CN113978479A - 控制车辆自动驾驶的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例公开了一种控制车辆自动驾驶的方法和装置，其中，该方法包括：基于自动驾驶起始位置和目标位置，确定车辆进行自动驾驶的目标区域；获取目标区域内的障碍物信息和车辆的车身尺寸参数；基于目标区域内的障碍物信息和车身尺寸参数，确定距离目标位置预设距离的直线行车起始位置；基于自动驾驶起始位置、直线行车起始位置、目标区域内的障碍物信息和车身尺寸参数进行轨迹规划，得到从自动驾驶起始位置到直线行车起始位置的第一规划轨迹；基于直线行车起始位置和目标位置，确定第二规划轨迹；基于第一规划轨迹和第二规划轨迹，驱动车辆。本公开实施例可以提升自动驾驶车辆穿过狭小空间和自动泊车的精确性。
Description
技术领域
本公开涉及辅助驾驶技术领域，尤其是一种控制车辆自动驾驶的方法和装置。
背景技术
自动驾驶是通过人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位***协同合作，让车辆可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作车辆。
在一些特殊场景，例如车辆在狭小区域内进行自动驾驶的场景或者自动泊车的场景，如何通过自动驾驶技术准确地控制车辆，是一个亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，提出了本公开。本公开的实施例提供了一种控制车辆自动驾驶的方法和装置。
根据本公开实施例的第一方面，提供了一种控制车辆自动驾驶的方法，包括：
基于自动驾驶起始位置和目标位置，确定车辆进行自动驾驶的目标区域；
获取所述目标区域内的障碍物信息和所述车辆的车身尺寸参数；
基于所述目标区域内的障碍物信息和所述车身尺寸参数，确定距离所述目标位置预设距离的直线行车起始位置；
基于所述自动驾驶起始位置、所述直线行车起始位置、所述目标区域内的障碍物信息和所述车身尺寸参数进行轨迹规划，得到从所述自动驾驶起始位置到所述直线行车起始位置的第一规划轨迹；
基于所述直线行车起始位置和所述目标位置，确定第二规划轨迹；
基于所述第一规划轨迹和所述第二规划轨迹，驱动所述车辆。
根据本公开实施例的第二方面，提供了一种控制车辆自动驾驶的装置，包括：
第一确定模块，用于基于自动驾驶起始位置和目标位置，确定车辆进行自动驾驶的目标区域；
获取模块，用于获取所述目标区域内的障碍物信息和所述车辆的车身尺寸参数；
第二确定模块，用于基于所述目标区域内的障碍物信息和所述车身尺寸参数，确定距离所述目标位置预设距离的直线行车起始位置；
轨迹规划模块，用于基于所述自动驾驶起始位置、所述直线行车起始位置、所述目标区域内的障碍物信息和所述车身尺寸参数进行轨迹规划，得到从所述自动驾驶起始位置到所述直线行车起始位置的第一规划轨迹；所述轨迹规划模块还用于基于所述直线行车起始位置和所述目标位置，确定第二规划轨迹；
车辆控制模块，用于基于所述第一规划轨迹和所述第二规划轨迹，驱动所述车辆。
根据本公开实施例的第三方面，提供了一种车辆，包括上述第二方面的控制车辆自动驾驶的装置。
根据本公开实施例的第四方面，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，所述计算机程序用于执行上述第一方面所述的控制车辆自动驾驶的方法。
根据本公开实施例的第五方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述第一方面所述的控制车辆自动驾驶的方法。
基于本公开上述实施例控制车辆自动驾驶的方法和装置，在本实施例中，基于自动驾驶起始位置和目标位置确定车辆自动驾驶时的目标区域，然后基于目标区域内的障碍物信息和车辆的尺寸参数确定位于目标位置附近，且通过直向行驶即可到达目标位置的直线行车起始位置；基于自动驾驶起始位置、直线行车起始位置、目标区域内的障碍物信息和车身尺寸参数进行轨迹规划，生成从自动驾驶起始位置到直线行车起始位的第一规划轨迹，以及从直线行车起始位置到目标位置的第二规划轨迹。在轨迹规划完成后，控制车辆按照第一规划轨迹和第二规划轨迹进行自动驾驶。本公开实施例适用于自动驾驶车辆穿过狭小空间和自动泊车，尤其适用于在车库中的边角位置进行自动泊车，或者在目标停车位附近有很多障碍物时的自动泊车。此外，本公开实施例中的规划轨迹是基于自动驾驶起始位置，以及位于目标位置附近、仅通过直向行驶即可到达目标位置的直线行车起始位置生成的，在直线行车阶段的角度参考量恒定，车辆控制就有更多的调整和修正空间，从而可以提升自动驾驶车辆穿过狭小空间和自动泊车的精确性。
