一种基于限速信息的车辆速度规划方法、装置和域控制器制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于限速信息的车辆速度规划方法、装置和域控制器，方法包括：在本车前方路径的预设长度路段上等间隔设置多个路径点；基于限速要求信息为各个路径点赋予初始限速值；基于障碍物信息更新各个路径点的初始限速值，得到各个路径点的最新限速值；通过各个路径点的最新限速值，生成在预设长度路段上随着距离延伸而限速值连续变化的限速曲线；通过限速曲线对未来预设时间段内本车的加速度和速度进行规划；当经过当前速度规划周期之后，返回在本车前方路径的预设长度路段上等间隔设置多个路径点的步骤，进入下一个速度规划周期。本发明专利技术提供的技术方案，解决了车辆速度规划时车辆速度变化激烈的问题，进一步提高了车辆自动驾驶的舒适度。车辆自动驾驶的舒适度。车辆自动驾驶的舒适度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于限速信息的车辆速度规划方法、装置和域控制器


[0001]本专利技术涉及自动驾驶领域，具体涉及一种基于限速信息的车辆速度规划方法、装置和域控制器。

技术介绍

[0002]车辆的自动驾驶有助于提升道路安全、缓解人力短缺、促进节能环保。轨迹规划是车辆自动驾驶的核心业务之一，分为路径规划和速度规划。路径规划旨在生成一系列的点使得车辆能够顺利地从当前位置移动到目标位置。速度规划在路径规划的基础上赋予每个点相应的速度、加速度以及到达的时刻，让车辆在满足安全和运动学等要求下尽可能快的到达目标位置。速度规划常常需要完成车辆起步、巡航、跟车、避障、停站等功能。
[0003]目前，对于车辆的速度规划，通常是结合路径段的限速要求、路径上出现的各种障碍物对车辆速度进行规划，速度规划通常是以不碰撞障碍物或准时到达终点为目标。但是这类速度规划方法没有充分考虑汽车的速度变化程度，在当前速度规划周期内，只考虑生成一个速度，该速度能够在规定的时间内满足到达终点目标或不碰撞障碍物目标即可，如果路况上突发情况较多或者限速要求变化过快，每个速度规划周期速度变化的程度较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于限速信息的车辆速度规划方法，其特征在于，所述方法包括：在本车前方路径的预设长度路段上等间隔设置多个路径点；读取当前路径的限速要求信息，并基于所述限速要求信息为各个路径点赋予初始限速值；获取本车前方的障碍物信息，并基于所述障碍物信息更新各个路径点的初始限速值，得到各个路径点的最新限速值；通过各个路径点的最新限速值，生成在所述预设长度路段上随着距离延伸而限速值连续变化的限速曲线；对未来预设时间段内本车的加速度和速度进行综合规划，以使本车的速度在未来预设时间段内按照所述限速曲线进行变化；当经过当前速度规划周期之后，返回所述在本车前方路径的预设长度路段上等间隔设置多个路径点的步骤，进入下一个速度规划周期。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述障碍物信息更新各个路径点的初始限速值，得到各个路径点的最新限速值，包括：当所述障碍物信息表示本车前方具有静态障碍物时，计算能够使本车停止在静态障碍物前第一预设距离位置的各个路径点对应的最新限速值；当所述障碍物信息表示本车前方具有穿过本车路径的穿行障碍物时，估算本车与所述穿行障碍物的穿行相撞点，并将所述穿行相撞点视为静态障碍物计算本车前方各个路径点的最新限速值；当所述障碍物信息表示本车前方具有逆行障碍物时，估算本车与所述逆行障碍物的逆行相撞点，并将所述逆行相撞点视为静态障碍物计算本车前方各个路径点的最新限速值；当所述障碍物信息表示本车前方具有需要跟车的跟车障碍物时，确定最小跟车距离和最大跟车距离；当本车与所述跟车障碍物的距离在所述最小跟车距离和所述最大跟车距离之间时，通过下式计算本车前方各个路径点的最新限速值过下式计算本车前方各个路径点的最新限速值式中，为车辆正常行驶时的预设最大减速度，为当前参与计算最新限速值的路径点到跟车障碍物的距离，v
follow
等于所述跟车障碍物的行驶速度；当本车与所述跟车障碍物的距离小于所述最小跟车距离时，通过如下公式计算本车前方各个路径点的最新限速值方各个路径点的最新限速值式中，c
times
