一种车辆路径规划方法、系统及车辆

技术领域

本申请涉及汽车智能驾驶领域，具体涉及一种车辆路径规划方法、系统及车辆。

背景技术

赛车比赛是人们热衷的竞技比赛项目，但是过往由于赛车的门槛比较高，对于普通老百姓而言，在赛道上驾驶是遥不可及的。得益于汽车工业发展的不断前进，家用车也逐渐具备了不错的加速性能和驾驶性能。同时越来越多的专业赛车场逐渐对外界开放，这让普通老百姓也能够有机会驾驶家用车体验到在赛道上驾驶的感受。

在保证安全的同时，普通老百姓在赛道上驾驶往往还会希望能够获得不同于在常规道路上驾驶的乐趣。然而在实际实现的过程中，普通老百姓往往需要花费高额的费用聘请专业的赛道教练进行跟车指导培训，无疑会劝退大部分想体验在赛道上驾驶的潜在用户。此外，由于不同赛道的道路复杂程度和路况不尽相同，例如行驶在赛道上的连续的S型弯、连续的大角度急弯、长直道紧接U型弯等难度系数较大的路段时，部分赛道教练的指导提供的指导可能不够及时或描述的内容不够清晰易懂，导致驾驶员的会根据在常规道路行驶的驾驶经验去尝试通过，从而导致安全事故的发生。

发明内容

针对上述技术问题，本申请提供一种车辆路径规划方法、系统及车辆，旨在解决普通老百姓聘请专业的赛道教练进行跟车指导培训的成本过高的问题，降低安全事故发生的概率，提高了普通老百姓在赛道上驾驶的乐趣。

