自动驾驶车辆的速度规划方法、装置和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提出一种自动驾驶车辆的速度规划方法、装置和存储介质。该方法包括：在自动驾驶车辆需要经过障碍物的情况下，为所述自动驾驶车辆生成多条待选速度轨迹，所述待选速度轨迹包括规划时间范围内的多个时间点对应的待选速度；对于每条所述待选速度轨迹，根据所述自动驾驶车辆与所述障碍物的最小横向间距，设置所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的期望速度；并根据各所述时间点对应的所述待选速度和所述期望速度，计算所述待选速度轨迹的代价函数值；选取代价函数值最小的待选速度轨迹，作为所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的规划速度轨迹。本发明专利技术实施例可以为自动驾驶车辆规划合理准确的速度轨迹，保证在经过障碍物时保持足够的区间。

Velocity Planning Method, Device and Storage Medium for Autopilot Vehicles

The embodiment of the present invention provides a speed planning method, device and storage medium for an automatic driving vehicle. The method includes: generating a plurality of speed trajectories to be selected for the automatic driving vehicle when it needs to pass through obstacles, and the speed trajectories to be selected include the speed corresponding to a plurality of time points within the planned time range; for each speed trajectory to be selected, according to the minimum transverse distance between the automatic driving vehicle and the obstacle, setting the location of the trajectory. The desired speed of an automobile passing through the obstacle is described; the cost function value of the trajectory is calculated according to the desired speed and the desired speed corresponding to each time point; and the trajectory of the trajectory with the minimum value of the cost function is selected as the planned speed trajectory of the automobile passing through the obstacle. The embodiment of the invention can plan a reasonable and accurate speed track for an automatic driving vehicle and ensure that sufficient intervals are maintained when passing through obstacles.

【技术实现步骤摘要】
自动驾驶车辆的速度规划方法、装置和存储介质
本专利技术涉及自动驾驶
，尤其涉及一种自动驾驶车辆的速度规划方法、装置和存储介质。
技术介绍
自动驾驶车辆包括以自动驾驶模式运行(例如，无人驾驶)的车辆。自动驾驶车辆可以将驾驶员从一些驾驶相关的职责中解放出来，实现在最少人机交互的情况下行驶。自动驾驶车辆在行驶过程中，遇到前方出现的障碍物，可能需要从该障碍物旁边经过。这种情况下，需要为其进行轨迹规划，包括速度规划。如果速度规划不合理，将会降低乘客的心理安全感和舒适度，甚至导致交通事故的发生。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种自动驾驶车辆的速度规划方法、装置和存储介质，以解决现有技术中的一个或多个技术问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种自动驾驶车辆的速度规划方法，包括：在自动驾驶车辆需要经过障碍物的情况下，为所述自动驾驶车辆生成多条待选速度轨迹，所述待选速度轨迹包括规划时间范围内的多个时间点对应的待选速度；对于每条所述待选速度轨迹，根据所述自动驾驶车辆与所述障碍物的最小横向间距，设置所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的期望速度；并根据各所述时间点对应的所述待选速度和所述期望速度，计算所述待选速度轨迹的代价函数值；选取代价函数值最小的待选速度轨迹，作为所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的规划速度轨迹。在一种实施方式中，根据所述多个时间点对应的所述期望速度和所述待选速度，计算所述待选速度轨迹的代价函数值，包括：计算每个所述时间点对应的代价函数值；将每个所述时间点对应的代价函数值累加，得到所述待选速度轨迹的代价函数值。