是大于1的预设缩放参数；当本车与所述跟车障碍物的距离大于所述最大跟车距离时，采用如下公式计算本车前方各个路径点的最新限速值方各个路径点的最新限速值
式中，表示所述最大跟车距离。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述估算本车与所述穿行障碍物的穿行相撞点，包括：估算本车以当前速度匀速行驶到达前方任意位置的各个到达时刻；基于所述穿行障碍物的行驶轨迹，从本车当前位置开始逐个测试在前方某个位置本车是否会与所述穿行障碍物相撞，并将测试得到的第一个相撞位置作为所述穿行相撞点；其中，每次测试的步骤包括：从各个所述到达时刻中提取本车到达当前测试位置的目标到达时刻；若所述穿行障碍物在所述目标到达时刻的前后预设秒经过当前测试位置，则将所述当前测试位置作为相撞位置；若所述穿行障碍物在所述目标到达时刻与所述当前测试位置的距离在第二预设距离内，则将所述当前测试位置作为相撞位置。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过各个路径点的最新限速值，生成在所述预设长度路段上随着距离延伸而限速值连续变化的限速曲线，包括：以所述预设长度路段上延伸的距离为横轴，并以最新限速值为纵轴，基于各个路径点的最新限速值连接生成限速曲线；对所述限速曲线中速度下降的曲线部分，利用速度开始下降端点和速度停止下降端点连接而成的线段进行替换；对所述限速曲线中速度上升的曲线部分，利用速度开始上升端点到速度停止上升端点的阶跃曲线进行替换；识别调整后的限速曲线的形状，并基于识别的形状将所述限速曲线划分为匀速模式、阶跃模式、下坡模式三种限速模式，其中匀速模式表征限速值不变的直线部分，所述阶跃模式表征从一个匀速限速值跳变为另一个匀速限速值的部分，所述下坡模式表示从一个限速值线性下降到另一个限速值的直线部分。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若在未来预设时间段内，本车前方路径的各个路径点对应的限速模式为匀速模式，则所述对未来预设时间段内本车的加速度和速度进行综合规划，包括：第一匀速模式：当本车的当前速度等于匀速限速值且本车的当前加速度等于0，则规划本车在未来预设时间段内各个时刻的速度都为所述匀速限速值，并将本车在未来预设时间段内各个时刻的加速度都规划为0；第二匀速模式：当本车的当前速度小于匀速限速值，或者本车的当前速度等于匀速限速值且本车的当前加速度小于0，则控制本车在未来预设时间段内按照加速度均匀提高进行变加速行驶；当本车的加速度提高到预设最大加速度时，控制本车以所述预设最大加速度进行匀加速行驶，直至本车的速度达到v
const
‑
v
gap
，其中v
const
表示所述匀速限速值，v
gap
表示预设速度间隔参数；当速度到达v
const
‑
v
gap
后，控制本车在未来预设时间段的各个剩余时刻，按照加速度a
w
=a
max
(v
const
‑
v
w
‑1)/v
gap
进行变加速行驶，其中a
w
表示本车当前时刻的加速度，a
max
表示所述预设最大加速度，v
w
‑1表示本车上一时刻的速度；第三匀速模式：当本车的当前速度大于匀速限速值，或者本车的当前速度等于匀速限速值且本车的当前加速度大于0，则控制本车在未来预设时间段内按照加速度均匀减小进
行变减速行驶；当本车的加速度减小到预设最大减速度时，控制本车以所述预设最大减速度进行匀减速行驶，直至本车的速度达到v
const
+v
gap
，其中v
const
表示所述匀速限速值，v
gap
表示预设速度间隔参数；当速度到达v
const
+v
gap
后，控制本车在未来预设时间段的各个剩余时刻，按照加速度a
w
=a
min
(v
w
‑1‑
v
const
)/v
gap
进行变减速行驶，其中a
w
表示本车当前时刻的加速度，a
min
表示所述预设最大减速度，v
w
‑1表示本车上一时刻的速度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若在...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭东亮，胡文彪，
申请(专利权)人：深圳海星智驾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：