下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
通过结合附图对本公开实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本公开实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1是本公开一个实施例中控制车辆自动驾驶的方法的流程示意图；
图2是本公开一个示例中进行自动驾驶起始位置和目标位置的示意图；
图3是本公开一个示例中与图2对应的目标区域的示意图；
图4是本公开一个示例中规划轨迹的示意图；
图5是本公开另一个示例中与图2对应的目标区域的示意图；
图6是本公开一个实施例中步骤S3的流程示意图；
图7是本公开一个示例中车辆穿过狭小空间时的允许通行角度的示意图；
图8是本公开一个实施例中步骤S5的流程示意图；
图9是本公开一个示例中对子轨迹生成预瞄点的示意图；
图10是本公开一个实施例中控制车辆自动驾驶的装置的结构框图；
图11是本公开一个实施例中第二确定模块300的结构框图；
图12是本公开一个实施例中车辆控制模块500的结构框图；
图13是本公开另一个实施例中控制车辆自动驾驶的装置的结构框图；
图14是本公开一示例性实施例提供的电子设备的结构图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述根据本公开的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是本公开的全部实施例，应理解，本公开不受这里描述的示例实施例的限制。
应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
本领域技术人员可以理解，本公开实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
还应理解，在本公开实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。
还应理解，对于本公开实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。
另外，本公开中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本公开中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还应理解，本公开对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本公开实施例可以应用于终端设备、计算机***、服务器等电子设备，其可与众多其它通用或专用计算***环境或配置一起操作。适于与终端设备、计算机***、服务器等电子设备一起使用的众所周知的终端设备、计算***、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机***、服务器计算机***、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的***、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机***﹑大型计算机***和包括上述任何***的分布式云计算技术环境，等等。
终端设备、计算机***、服务器等电子设备可以在由计算机***执行的计算机***可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机***/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算***存储介质上。
示例性方法
图1是本公开一个实施例中控制车辆自动驾驶的方法的流程示意图。本实施例可应用在电子设备上，如图1所示，包括如下步骤：
S1：基于自动驾驶起始位置和目标位置，确定车辆进行自动驾驶的目标区域。
