[发明专利]一种智能驾驶中纵向规划方法

说明书

本发明提供了一种智能驾驶中纵向规划方法，包括：步骤01：获取多个目标对象的目标速度；步骤02：对目标速度分别进行多目标速度规划；步骤03：根据多目标速度规划得到的结果，选取其中最低速度为当前的规划结果。采用基于插值和多目标综合规划的方法，可以保证车辆的纵向安全性，并重点保障其加减速过程中具有的舒适性，以响应前方多目标的信息进行速度规划，从而保证纵向上的安全性；可以实现稳定的速度保持功能，降低停车误差；针对不同精度的刹车系统，均能实现自动驾驶车辆的纵向规划。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种智能驾驶中纵向规划方法。

背景技术

汽车在保持纵向安全距离的过程中，需要对车辆的行进速度和加速度进行规划，并保证加减速过程的安全性和舒适性。

现有技术方案存在的问题和缺点：车辆加减速过程往往追求快速响应，而造成加减速过猛、舒适性较差；一般自动驾驶系统的纵向规划方法往往难以适应多种车型和多种路况等条件，刹车和停车精度难以保证。

现有的纵向规划方案为单目标速度规划，单目标速度规划的原理如下：

一、约束距离

约束距离，为车辆由当前速度加速到最大速度、并能在到达障碍物前平缓减速到与之保持相对静止的最短距离.约束距离随驾驶态势而变，其大小取决于车辆当前速度、容许的最大速度、目标障碍物速度、最大加速度约束和心理减速度约束等，如下：

s_total＝s_acce+s_dece

其中，s_acce为加速约束距离，s_dece为减速约束距离，s_total为总的约束距离.

进一步的，v_cur为车辆当前速度，v_max为容许的最大速度，v_obj目标障碍物速度(包括动态障碍物速度、根据曲率计算得到的过弯速度和根据可通行路径宽度计算得到避障速度等)；a_acce为最大加速度(可设置，默认为10s由零加速到最大速度)，a_dece为心理减速度(可设置，默认为10s由最大速度减速到零，突发情况下减速度不受此减速度约束).

二、速度插值

A插值原理

当车辆与障碍物距离在约束距离之外时，说明车辆按照最大速度行驶也能保证安全性和纵向舒适性(实际加速度介于a_acce和a_dece之间，不会骤升骤减)，规划速度取最大速度v_max；

当车辆与障碍物距离在约束距离之内时，车速无法达到最大速度，于是为了保证规划速度的连续性需要对速度进行插值，如下：

其中，v_plan为针对该障碍物的规划速度，s为车辆(后轴中心)到障碍物的实际距离.

B插值模式

根据驾驶行为的不同表现，纵向规划分为节能模式和运动模式，如下：

a.节能模式：

对车道内可避让障碍物不进行速度插值，目标速度直接采用障碍物速度v_obj；

b.运动模式：

更注重时间性能，对车道内可避让障碍物进行速度插值v_plan，这些速度包括过弯速度和避障速度等.

C控制策略