自动驾驶车辆的方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术，尤其涉及一种自动驾驶车辆的方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在一些场景中，自动驾驶相比人类驾驶而言，往往安全有余而效率不足。以高交通流量条件下的变道为例，对于有经验的驾驶员而言，往往能够轻松且安全地实现变道，而自动驾驶在此场景下，则更像一个没有经验的人类驾驶员，常常难以实现变道。这是因为，在当前的自动驾驶方案中，采用矩形禁入区域(如图7中的禁入区域7)的方法来评估变道时机，即至少要求临近车道前后车间距要在两倍安全距离以上，才能启动变道。假设采用安全车头时距为2秒，这会导致变道启动时，临近车道车头时距需要达到4秒。但是，在高交通流量条件下，这一条件一般很难得到满足，比如单车道交通流量为1000辆/小时，则平均车头时距只有3.6秒。如果车头时距条件一直无法满足，将导致自动驾驶车辆一直无法启动变道操作而变道失败。因此，现有的自动驾驶技术存在改进的必要。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种自动驾驶车辆的方法、装置、设备及存储介质，能够在兼顾安全性的情况下，提高自动驾驶的效率。

本发明实施例的一种自动驾驶车辆的方法，包括：确定位于本车附近的感兴趣的他车；获取本车的信息和感兴趣的他车的信息；基于本车的信息和所述感兴趣的他车的信息，分别为本车和所述感兴趣的他车设置禁入区域；以及基于所述禁入区域，控制本车的行驶，以使得本车的禁入区域和所述感兴趣的他车的禁入区域不重叠或者重叠的量低于阈值；其中，禁入区域为非矩形区域，且禁入区域的宽度自靠近车辆的一端向远离车辆的一端变小。

其中，禁入区域包括：三角形、梯形或者半个椭圆形。

其中，车辆前方的禁入区域与车头之间间隔一特定距离，该特定距离与车辆的速度和驾驶员的反应时间有关。

其中，所述本车的信息包括：本车的宽度以及速度，所述感兴趣的他车的信息包括：所述感兴趣的他车的宽度以及速度。

其中，所述基于所述禁入区域，控制本车的行驶，包括：基于所述禁入区域，评估跟车的安全距离和/或评估变道的时机。

其中，禁入区域的最宽位置的尺寸等于对应车辆的宽度。

其中，所述基于本车的信息和所述感兴趣的他车的信息，分别为本车和所述感兴趣的他车设置禁入区域，包括：

当存在位于本车前方的所述感兴趣的他车时，在本车的前方为本车设置禁入区域，以及在所述感兴趣的他车的后方为所述感兴趣的他车设置禁入区域；和/或，

当存在位于本车后方的所述感兴趣的他车时，在本车的后方为本车设置禁入区域，以及在所述感兴趣的他车的前方为所述感兴趣的他车设置禁入区域。

其中，所述感兴趣的他车与本车位于同一车道且处于本车的前方，

所述基于所述禁入区域，控制本车的行驶，包括：

当控制本车超越所述感兴趣的他车时，控制本车向相邻车道斜向行驶，并使得本车沿所述感兴趣的他车的禁入区域的边沿超越所述所述感兴趣的他车。

其中，所述感兴趣的他车包括：位于相邻车道的第一车辆和第二车辆，且第一车辆在第二车辆的前方，

所述基于所述禁入区域，控制本车的行驶，包括：

当控制本车切入第一和第二车辆之间时，调整本车的纵向位置，使得本车在纵向位置上位于第一和第二车辆之间的中部区域；以及

控制本车逐渐横向移动，使得本车逐渐向所述相邻车道移动，且在移动过程中，基于第二车辆的禁入区域的变化而逐渐切入第一和第二车辆之间，其中，第二车辆的禁入区域的变化是由于第二车辆因为安全距离被挤压而减速导致的。

本发明实施例的一种自动驾驶车辆的装置，包括：确定模块，用于确定位于本车附近的感兴趣的他车；获取模块，用于获取感兴趣的他车的信息；设置模块，用于基于本车的信息和所述感兴趣的他车的信息，分别为本车和所述感兴趣的他车设置禁入区域；以及控制模块，用于基于所述禁入区域，控制本车的行驶，以使得本车的禁入区域和所述感兴趣的他车的禁入区域不重叠或者重叠的量低于阈值；其中，禁入区域为非矩形区域，且禁入区域的宽度自靠近车辆的一端向远离车辆的一端变小。

本发明实施例的一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令以实施根据本发明实施例的的方法。

本发明实施例的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序包括可执行指令，当该可执行指令被处理器执行时，实施本发明实施例的方法。

本发明实施例的有益效果：

采用非矩形的禁入区域，并且禁入区域具有宽度自靠近车辆的一端向远离车辆的一端变小的特点，因此基于这样的禁入区域来控制车辆时，不论跟车或变道，对车头的时距的要求均能更小，因此能够在兼顾安全性的情况下，提高自动驾驶的效率。

附图说明

本发明的其他细节及优点将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应理解的是，下列附图仅仅是示意性的，因而不能视为对本发明的限制，下文将参照附图来进行详细描述，其中：