在本实施例中，自动驾驶起始位置可以是某个时刻车辆的当前位置。自动驾驶起始位置也可以是在自动驾驶辅助***中的一个指定位置，由驾驶员或自动驾驶辅助***驱动车辆行驶至自动驾驶起始位置。目标位置可以是目标停车位中的一个位置点，当车辆摆正车身后停在该位置点时，可以认为车辆准确地停在目标停车位中，这种情况适用于自动泊车的场景。目标位置也可以是在自动驾驶辅助***中的一个指定位置，例如在目标停车位中的一个位置点，当车辆摆正车身后停在该位置点时，可以认为车辆准确地停在目标停车位中，这种情况适用于自动泊车的场景。再例如目标位置也可以位于狭窄通道后方的一个位置点，当车辆摆正车身后停在该位置点时，可以认为车辆已经驶过该狭窄通道。
图2是本公开一个示例中进行自动驾驶起始位置和目标位置的示意图。如图2所示，在本示例中，自动驾驶起始位置为BP，目标位置为FP，斜线方格为柱子，V1、V2和V3为3辆车。由于在自动驾驶起始位置BP和目标位置FP附近存在障碍物，因此由驾驶员控制车辆从自动驾驶起始位置BP行驶至目标位置FP存在一定难度，此时可以通过自动驾驶辅助***控制车辆从自动驾驶起始位置BP行驶到目标位置FP。
图3是本公开一个示例中与图2对应的目标区域的示意图。如图3所示，可以根据自动驾驶起始位置BP和目标位置FP确定目标区域。在本示例中，目标区域包括以自动驾驶起始位置BP和目标位置FP为对角顶点的矩形区域，该目标区域是否存在障碍物对车辆自动驾驶的进行轨迹规划存在影响。
需要说明的是，目标区域还可以是其他范围的区域，但目标区域内需要包括自动驾驶起始位置BP和目标位置FP。
S2：获取目标区域内的障碍物信息和车辆的车身尺寸参数。其中，障碍物信息包括可移动的障碍物信息和不可移动的障碍物信息。可移动的障碍物信息例如可以包括处于移动状态的车辆信息或行人信息。不可移动的障碍物信息可以包括墙体信息、柱子信息、处于停止状态的车辆信息，等等。车身尺寸参数包括车辆的长度和宽度，还可以包括车辆的高度。
S3：基于目标区域内的障碍物信息和车身尺寸参数，确定距离目标位置预设距离的直线行车起始位置。
具体地，为了保证车辆可以从自动驾驶起始位置BP准确行驶至目标位置FP，在目标位置FP附近，选择一个距离目标位置FP预设距离，且可以控制车辆直线行驶至目标位置FP的位置作为直线行车起始位置。其中，预设距离可以根据车辆长度而定。
预设距离设置的越大，则对车辆从直线行车起始位置行驶到目标位置的直线行车阶段越有利(因为在直线行车阶段车辆就可以有更多的调整和修正空间)，但是对从自动驾驶起始位置为BP到直线行车起始位置的轨迹规划限制越多(因为随着预设距离的逐渐增大，从自动驾驶起始位置为BP到直线行车起始位置之间的范围逐渐变小，用于轨迹规划的空间越来越小)。
预设距离设置的越小，则对车辆从直线行车起始位置行驶到目标位置的直线行车阶段越不利(因为在直线行车阶段车辆的调整和修正空间越小)，但是对从自动驾驶起始位置为BP到直线行车起始位置的轨迹规划越有利(因为随着预设距离的逐渐减小，从自动驾驶起始位置为BP到直线行车起始位置之间的范围逐渐增大，用于轨迹规划的空间越来越大)。
在本公开的一个示例中，当车辆长度小于5米时，预设距离可以取0.5m至2m中的一个数值；当车辆长度大于等于5米时，预设距离可以取1m至3m中的一个数值。直线行车起始位置根据目标区域内的障碍物信息和车身尺寸参数而定，例如可以选择目标位置FP附近障碍物较少且车身可以直行通过的一个位置作为直线行车起始位置。
S4：基于自动驾驶起始位置、直线行车起始位置、目标区域内的障碍物信息和车身尺寸参数进行轨迹规划，得到从自动驾驶起始位置到直线行车起始位置的第一规划轨迹。
图4是本公开一个示例中规划轨迹的示意图。如图4所示，基于自动驾驶起始位置BP、直线行车起始位置TR4、目标区域内的障碍物信息和车身尺寸参数进行轨迹规划，得到从自动驾驶起始位置到直线行车起始位置的第一规划轨迹。在本示例中，第一规划轨迹包括：从自动驾驶起始位置BP直线行驶到第一目标点TR1的第一子轨迹、从第一目标点TR1左转行驶到第二目标点TR2的第二子轨迹、从第二目标点TR2向左后方向倒车行驶至第三目标点TR3的第三子轨迹，以及从第三目标点TR3向右前方行驶至直线行车起始位置TR4的第四子轨迹。其中，进行规划轨迹时，在根据障碍物信息和车身尺寸参数保证车辆不碰撞障碍物的前提下，可以按照子轨迹数量最少的标准生成第一规划轨迹。其中，从自动驾驶起始位置BP行驶到第二目标点TR2之间，车辆一直使用前进挡。本领域技术人员可以将从自动驾驶起始位置BP直线行驶到第一目标点TR1的第一子轨迹、以及从第一目标点TR1左转行驶到第二目标点TR2的第二子轨迹，合并成一个子轨迹。本示例将自动驾驶起始位置BP和第二目标点TR2之间分为第一子轨迹和第二子轨迹，是通过分离直线行驶阶段(即第一子轨迹)和转弯行驶阶段(即第二子轨迹)，可以提升分段控制的精确性，但本领域及人员也可以将其合并为一个子轨迹。
