CN109808686B - 车辆避障方法、装置和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种车辆避障方法、装置和车辆，其中方法包括：当检测到障碍物时，获取障碍物信息；根据规划路径和障碍物信息，判断障碍物是否为位于规划路径上的直行障碍物；当判断障碍物为位于规划路径的直行障碍物时，获取车辆的重心位置、安全停车距离和车辆当前速度；根据重心位置确定车辆的最大加速度；根据障碍物信息、最大加速度、安全停车距离和车辆当前速度，确定直行避障策略。本发明考虑了当前车辆执行的动作和负载状况来确定避障策略，提高了车辆的安全性，同时也保证了避障的执行。

Description

车辆避障方法、装置和车辆
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆避障方法、装置和车辆。
背景技术
目前，智能驾驶蓬勃发展，无人车无论在无人的仓储环境还是在人机混场的工厂车间环境应用越来越广泛，无人驾驶汽车驾驶的环境更为复杂。无论是在哪种环境，现有的技术方案中，无人车的行驶路径通常是固定的，特别是对于高速行驶的车辆。在这种应用场景下，便产生了沿固定路径行走车辆的避障问题，这里的避障包括直行、转弯和原地旋转避障。
现有的无人车避障方法中，有通过检测障碍物信息执行避障绕行的路径规划和控制方法，也有通过障碍物信息直接控制车体转向绕障的控制方法。这些方法都只从运动学的角度去解决避免碰撞问题，安全性较低。
发明内容
本发明实施例提供一种车辆避障方法、装置和车辆，以解决现有技术中的一个或多个技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种车辆避障方法，包括：
当检测到障碍物时，获取障碍物信息；
根据规划路径和障碍物信息，判断障碍物是否为位于规划路径上的直行障碍物；
当判断障碍物为位于规划路径的直行障碍物时，获取车辆的重心位置、安全停车距离和车辆当前速度；
根据重心位置确定车辆的最大加速度；
根据障碍物信息、最大加速度、安全停车距离和车辆当前速度，确定直行避障策略。
在一种实施方式中，获取车辆的重心位置包括获取车辆预存的重心位置数据，或，获取车辆重量，并根据车辆重量确定车辆的重心位置。
在一种实施方式中，获取车辆重量包括车辆的若干预设测力点分别在车辆启动前和车辆加速启动时的受力数据；
根据车辆重量确定车辆的重心位置，包括：
根据车辆的若干预设测力点分别在车辆启动前和车辆加速启动时的受力数据、以及不同测力点的位置，确定重心位置。
在一种实施方式中，根据重心位置确定车辆的最大加速度包括：
根据重心位置，确定减速时车辆处于倾翻的临界状态下的加速度，作为最大加速度。
在一种实施方式中，确定避障策略包括确定减速避障的位置和避障加速度。
在一种实施方式中，确定减速避障的位置包括：
根据车辆当前速度和避障加速度，确定车辆执行直行避障策略行驶的减速距离；
根据障碍物信息、减速距离和安全停车距离确定减速避障的位置，其中，减速避障的位置与障碍物的距离小于减速距离和安全停车距离之和。
在一种实施方式中，还包括：
根据障碍物信息的时间戳和车辆的行驶轨迹，实时更新车辆与障碍物的距离；
当车辆与障碍物的距离小于减速距离和安全停车距离之和时，采用避障加速度进行减速。
在一种实施方式中，还包括：
根据规划路径和障碍物信息，当判断障碍物为旋转障碍物时，执行旋转避障策略；其中，旋转障碍物包括位于规划路径所规划的旋转半径内的障碍物；
旋转避障策略包括：
如果车辆当前根据规划路径执行旋转，控制车辆停止旋转；
如果车辆还未根据规划路径执行旋转，控制车辆不执行旋转。
第二方面，本发明实施例提供了一种车辆避障装置，包括：
第一信息获取模块，用于当检测到障碍物时，获取障碍物信息；
直行障碍物判断模块，用于根据规划路径和障碍物信息，判断障碍物是否为位于规划路径上的直行障碍物；
第二信息获取模块，用于当判断障碍物为位于规划路径上的直行障碍物，获取车辆的重心位置、安全停车距离和车辆当前速度；
最大加速度确定模块，用于根据重心位置确定车辆的最大加速度；
避障策略确定模块，用于根据障碍物信息、最大加速度、安全停车距离和车辆当前速度，确定避障策略。
