CN114763140B - 一种自适应巡航控制的方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种自适应巡航控制的方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：获取目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度以及目标车辆与目标车辆行驶方向的前方车辆之间的实际距离；根据第一距离、预设加速度以及当前行驶速度，获得目标跟车距离；根据实际距离以及目标跟车距离，获得第一目标速度；根据历史行驶速度以及当前行驶速度，获得第二目标速度；根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度；基于自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度。采用本申请的上述方法，基于目标车辆的历史行驶速度关联的自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度，避免目标车辆行驶过程中频繁加减速，从而有效节约能耗。
Description
技术领域
本申请实施例涉及智能交通领域，更具体地，涉及一种自适应巡航控制的方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着智能交通领域的发展，自动驾驶汽车也逐渐进入人们的生活中。自适应巡航控制(ACC)是一个允许车辆巡航控制系统通过调整速度以适应交通状况的汽车功能，ACC的基本功能是控制车辆，使之跟同车道前车保持在驾驶员预设定的距离。相关技术中，ACC针对的是几种典型的行驶工况，预设定的距离是定值，但是在拥堵等交通流密度高的场景中，ACC为控制车辆与同车道前车保持预设定的距离将使得车辆频繁加减速，降低车辆的能源利用效率。
发明内容
本申请实施例提供了一种自适应巡航控制的方法、装置、设备及存储介质以改善上述问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种自适应巡航控制的方法，该方法包括：获取目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度以及目标车辆与目标车辆行驶方向的前方车辆之间的实际距离；根据第一距离、预设加速度以及当前行驶速度，获得目标跟车距离，其中，第一距离为目标车辆与前方车辆之间的最短安全距离；根据实际距离以及目标跟车距离，获得第一目标速度；根据历史行驶速度以及当前行驶速度，获得第二目标速度；根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度；生成包括第二目标速度以及自适应巡航目标速度的提示信息；基于自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度。
第二方面，本申请实施例还提供了一种自适应巡航控制装置，该装置包括：实际距离获取单元、跟车距离获取单元、第一速度获取单元、第二速度获取单元、目标速度获取单元以及车速调整单元。具体地，实际距离获取单元，用于获取目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度以及目标车辆与目标车辆行驶方向的前方车辆之间的实际距离；跟车距离获取单元，用于根据第一距离、预设加速度以及当前行驶速度，获得目标跟车距离，其中，第一距离为目标车辆与前方车辆之间的最短安全距离；第一速度获取单元，用于根据实际距离以及目标跟车距离，获得第一目标速度；第二速度获取单元，用于根据历史行驶速度以及当前行驶速度，获得第二目标速度；目标速度获取单元，用于根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度；车速调整单元，用于基于自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度。
第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：一个或多个处理器、存储器以及一个或多个应用程序。其中，一个或多个应用程序被存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现上述第一方面所述一种自适应巡航控制的方法。
第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序代码，程序代码可被处理器调用执行如上述第一方面所述一种自适应巡航控制的方法。
本申请提供的技术方案，通过获取目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度以及目标车辆与前方车辆之间的实际距离；根据第一距离、预设加速度以及当前行驶速度，获得目标跟车距离，其中，第一距离为目标车辆与前方车辆之间的最短安全距离；根据实际距离以及目标跟车距离，获得第一目标速度；根据历史行驶速度以及当前行驶速度，获得第二目标速度；根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度；基于自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度。因此，采用本申请的上述方法，根据目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度、目标车辆与目标车辆行驶方向的前方车辆之间的当前距离和最短安全距离以及保证目标车辆加速或减速时的乘车舒适性的预设加速度，获得自适应巡航目标速度，基于该自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度，避免自适应巡航控制系统控制目标车辆频繁加速或减速，提高了目标车辆的能源利用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请一实施例提供的一种自适应巡航控制的方法的流程示意图；