图1是本发明的自动驾驶车辆的方法的实施例的流程示意图；

图2a至图2c为本发明实施例的禁入区域的示意图；

图3是本发明实施例的超车示意图；

图4a～4d是本发明实施例的变道切入流程的示意图；

图5是本发明的自动驾驶车辆的装置的实施例的结构示意图；

图6是本发明的电子设备的实施例的结构示意图；

图7是矩形禁入区域的示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等适用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

如图1所示，是本发明的自动驾驶车辆的方法的实施例的流程示意图。该方法流程包括如下步骤：

步骤S10、确定位于本车附近的感兴趣的他车。

其中，本车是指执行本发明实施例的自动驾驶方案的车辆。车辆在自动驾驶技术的控制下行驶时，位于其附近的车辆有可能影响自动驾驶策略的选择，因此，位于本车附近的车辆均有可能是感兴趣的他车。例如，在本车跟车行驶时，感兴趣的他车可以是同一车道前方的车辆；为了避免后车跟车太近而导致追尾事故的发生，同一车道后方的车辆也有可能是感兴趣的他车。又例如，在变道时，感兴趣的他车可以是相邻车道内的车辆，例如相邻车道内前方的车辆和/或相邻车道内后方的车辆。

其中，本车可以通过自身搭载的各种传感器(例如高清摄像头、雷达)识别附近的车辆，从而确定感兴趣的他车。另外，本车也可以通过车辆之间或者车辆与路侧设备之间的直接通信技术，例如V2X(Vehicle To Everything)，来获取附近的车辆信息，以确定感兴趣的他车。

步骤S12、获取本车的信息以及感兴趣的他车的信息。

其中，本车的信息主要包括：本车的速度和本车的宽度，在一些实施例中，本车的信息也可以包括：本车驾驶员的反应时间。他车的信息主要包括：他车的速度，以及他车的宽度，在一些实施例中，他车的信息也可以包括：他车的驾驶员的反应时间。本车的速度可以通过车载传感器采集得到，本车的宽度可以预存于本车内，或者基于车型信息等查询得到。他车的速度和宽度可以通过本车搭载的传感器测量而得，例如可以利用本车搭载的雷达对他车的速度和宽度进行测量。另外，他车的速度和宽度也可以通过在本车和他车之间建立车间通信，而由他车提供，对此不本发明实施例不做任何限制。驾驶员的反应时间可以基于驾驶员的驾驶习惯而计算得到。另外，也可以选择直接采用第三方统计的驾驶员的平均刹车反应时间。

步骤S14、基于本车的信息和感兴趣的他车的信息，分别为本车和感兴趣的他车设置禁入区域。

其中，禁入区域的示意图可以参考图2a～2c所示，在图2a～2c中，示出了本车1对同车道的他车2进行跟车时的场景，在此场景下，本车1基于本车的信息和他车的信息，设置了禁入区域11和21。

在图2a中，禁入区域11包括：矩形区域112和三角形区域111，矩形区域112的一边近似等于车辆的宽度，另一边的尺寸为d，d与本车1的速度和驾驶员的刹车反应时间有关，表示反应距离。在一些实施例中，该矩形区域112也可以省略，直接将三角形区域111与车头间隔距离d即可。三角形区域111的底边与矩形的一边重合，且长度近似等于车辆的宽度，三角形区域111的顶角与本车1的速度和他车2的速度相关。禁入区域21由本车设置，禁入区域的21为三角形区域，其底边近似等于他车2的宽度，顶角与本车1的速度和他车2的速度有关。

在图2b所示，禁入区域11包括：半个椭圆形，而禁入区域21的形状仍为三角形。在图2c中，禁入区域11和21均包括：梯形。在图2a～2c中示出了不同形状的禁入区域，可以理解的是，以上仅是对禁入区域的形状的举例说明，而不是对禁入区域的限制。在本发明实施例中，禁入区域可以是指非矩形的区域，并且禁入区域的形状具有宽度自靠近车辆的一端向远离车辆的一端变小的特点，换句话说，通过缩减禁入区域的远端宽度，可以降低变道等操作时的时距要求，例如以图2a所示，本车1在车道内轻微向右侧边线方向移动，就可以在保证禁入区域11和21不重叠的情况下，减小本车1和他车2的跟车距离，从而在兼顾安全性的情况下，提高自动驾驶的效率。

步骤S16、基于禁入区域，控制本车的行驶。

其中，基于禁入区域控制本车的行驶时，一个原则是保证两车之间的禁入区域不重叠(重合)，此种方式能够保证比较好的安全性。但是，在一些场景或者实施例中，考虑到可接受的风险度问题，则可以允许两车之间的禁入区域在一定范围内可以重合，例如重合的量低于设定的阈值，该阈值可以根据可接受的风险度来确定。在本申请实施例中，主要以两车的禁入区域不重叠为例来进行说明，但这并不是限制。

在控制本车行驶时，若判断到本车和他车的禁入区域重合或者将要重合时，可以调整本车的速度和/或位置，来保证本车和他车的禁入区域不重合。例如，通过降低本车的速度和/或将本车在车道内的位置调整为偏左或偏右。