需要说明的是，图4所示的示例为针对车辆自动泊车时的示例，对于控制车辆通过狭小空间的场景，本领域技术人员可以采用类似图4的方式进行轨迹规划。
S5：基于直线行车起始位置和目标位置，确定第二规划轨迹。
请继续参考图4，在本示例中，第二规划规划轨迹的起点为直线行车起始位置TR4，终点为目标位置FP。
S6：基于第一规划轨迹和第二规划轨迹，驱动车辆。
在本实施例中，基于自动驾驶起始位置和目标位置确定车辆自动驾驶时的目标区域，然后基于目标区域内的障碍物和车辆的尺寸参数确定位于目标位置附近，且通过直向行驶即可到达目标位置的直线行车起始位置；基于自动驾驶起始位置、直线行车起始位置、目标区域内的障碍物信息和车身尺寸参数进行轨迹规划，生成从自动驾驶起始位置到直线行车起始位的第一规划轨迹，以及从直线行车起始位置到目标位置的第二规划轨迹。在轨迹规划完成后，控制车辆按照第一规划轨迹和第二规划轨迹进行自动驾驶。本公开实施例适用于自动驾驶车辆穿过狭小空间和自动泊车，尤其适用于在车库中的边角位置进行自动泊车，或者在目标停车位附近有很多障碍物时的自动泊车。此外，本公开实施例中的规划轨迹是基于自动驾驶起始位置，以及位于目标位置附近、仅通过直向行驶即可到达目标位置的直线行车起始位置生成的，在直线行车阶段的角度参考量恒定，车辆控制就有更多的调整和修正空间，从而可以提升自动驾驶车辆穿过狭小空间和自动泊车的精确性。
在本公开的一个实施例中，步骤S1具体包括：基于自动驾驶起始位置、目标位置和车辆的最小转弯半径，确定目标区域。
图5是本公开另一个示例中与图2对应的目标区域的示意图。如图5所示，由于在进行路径规划时需要躲避障碍物，在以自动驾驶起始位置BP和目标位置FP为对角顶点的矩形区域内可能难以进行合理的路径规划，因此本示例将自动驾驶起始位置BP与目标位置FP之间连线中点O作为目标区域的矩形中心点，以自动驾驶起始位置BP与目标位置FP的在第一方向上的投影点距离与2*K*R之和作为目标区域的一条边长，且以自动驾驶起始位置BP与目标位置FP的在第二方向上的投影点的距离与2*K*R之和作为目标区域的另一条边长，最终得到以BP’和FP’为对角顶点的矩形区域，作为目标区域。其中，第一方向与第二方向相互垂直。R为车辆的最小转弯半径，例如车辆在3km/h时的最小转弯半径。K为系数且K是一个常数，例如K∈(0,2]。当K取2时，可以允许从目标位置FP在FP’所在的竖直边上的投影点，按照车辆掉头行驶的方式进行轨迹规划，从而对轨迹规划增加了更多的选择性。
在本实施例中，基于自动驾驶起始位置、目标位置和车辆的最小转弯半径，可以确定出合理的目标区域，便于后续步骤进行更合理的路径规划。
图6是本公开一个实施例中步骤S3的流程示意图。如图3所示，步骤S3包括：
S3-1：从目标区域内的障碍物信息中获取目标位置的附近障碍物信息。其中，附近障碍物信息可以包括目标位置附近预设范围内的障碍物信息，例如目标位置附近5米内的障碍物信息。
S3-2：基于目标位置的附近障碍物信息和车身尺寸参数，确定直线行车起始位置。
具体地，直线行车起始位置的选择可以根据具体场景而定。
在图3所示的示例中，当目标位置为目标停车位中的位置时，可以基于自动驾驶起始位置和目标位置之间的相对位置关系和目标停车位的车辆停靠方向，结合目标位置的附近障碍物信息确定直线行车起始位置。在自动驾驶起始位置BP与目标位置FP之间的矩形区域内，可以在矩形区域上连接目标位置FP两条边上选择目标点，再结合目标停车位的车辆停靠方向，则需要在图3所示的竖直方向上选择直线行车起始位置。此外，直线行车起始位置还需要根据附近障碍物信息进行具体确定，最终在图4所示的示例中，确定出直线行车起始位置TR4，位于目标停车位中目标位置FP的正前方。