图2示出了应用本申请一实施例提供的一种自适应巡航控制的方法的目标车辆和目标车辆行驶方向的前方车辆的示意图；
图3示出了本申请一实施例提供的一种自适应巡航控制的方法中步骤S152的示意图；
图4示出了应用本申请一实施例提供的一种自适应巡航控制的方法的目标车辆的结构框图；
图5示出了本申请另一实施例提供的一种自适应巡航控制的方法的流程示意图；
图6示出了本申请另一实施例提供的一种自适应巡航控制的方法中第一预设关系中平均距离与平均车速系数的关系的示意图；
图7示出了本申请另一实施例提供的一种自适应巡航控制的方法中第二预设关系中平均距离与加权系数的关系的示意图；
图8示出了应用本申请一实施例提供的一种自适应巡航控制的方法的目标车辆与前方车辆之间的距离的示意图；
图9示出了应用本申请一实施例提供的一种自适应巡航控制的方法的目标车辆行驶速度的示意图；
图10示出了本申请一实施例提供的一种自适应巡航控制装置的结构框图；
图11示出了应用本申请另一实施例提供的一种自适应巡航控制的方法的目标车辆与前方车辆之间的距离的示意图；
图12示出了应用本申请另一实施例提供的一种自适应巡航控制的方法的目标车辆行驶速度的示意图；
图13示出了本申请一实施例提供的一种电子设备的结构框图；
图14示出了本申请一实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了缓解上述问题，本申请的发明人提出了本申请提供的一种自适应巡航控制的方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度以及目标车辆与目标车辆行驶方向的前方车辆之间的实际距离；根据第一距离、预设加速度以及当前行驶速度，获得目标跟车距离，其中，第一距离为目标车辆与前方车辆之间的最短安全距离；根据实际距离以及目标跟车距离，获得第一目标速度；根据历史行驶速度以及当前行驶速度，获得第二目标速度；根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度；基于自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度。
采用本申请的上述方法，根据目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度、目标车辆与前方车辆之间的当前距离和最短安全距离以及保证目标车辆加速或减速时的乘车舒适性的预设加速度，获得自适应巡航目标速度，基于该自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度，避免自适应巡航控制系统控制目标车辆频繁加速或减速，改善了目标车辆的乘坐舒适性，提高了目标车辆的能源利用效率，同时目标车辆基于该自适应巡航目标速度调整后的行驶速度行驶，使得目标车辆拥有良好的行车行为，改善了目标车辆行驶道路的整体通行环境。
本申请实施例提供了一种自适应巡航控制的方法，该方法可以由终端实现，终端中可以自带距离检测装置，导航定位装置等。本实施例中终端以车载终端为例进行方案说明，其他的情况与之类似，本实施例不再赘述。
其中，终端可以包括处理器、存储器等部件。处理器，可以为CPU(中央处理单元)，可以用于根据实际距离以及目标跟车距离，获得第一目标速度，根据历史行驶速度以及当前行驶车速，获得第二目标速度等处理，在本公开实施例中，处理器可以检测目标车辆与前方车辆之间的实际距离、相对车速，计算不同情况下目标车辆的行驶速度等。存储器，可以为RAM(随机存取存储器)，Flash(闪存)等，可以用于存储接收到的数据、处理过程所需的数据、处理过程中生成的数据，在本公开实施例中，存储器可以存储目标车辆的历史行驶速度。
终端还可以包括屏幕、收发器、图像检测部件、音频输出部件和音频输入部件等。屏幕可以是触控屏，可以用于显示状态信息和控制页面，还可以用于检测触碰信号，在本公开实施例中，屏幕可以显示目标车辆的车速等行驶状态、当前车道的路况，自适应巡航控制按钮。收发器，可以用于与其它设备进行数据传输，例如，接收服务器发送的设备列表和控制页面，可以包括天线、匹配电路、调制解调器；图像检测部件可以是摄像头；音频输出部件可以是音箱、耳机等；音频输入部件可以是麦克风等。
下面将结合附图具体描述本申请的各实施例。
请参阅图1，其示出了本申请一实施例提供了一种自适应巡航控制的方法的流程示意图，本实施例描述的是终端设备(目标车辆作为终端设备)侧的步骤流程，其中，该终端设备包括自适应巡航控制系统，所述方法可以包括步骤S110至步骤S160。
步骤S110：获取目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度以及所述目标车辆与所述目标车辆行驶方向的前方车辆之间的实际距离。
其中，目标车辆是指安装有自适应巡航控制系统且应用本申请实施例提供的一种自适应巡航控制方法的车辆。应当理解，目标车辆可以在自适应巡航控制系统的控制下，无司机干预的自主减速或加速。例如，在一些大城市周边的高速公路经常出现长距离的拥堵路段，该路段所有车道的车辆均处于低速走停的状态，5km的拥堵路段可能需要长达1小时才能通过，由此得到该路段车辆的平均车速为5km/h。在此情况下，大部分司机出于驾驶本能，会将本车与前方车辆之间的车距控制在1-2倍车长或者更短的距离，即当前方车辆开始加速时，驾驶车辆急加速追上前方车辆，迅速缩短车距，防止旁车道的车辆变道到前方；而当前方车辆减速时，为了避免碰撞，司机将在很短的时间内制动驾驶的车辆减速。如果在这种车流情况中行驶的目标车辆开启了自适应巡航系统，自适应巡航系统将会复制人类驾驶者的驾驶动作，在无司机的干预下，使得目标车辆跟随目标车辆行驶方向前方车辆一起急加速或急减速。
具体地，目标车辆可以包括前方车辆探测装置。其中，前方车辆探测装置可以包括毫米波雷达、激光雷达、摄像头、视觉传感器等装备；前方车辆探测装置可以采集目标车辆前方障碍物的信号，如，前方车辆探测装置可以使用毫米波雷达、激光雷达、摄像头等传感器对前方车辆进行探测，获得探测前方车辆的探测信号；目标车辆中的处理器对目标车辆中前方车辆探测装置采集的探测信号进行处理、分析，获得目标车辆与前方车辆的相关信息(如，获得目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度、目标车辆与前方车辆之间的实际距离以及目标车辆与前方车辆的相对车速等)。