在一种实施方式中，获取车辆的重心位置包括获取车辆预存的重心位置数据，或，获取车辆重量，并根据车辆重量确定车辆的重心位置。
在一种实施方式中，获取车辆重量包括车辆的若干预设测力点分别在车辆启动前和车辆加速启动时的受力数据；
根据车辆重量确定车辆的重心位置，包括：
根据车辆的若干预设测力点分别在车辆启动前和车辆加速启动时的受力数据、以及不同测力点的位置，确定重心位置。
在一种实施方式中，根据重心位置确定车辆的最大加速度包括：
根据重心位置，确定减速时车辆处于倾翻的临界状态下的加速度，作为最大加速度。
在一种实施方式中，直行避障策略确定模块包括：
避障位置确定单元，用于确定减速避障的位置；
避障加速度确定单元，用于确定避障加速度。
其中，避障位置确定单元，包括：
减速距离确定子单元，用于根据车辆当前速度和避障加速度，确定车辆执行直行避障策略行驶的减速距离；
避障位置确定子单元，用于根据障碍物信息、减速距离和安全停车距离确定减速避障的位置，其中，减速避障的位置与障碍物的距离小于减速距离和安全停车距离之和。
在一种实施方式中，还包括：
障碍物距离更新模块，用于根据障碍物信息的时间戳和行驶轨迹，实时更新车辆与障碍物的距离；
直行避障策略执行模块，用于当车辆与障碍物的距离小于减速距离和安全停车距离之和时，采用避障加速度进行减速。
在一种实施方式中，还包括：
旋转避障模块，用于根据规划路径和障碍物信息，当判断障碍物为旋转障碍物时，执行旋转避障策略；
其中，旋转障碍物包括位于规划路径所规划的旋转半径内的障碍物；
其中，旋转避障策略包括：
如果车辆当前根据规划路径执行旋转，控制车辆停止旋转；
如果车辆还未根据规划路径执行旋转时，控制车辆不执行旋转直至旋转障碍物移除。
第三方面，本发明实施例提供了一种车辆避障装置，装置的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
在一个可能的设计中，装置的结构中包括处理器和存储器，存储器用于存储支持装置执行上述车辆避障方法的程序，处理器被配置为用于执行存储器中存储的程序。装置还可以包括通信接口，用于与其他设备或通信网络通信。
第四方面，本发明实施例提供了一种车辆，包括上述任一实施例所提供的车辆避障装置。
第五方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储车辆避障装置所用的计算机软件指令，其包括用于执行上述车辆避障方法所涉及的程序。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：上述方法中不仅考虑避免碰撞直行障碍物，同时还将基于重心位置所确定的最大加速度和车辆当前速度作为避障策略的考虑因素之一，即还考虑了当前车辆执行的动作、负载状况来确定避障的策略，提高了车辆的安全性，同时也保证了避障的执行。
上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。
图1示出本发明实施例可适用的一种车辆的驱动控制部件示例图；
图2示出本发明实施例可适用的一种车辆的车轮示例图；
图3示出本发明实施例的车辆避障方法的流程图；
图4示出本发明实施例可适用的一种障碍物检测模块的布局示例图；
图5示出本发明实施例可适用的一种测力传感器的布局示例图
图6示出本发明实施例可适用的一种车辆坐标系的示例图
图7示出本发明实施例的车辆避障方法得到车辆减速避障的速度变化图；
图8示出本发明实施例的一种车辆避障装置的结构图；
图9示出本发明实施例的另一种车辆避障装置的结构图；
图10示出本发明实施例的车辆的结构图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
本发明实施例提供一种车辆避障方法，可以适用于自动驾驶车辆。本实施例不仅适用在无人的仓储环境和在人机混场的工厂车间环境，还可以适用无人驾驶汽车在道路上驾驶的环境。
示例的，车辆的驱动控制部件包括但不限于：工控机、控制器、驱动器和电机。参见图1，控制器、控制器、驱动器和电机依次连接，电机可以包括两个，如图中的电机E1和电机E2，驱动器分别连接电机E1和电机E2。