在一种实施方式中，计算每个所述时间点对应的代价函数值，包括：在路径时间坐标系中，根据所述待选速度轨迹，生成对应的行驶路径轨迹，所述路径时间坐标系的横轴和纵轴分别为时间和位置，所述行驶路径轨迹包括所述多个时间点对应的待选位置；将所述障碍物的轮廓轨迹映射至所述路径时间坐标系中，得到所述障碍物的映射轨迹带；确定所述时间点对应的所述待选位置是否落入所述映射轨迹带；如果所述待选位置落入所述映射轨迹带，则所述时间点对应的代价函数值为0。在一种实施方式中，计算每个所述时间点对应的代价函数值，包括：如果所述待选位置未落入所述映射轨迹带，则根据公式cost＝x1×max(v－v_desire,0)2，计算所述时间点对应的代价函数值；其中，cost为所述时间点对应的代价函数值，v为所述时间点对应的待选速度，v_desire为所述期望速度，x1为第一预设参数。在一种实施方式中，将所述障碍物的轮廓轨迹映射至所述路径时间坐标系中，得到所述障碍物的映射轨迹带，包括：调整所述映射轨迹带的宽度，使所述宽度大于预设值。在一种实施方式中，根据所述自动驾驶车辆与所述障碍物的最小横向间距，设置所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的期望速度，包括：根据所述障碍物的类别，确定间距阈值；如果所述障碍物为静态障碍物，则根据公式v_desire＝x2×(L－L0)，计算所述时间点对应的所述期望速度；其中，v_desire为所述时间点对应的所述期望速度，L为所述最小横向间距，L0为所述间距阈值，x2为第二预设参数。在一种实施方式中，根据所述自动驾驶车辆与所述障碍物的最小横向间距，设置所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的期望速度，包括：根据所述障碍物的类别，确定间距阈值；如果所述障碍物为运动障碍物，则判断所述障碍物的运动方向；如果所述障碍物的运动方向为靠近所述自动驾驶车辆，则根据公式v_desire＝x2×(L－L0)×cosθ，计算所述时间点对应的所述期望速度；其中，v_desire为所述时间点对应的所述期望速度，L为所述最小横向间距，L0为所述间距阈值，x2为第二预设参数，θ为所述运动方向与所述自动驾驶车辆的车头方向的夹角。在一种实施方式中，根据所述自动驾驶车辆与所述障碍物的最小横向间距，设置所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的期望速度，包括：如果所述障碍物的运动方向为远离所述自动驾驶车辆，则根据公式v_desire＝x2×(L－L0)，计算所述时间点对应的所述期望速度。第二方面，本专利技术实施例提供了一种自动驾驶车辆的速度规划装置，包括：生成模块，用于在自动驾驶车辆需要经过障碍物的情况下，为所述自动驾驶车辆生成多条待选速度轨迹，所述待选速度轨迹包括规划时间范围内的多个时间点对应的待选速度；计算模块，用于对于每条所述待选速度轨迹，根据所述自动驾驶车辆与所述障碍物的最小横向间距，设置所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的期望速度；并根据各所述时间点对应的所述待选速度和所述期望速度，计算所述待选速度轨迹的代价函数值；选取模块，用于选取代价函数值最小的待选速度轨迹，作为所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的规划速度轨迹。在一种实施方式中，所述计算模块包括：第一计算子模块，用于计算每个所述时间点对应的代价函数值；累加子模块，用于将每个所述时间点对应的代价函数值累加，得到所述待选速度轨迹的代价函数值。在一种实施方式中，所述第一计算子模块包括：生成单元，用于在路径时间坐标系中，根据所述待选速度轨迹，生成对应的行驶路径轨迹，所述路径时间坐标系的横轴和纵轴分别为时间和位置，所述行驶路径轨迹包括所述多个时间点对应的待选位置；映射单元，用于将所述障碍物的轮廓轨迹映射至所述路径时间坐标系中，得到所述障碍物的映射轨迹带；确定单元，用于确定所述时间点对应的所述待选位置是否落入所述映射轨迹带；代价函数值得到单元，用于如果所述待选位置落入所述映射轨迹带，则所述时间点对应的代价函数值为0。在一种实施方式中，所述第一计算子模块包括：代价函数值计算单元，用于如果所述待选位置未落入所述映射轨迹带，则根据公式cost＝x1×max(v－v_desire,0)2，计算所述时间点对应的代价函数值；其中，cost为所述时间点对应的代价函数值，v为所述时间点对应的待选速度，v_desire为所述期望速度，x1为第一预设参数。在一种实施方式中，所述映射单元包括：调整子单元，用于调整所述映射轨迹带的宽度，使所述宽度大于预设值。在一种实施方式中，所述计算模块包括：确定子模块，用于根据所述障碍物的类别，确定间距阈值；第二计算子模块，用于如果所述障碍物为静态障碍物，则根据公式v_desire＝x2×(L－L0)，计算所述时间点对应的所述期望速度；其中，v_desire为所述时间点对应的所述期望速度，L为所述最小横向间距，L0为所述间距阈值，x2为第二预设参数。在一种实施方式中，所述计算模块包括：确定子模块，用于根据所述障碍物的类别，确定间距阈值；判断子模块，用于如果所述障碍物为运动障碍物，则判断所述障碍物的运动方向；第三计算子模块，用于如果所述障碍物的运动方向为靠近所述自动驾驶车辆，则根据公式v_desire＝x2×(L－L0)×cosθ，计算所述时间点对应的所述期望速度；其中，v_desire为所述时间点对应的所述期望速度，L为所述最小横向间距，L0为所述间距阈值，x2为第二预设参数，θ为所述运动方向与所述自动驾驶车辆的车头方向的夹角。