其中，前方车辆可以包括目标车辆行驶方向前方同一车道线上距离目标车辆最近的车辆，也可以包括目标车辆行驶方向前方不同车道线上距离目标车辆最近的车辆。示例性的，请参阅图2，目标车辆F0行驶方向的前方车辆可以是车辆F1。
具体地，当前行驶速度是指目标车辆当前时刻的行驶速度；历史行驶速度是指目标车辆当前时刻之前的行驶速度；实际距离是指目标车辆与前方车辆之间的距离。
步骤S120：根据第一距离、预设加速度以及所述当前行驶速度，获得目标跟车距离。
其中，第一距离为目标车辆与前方车辆之间的最短安全距离，即目标车辆与前方车辆不相碰撞的最短距离；第一距离可以预先存储在终端设备的存储单元，也可以通过无线通信技术(如，WiFi、蓝牙、zigbee技术等)从相关联的电子设备或云端获得，还可以是通过串口通信接口(如，串口外设接口)从相关联的电子设备获得；第一距离的大小可以是通过第三方实验数据获得的。
其中，预设加速度可以预先存储在终端设备的存储单元，也可以通过无线通信技术从相关联的电子设备或云端获得，还可以是通过串口通信接口从相关联的电子设备获得；预设加速度的大小可以是用户自主设定的，也可以是通过第三方实验数据获得的。如，预设加速度是通过第三方实验数据获得的，目标车辆急减速时，保证目标车辆乘坐舒适性的最大减速度，预先存储在终端设备的存储单元。
在本申请实施例提供一种可选的实施方式中，考虑到，前方车辆急减速，目标车辆跟随减速时，避免目标车辆与前方车辆相碰撞以及乘坐目标车辆的舒适度，可以利用期望跟车距离计算公式对第一距离、预设加速度以及目标车辆的当前行驶速度进行计算，获得目标跟车距离。
具体地，期望跟车距离计算公式为：d_desired＝d_min+(v_ego)2/2/|decel_max|；其中，d_desired为期望跟车距离，即目标跟车距离；d_min为目标车辆的最小跟车距离，即第一距离；v_ego为目标车辆的当前行驶速度；decel_max为保证目标车辆乘坐舒适性的最大减速度，即预设加速度。
通过期望跟车距离计算公式对第一距离、预设加速度以及目标车辆的当前行驶速度进行计算，获得目标跟车距离，可以在目标车辆与前方车辆之间的车距为目标跟车距离时，当前方车辆急停后，目标车辆采用预设加速度减速，从目标跟车距离减至第一距离后停车，避免目标车辆与前方车辆碰撞，保证了乘坐目标车辆的舒适性和安全性。
应当理解，目标跟车距离随目标车辆的当前行驶速度减小而减小。
步骤S130：根据所述实际距离以及所述目标跟车距离，获得第一目标速度。
在本申请实施例中，根据实际距离以及目标跟车距离，获得第一目标速度可以是，对实际距离与目标跟车距离的差利用PID控制算法进行计算，获得第一目标速度。
其中，PID(比例-积分-微分)控制算法包括积分分离式PID算法、不完全微分PID算法以及微分先行PID算法等。其中，PID控制算法包括参数：Kp、Ki以及Kd。具体地，PID控制算法可以预先存储在终端设备中，PID控制算法的参数Kp、参数Ki以及参数Kd可以是用户自主设定的，也可以是通过第三方实验数据获得的。
对目标车辆与前方车辆的实际距离和目标车辆的目标跟车距离求差；将实际距离与目标跟车距离的差输入PID控制算法进行计算，获得第一目标速度。
需要说明的是，第一目标速度为，使目标车辆前方车辆实际距离和目标车辆的目标跟车距离之间的差在预设距离阈值范围内的目标车辆的车速，即目标车辆开启自适应巡航控制系统时，自适应巡航控制系统在距离控制模式时，给出的速度目标，目标车辆在该速度目标下的行驶，使得目标车辆与前方车辆之间的车距不小于最短安全距离，可以保证目标车辆的行驶安全。
其中，预设距离阈值范围可以预先存储在终端设备的存储单元，也可以通过无线通信技术从相关联的电子设备或云端获得，还可以是通过串口通信接口从相关联的电子设备获得；预设距离阈值范围可以是用户自主设定的，也可以是通过第三方实验数据获得的。如，预设距离阈值范围通过第三方实验数据获得为0米至2米，预先存储在终端设备中。
步骤S140：根据所述历史行驶速度以及所述当前行驶速度，获得第二目标速度。
在本申请实施例中，历史行驶速度包括采集目标车辆的当前行驶速度的时刻之前预设时间窗口长度内采集的至少一个行驶速度。
具体地，预设时间窗口长度，即预设时间长度。其中，预设时间窗口长度，为自适应巡航控制系统的采样周期与采样周期的预设数量的乘积。其中，自适应巡航控制系统的采样周期可以预先存储在终端设备中；采样周期的预设数量可以预先存储在终端设备的存储单元，也可以通过无线通信技术从相关联的电子设备或云端获得，还可以是通过串口通信接口从相关联的电子设备获得；采样周期的预设数量可以是用户自主设定的，也可以是通过第三方实验数据获得的，采样周期的预设数量大于0。如，采样周期的预设数量为1000，自适应巡航控制系统的采样周期为20ms，预设时间窗口长度为20s(1000×20ms)。
预设时间窗口长度内采集的行驶速度是指，在自适应巡航控制系统的预设时间窗口长度内，每一采样周期目标车辆的平均行驶速度；其中，预设时间窗口长度内包括的采样周期的预设数量大于0，即预设时间窗口长度内可以采集至少一个行驶速度。
在本申请实施例中，根据历史行驶速度以及当前行驶速度，获得第二目标速度可以是，对预设时间窗口长度内的至少一个行驶速度以及当前行驶速度进行加权平均计算，获得第二目标速度。
作为一种实施方式，对预设时间窗口长度内的至少一个行驶速度以及当前行驶速度进行加权平均计算，获得第二目标速度，可以是利用平均速度计算公式，对目标车辆的历史行驶速度以及当前行驶速度进行计算，获得第二目标速度。具体地，平均速度计算公式为：v_avg(k)＝v_ego*(1-β)+v_avg(k-1)*β；其中，v_avg为目标车辆的历史行驶速度以及当前行驶速度的平均速度，即第二目标速度；β为调整预设时间窗口长度的参数，β＝1-1/T，T为采样周期的预设数量；v_ego为目标车辆的当前行驶速度；k为对目标车辆的历史行驶速度以及当前行驶速度进行平均速度运算的步数，k表示自适应巡航控制系统的当前采样周期，k-1表示自适应巡航控制系统的上一采样周期。