具体的，工控机收到调度***的任务指令后，将任务指令进行拆解，包括对任务指令中的规划路径的拆解，将拆解后的规划路径下发给控制器，控制器根据规划路径包括的起始位置和目标位置等路径属性规划当前行走的轨迹曲线,以使控制车辆根据该轨迹曲线行驶。
规划路径为根据接收的任务指令、环境当中的车辆情况和道路状况所确定的。其中，任务指令可以包括由用户指定的目标路线和目标地点；而环境当中的车辆情况和道路状况可以来自当前道路的指挥中心；进一步，当前道路的指挥中心还可以进一步对车辆情况和道路状况进行规划后发送指挥命令给车辆，例如当前时刻是否可以通过十字路口。
另外，根据控制器的控制，驱动器和电机用于驱动车辆行走。
示例性的，参见图2，自动驾驶车辆可以包含两个驱动轮和四个从动轮。图示为车辆沿运动平面的水平剖面，从动轮分别位于该平面的四个顶角，两个驱动轮分别位于车辆两侧且处于从动轮中间。
图3示出了根据本发明实施例的车辆避障方法的流程图。如图3所示，该方法包括：
S1、当检测到障碍物时，获取障碍物信息；
S2、根据规划路径和障碍物信息，判断障碍物是否为位于规划路径上的直行障碍物；
S3、当判断障碍物为位于规划路径的直行障碍物时，获取车辆的重心位置、安全停车距离和车辆当前速度；
S4、根据重心位置确定车辆的最大加速度；
S5、根据障碍物信息、最大加速度、安全停车距离和车辆当前速度，确定直行避障策略。
上述方法中不仅考虑避免碰撞直行障碍物，同时还将基于重心位置所确定的最大加速度和车辆当前速度作为避障策略的考虑因素之一，即还考虑了当前车辆执行的动作、负载状况来确定避障的策略，提高了车辆的安全性，同时也保证了避障的执行。
在一种实施方式中，还包括步骤：S0、车辆根据接收到的规划路径和预定速度行驶，并在行驶过程中开启对障碍物的检测。
在一种实施方式中，本实施例检测障碍物可以通过车辆上安装激光雷达传感器、超声波雷达传感器和图像采集模块来进行检测。参见图4，检测障碍物的装置可以安装于车辆的前后，以测车辆直行方向上的障碍物。
需要说明的是，步骤S1所检测到的位于车辆规划路径上的直行障碍物包括：若车辆按照规划路径保持直行且到达目标位置之前，会产生碰撞的障碍物。障碍物可以包括多种，例如，在仓库环境中，墙壁、货架、货物、其它车辆和人等均可以被识别为障碍物。
在一种实施方式中，障碍物信息可以包括车辆与障碍物的距离和障碍物相对车辆的方位。
在一种实施方式中，步骤S2包括步骤：
S21、当根据规划路径判断车辆应直行时，获取车辆与直行的目标位置的距离，得到目标距离D1；
S22、判断障碍物是否为位于车辆直行方向上，若是，确定车辆与障碍物的距离D2；
S23、判断目标距离D1是否大于等于车辆与障碍物的距离D2,若是，确定障碍物为位于规划路径上的直行障碍物，若否，则确定障碍物不为位于规划路径上的直行障碍物，无需执行避障。
在一种实施方式中，可以由车辆的控制器获取障碍物信息，以及由控制器执行上述步骤S2的判断过程。
在一种实施方式中，步骤S3中获取车辆的重心位置包括获取车辆预存的重心位置数据，或，获取车辆重量，并根据车辆重量确定车辆的重心位置。其中，车辆重量可以包括车体重量和/或载物重量。
若车辆只起简单取放货物作用，或载物重量远小于车体重量时，可以直接通过车辆本身的设计求算车体重量和重心位置，那么车辆的重心位置为一固定数值。可将该重心位置存储于数据库，此时车辆只需直接从数据库中直接获取预存的重心位置数据。
若车辆主要用于货物运输，或者在载物重量远大于车体重量，通常需要在车辆上安装测力传感器，并通过测力传感器获取车辆的载物受力情况，以确定载物重量。
在一种实施方式中，获取车辆重量包括车辆的若干预设测力点分别在车辆启动前和车辆加速启动时的受力数据；
根据车辆的若干预设测力点分别在车辆启动前和车辆加速启动时的受力数据、以及不同测力点的位置，确定重心位置。
在一种实施方式中，测力点的受力数据可以通过安装在测力点的测力传感器获取。
根据一种实施方式，车辆完成载货准备启动前，在静止条件下，测力传感器进行检测，获取车辆启动前的受力数据。车辆以预定加速度启动的过程中，测力传感器进行检测，获取车辆启动时的受力数据。
