当前位置，在该无人驾驶设备的前进方向上对应的前进距离，以及确定该安全位置相对于该无人驾驶设备的当前位置，在该无人驾驶设备的前进方向上对应的前进距离。若确定该安全轨迹中包含的各轨迹点对应的前进距离不小于该安全位置对应的前进距离，则确定按照该安全轨迹行驶的行驶方向与该无人驾驶设备当前的行驶方向一致，否则，确定按照该安全轨迹行驶的行驶方向与该无人驾驶设备的当前行驶方向不一致。

上述提到的前进距离可以是区分正负的，也就是说，该无人驾驶设备的前进方向指的是该无人驾驶设备当前的行驶方向，对于一个轨迹点来说，该轨迹点相对于该无人驾驶设备的当前位置在该无人驾驶设备的前进方向上对应的前进距离，若该轨迹点相对于该无人驾驶设备的当前位置是向前5m的，则该轨迹点对应的前进距离则可以是5m，而若该轨迹点相对于该无人驾驶设备的当前位置是向后5m的，则该轨迹点对应的前进距离则可以是-5m。

也就是说，通过比较各轨迹点对应的前进距离与安全位置之前的大小，可以确定出由各轨迹点组成的安全轨迹是否是按照当前无人驾驶设备的行驶方向向前的轨迹，若是向前的，则可以将该安全轨迹作为规划出的轨迹，而若是向后的，则可以使无人驾驶设备保持安全位置。

在上述图2中，预测出的障碍物当前的行驶轨迹下方规划出的无人驾驶设备的行驶轨迹，即是通过上述方式规划出的，即，安全位置为S0’，而规划出的该行驶轨迹中各轨迹点均高于安全位置，所以该行驶轨迹对于无人驾驶设备来说可以使该无人驾驶设备向前行驶。当然，实际应用中并不只这一种情况，这种情况为无人驾驶设备跟随前方的障碍物行驶。而无人驾驶设备某些时候需要为障碍物让行，而在这种情况下确定出的安全轨迹可能使无人驾驶设备后退，如图3所示。

图3为本说明书提供的一种让行场景的示意图。

在图3中主要通过，预测出的障碍物当前的行驶轨迹下方规划出的无人驾驶设备的行驶轨迹，来体现在按照安全轨迹行驶的行驶方向与无人驾驶设备当前行驶方向不一致时，根据安全位置（S0’），规划行驶轨迹的方式，也就是说，图3中的当前的行驶轨迹，是根据安全位置确定出的，即，该当前的行驶轨迹为保持该安全位置，安全轨迹是以S0’起点的虚线，可以看出安全轨迹中包含的每个轨迹点均在S0’下方，则按照该安全轨迹行驶使无人驾驶设备后退，因此，按照该安全位置来规划出当前的行驶轨迹，而由于延长出的行驶轨迹与下一时间段的行驶轨迹不存在交点，因此，下一时间段的行驶轨迹可以直接延长当前的行驶轨迹。

在本说明书中，无人驾驶设备与障碍物之间存在碰撞风险时，需要重新基于安全位置规划出下一时间段的行驶轨迹，而这样也可能使得前后两个行驶轨迹之间存在一定的变化，从而导致行驶轨迹变化较多。因为，无人驾驶设备可以根据基于预测轨迹所确定出的无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，确定待调整轨迹，并根据该待调整轨迹与该无人驾驶设备在当前的行驶轨迹之间的变化程度，对该待调整轨迹进行调整，得到规划出的无人驾驶设备在下一时间段内的行驶轨迹。

也就是说，待调整轨迹可能与当前的行驶轨迹之间的变化较大，例如，该待调整轨迹的斜率（在道路坐标系下的斜率）与该行驶轨迹的斜率（在道路坐标系下的斜率）之间可能存在较大的差异，则可以根据该待调整轨迹与该无人驾驶设备在当前的行驶轨迹之间斜率的变化程度，将该待调整轨迹进行调整（如在保证调整后的待调整轨迹与障碍物的行驶轨迹之间不存在交点的情况下，将该待调整轨迹的斜率与该行驶轨迹的斜率之间的差异调整得较小），使得调整后的待调整轨迹相对于当前的行驶轨迹变化较少，以得到规划出的下一时间段的行驶轨迹。

在上述过程中提到了两种场景，即，跟车场景以及让行场景，在实际应用中还存在停车场景，如图4所示。

图4为本说明书提供的一种停车场景的示意图。

从图4中可以看出，在停车场景中，预测出的当前障碍物的行驶轨迹表示出障碍物是静止的，则通过安全距离可以确定出该安全位置，或是确定出安全轨迹，由于安全位置与安全轨迹是统一的，因此，通过安全位置或安全轨迹确定出的无人驾驶设备当前的行驶轨迹，均表示无人驾驶设备保持在安全位置，而由于预测出的下一时间段的障碍物的行驶轨迹没有发生变化，因此可以延长当前的行驶轨迹，得到规划出的下一时间段的行驶轨迹。