图7是本公开一个示例中车辆穿过狭小空间时的允许通行角度的示意图。如图7所示，对于车辆穿过狭小空间的场景，可以根据车辆穿过狭小空间H时的允许通行角度θ，结合目标区域的障碍物信息以及车身尺寸参数信息，确定直线行车起始位置。
在本实施例中，根据目标位置的附近障碍物信息和车身尺寸参数，可以合理的确定出直线行车起始位置，便于后续步骤进行合理的轨迹规划。
图8是本公开一个实施例中步骤S5的流程示意图。如图8所示，在本公开的一个实施例中，第一规划轨迹包括多个子轨迹，多个子轨迹中的相邻子轨迹首尾相连。则步骤S5包括：
S5-1：基于多个子轨迹中每个子轨迹的规划行驶方向和每个子轨迹的曲率，对每个子轨迹的终点虚拟延长预设距离生成每个子轨迹的终点停车位置预瞄点。
图9是本公开一个示例中对子轨迹生成预瞄点的示意图。如图9所示，在本示例中，第一规划轨迹包括：从自动驾驶起始位置BP直线行驶到第一目标点TR1的第一子轨迹，以及从第一目标点TR1左转行驶到第二目标点TR2的第二子轨迹。针对第一子轨迹的终点TR1，按照第一子轨迹的曲率延长预设距离生成第一终点停车位置预瞄点VP1。针对第二子轨迹的终点TR2，按照第二子轨迹的曲率延长预设距离生成第二终点停车位置预瞄点VP2。对于第一规划轨迹中的其他子轨迹，按照第一子轨迹和第二子轨迹相同地方式，生成相应的终点停车位置预瞄点。
S5-2：基于多个子轨迹和每个子轨迹的终点停车位置预瞄点，分段驱动车辆，以使车辆行驶至直线行车起始位置。
具体地，获取第一规划轨迹中与当前位置匹配，且行车方向也匹配的子轨迹。请参考图4和图9，例如当车辆处于自动驾驶起始位置BP时，选择第一子轨迹，采用预瞄点的方式，基于第一子轨迹驱动车辆从自动驾驶起始位置BP行驶到第一目标点TR1，然后采用同样的基于预瞄点的控制方式，依次驱动车辆行驶到第二目标点TR2、第三目标点TR3和直线行车起始位置TR4。
S5-3：基于第二规划轨迹驱动车辆，以使车辆行驶至目标位置。
请参考图4，可以采用预瞄点的方式生成目标位置FP的终点停车位置预瞄点，第二规划轨迹驱动车辆按照从直线行车起始位置TR4行驶到目标位置FP。
在本实施例中，对每个子轨迹生成终点停车位置预瞄点，基于预瞄点的方式可以提升车辆停在每个子轨迹终点位置的准确性，进而可以提升自动驾驶的精确性，避免因车辆大幅偏离规划轨迹导致的车辆位置调整或重新规划轨迹，用户体验好。
在本公开的一个实施例中，在执行步骤S5的过程中，还包括：在车辆的加速过程中，如果车辆的当前车速大于等于预设车速，则根据当前车速与目标车速之间的差值进行反向积分处理，以使车辆的车速小于等于目标车速。其中，预设车速小于目标车速，反向积分处理为比例积分微分控制中的积分项符号取反。
具体地，在基于第一规划轨迹和第二规划轨迹精确驱动车辆的过程中，会对车辆进行加速和减速。为了保证驱动车辆的过程中车速不会超过目标车速，因此在车辆加速过程中，当车辆的当前车速大于等于预设车速时，例如目标车速为3km/h，预设车速为2km/h时，即当车辆加速至2km/h开始，通过当前车速与目标车速之间的差值进行反向积分处理，可以使车辆的车速小于等于目标车速。
通常情况在车辆自动驾驶时，采用如下比例积分微分控制：
其中，Kp*e(k)是比例项，
是积分项，Kd*(e(k)-e(k-1))是微分项，分别对应比例系数Kp、积分系数Ki和微分系数Kd，e(k)代表第k时刻的误差，e(k-1)代表第k-1时刻的误差。
在本实施例中，采用改进的车速控制方法，具体公式如下：
在本实施例中，在驱动车辆按照第一规划轨迹和第二规划轨迹行驶时，在预定车速加速到目标车速期间通过反向积分处理使积分项符号取反，从而能够得出与误差值变化趋势相反的控制量，让车辆克服怠速特性能够保持在一个低于怠速的速度，大幅提升车辆控制精度和稳定性。
在本公开的一个实施例中，在执行步骤S5的过程中，还包括：监测目标区域内的障碍物信息；响应于目标区域内的障碍物信息发生变化，按照重新规划的轨迹驱动车辆或控制车辆停车。
具体地，在驱动车辆按照第一规划轨迹和第二规划轨迹行驶的过程中，如果监测到目标区域内的障碍物信息发生变化，例如目标区域内原有障碍物的位置发生变化(例如目标区域内的原有车辆改变了位置)、目标区域的内原有障碍物的尺寸发生变化(例如目标区域内的原有车辆打开了车门)，或目标区域内出现了新的障碍物(例如新进入目标区域内的行人或动物)，则可以根据车辆当前位置和目标位置重新规划轨迹，然后按照重新规划的轨迹驱动车辆，或者控制车辆停车。