在一些实施方式中，考虑到在车况复杂的情况下，距离目标车辆的当前行驶速度的时刻最近的预设时间窗口长度内的目标车辆的历史行驶速度的参考价值更大，对预设时间窗口长度内的至少一个行驶速度以及当前行驶速度进行加权平均计算，获得第二目标速度，可以是利用线性或者非线性的权重分布的方式，根据预设时间窗口长度内历史行驶速度对应的时间距离当前时刻最近的权重最高，随着预设时间窗口长度的时间向前推进，权重逐渐降低直至为0，对预设时间窗口长度内的至少一个行驶速度以及当前行驶速度进行加权平均计算，获得第二目标速度。
步骤S150：根据预设巡航车速、所述第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度。
在本申请实施例中，根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度可以是，若第二目标速度大于第一目标且预设巡航车速大于第一目标速度，获得自适应巡航目标速度与第一目标速度相等；若第二目标速度小于或等于第一目标速度且预设巡航车速大于第二目标速度，基于第一目标速度、第二目标速度以及第一目标速度与第二目标速度之间的预设权重关系，计算自适应巡航的目标速度；若预设巡航车速小于或等于第二目标速度且预设巡航车速小于或等于第一目标速度，获得自适应巡航目标速度与预设巡航车速相等。
具体地，自适应巡航目标速度可以根据自适应巡航目标速度计算公式对预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度计算获得。其中，自适应巡航目标速度计算公式为：
其中，v_aCC为自适应巡航目标速度，v_dist第一目标速度，v_avg为第二目标速度，v_set为预设巡航车速，w为加权系数。具体地，当自适应巡航目标速度大于第一目标速度时，以第一目标速度为自适应巡航目标速度，可以避免目标车辆与前方车辆之间的距离过近；当第二目标速度小于或等于第一目标速度时，自适应巡航目标速度设定得接近第二目标速度，可以使得自车速度趋近于该路段平均通行车速，在拥堵路段即便有车辆插入目标车辆前方的空挡，目标车辆通过该拥堵路段所花费的时间也不会显著加长。
需要说明的是，考虑到利用自适应巡航控制系统控制目标车辆行驶的安全，任何情况下，自适应巡航目标速度都小于或等于预设巡航车速。
其中，加权系数可以预先存储在终端设备的存储单元，也可以通过无线通信技术从相关联的电子设备或云端获得，还可以是通过串口通信接口从相关联的电子设备获得；加权系数的大小可以是用户自主设定的，也可以是通过第三方实验数据获得的。
应当理解，加权系数越小，自适应巡航目标速度越接近预设时间窗口长度内历史行驶速度的平均速度；加权系数不能为0，因为当目标车辆预设时间窗口长度内历史行驶速度的平均速度为0时(即已停车一段时间)，w*v_dist可以将目标车辆的车速拉升，起到牵引的作用。
步骤S160：基于所述自适应巡航目标速度调整所述目标车辆的行驶速度。
在本申请实施例中，终端设备包括动力和制动控制装置，其中，动力和制动控制装置可以基于自适应巡航控制系统获得的自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度。
具体地，基于自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度可以是，将自适应巡航目标速度作为目标车辆的调整后的行驶速度，且目标车辆调整后的行驶速度与预设巡航车速的差值不大于预设车速阈值。
其中，预设车速阈值可以预先存储在终端设备的存储单元，也可以通过无线通信技术从相关联的电子设备或云端获得，还可以是通过串口通信接口从相关联的电子设备获得；预设车速阈值的大小可以是用户自主设定的，也可以是通过第三方实验数据获得的。如，预设车速阈值为0.1km/h，通过第三方实验数据获得预先存储在终端设备中。
在一些实施方式中，动力和制动控制装置在接收自适应巡航控制系统计算获得的自适应巡航目标速度后，可以采用PID控制算法，结合目标车辆的当前行驶速度，发出驱动力指令和制动压力指令到动力和制动控制装置中的动力系统和制动系统，使目标车辆的行驶速度趋近自适应巡航目标速度，即使目标车辆调整后的行驶速度与预设巡航车速的差值小于或等于预设车速阈值。
请参阅图3，在本申请实施例中，根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度之后，所述方法还可以包括：
步骤S152：生成包括所述第二目标速度以及所述自适应巡航目标速度的提示信息。
作为一种实施方式，终端设备包括系统状态显示装置，其中，系统状态显示装置可以包括屏幕、指示灯、麦克风等设备；系统状态显示装置可以根据自适应巡航控制系统计算获得的第二目标速度以及自适应巡航目标速度生成包括第二目标速度以及自适应巡航目标速度的提示信息。
具体地，提示信息可以包括第二目标速度以及自适应巡航目标速度的界面显示，也可以包括第二目标速度以及自适应巡航目标速度的语音提示，还可以包括第二目标速度以及自适应巡航目标速度的指示灯提示。
可选地，考虑到拥堵路段目标车辆在自适应巡航控制系统控制下匀速行驶时，驾驶者可能会因为前方留出较大的距离产生焦虑情绪，为安抚驾驶者情绪，可以生成包括第二目标速度以及自适应巡航目标速度的提示信息，将自适应巡航控制系统计算获得的第二目标速度以及自适应巡航目标速度辅以文字或语音提示驾驶者。如，第二目标速度为4.5km/h，自适应巡航目标速度为4km/h，生成的包括第二目标速度以及自适应巡航目标速度的提示信息为语音信息“检测到拥堵路段行驶，历史平均速度4.5km/h，正在以平均车速4km/h通行，减少不必要的加减速”。
作为另一种实施方式，终端设备生成包括第二目标速度以及自适应巡航目标速度的提示信息，可以通过无线通信技术或串口通信接口传往相关联的电子设备或云端，通过相关联的电子设备提示驾驶者，或云端向驾驶者发出提示信息。
需要说明的是，步骤S152可以在步骤S150中获得自适应巡航目标速度之后执行，也可以在步骤S160基于自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度之后执行。