从上述方法中可以看出，本方法可以在保证无人驾驶设备规划出的行驶轨迹与障碍物的预测轨迹之间不存在交点的情况下，按照当前的行驶轨迹的斜率将该当前的行驶轨迹进行延长，得到规划出的下一时间段的行驶轨迹，使得规划出的行驶轨迹与当前的行驶轨迹之间保持稳定的衔接，使得下一时间段的行驶轨迹与当前的行驶轨迹不会存在较大变化。并且，本方法与现有技术的不同之处还在于：现有技术区分了不同的交互场景，不同交互场景中通过不同方式规划轨迹，而本方法未区分交互场景，即使在交互场景变化的情况下，本方法也是通过统一的方式进行轨迹规划，从而在一定程度上减少了轨迹跳变的情况，提高了无人驾驶设备行驶的安全性。

以上为本说明书的一个或多个实施例提供的无人驾驶设备的控制方法，基于同样的思路，本说明书还提供了相应的无人驾驶设备的控制装置，如图5所示。

图5为本说明书提供的一种无人驾驶设备的控制装置示意图，具体包括：

获取模块501，用于获取无人驾驶设备周围的障碍物在当前的状态数据；

预测模块502，用于根据所述状态数据，预测出所述障碍物在下一时间段内的行驶轨迹，作为预测轨迹；

规划模块503，用于根据所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹的斜率，规划出所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，作为规划轨迹；

控制模块504，用于若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间不存在碰撞风险，按照所述规划轨迹，控制所述无人驾驶设备在所述下一时间段内进行行驶，若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间存在碰撞风险，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，重新规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹。

可选地，所述延长模块503具体用于，确定所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹中每个轨迹点在道路坐标系下的轨迹坐标，所述道路坐标系中横坐标表示所述无人驾驶设备的行驶时间，所述道路坐标系中纵坐标表示所述无人驾驶设备沿道路前进方向的行驶距离；根据所述每个轨迹点的轨迹坐标，确定所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹的斜率，并按照所述斜率，延长所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹，得到规划出的所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，作为规划轨迹。

可选地，所述控制模块504具体用于，若确定所述道路坐标系下所述规划轨迹与所述预测轨迹之间不存在交点，按照所述规划轨迹，控制所述无人驾驶设备在所述下一时间段内进行行驶；若确定所述道路坐标系下所述规划轨迹与所述预测轨迹之间存在交点，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，重新规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹。

可选地，所述控制模块504具体用于，确定所述无人驾驶设备当前的行驶速度；根据所述行驶速度，确定针对所述无人驾驶设备的安全距离；根据所述安全距离以及所述预测轨迹，确定所述安全位置。

可选地，所述控制模块504具体用于，根据所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备在下一时间段内与所述障碍物保持相对安全的轨迹，作为安全轨迹；根据所述安全位置，判断按照所述安全轨迹行驶的行驶方向是否与所述无人驾驶设备的当前行驶方向一致；若是，根据所述安全轨迹规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，否则，根据所述安全位置规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹。

可选地，所述控制模块504具体用于，针对所述安全轨迹中包含的每个轨迹点，确定该轨迹点相对于所述无人驾驶设备的当前位置，在所述无人驾驶设备的前进方向上对应的前进距离，以及确定所述安全位置相对于所述无人驾驶设备的当前位置，在所述无人驾驶设备的前进方向上对应的前进距离；若确定所述安全轨迹中包含的各轨迹点对应的前进距离不小于所述安全位置对应的前进距离，确定按照所述安全轨迹行驶的行驶方向与所述无人驾驶设备的当前行驶方向一致，否则，确定按照所述安全轨迹行驶的行驶方向与所述无人驾驶设备的当前行驶方向不一致。

可选地，所述控制模块504具体用于，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，确定待调整轨迹；根据所述待调整轨迹与所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹之间的变化程度，对所述待调整轨迹进行调整，得到规划出的所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹。

本说明书还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，计算机程序可用于执行上述图1提供的无人驾驶设备的控制方法。