在一种可选的方式中，在驱动车辆按照第一规划轨迹和第二规划轨迹行驶的过程中，如果基于监测到目标区域内的障碍物信息确定目标区域内新出现了可移动障碍物(例如行人或动物)时，可以控制车辆暂时停车；在监测到新出现的可移动障碍物离开目标区域，或者新出现的可移动障碍物离开未驶过的规划轨迹的所在区域后，按照未驶过的规划轨迹继续驱动车辆。
在本公开的一个实例中，目标区域如图3所示，第一规划轨迹和第二规划轨迹如图4所示。当车辆行驶到第三目标点TR3与直线行车起始位置TR4之间的某个位置时，如果监测到目标区域内新出现了可移动障碍物时，例如监测到在某个时刻，位于以第三目标点TR3和目标位置FR为对角顶点的矩形区域内新出现了行人或动物时，则可以控制车辆暂时停车。在监测到新出现的可移动障碍物离开目标区域，或者监测到新出现的可移动障碍物离开未驶过的第四子轨迹(从第三目标点TR3到直线行车起始位置TR4的轨迹)的所在区域和第二规划轨迹(从直线行车起始位置TR4到目标位置FP的轨迹)的所在区域后，按照未驶过的规划轨迹继续驱动车辆。在实施例中，在基于第一规划轨迹和第二规划轨迹驱动车辆的过程中，如果监测到目标区域内的障碍物信息发生变化，则可以根据变化后的障碍物信息重新规划轨迹，按照重新规划的轨迹驱动车辆，使得车辆最终停在目标位置，实现车辆自动驾驶时的动态调整。此外，在基于第一规划轨迹和第二规划轨迹驱动车辆的过程中，如果监测到目标区域内的障碍物信息发生变化时，也可以控制车辆停车，例如当目标区域内新出现了可移动障碍物时，控制车辆暂时停车，提升自动驾驶时的安全性，在监测到新出现的可移动障碍物离开目标区域，或者监测到新出现的可移动障碍物离开未驶过的规划轨迹的所在区域后，按照原有规划轨迹继续驱动车辆。
在本公开的一个实施中，在执行步骤S5的过程中，还包括：基于方向盘的转角、车辆的行驶方向和刹车踏板的开度，控制车辆的灯光。
示例性地，若方向盘的转角表示车辆正在左转时，控制左转向灯照明。若车辆行驶方向表示车辆正在倒车时，控制倒车灯照明。若刹车踏板的开度表示车辆正在刹车，则控制刹车灯照明。
在本实施例中，在驱动车辆的过程中，可以根据车辆方向盘的转角、车辆的行驶方向和刹车踏板的开度，自动控制灯光，从而可以对其他车辆或行人进行提示，提升安全性高。
本公开实施例提供的任一种控制车辆自动驾驶的方法可以由任意适当的具有数据处理能力的设备执行，包括但不限于：终端设备和服务器等。或者，本公开实施例提供的任一种控制车辆自动驾驶的方法可以由处理器执行，如处理器通过调用存储器存储的相应指令来执行本公开实施例提及的任一种控制车辆自动驾驶的方法。下文不再赘述。
示例性装置
图10是本公开一个实施例中控制车辆自动驾驶的装置的结构框图。如图10所示，控制车辆自动驾驶的装置包括：第一确定模块100、获取模块200、第二确定模块300、轨迹规划模块400和车辆控制模块500。
其中，第一确定模块100用于基于自动驾驶起始位置和目标位置，确定车辆进行自动驾驶的目标区域；获取模块200用于获取所述目标区域内的障碍物信息和所述车辆的车身尺寸参数；第二确定模块300用于基于所述目标区域内的障碍物信息和所述车身尺寸参数，确定距离所述目标位置预设距离的直线行车起始位置；轨迹规划模块400用于基于所述自动驾驶起始位置、所述直线行车起始位置、所述目标区域内的障碍物信息和所述车身尺寸参数进行轨迹规划，得到从所述自动驾驶起始位置到所述直线行车起始位置的第一规划轨迹；所述轨迹规划模块400还用于基于所述直线行车起始位置和所述目标位置，确定第二规划轨迹；车辆控制模块500用于基于所述第一规划轨迹和所述第二规划轨迹，驱动所述车辆。
在本公开的一个实施例中，第一确定模块100用于基于所述自动驾驶起始位置、所述目标位置和所述车辆的最小转弯半径，确定所述目标区域。
图11是本公开一个实施例中第二确定模块300的结构框图。如图11所示，第二确定模块300包括：
获取单元310，用于从所述目标区域内的障碍物信息中获取所述目标位置的附近障碍物信息；
确定单元320，用于基于所述目标位置的附近障碍物信息和所述车身尺寸参数，确定所述直线行车起始位置。
图12是本公开一个实施例中车辆控制模块500的结构框图。如图12所示，在本公开的一个实施例中，第一规划轨迹包括多个子轨迹，所述多个子轨迹中的相邻子轨迹首尾相连；则车辆控制模块500包括：
预瞄点生成单元510，用于基于所述多个子轨迹中每个子轨迹的规划行驶方向和每个子轨迹的曲率，对每个子轨迹的终点虚拟延长预设距离生成每个子轨迹的终点停车位置预瞄点；