示例性的，请参阅图4，终端设备F100包括自适应巡航控制模块F110、前方车辆探测装置F120、动力制动控制装置F130以及系统状态显示装置F140。自适应巡航控制模块F110中可以包括：距离控制模块F112、目标跟车距离计算模块F114、平均车速计算模块F116、自适应巡航目标速度计算模块F118。其中，距离控制模块F112可以预先存储有PID控制算法；目标跟车距离计算模块F114可以预先存储有第一距离、预设加速度；平均车速计算模块F116可以预先存储预设时间窗口长度。目标跟车距离计算模块F114从终端设备F100中的处理器获得终端设备F100的当前行驶速度，根据第一距离、预设加速度以及当前行驶速度，获得目标跟车距离；距离控制模块F112获取前方车辆探测装置F120探测的终端设备F100与该终端设备F100行驶方向的前方车辆的实际距离，根据实际距离以及目标跟车距离，获得第一目标速度；平均车速计算模块F116可以从终端设备F100中的处理器获取终端设备F100的当前行驶速度以及历史行驶速度，根据历史行驶速度以及当前行驶速度，获得第二目标速度；自适应巡航目标速度计算模块F118获取距离控制模块F112输出的第一目标速度、平均车速计算模块F116输出的第二目标速度以及从终端设备F100中的处理器获取预设巡航车速，根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度。动力制动控制装置F130从终端设备F100中的处理器获取当前行驶速度以及获取自适应巡航目标速度计算模块F118输出的自适应巡航目标速度，调整终端设备F100的行驶速度。系统状态显示装置F140获取自适应巡航目标速度计算模块F118输出的自适应巡航目标速度以及平均车速计算模块F116输出的第二目标速度，生成包括第二目标速度以及自适应巡航目标速度的语音提示信息提示驾驶者。
本申请的技术方案，通过获取目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度以及目标车辆与前方车辆之间的实际距离；根据第一距离、预设加速度以及当前行驶速度，获得目标跟车距离，其中，第一距离为目标车辆与前方车辆之间的最短安全距离；根据实际距离以及目标跟车距离，获得第一目标速度；根据历史行驶速度以及当前行驶速度，获得第二目标速度；根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度；基于自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度。因此，采用本申请的上述方法，根据目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度、目标车辆与前方车辆之间的当前距离和最短安全距离以及保证目标车辆加速或减速时的乘车舒适性的预设加速度，获得自适应巡航目标速度，基于该自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度，在保证目标车辆行车安全的同时，减少了自适应巡航控制系统控制目标车辆频繁加速或减速的动作，改善了目标车辆的乘坐舒适性，提高了目标车辆的能源利用效率，同时目标车辆基于该自适应巡航目标速度调整后的行驶速度行驶，使得目标车辆因趋于匀速行驶而拥有良好的行车行为，改善了目标车辆行驶道路的整体通行环境，提高了后方跟随车辆的能源效率以及乘坐舒适度。
请参阅图5，其示出了本申请另一实施例提供了一种自适应巡航控制的方法的流程示意图，本实施例描述的是终端设备侧的步骤流程，所述方法可以包括步骤S210至步骤S290。
步骤S210：获取目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度以及所述目标车辆与所述目标车辆行驶方向的前方车辆之间的实际距离。
步骤S220：根据第一距离、预设加速度以及所述当前行驶速度，获得目标跟车距离，其中，所述第一距离为所述目标车辆与所述目标车辆行驶方向的前方车辆之间的最短安全距离。
步骤S230：根据所述实际距离以及所述目标跟车距离，获得第一目标速度。
关于步骤S210至步骤S230的具体执行过程请参阅前文对步骤S110至步骤S130的具体描述，在此不作一一赘述。
步骤S240：对预设时间窗口长度内所述目标车辆的至少一个行驶速度以及所述当前行驶速度进行加权平均计算，获得平均速度。
关于对预设时间窗口长度内目标车辆的至少一个行驶速度以及当前行驶速度进行加权平均计算，获得平均速度的具体过程请参阅前文对步骤S140的具体描述，在此不作一一赘述。
步骤S250：对所述预设时间窗口长度内的所述目标车辆与所述目标车辆行驶方向前方车辆之间的至少一个实际距离以及当前时刻所述目标车辆与所述目标车辆行驶方向的前方车辆之间的实际距离进行加权平均计算，获得平均距离。
示例性的，以当前时刻目标车辆与前方车辆之间的实际距离为s0，预设时间窗口长度内的目标车辆与前方车辆之间实际距离为3个，且分别为s1、s2以及s3为例进行说明明，则上述对预设时间窗口长度内的目标车辆与前方车辆之间的至少一个实际距离以及当前时刻目标车辆与前方车辆之间的实际距离进行加权平均计算具体可以是，为s0、s1、s2以及s3分别设置权重系数，且s0的权重系数为w0，s1的权重系数为w1，s2的权重系数为w2，s3的权重系数为w3，则进行加权平均计算得到的平均距离为S，且S＝(s1×w1+s2×w2+s3×w3+s0×w0)/(w1+w2+w3+w0)。
其中，预设时间窗口长度内的目标车辆与目标车辆行驶方向的前方车辆之间的至少一个实际距离是指，预设时间窗口长度内每一采样周期采集的目标车辆与前方车辆之间的周期距离，其中，周期距离可以是每一采样周期采集的目标车辆与目标车辆行驶方向的前方车辆之间的实际距离的均值、众数、算数平均值或每一采样周期内采集的任一目标车辆与前方车辆之间的实际距离，在此不作限定。
在本申请提供的一种可选的实施方式中，考虑到获取每一采样周期采集的目标车辆与前方车辆之间的周期距离的一般性，可以获取每一采样周期内采集的目标车辆与前方车辆之间的实际距离的均值。