为实现上述目的，本申请提供了一种车辆路径规划方法，包括如下步骤：

当车辆处于赛道上时，控制所述车辆进入预设的第一赛道模式和第二赛道模式中的任意一种模式；

在所述车辆处于所述第一赛道模式时，获取所述车辆所处于的当前赛道的地图数据，根据所述地图数据生成与所述当前赛道对应的赛道路线图，并存储所述赛道路线图；

在所述车辆处于所述第二赛道模式时，判断所述车辆是否已存储有至少一张所述当前赛道对应的赛道路线图；

若是，则根据预设的驾驶风格类型在所述车辆存储的至少一张赛道路线图上生成规划路径，并根据所述规划路径和所述车辆的当前位置生成用于指导所述车辆行驶的驾驶指导信息。

可选地，所述在所述车辆处于所述第二赛道模式时，判断所述车辆是否已存储有至少一张赛道路线图，还包括：

若否，则控制所述车辆进入所述第一赛道模式。

可选地，所述获取所述车辆的当前赛道的地图数据，根据所述地图数据生成与所述当前赛道对应的赛道路线图，包括：

控制所述车辆对所述赛道进行扫描以获取所述当前赛道的地图数据，并判断所述地图数据是否能够用于生成所述赛道路线图；

若是，则生成所述赛道路线图，并将所述赛道路线图存储在数据库中；

若否，则再次控制所述车辆对所述当前赛道进行扫描以获取所述当前赛道的地图数据。

可选地，所述根据所述规划路径和车辆的当前位置生成用于指导所述车辆行驶的驾驶指导信息，包括：

获取所述车辆的实际驾驶路径，使用所述实际驾驶路径与所述规划路径进行对比以获得所述实际驾驶路径与所述规划路径之间的偏移数据，根据所述偏移数据生成驾驶指导信息。

可选地，所述根据所述规划路径和车辆的当前位置生成用于指导所述车辆行驶的驾驶指导信息，还包括：

判断所述车辆的当前位置是否在所述规划路径的特殊路段上；

若是，则控制所述车辆根据所述驾驶风格类型获得预设的扭矩，并生成与所述特殊路段对应的驾驶指导信息。

可选地，所述判断所述车辆的当前位置是否在所述规划路径的特殊路段上，还包括：

若否，则判断所述车辆的当前位置与所述特殊路段之间的距离是否小于预设的安全制动距离；

若所述车辆当前的位置与所述特殊路段之间的距离小于所述安全制动距离，则判断所述车辆的车速是否大于预设的安全车速阈值；

若所述车辆的车速大于所述安全车速阈值，则控制所述车辆减速至所述安全车速阈值，并生成与所述特殊路段对应的驾驶指导信息。

可选地，所述判断所述车辆是否已存储有至少一张赛道路线图，还包括：

若是，则划分所述赛道路线图以获得赛道路线分段图；

根据预设的驾驶风格类型在所述赛道路线分段图上生成规划路径，并根据所述规划路径和车辆的当前位置生成驾驶指导信息。

可选地，所述判断所述车辆是否已存储有至少一张赛道路线图，还包括：

若是，则获取所述赛道路线图的路面类型；

根据预设的驾驶风格类型和所述路面类型生成规划路径，并根据所述规划路径和所述车辆的当前位置生成驾驶指导信息。

本申请还提供一种车辆路径规划系统，所述系统包括：

赛道模式确定模块，用于控制所述车辆进入预设的第一赛道模式和第二赛道模式中的任意一种模式；

地图模块，用于在所述车辆处于所述第一赛道模式时，获取所述车辆的当前赛道的地图数据，根据所述地图数据生成与所述当前赛道对应的赛道路线图，并存储所述赛道路线图；

路径规划模块，用于在所述车辆处于所述第二赛道模式时，判断所述车辆是否已存储有至少一张赛道路线图，若是，则根据预设的驾驶风格类型在所述车辆存储的至少一张赛道路线图上生成规划路径；

指导信息模块，用于根据所述规划路径和所述车辆的当前位置输出驾驶指导信息。

本申请还提供一种车辆，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，在所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序时，实现所述如上所述的车辆路径规划方法的步骤。

本发明提出了一种车辆路径规划方法，解决了普通老百姓尝试在下赛道时聘请专业的赛道教练的成本高的问题，降低安全事故发生的概率，同时显著提高了普通老百姓在赛道上驾驶的乐趣。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例的车辆路径规划方法的流程示意图；

图2为本申请根据第一实施例示出的车辆路径规划方法的流程示意图；

图3为本申请根据第二实施例示出的车辆路径规划方法的流程示意图；

图4为本申请根据第三实施例示出的车辆路径规划方法的流程示意图；

图5为本申请根据一实施例示出的车辆路径规划系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的特定实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的描述，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是为了区别属性类似的元件，而不是指示或暗示相对的重要性或者特定的顺序。

此外，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体，意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。

图1示出了本发明实施例提供的车辆路径规划方法的流程示意图，请参考图1，方法包括如下步骤：

S100、当车辆处于赛道上时，控制车辆进入预设的第一赛道模式和第二赛道模式中的任意一种模式。

S110、在车辆处于第一赛道模式时，获取车辆所处于的当前赛道的地图数据，根据地图数据生成与当前赛道对应的赛道路线图，并存储赛道路线图。

S120、在车辆处于第二赛道模式时，判断车辆是否已存储有至少一张当前赛道对应的赛道路线图。

S130、若是，则根据预设的驾驶风格类型在车辆存储的至少一张赛道路线图上生成规划路径，并根据规划路径和车辆的当前位置生成用于指导车辆行驶的驾驶指导信息。

通过步骤S100～S130能够使得车辆准确地向驾驶员提供当前赛道的赛道路线图，并通过自带的定位设备以及驾驶员自选的驾驶风格类型生成规划路径，进而生成对应的驾驶指导信息。在此过程中普通老百姓无需要额外地花费高额的费用聘请专业的赛道教练，大大节省了下赛道的成本。与此同时，在赛道上驾驶时无需按照赛道教练所提供的千篇一律、缺乏多样性以及足够的驾驶乐趣的驾驶指导，通过在车机上自行选择适合自己的驾驶风格类型之后，生成对应的规划路径能够显著地提高在赛道上驾驶的乐趣，且生成的驾驶指导信息相较于人工的口头指导更清晰明了、播报的时机更为精准，降低了安全事故发生的概率。

图2为本发明根据第一实施例示出的车辆路径规划方法的流程示意图，请参考图2，车辆路径规划方法包括如下步骤：

当车辆处于赛道上时，控制车辆进入预设的第一赛道模式和第二赛道模式中的任意一种模式。具体地，当驾驶员驾驶车辆进入到赛道上时，可以自主控制车辆进入预设的第一赛道模式和第二赛道模式中的任意一种模式。在一种实施方式中，第一赛道模式为用于生成赛道的赛道生成模式，第二赛道模式为用于根据赛道生成驾驶指导信息的赛道教练模式。可以理解的，驾驶员首次驾驶车辆进入到一条赛道上时，则可以直接控制车辆进入第一赛道模式，而后控制车辆进入第二赛道模式。反之，驾驶员驾驶车辆进入到一条已经涉足过的赛道上时，则可以跳过控制车辆进入第一赛道模式，选择直接控制车辆进入第二赛道模式。