方法基于车辆每次启动前后的受力数据来计算重心位置，再基于重心位置确定最大加速度，每次启动前后都进行检测以获取新的数据，通用性强，可有效避免不同车型和工况下需要单独设置参数的繁琐工作。
示例性的，测力传感器包括四个，参照图5和图6，图5为四个测力传感器a、b、c和d的一种布局方式：测力传感器分别设于车辆运动平面上的四个角。例如车辆用于承载货物，则四个传感器可以安装与车辆承载货物的承载面的四个角，主要获取承载面的受力情况。车辆运动平面/货物承载面通常平行于地平面。
根据测力传感器在车辆启动前和车辆加速启动时的受力数据、以及不同测力传感器的位置，确定重心位置包括：
建立车辆坐标系，参见图6，原点为车辆中心，x轴为车辆纵向，并且以朝向车头方向为x正方向，y轴为车辆横向，z轴竖直于车辆运动平面；车辆运动平面通常平行于地平面。结合测力传感器的位置，xy轴平面优选与测力传感器所在平面重合。
通过下述公式(1a)(1b)(1c)计算车辆坐标系中的坐标点(X0，Y0，Z0)，以作为重心位置:
X0＝0.5*Lab-(Fb0+Fc0)*Lab/(Fa0+Fb0+Fc0+Fd0) (1a)
Y0＝0.5*Lbc-(Fd0+Fc0)*Lbc/(Fa0+Fb0+Fc0+Fd0) (1b)
Z0＝(x+0.5*Lab)*g/a0+Lab*(Fa1+Fd1)*g/(a0*(Fa0+Fb0+Fc0+Fd0)) (1c)
其中，a、b、c、d分别表示不同的测力传感器，其中，a位于xy轴平面的第一象限，b位于xy轴平面的第二象限，c位于xy轴平面的第三象限，d位于xy轴平面的第四象限；Lab表示ab间的距离，Lbc表示bc间的距离；Fa0,Fb0,Fc0,Fd0分别表示四个测力传感器在车辆启动前的受力数据；Fa1,Fb1,Fc1,Fd1分别表示测力传感器在车辆加速启动时的受力数据，a0表示车辆加速启动时的加速度，g表示重力加速度。
其中，由四个测力传感器所构成矩形的中心与车辆坐标系的原点重合，且ab所在直线平行于x轴，bc所在直线平行于y轴。
其中，公式(1c)为对车辆的货物应用力矩平衡条件求出的重心竖直方向上的坐标。
在一种实施方式中，步骤S4包括：
S41、根据重心位置，确定减速时车辆处于倾翻的临界状态下的加速度，作为最大加速度。通常，当车辆适用于载物，或者所载货物重量远大于车体重量时，车辆在减速时，容易有倾翻的危险。因此，步骤S41的倾翻也考虑车辆的负载情况。
在一种实施方式中，在上述求重心位置的坐标的示例过程基础上，可以通过下述公式(2)计算最大加速度：
amax＝|x0-0.5*Lab|*g/z0 (2)
其中，amax为最大加速度；坐标点(X0，Y0，Z0)表示重心位置。
S42、比较最大加速度和车辆的额定加速度aw的数值大小，并且以较小值min(amax,aw)作为最终的最大加速度。
上述步骤根据减速时车辆处于倾翻的临界状态下的加速度，作为最大加速度，能够考虑车辆自身的重量和/或负载情况来进行避障，大大提高安全性。
在一种实施方式中，步骤S5中的确定直行避障策略包括确定减速避障的位置和避障加速度。其中，避障加速度用于减小车辆速度。执行直行避障策略的具体过程包括：当车辆行驶至减速避障的位置时采用避障加速度进行减速至安全停车。
在一种实施方式中，确定避障加速度包括：
S501、计算最大加速度减去预设的安全值所得的值，确定避障加速度。具体公式为:a＝min(amax,aw)-as，其中，as为预设的安全值。减去一定的安全值，减小避障加速度，避免过急的降速带来倾翻的危险。
在一种实施方式中，确定减速避障的位置包括：
S502、根据车辆当前速度和避障加速度，确定车辆执行直行避障策略时行驶的减速距离；
采用避障加速度减速到安全停车后速度为0，获取减速距离的具体公式为：
D4＝0.5*v0 2/a
其中，v0表示车辆的当前速度，为车辆避障前的速度，a表示避障加速度，D4表示减速距离。
S503、根据障碍物信息、减速距离和安全停车距离确定执行减速避障的位置，其中，执行减速避障的位置与障碍物的距离小于减速距离和安全停车距离之和，即D2-D3＜D4。
在步骤S23判断为位于规划路径上的直行障碍物时，则还进一步实时更新车辆与障碍物的距离D2，具体过程包括：