预设时间窗口长度内采样周期的预设数量大于0，即预设时间窗口长度内目标车辆与前方车辆之间的周期距离至少有一个。平均距离是指对预设时间窗口长度内每一采样周期内采集的目标车辆与前方车辆之间的至少一个周期距离以及当前时刻目标车辆与前方车辆之间的实际距离进行加权平均计算，获得的距离。其中，目标车辆与前方车辆之间的周期距离对应的权重可以是按照采集目标车辆与前方车辆之间的周期距离的时间距离当前时刻最近的，周期距离的权重最高，随着采集目标车辆与前方车辆之间的周期距离的时间对应在预设时间窗口长度中向前推移，采集目标车辆与前方车辆之间的周期距离对应的权重逐渐减低为0的方式分布。
步骤S260：根据第一预设关系获取与所述平均距离对应的平均车速系数。
在本申请实施例中，第一预设关系包括多个平均距离和每个平均距离对应的平均车速系数。第一预设关系可以预先存储在终端设备，也可以通过无线通信技术从相关联的电子设备或云端获得，还可以是通过串口通信接口从相关联的电子设备获得；第一预设关系可以是用户自主设定的，也可以是通过第三方实验数据获得的。示例性的，请参阅图6，第一预设关系中平均距离与平均车速系数的关系如图6所示。
步骤S270：基于所述平均车速系数调整所述平均速度，获得第二目标速度。
在本申请实施例提供的一种可选的实施方式中，考虑到预设时间窗口长度内平均距离越小目标车辆行驶的路段车况越复杂，为着行车安全考虑，可以在平均距离偏低时，获得较小的平均车速系数，以通过平均车速系数降低第二目标速度。
在一些实施方式中，基于平均车速系数调整平均速度，获得第二目标速度可以是，将平均车速系数与该平均车速系数对应的平均速度相乘，获得第二目标速度。
应当理解，基于平均车速系数调整平均速度，可以降低平均速度以获得第二目标速度，以使自适应寻巡航控制系统控制目标车辆的行驶更加安全，并可进一步拉大与前车的平均距离，降低频繁加减速的概率。
步骤S280：根据预设巡航车速、所述第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度。
具体地，若第二目标速度大于第一目标速度且预设巡航车速大于第一目标速度，根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度以及若预设巡航车速小于或等于第二目标速度且预设巡航车速小于或等于第一目标速度，根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度的具体描述请参阅前文对步骤S150的具体描述，在此不作一一赘述，
其中，若第二目标速度小于或等于第一目标速度且预设巡航车速大于第二目标速度，对第一目标速度和第二目标速度进行权重计算，得到自适应巡航目标速度可以是，根据第二预设关系获取平均距离对应的加权系数；根据加权系数对第一目标速度和第二目标速度进行权重计算，得到自适应巡航目标速度。
在本申请实施例中，第二预设关系包括多个平均距离和每个平均距离对应的加权系数。第二预设关系可以是预先存储在终端设备，也可以通过无线通信技术从相关联的电子设备或云端获得，还可以是通过串口通信接口从相关联的电子设备获得；第二预设关系可以是用户自主设定的，也可以是通过第三方实验数据获得的。示例性的，请参阅图7，第二预设关系中平均距离与加权系数的关系如图7所示。
在一些实施方式中，加权系数还可以设定为目标车辆在预设时间窗口长度内与前方车辆之间的实际距离的均值有关的函数。
根据加权系数对第一目标速度和第二目标速度进行权重计算，得到自适应巡航目标速度，可以是利用自适应巡航目标速度计算公式，对第一目标速度和第二目标速度进行权重计算，获得自适应巡航目标速度。其中，自适应巡航目标速度计算公式为：v_aCC＝w*v_dist+(1-w)*v_avg(v_avg≤v_dist且v_set>v_avg)。其中，v_aCC为自适应巡航目标速度，v_dist第一目标速度，v_avg为第二目标速度，v_set为预设巡航车速，w为加权系数。
需要说明的是，w越大，自适应巡航控制下的车辆越容易复制前方车辆的频繁加减速行为，造成乘客不适并降低能源效率；w越小，自适应巡航控制下的车辆车速变化越平缓，但容易与前方车辆距离过远。因此，当平均距离偏大时，提高w的值，增强w*v_dist的拉升作用，以使自适应巡航目标速度增大，适当缩小目标车辆与前车之间的距离；当平均距离偏小时，降低w的值，增强(1-w)*v_avg的平滑作用，使自适应巡航目标速度更接近目标车辆的过往平均速度(即第二目标速度)，以提高目标车辆的能源效率。
步骤S290：基于所述自适应巡航目标速度调整所述目标车辆的行驶速度。
作为一种实施方式，请参阅图8和图9，目标车辆与前方车辆之间的距离如图8所示，目标车辆从目标车辆中的处理器获取目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度以及目标车辆与前方车辆之间的实际距离；根据第一距离、预设加速度以及当前行驶速度，获得目标跟车距离；根据实际距离以及目标跟车距离，获得第一目标速度；根据历史行驶速度以及当前行驶速度，获得第二目标速度；根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度；基于自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度，调整后的目标车辆的行驶速度如图9所示。
在一些实施方式中，基于自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度，可以是将目标车辆的行驶速度调整为自适应巡航目标速度，使得目标车辆在拥堵路段匀速行驶。
本申请的技术方案，通过获取目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度以及目标车辆与前方车辆之间的实际距离；根据第一距离、预设加速度以及当前行驶速度，获得目标跟车距离，其中，第一距离为目标车辆与前方车辆之间的最短安全距离；根据实际距离以及目标跟车距离，获得第一目标速度；对目标车辆预设时间窗口长度内的至少一个行驶速度以及当前行驶速度进行加权平均计算，获得平均速度；对目标车辆预设时间窗口长度内与前方车辆之间的至少一个实际距离以及当前时刻目标车辆与前方车辆之间的实际距离进行加权平均计算，获得平均距离；根据第一预设关系获取与平均距离对应的平均车速系数，其中，第一预设关系包括多个平均距离和每个平均距离对应的平均车速系数；基于平均车速系数调整平均速度，获得第二目标速度；根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度；基于自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度。因此，采用本申请上述方法，在交通流密度高的场景下，基于与目标车辆历史行驶速度相关联的自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度，提高了目标车辆的能源利用效率，也可以降低车辆之间碰撞的风险，使目标车辆以自适应巡航目标速度匀速行驶通过拥堵路段不会延长目标车辆在拥堵路段的行驶时间。