本实施例，通过改进禁入区域的形状，从而降低跟车或变道等场景时，对车头时距的要求，从而使得自动驾驶的车辆，在高交通流量等场景下，仍能够安全而有效率地行驶。

下面分别结合图3和图4a～4d，以跟车变道和切入变道这两个场景为例对本发明实施例进行说明，以体现本发明实施例基于改进的禁入区域来控制车辆行驶的方案的优势。可以理解的是，这仅是举例说明而不是对本发明实施例应用场景的限制。

参考图3所示，本车1在车道3内对他车2进行跟车行驶。在跟车行驶的过程中，本车1为自身设置了禁入区域11，为他车设置了禁入区域21，在行驶过程中，本车1保持禁入区域11和21不重叠。当他车2急停或者有障碍物掉落时，在传统的矩形禁入区域的方案中，默认的应急处理方式是紧急刹车的方式。而在本实施例的方案，本车1在临近车道空闲的情况下，优先的应急处理方式是控制本车1沿图示的虚线进行斜向路径行驶，以超越他车2，从而完成避开急停的他车2或掉落的障碍物，此种方式更符合人类驾驶者的习惯。如图3所示，本车1几乎沿着感兴趣的他车2的禁入区域21的边沿超越他车2。从图3可见，因为禁入区域11和21为三角形(具有前端小的特点)，因此本车可能按照图示的虚线行驶，使得禁入区域11以及本车1的车身几乎可以沿着禁入区域21的边沿超越他车2而不与他车2发生碰撞，从而在保证安全性的情况下，提高了驾驶效率。

参考图4a～4d所示。在图4a中，位于车道5以内的本车42欲切入车道6内的他车40和41之间，在传统的采用矩形禁入区域的方案中，本车42与他车40和41的车头时距因太小而无法启动变道超作，因此本车42无法完成变道切入。而采用本发明实施例的禁入区域之后，首先，本车42调整其在车道5内的位置，即调整本车42的纵向位置，使得在纵向方向上，本车42大致位于他车40和41之间的中部区域，如调整到图4a所示的位置，从而使得本车42能够更容易地切入他车40和41之间。如图4a所示，通过比较禁入区域401、411、421、422可以发现，在图4a中，在保证安全性的情况下，本车42仍有较大的向车道6移动的空间。因此，如图4b所示，控制本车42逐渐横向移动，即逐渐向车道6移动，例如移动到图4b中的位置。在本车42移动到图4b中的位置时，为了保证安全性，本车将难以继续横向移动；但是，在图4b的场景下，本车42会对他车40造成一定程度的压迫，他车40有很大概率会轻微刹车以减慢速度，如此将使得本车42和他车40之间的安全距离增大，如图4c所示。在图4c中，由于本车42和他车40之间的安全距离增大，本车42继续横向移动，最终切入他车40和41之间，如图4d所示。在上述过程中，因为采用三角形的禁入区域，因此本车42在横向移动时，可移动空间更大，更容易对他车40产生挤压效果，以使得他车40轻微刹车以提高更大空间的横向移动空间，从而使得本车42最终能够成功切入他车40和41之间。

如图5所示，是本发明的自动驾驶车辆的装置5的实施例的结构示意图，该装置5包括：确定模块50，用于确定位于本车附近的感兴趣的他车；获取模块52，用于获取本车的信息和感兴趣的他车的信息；设置模块54，用于基于本车的信息和所述感兴趣的他车的信息，分别为本车和所述感兴趣的他车设置禁入区域；以及控制模块56，用于基于所述禁入区域，控制本车的行驶，以使得本车的禁入区域和所述感兴趣的他车的禁入区域不重叠或者重叠的量低于阈值；其中，禁入区域为非矩形区域，且禁入区域的宽度自靠近车辆的一端向远离车辆的一端变小。

如图6所示，是本发明的一种电子设备的实施例的结构示意图包括：处理器60；以及存储器62，用于存储处理器60的可执行指令；其中，处理器60被配置为执行可执行指令以实施根据本发明实施例的方法。

另外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序包括可执行指令，当该可执行指令被处理器执行时，实施根据本发明实施例的方法。

以上存储介质、设备以及装置实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请存储介质、设备及装置实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述来理解。

上述处理器可以为专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、数字信号处理装置(DigitalSignal Processing Device，DSPD)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)、现场可编程门阵列(Field Programma-ble Gate Array，FPGA)、中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器等中的至少一种。可以理解地，实现上述处理器功能的电子器件还可以为其它，本申请实施例不作具体限定。

上述计算机存储介质/存储器可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、磁性随机存取存储器(Ferromagnetic Random Access Memory，FRAM)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种终端，如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。

应指出的是，以上描述仅为示例，而不是对本发明的限制。在本发明的其他实施例中，该方法可具有更多、更少或不同的步骤，且各步骤之间的顺序、包含和功能等关系可以与所描述和图示的不同。例如，通常多个步骤可以合并为单个步骤，单个步骤也可以拆分为多个步骤。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器或微控制器执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。