S6、根据障碍物信息的时间戳和车辆的行驶轨迹，实时更新车辆与障碍物的距离；其中，车辆在行驶过程中可以实时记录行驶轨迹；行驶轨迹由控制器进行记录。
S7、用于当车辆与障碍物的距离小于减速距离和安全停车距离之和时，采用避障加速度进行减速。
例如，假设障碍物处于不移动状态，当前时刻为T2，根据障碍物信息的时间戳，可以在T1时刻确定车辆与障碍物的距离L1，根据行驶轨迹，可以知道车辆从T1到T2时刻行驶的距离L2，则可以推断在当前时刻T2车辆与障碍物的距离L1-L2。
S8、当车辆与障碍物的距离小于减速距离和安全停车距离之和时，即D2-D3＜D4,采用避障加速度进行减速。
上述步骤S6和S7由控制器执行，根据障碍物信息的时间戳和自身的行驶轨迹实时确定车辆与障碍物的距离，实现精准的避障控制。
在另一种实施方式中，也可以通过相应的检测装置直接实时检测障碍物与车辆的距离。
参见图7示例，图7中给出了车辆直行避障的速度变化图，其中，车辆与障碍物的距离D2小于车辆与目标位置的距离D1,车辆需要执行直行避障策略，车辆一开始处于匀速运行状态，运行到开始减速避障的位置时，通过避障加速度进行减速，速度下降直至为零，此时实现安全停车，安全停车距离为D3。
在一种实施方式中，本实施例还包括检测车身周围的障碍物，以满足旋转避障的需求。
在一种实施方式中，本实施例还包括：
S8、根据规划路径和障碍物信息，当判断障碍物为旋转障碍物时，执行旋转避障策略；其中，旋转障碍物包括位于规划路径所规划的旋转区域的障碍物；通常，旋转区域为以设定的旋转位置点为圆心，预定的旋转半径为半径的圆形旋转区域。
旋转避障策略包括：
如果车辆当前根据规划路径执行旋转，控制车辆减速至零以停止旋转；
如果车辆还未根据规划路径执行旋转时，控制车辆不执行旋转直至旋转障碍物移除。
为满足检测车身周围的障碍物，一种障碍物检测装置的安装方式可以参照图4：检测障碍物的装置可以包括两个360度检测的激光雷达传感器。两个激光雷达传感器分别安装于车辆水平面上的两个顶角，且该两个顶角位于对角线上。该安装方式在使用最少数量的障碍物检测装置的前提下，又可以满足检测车前方和车身周围的障碍物的需求。
图8示出根据本发明实施例的车辆避障装置的结构图，该装置包括：
第一信息获取模块1，用于当检测到障碍物时，获取障碍物信息；
直行障碍物判断模块2，用于根据规划路径和障碍物信息，判断障碍物是否为位于规划路径上的直行障碍物；
第二信息获取模块3，用于当判断障碍物为位于规划路径上的直行障碍物，获取车辆的重心位置、安全停车距离和车辆当前速度；
最大加速度确定模块4，用于根据重心位置确定车辆的最大加速度；
避障策略确定模块5，用于根据障碍物信息、最大加速度、安全停车距离和车辆当前速度，确定直行避障策略。
在一种实施方式中，获取车辆的重心位置包括获取车辆预存的重心位置数据，或，获取车辆重量，并根据车辆重量确定车辆的重心位置。
在一种实施方式中，获取车辆重量包括车辆的若干预设测力点分别在车辆启动前和车辆加速启动时的受力数据；
根据车辆重量确定车辆的重心位置，包括：
根据车辆的若干预设测力点分别在车辆启动前和车辆加速启动时的受力数据、以及不同测力点的位置，确定重心位置。
在一种实施方式中，根据重心位置确定车辆的最大加速度包括：
根据重心位置，确定减速时车辆处于倾翻的临界状态下的加速度，作为最大加速度。
在一种实施方式中，直行避障策略确定模块5包括：
避障位置确定单元51，用于确定减速避障的位置；
避障加速度确定单元52，用于确定避障加速度。
其中，避障位置确定单元51，包括：
减速距离确定子单元511，用于根据车辆当前速度和避障加速度，确定车辆执行直行避障策略行驶的减速距离；
避障位置确定子单元512，用于根据障碍物信息、减速距离和安全停车距离确定减速避障的位置，其中，减速避障的位置与障碍物的距离小于减速距离和安全停车距离之和。
在一种实施方式中，还包括：
障碍物距离更新模块6，用于根据障碍物信息的时间戳和车辆的行驶轨迹，实时更新车辆与障碍物的距离；
直行避障策略执行模块7，用于当车辆与障碍物的距离小于减速距离和安全停车距离之和时，采用避障加速度进行减速。