请参阅图10，其示出了本申请一实施例提供的一种自适应巡航控制装置，该装置300包括：实际距离获取单元310、跟车距离获取单元320、第一速度获取单元330、第二速度获取单元340、目标速度获取单元350以及车速调整单元360。其中，实际距离获取单元310，用于获取目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度以及目标车辆与目标车辆行驶方向的前方车辆之间的实际距离；跟车距离获取单元320，用于根据第一距离、预设加速度以及当前行驶速度，获得目标跟车距离，其中，第一距离为目标车辆与前方车辆之间的最短安全距离；第一速度获取单元330，用于根据实际距离以及目标跟车距离，获得第一目标速度；第二速度获取单元340，用于根据历史行驶速度以及当前行驶速度，获得第二目标速度；目标速度获取单元350，用于根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度；车速调整单元360，用于基于自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度。
作为一种实施方式，请参阅图11和图12，目标车辆与前方车辆之间的距离如图11所示，实际距离获取单元310，获取目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度以及目标车辆与前方车辆之间的实际距离；跟车距离获取单元320，根据第一距离、预设加速度以及当前行驶速度，获得目标跟车距离；第一速度获取单元330，根据实际距离以及目标跟车距离，获得第一目标速度；第二速度获取单元340，根据历史行驶速度以及当前行驶速度，获得第二目标速度；目标速度获取单元350，用于根据预设巡航车速、第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度；车速调整单元360，用于基于自适应巡航目标速度调整目标车辆的行驶速度，调整后的目标车辆的行驶速度如图12所示。
本申请的技术方案，将第一距离设定为以舒适减速度减速而不发生碰撞的距离，并根据第一距离得到与第一距离相关的第一目标速度，将最终获得的自适应巡航目标速度与目标车辆时间窗口长度内的历史行驶速度和第一目标速度两者结合起来，减少了目标车辆频繁加速或减速的动作，提高了目标车辆的能源利用效率、乘坐舒适度，降低了车辆之间碰撞的风险，且不会给目标车辆通过拥堵路段所需的时间带来可感知的影响，同时由于基于自适应巡航目标速度调整后的目标车辆的行驶速度趋于匀速，使得目标车辆的拥有良好的驾驶行为，同时该良好的驾驶行为可提高目标车辆后方所有跟随的车辆的能源利用效率和乘坐舒适性，对改善目标车辆行驶的道路的整体通行环境有积极意义。
需要说明的是，本说明书的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，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。对于方法实施例中的所描述的任意的处理方式，在装置实施例中均可以通过相应的处理模块实现，装置实施例中不再一一赘述。
请参阅图13，基于上述的一种自适应巡航控制的方法，本申请还提供的另一种包括可以执行前述一种自适应巡航控制的方法的处理器410的电子设备400，电子设备400还包括一个或多个处理器410、存储器420以及一个或多个应用程序。其中，该存储器420中存储有可以执行前述实施例中内容的程序，而处理器410可以执行该存储器420中存储的程序。其中，电子设备400可以是车辆、智能控制面板、智能手机、智能穿戴设备、智能语音导航设备、智能机器人、平板电脑、个人计算机等。
其中，处理器410可以包括一个或者多个用于处理数据的核以及消息矩阵单元。处理器410利用各种接口和线路连接整个电子设备内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器420内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器420内的数据，执行电子设备400的各种功能和处理数据。可选地，处理器410可以采用数字信号处理(DigitalSignal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器420可集成中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器中，单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器420可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。存储器420可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器420可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如获取第一数据集等)、用于实现下述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储终端在使用中所创建的数据(比如第一目标图像、第二目标图像、目标图像)等。
请参阅图14，其示出了本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构框图。该计算机可读存储介质500中存储有程序代码510，所述程序代码510可被处理器调用执行上述方法实施例中所描述的方法。