驱动单元520，用于基于所述多个子轨迹和所述每个子轨迹的终点停车位置预瞄点，分段驱动所述车辆，以使所述车辆行驶至所述直线行车起始位置；所述驱动单元还用于基于第二规划轨迹驱动所述车辆，以使所述车辆行驶至所述目标位置。
在本公开的一个实施例中，所述驱动单元520还用于在所述车辆的加速过程中，如果所述车辆的当前车速大于等于预设车速，则根据所述当前车速与目标车速之间的差值进行反向积分处理，以使所述车辆的车速小于等于所述目标车速；其中，所述预设车速小于所述目标车速，所述反向积分处理为比例积分微分控制中的积分项符号取反。
在本公开的一个实施例中，获取单元200还用于监测所述目标区域内的障碍物信息；车辆控制模块500还用于响应于所述目标区域内的障碍物信息发生变化，按照重新规划的轨迹驱动所述车辆或控制所述车辆停车。
图13是本公开另一个实施例中控制车辆自动驾驶的装置的结构框图。如图13所示，控制车辆自动驾驶的还包括：
灯光控制模块600，用于基于方向盘的转角、所述车辆的行驶方向和刹车踏板的开度，控制所述车辆的灯光。
需要说明的是，本公开实施例的控制车辆自动驾驶的装置的具体实施方式与本公开实施例的控制车辆自动驾驶的方法的具体实施方式类似，具体参见控制车辆自动驾驶的方法部分的描述，为了减少冗余，不作赘述。
示例性电子设备
下面，参考图14来描述根据本公开实施例的电子设备。如图14所示，电子设备包括一个或多个处理器10和存储器20。
处理器10可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。
存储器20可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器10可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本公开的各个实施例的控制车辆自动驾驶的方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。
在一个示例中，电子设备还可以包括：输入装置30和输出装置40。该输入设备13可以包括例如键盘、鼠标等等。该输出装置40可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出设备40可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然，为了简化，图14中仅示出了该电子设备中与本公开有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备还可以包括任何其他适当的组件。
示例性计算机可读存储介质
除了上述方法和设备以外，本公开的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种实施例的控制车辆自动驾驶的方法中的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外，本公开的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种实施例的控制车辆自动驾驶的方法中的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。
本说明书中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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于***实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，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。
本公开中涉及的器件、装置、设备、***的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、***。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
可能以许多方式来实现本公开的方法和装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。