在一种实施方式中，还包括：
旋转避障模块8，用于根据规划路径和障碍物信息，当判断障碍物为旋转障碍物时，执行旋转避障策略；
其中，旋转障碍物包括位于规划路径所规划的旋转半径内的障碍物；
其中，旋转避障策略包括：
如果车辆当前根据规划路径执行旋转，控制车辆停止旋转；
如果车辆还未根据规划路径执行旋转，控制车辆不执行旋转。
本发明实施例各装置中的各模块的功能可以参见上述方法中的对应描述，在此不再赘述。
图9示出根据本发明实施例的车辆避障装置的结构框图。如图9所示，该装置包括：存储器910和处理器920，存储器910内存储有可在处理器920上运行的计算机程序。处理器920执行计算机程序时实现上述实施例中的车辆避障方法。存储器910和处理器920的数量可以为一个或多个。
该装置还包括：
通信接口930，用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。
存储器910可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器910、处理器920和通信接口930独立实现，则存储器910、处理器920和通信接口930可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，PeripheralComponent Interconnect)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended IndustryStandard Architecture)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图9中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器910、处理器920及通信接口930集成在一块芯片上，则存储器910、处理器920及通信接口930可以通过内部接口完成相互间的通信。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例中任一的方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
图10示出本发明实施例还提供的一种车辆的结构示例图，包括上述实施例提供的一种车辆避障装置101。车辆避障装置的具体内容可以参见上述实施例中的相关描述，在此不再赘述。
在一种实施方式中，参见图10，该车辆还包括：
障碍物检测模块102，用于检测障碍物，包括车辆前方障碍物和车身周围的障碍物。障碍物检测模块连接车辆避障装置，车辆避障装置根据障碍物检测模块检测到的数据，获取障碍物信息。
障碍物检测模块102可以包括：激光雷达传感器、超声波雷达传感器、图像采集模块和/或其它传感器。障碍物检测模块的一种设置方式可以参考图4所示。
在一种实施方式中，该车辆还包括测力传感器103，测力传感器103连接车辆避障装置101。测力传感器的一种设置方式可以参考图5所示。测力传感器用于检测车辆启动前和车辆加速启动时的受力情况。车辆避障装置用于从测力传感器获取车辆启动前和车辆加速启动时的受力数据。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种车辆避障方法，其特征在于，包括：
当检测到障碍物时，获取障碍物信息；
根据规划路径和障碍物信息，判断障碍物是否为位于规划路径上的直行障碍物；
当判断障碍物为位于规划路径的直行障碍物时，获取车辆的重心位置、安全停车距离和车辆当前速度；
根据重心位置确定车辆的最大加速度；
根据障碍物信息、最大加速度、安全停车距离和车辆当前速度，确定直行避障策略；
其中，所述获取车辆的重心位置包括：
获取车辆的若干预设测力点分别在车辆启动前和车辆加速启动时的受力数据；
根据车辆的若干预设测力点分别在车辆启动前和车辆加速启动时的受力数据、以及不同测力点的位置，确定重心位置。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，根据重心位置确定车辆的最大加速度包括：