计算机可读存储介质500可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地，计算机可读存储介质500包括非易失性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读存储介质500具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码510的存储空间。这些程序代码510可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种自适应巡航控制的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度以及所述目标车辆与所述目标车辆行驶方向的前方车辆之间的实际距离；
根据第一距离、预设加速度以及所述当前行驶速度，获得目标跟车距离，其中，所述第一距离为所述目标车辆与所述前方车辆之间的最短安全距离；
根据所述实际距离以及所述目标跟车距离，获得第一目标速度；
利用平均速度计算公式，对所述目标车辆的所述历史行驶速度以及所述当前行驶速度进行计算，获得第二目标速度；
若所述第二目标速度大于所述第一目标速度且预设巡航车速大于所述第一目标速度，将所述第一目标速度作为所述自适应巡航目标速度；
若所述第二目标速度小于或等于所述第一目标速度且所述预设巡航车速大于所述第二目标速度，对所述第一目标速度和第二目标速度进行权重计算，得到所述自适应巡航目标速度；
若所述预设巡航车速小于或等于所述第二目标速度且所述预设巡航车速小于或等于所述第一目标速度，将所述预设巡航车速作为所述自适应巡航目标速度；
基于所述自适应巡航目标速度调整所述目标车辆的行驶速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述历史行驶速度包括预设时间窗口长度内采集的所述目标车辆的至少一个行驶速度；
根据所述历史行驶速度以及所述当前行驶速度，获得第二目标速度，包括：
对所述预设时间窗口长度内的所述目标车辆的至少一个行驶速度以及所述当前行驶速度进行加权平均计算，获得第二目标速度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述预设时间窗口长度内的所述目标车辆的至少一个行驶速度以及所述当前行驶速度进行加权平均计算，获得第二目标速度，包括：
对所述预设时间窗口长度内所述目标车辆的至少一个行驶速度以及所述当前行驶速度进行加权平均计算，获得平均速度；
对所述预设时间窗口长度内的所述目标车辆与所述前方车辆之间的至少一个实际距离以及当前时刻所述目标车辆与所述前方车辆之间的实际距离进行加权平均计算，获得平均距离；
根据第一预设关系获取与所述平均距离对应的平均车速系数，其中，所述第一预设关系包括多个平均距离和每个平均距离对应的平均车速系数；
基于所述平均车速系数调整所述平均速度，获得第二目标速度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述第二目标速度小于或等于所述第一目标速度且所述预设巡航车速大于所述第二目标速度，对所述第一目标速度和第二目标速度进行权重计算，得到所述自适应巡航目标速度，包括；
根据第二预设关系获取所述平均距离对应的加权系数，其中，所述第二预设关系包括多个平均距离和每个平均距离对应的加权系数；
根据所述加权系数对所述第一目标速度和第二目标速度进行权重计算，得到所述自适应巡航目标速度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述自适应巡航目标速度调整所述目标车辆的行驶速度，包括；
将所述自适应巡航目标速度作为所述目标车辆的调整后的行驶速度，且所述目标车辆调整后的行驶速度与所述自适应巡航目标速度的差值小于或等于预设车速阈值。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据预设巡航车速、所述第一目标速度以及第二目标速度，获得自适应巡航目标速度之后，所述方法还包括：
生成包括所述第二目标速度以及所述自适应巡航目标速度的提示信息。
7.一种自适应巡航控制装置，其特征在于，所述装置包括：
实际距离获取单元，用于获取目标车辆的当前行驶速度、历史行驶速度以及所述目标车辆与所述目标车辆行驶方向的前方车辆之间的实际距离；
跟车距离获取单元，用于根据第一距离、预设加速度以及所述当前行驶速度，获得目标跟车距离，其中，所述第一距离为所述目标车辆与所述前方车辆之间的最短安全距离；
第一速度获取单元，用于根据所述实际距离以及所述目标跟车距离，获得第一目标速度；
第二速度获取单元，用于利用平均速度计算公式，对所述目标车辆的所述历史行驶速度以及所述当前行驶速度进行计算，获得第二目标速度；
目标速度获取单元，用于若所述第二目标速度大于所述第一目标速度且预设巡航车速大于所述第一目标速度，将所述第一目标速度作为所述自适应巡航目标速度；若所述第二目标速度小于或等于所述第一目标速度且所述预设巡航车速大于所述第二目标速度，对所述第一目标速度和第二目标速度进行权重计算，得到所述自适应巡航目标速度；若所述预设巡航车速小于或等于所述第二目标速度且所述预设巡航车速小于或等于所述第一目标速度，将所述预设巡航车速作为所述自适应巡航目标速度；
车速调整单元，用于基于所述自适应巡航目标速度调整所述目标车辆的行驶速度。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器；
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于执行如权利要求1-6任一项所述的方法。
9.一种计算机可读取存储介质，其特征在于，所述计算机可读取存储介质中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行如权利要求1-6任一项所述的方法。
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