本说明书还提供了图6所示的无人驾驶设备的示意结构图。如图6所述，在硬件层面，该无人驾驶设备包括处理器、内部总线、网络接口、内存以及非易失性存储器，当然还可能包括其他业务所需要的硬件。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，以实现上述图1或图3所述的无人驾驶设备的控制方法以及模型训练的方法。当然，除了软件实现方式之外，本说明书并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进（例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进）还是软件上的改进（对于方法流程的改进）。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件（Programmable Logic Device, PLD）（例如现场可编程门阵列（Field Programmable GateArray，FPGA））就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器（logic compiler）”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言（Hardware Description Language，HDL），而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL（Advanced Boolean Expression Language）、AHDL（Altera Hardware DescriptionLanguage）、Confluence、CUPL（Cornell University Programming Language）、HDCal、JHDL（Java Hardware Description Language）、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL（RubyHardware Description Language）等，目前最普遍使用的是VHDL（Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language）与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该（微）处理器执行的计算机可读程序代码（例如软件或固件）的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20 以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种无人驾驶设备的控制方法，其特征在于，所述方法涉及无人驾驶领域，包括：

获取无人驾驶设备周围的障碍物在当前的状态数据；

根据所述状态数据，预测出所述障碍物在下一时间段内的行驶轨迹，作为预测轨迹；

根据所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹，规划出所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，作为规划轨迹；

若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间不存在碰撞风险，按照所述规划轨迹，控制所述无人驾驶设备在所述下一时间段内进行行驶，若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间存在碰撞风险，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，确定待调整轨迹；以减小所述待调整轨迹与所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹之间的变化程度为约束条件，对所述待调整轨迹进行调整，得到重新规划出的所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹，规划出所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，作为规划轨迹，具体包括：

确定所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹中每个轨迹点在道路坐标系下的轨迹坐标，所述道路坐标系中横坐标表示所述无人驾驶设备的行驶时间，所述道路坐标系中纵坐标表示所述无人驾驶设备沿道路前进方向的行驶距离；

根据所述每个轨迹点的轨迹坐标，确定所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹的斜率，并按照所述斜率，延长所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹，得到规划出的所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，作为规划轨迹。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间不存在碰撞风险，按照所述规划轨迹，控制所述无人驾驶设备在所述下一时间段内进行行驶，具体包括：

若确定所述道路坐标系下所述规划轨迹与所述预测轨迹之间不存在交点，按照所述规划轨迹，控制所述无人驾驶设备在所述下一时间段内进行行驶；

若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间存在碰撞风险，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，重新规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，具体包括：

若确定所述道路坐标系下所述规划轨迹与所述预测轨迹之间存在交点，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，重新规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述预测轨迹确定出所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，具体包括：

确定所述无人驾驶设备当前的行驶速度；

根据所述行驶速度，确定针对所述无人驾驶设备的安全距离；

根据所述安全距离以及所述预测轨迹，确定所述安全位置。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，重新规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，具体包括：

根据所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备在下一时间段内与所述障碍物保持相对安全的轨迹，作为安全轨迹；

根据所述安全位置，判断按照所述安全轨迹行驶的行驶方向是否与所述无人驾驶设备的当前行驶方向一致；

若是，根据所述安全轨迹重新规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，否则，根据所述安全位置重新规划所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述安全位置，判断按照所述安全轨迹行驶的行驶方向是否与所述无人驾驶设备的当前行驶方向一致，具体包括：

针对所述安全轨迹中包含的每个轨迹点，确定该轨迹点相对于所述无人驾驶设备的当前位置，在所述无人驾驶设备的前进方向上对应的前进距离，以及确定所述安全位置相对于所述无人驾驶设备的当前位置，在所述无人驾驶设备的前进方向上对应的前进距离；

若确定所述安全轨迹中包含的各轨迹点对应的前进距离不小于所述安全位置对应的前进距离，确定按照所述安全轨迹行驶的行驶方向与所述无人驾驶设备的当前行驶方向一致，否则，确定按照所述安全轨迹行驶的行驶方向与所述无人驾驶设备的当前行驶方向不一致。

7.一种无人驾驶设备的控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取无人驾驶设备周围的障碍物在当前的状态数据；

预测模块，用于根据所述状态数据，预测出所述障碍物在下一时间段内的行驶轨迹，作为预测轨迹；

规划模块，用于根据所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹的斜率，规划出所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹，作为规划轨迹；

控制模块，用于若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间不存在碰撞风险，按照所述规划轨迹，控制所述无人驾驶设备在所述下一时间段内进行行驶，若根据所述规划轨迹与所述预测轨迹，确定所述无人驾驶设备与所述障碍物之间存在碰撞风险，根据基于所述预测轨迹所确定出的所述无人驾驶设备在下一时间段内的安全位置，确定待调整轨迹；以减小所述待调整轨迹与所述无人驾驶设备在当前的行驶轨迹之间的变化程度为约束条件，对所述待调整轨迹进行调整，得到重新规划出的所述无人驾驶设备在所述下一时间段内的行驶轨迹。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1~6任一项所述的方法。

9.一种无人驾驶设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1~6任一项所述的方法。

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