还需要指出的是，在本公开的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (10)
1.一种控制车辆自动驾驶的方法，包括：
基于自动驾驶起始位置和目标位置，确定车辆进行自动驾驶的目标区域；
获取所述目标区域内的障碍物信息和所述车辆的车身尺寸参数；
基于所述目标区域内的障碍物信息和所述车身尺寸参数，确定距离所述目标位置预设距离的直线行车起始位置；
基于所述自动驾驶起始位置、所述直线行车起始位置、所述目标区域内的障碍物信息和所述车身尺寸参数进行轨迹规划，得到从所述自动驾驶起始位置到所述直线行车起始位置的第一规划轨迹；
基于所述直线行车起始位置和所述目标位置，确定第二规划轨迹；
基于所述第一规划轨迹和所述第二规划轨迹，驱动所述车辆。
2.根据权利要求1所述的控制车辆自动驾驶的方法，其中，所述基于自动驾驶起始位置和目标位置，确定车辆进行自动驾驶的目标区域，包括：
基于所述自动驾驶起始位置、所述目标位置和所述车辆的最小转弯半径，确定所述目标区域。
3.根据权利要求1所述的控制车辆自动驾驶的方法，所述基于所述目标区域内的障碍物信息和所述车身尺寸参数，确定距离所述目标位置预设距离的直线行车起始位置，包括：
从所述目标区域内的障碍物信息中获取所述目标位置的附近障碍物信息；
基于所述目标位置的附近障碍物信息和所述车身尺寸参数，确定所述直线行车起始位置。
4.根据权利要求1所述的控制车辆自动驾驶的方法，其中，所述第一规划轨迹包括多个子轨迹，所述多个子轨迹中的相邻子轨迹首尾相连；
所述基于所述第一规划轨迹和所述第二规划轨迹，驱动所述车辆，包括：
基于所述多个子轨迹中每个子轨迹的规划行驶方向和每个子轨迹的曲率，对每个子轨迹的终点虚拟延长预设距离生成每个子轨迹的终点停车位置预瞄点；
基于所述多个子轨迹和所述每个子轨迹的终点停车位置预瞄点，分段驱动所述车辆，以使所述车辆行驶至所述直线行车起始位置；
基于第二规划轨迹驱动所述车辆，以使所述车辆行驶至所述目标位置。
5.根据权利要求1或4所述的控制车辆自动驾驶的方法，在所述基于所述第一规划轨迹和所述第二规划轨迹，驱动所述车辆的过程中，还包括：
在所述车辆的加速过程中，如果所述车辆的当前车速大于等于预设车速，则根据所述当前车速与目标车速之间的差值进行反向积分处理，以使所述车辆的车速小于等于所述目标车速；其中，所述预设车速小于所述目标车速，所述反向积分处理为比例积分微分控制中的积分项符号取反。
6.根据权利要求1或4所述的控制车辆自动驾驶的方法，其中，在所述基于所述第一规划轨迹和所述第二规划轨迹，驱动所述车辆的过程中，还包括：
监测所述目标区域内的障碍物信息；
响应于所述目标区域内的障碍物信息发生变化，按照重新规划的轨迹驱动所述车辆或控制所述车辆停车。
7.根据权利要求1或4所述的控制车辆自动驾驶的方法，其中，在所述基于所述第一规划轨迹和所述第二规划轨迹，驱动所述车辆的过程中，还包括：
基于方向盘的转角、所述车辆的行驶方向和刹车踏板的开度，控制所述车辆的灯光。
8.一种控制车辆自动驾驶的装置，包括：
第一确定模块，用于基于自动驾驶起始位置和目标位置，确定车辆进行自动驾驶的目标区域；
获取模块，用于获取所述目标区域内的障碍物信息和所述车辆的车身尺寸参数；
第二确定模块，用于基于所述目标区域内的障碍物信息和所述车身尺寸参数，确定距离所述目标位置预设距离的直线行车起始位置；
轨迹规划模块，用于基于所述自动驾驶起始位置、所述直线行车起始位置、所述目标区域内的障碍物信息和所述车身尺寸参数进行轨迹规划，得到从所述自动驾驶起始位置到所述直线行车起始位置的第一规划轨迹；所述轨迹规划模块还用于基于所述直线行车起始位置和所述目标位置，确定第二规划轨迹；
车辆控制模块，用于基于所述第一规划轨迹和所述第二规划轨迹，驱动所述车辆。
9.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-7任一所述的控制车辆自动驾驶的方法。
10.一种电子设备，所述电子设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述权利要求1-7任一所述的控制车辆自动驾驶的方法。
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