在车辆处于第一赛道模式时，获取车辆所处于的当前赛道的地图数据，根据地图数据生成与当前赛道对应的赛道路线图，并存储赛道路线图。具体地，在一种实施方式中，车辆处于第一赛道模式时，能够通过车联网从云端、数据库等服务器获取当前赛道的地图数据，再通过获取的地图数据生成当前赛道对应的赛道路线图。在另一种实施方式中，驾驶员以低速(如10km/h)驾驶车辆环绕当前赛道若干圈，通过车辆上配置的高精度定位设备、激光雷达、视觉系统、毫米波雷达等硬件设备对当前赛道进行沿路扫描，以不间断地获取地图数据，并同步地根据收集来的地图数据逐步生成当前赛道对应的赛道路线图。当赛道路线图生成完毕之后，车辆自动存储该赛道路线图以便后续再次下该赛道时能够直接调用。其中，地图数据可以为：赛道的总里程数、各弯道的弯道半径、各弯道的角度、路面上设置的障碍的位置及数量、上下坡的位置以及角度等，在此不做唯一限定。

在车辆处于第二赛道模式时，判断车辆是否已存储有至少一张当前赛道对应的赛道路线图。若是，则根据预设的驾驶风格类型在车辆存储的至少一张赛道路线图上生成规划路径，并根据规划路径和车辆的当前位置生成用于指导车辆行驶的驾驶指导信息。具体地，在车辆处于第二赛道模式时，为了确保车辆正确地生成与当前赛道匹配的驾驶指导信息，首先车辆会自行确认在数据库中是否已经存储有至少一张当前赛道对应的赛道路线图。在实际实现时，由于赛道可能会在不确定的周期范围进行维护、修建、整备等情况，因此车辆的数据库中可能存储有多张当前赛道对应的不同时间(年份或月份)的赛道路线图。在一种实施方式中，驾驶员可以与赛道的管理人员根据实际情况进行沟通确认，以人工的方式判断数据库中是否存储有至少一张当前赛道对应的赛道路线图。在另一种实施方式中，车辆可以自动通过车联网下载其他用户上传到云端、数据库等服务器的地图数据判断数据库中是否存储有至少一张当前赛道对应的赛道路线图。

若经确认在数据库中能够选取出一张当前赛道对应的赛道路线图，此时驾驶员便需要根据个人的驾驶风格，通过中控屏幕触控或方向盘实体按键选择预设的驾驶风格类型中的其中一种，车辆便会自动根据驾驶员选择的驾驶风格类型在赛道路线图上覆盖生成一条规划路径。在一种实施方式中，规划路径在视觉上与赛道路线图有显著的区别，例如赛道路线图以灰色、黑色等暗色系进行显示，规划路径则以黄色、绿色等亮色系进行显示，以便于驾驶员能够准确地进行区分。而后，车辆便会自动根据规划路径以及当前位置实时生成用于指导驾驶员将车辆行驶到规划路径上的驾驶指导信息。其中，预设的驾驶风格类型可以为：最快圈速模式、最慢圈速模式、标准圈速模式、富有乐趣模式、漂移模式、利好于新手的新手模式、利好于熟手的困难模式等，驾驶指导信息可以为：根据行驶路线偏差指导驾驶员提高或降低方向盘的转向幅度、踩刹车的时机或时长、踩油门或松油门(若车辆是电动车则为电门)的实际或时长、升档或降档的时机等，在此不做唯一限定。

通过车辆自带的扫描设备以及车联网以准确地向驾驶员生成当前赛道的赛道路线图，并通过自带的定位设备以及驾驶员自选的驾驶风格类型生成规划路径，进而生成对应的驾驶指导信息。在此过程中普通老百姓无需要额外地花费高额的费用聘请专业的赛道教练，大大节省了下赛道的成本。与此同时，在赛道上驾驶时无需按照赛道教练所提供的千篇一律、缺乏多样性以及足够的驾驶乐趣的驾驶指导，通过在车机上自行选择适合自己的驾驶风格类型之后，生成对应的规划路径能够显著地提高在赛道上驾驶的乐趣，且生成的驾驶指导信息相较于人工的口头指导更清晰明了、播报的时机更为精准，降低了安全事故发生的概率。