根据重心位置，确定减速时车辆处于倾翻的临界状态下的加速度，作为最大加速度。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，确定直行避障策略包括确定减速避障的位置和避障加速度。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，确定减速避障的位置包括：
根据车辆当前速度和避障加速度，确定车辆执行直行避障策略行驶的减速距离；
根据障碍物信息、减速距离和安全停车距离确定减速避障的位置，其中，减速避障的位置与障碍物的距离小于减速距离和安全停车距离之和。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，还包括：
根据障碍物信息的时间戳和车辆的行驶轨迹，实时更新车辆与障碍物的距离；
当车辆与障碍物的距离小于减速距离和安全停车距离之和时，采用避障加速度进行减速。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于，还包括：
根据规划路径和障碍物信息，当判断障碍物为旋转障碍物时，执行旋转避障策略；其中，旋转障碍物包括位于规划路径所规划的旋转区域的障碍物；
旋转避障策略包括：
如果车辆当前根据规划路径执行旋转，控制车辆停止旋转；
如果车辆还未根据规划路径执行旋转，控制车辆不执行旋转。
7.一种车辆避障装置，其特征在于，包括：
第一信息获取模块，用于当检测到障碍物时，获取障碍物信息；
直行障碍物判断模块，用于根据规划路径和障碍物信息，判断障碍物是否为位于规划路径上的直行障碍物；
第二信息获取模块，用于当判断障碍物为位于规划路径上的直行障碍物，获取车辆的重心位置、安全停车距离和车辆当前速度；其中，获取车辆的重心位置包括：获取车辆的若干预设测力点分别在车辆启动前和车辆加速启动时的受力数据；根据车辆的若干预设测力点分别在车辆启动前和车辆加速启动时的受力数据、以及不同测力点的位置，确定重心位置；
最大加速度确定模块，用于根据重心位置确定车辆的最大加速度；
避障策略确定模块，用于根据障碍物信息、最大加速度、安全停车距离和车辆当前速度，确定直行避障策略。
8.根据权利要求7的装置，其特征在于，根据重心位置确定车辆的最大加速度包括：
根据重心位置，确定减速时车辆处于倾翻的临界状态下的加速度，作为最大加速度。
9.根据权利要求7的装置，其特征在于，直行避障策略确定模块包括：
避障位置确定单元，用于确定减速避障的位置；
避障加速度确定单元，用于确定避障加速度；
其中，避障位置确定单元，包括：
减速距离确定子单元，用于根据车辆当前速度和避障加速度，确定车辆执行直行避障策略行驶的减速距离；
避障位置确定子单元，用于根据障碍物信息、减速距离和安全停车距离确定减速避障的位置，其中，减速避障的位置减速避障的位置与障碍物的距离小于减速距离和安全停车距离之和。
10.根据权利要求9的装置，其特征在于，还包括：
障碍物距离更新模块，用于根据障碍物信息的时间戳和车辆的行驶轨迹，实时更新车辆与障碍物的距离；
直行避障策略执行模块，用于当车辆与障碍物的距离小于减速距离和安全停车距离之和时，采用避障加速度进行减速。
11.根据权利要求7的装置，其特征在于，还包括：
旋转避障模块，用于根据规划路径和障碍物信息，当判断障碍物为旋转障碍物时，执行旋转避障策略；
其中，旋转障碍物包括位于规划路径所规划的旋转半径内的障碍物；
其中，旋转避障策略包括：
如果车辆当前根据规划路径执行旋转，控制车辆停止旋转；
如果车辆还未根据规划路径执行旋转，控制车辆不执行旋转。
12.一种车辆避障装置，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如权利要求1至6中任一项的方法。
13.一种车辆，其特征在于，包括权利要求7至11任一项的车辆避障装置。
14.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项的方法。
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