在一种实施方式中，所述计算模块包括：第四计算子模块，用于如果所述障碍物的运动方向为远离所述自动驾驶车辆，则根据公式v_desire＝x2×(L－L0)，计算所述时间点对应的所述期望速度。第三方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动驾驶车辆的速度规划方法，包括：在自动驾驶车辆需要经过障碍物的情况下，为所述自动驾驶车辆生成多条待选速度轨迹，所述待选速度轨迹包括规划时间范围内的多个时间点对应的待选速度；对于每条所述待选速度轨迹，根据所述自动驾驶车辆与所述障碍物的最小横向间距，设置所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的期望速度；并根据各所述时间点对应的所述待选速度和所述期望速度，计算所述待选速度轨迹的代价函数值；选取代价函数值最小的待选速度轨迹，作为所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的规划速度轨迹。

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶车辆的速度规划方法，包括：在自动驾驶车辆需要经过障碍物的情况下，为所述自动驾驶车辆生成多条待选速度轨迹，所述待选速度轨迹包括规划时间范围内的多个时间点对应的待选速度；对于每条所述待选速度轨迹，根据所述自动驾驶车辆与所述障碍物的最小横向间距，设置所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的期望速度；并根据各所述时间点对应的所述待选速度和所述期望速度，计算所述待选速度轨迹的代价函数值；选取代价函数值最小的待选速度轨迹，作为所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的规划速度轨迹。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各所述时间点对应的所述待选速度和所述期望速度，计算所述待选速度轨迹的代价函数值，包括：计算每个所述时间点对应的代价函数值；将每个所述时间点对应的代价函数值累加，得到所述待选速度轨迹的代价函数值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算每个所述时间点对应的代价函数值，包括：在路径时间坐标系中，根据所述待选速度轨迹，生成对应的行驶路径轨迹，所述路径时间坐标系的横轴和纵轴分别为时间和位置，所述行驶路径轨迹包括所述多个时间点对应的待选位置；将所述障碍物的轮廓轨迹映射至所述路径时间坐标系中，得到所述障碍物的映射轨迹带；确定所述时间点对应的所述待选位置是否落入所述映射轨迹带；如果所述待选位置落入所述映射轨迹带，则所述时间点对应的代价函数值为0。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算每个所述时间点对应的代价函数值，包括：如果所述待选位置未落入所述映射轨迹带，则根据公式cost＝x1×max(v－v_desire,0)2，计算所述时间点对应的代价函数值；其中，cost为所述时间点对应的代价函数值，v为所述时间点对应的待选速度，v_desire为所述期望速度，x1为第一预设参数。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述障碍物的轮廓轨迹映射至所述路径时间坐标系中，得到所述障碍物的映射轨迹带，包括：调整所述映射轨迹带的宽度，使所述宽度大于预设值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述自动驾驶车辆与所述障碍物的最小横向间距，设置所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的期望速度，包括：根据所述障碍物的类别，确定间距阈值；如果所述障碍物为静态障碍物，则根据公式v_desire＝x2×(L－L0)，计算所述时间点对应的所述期望速度；其中，v_desire为所述时间点对应的所述期望速度，L为所述最小横向间距，L0为所述间距阈值，x2为第二预设参数。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述自动驾驶车辆与所述障碍物的最小横向间距，设置所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的期望速度，包括：根据所述障碍物的类别，确定间距阈值；如果所述障碍物为运动障碍物，则判断所述障碍物的运动方向；如果所述障碍物的运动方向为靠近所述自动驾驶车辆，则根据公式v_desire＝x2×(L－L0)×cosθ，计算所述时间点对应的所述期望速度；其中，v_desire为所述时间点对应的所述期望速度，L为所述最小横向间距，L0为所述间距阈值，x2为第二预设参数，θ为所述运动方向与所述自动驾驶车辆的车头方向的夹角。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述自动驾驶车辆与所述障碍物的最小横向间距，设置所述自动驾驶车辆经过所述障碍物的期望速度，包括：如果所述障碍物的运动方向为远离所述自动驾驶车辆，则根据公式v_desire＝x2×(L－L0)，计算所述时间点对应的所述期望速度。9.一种自动驾驶车辆的速度规划装置，其特征在于，包括：生成模块，用于在自动驾驶车辆需要经过障碍物的情况下，为所述自动驾驶车辆...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳长春，陈雅琴，耿鹏，
申请(专利权)人：百度在线网络技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11