可选地，在前文所述的在车辆处于第二赛道模式时，判断车辆是否已存储有至少一张赛道路线图的步骤中，还包括：若否，则控制车辆进入第一赛道模式。具体地，若经人工或车辆自检的方式确认在车辆的数据库中未存储有至少一张与当前赛道对应的赛道路线图时，车辆将自动从第二赛道模式切换到第一赛道模式，以确保车辆能够在获取到当前赛道的赛道路线图之后准确地生成规划路径以及驾驶指导信息，有效地降低了安全事故发生的概率。

可选地，在前文所述的获取车辆的当前赛道的地图数据，根据地图数据生成与当前赛道对应的赛道路线图的步骤中，包括：控制车辆对赛道进行扫描以获取当前赛道的地图数据，并判断地图数据是否能够用于生成赛道路线图。具体地，通过车辆上配置的高精度定位设备、激光雷达、视觉系统、毫米波雷达等硬件设备对当前赛道进行沿路扫描，以不间断地获取地图数据。与此同时，判断获取而来的地图数据是否能够用于生成赛道路线图。若是，车辆将自动根据获得的所有地图数据生成当前赛道对应的赛道路线图，并将该赛道路线图存储在数据库中。若否，车辆将持续对当前赛道进行沿路扫描，以继续不间断地获取地图数据。

可选地，在前文所述的根据规划路径和车辆的当前位置生成用于指导车辆行驶的驾驶指导信息的步骤中，包括：车辆自动实时获取驾驶员驾驶车辆的过程中形成的实际驾驶路径，通过将实时获取的实际驾驶路径与规划路径进行对比，便能够得到实际驾驶路径与规划路径之间的偏移数据，最后再根据偏移数据生成驾驶指导信息。具体地，驾驶员在按照规划路径进行驾驶的过程中，难免会发生例如：车辆偏移出了规划路径、车速不够快或过快、未在适时的时机踩刹车或油/电门、升降档的时机不正确等情况，这些情况均为体现在实际驾驶路径上，将实际驾驶路径与规划路径进行对比便能够得到两者之间的偏移数据，根据偏移数据生成驾驶指导信息。示例性的，车辆的左半车身驶离出规划路径0.5m，因此实际驾驶路径与规划路径之间的偏移数据即为“车身偏左，偏移量为0.5m”，此时车辆将自动生成并通过扬声器播报：“请缓慢控制方向盘向右打”，在驾驶员控制方向盘向右的过程中车辆整体已回到规划路径内时，车辆将自动生成：“真棒，请控制方向盘回正”，以使得驾驶员能够始终控制车辆行驶在规划路径上。

可选地，在前文所述的根据规划路径和车辆的当前位置生成用于指导车辆行驶的驾驶指导信息的步骤中，还包括：判断车辆的当前位置是否在规划路径的特殊路段上。具体地，不同赛道的道路复杂程度和路况不尽相同，在车辆生成规划路径的同时，还将自动对整个赛道中存在的路况较复杂的特殊路段例如：连续的S型弯、连续的大角度急弯、长直道紧接U型弯等进行记录。在车辆行驶的过程中，若检测到车辆的当前位置位于规划路径的特殊路段上时，则控制车辆根据驾驶风格类型获得预设的扭矩，并生成与特殊路段对应的驾驶指导信息。其中，为确保驾驶员的人身安全，车辆的扭矩调整具有的一套预设的分配逻辑，无论驾驶员在选择哪一种驾驶风格类型，均不会在车辆行驶的过程中大幅度地校正车辆的扭矩，以避免打滑、侧翻等现象。示例性的，车辆行驶在连续的S型弯的路段上，驾驶员选择的驾驶风格类型为“最快圈速模式”，此时车辆将自动调整扭矩至预设的阈值，以使得在其他因素相同的前提下，最大程度地降低车辆通过同一弯道时所花费的时间，以此来匹配驾驶员选择“最快圈速模式”的驾驶风格类型。

可选地，在前文所述的判断车辆的当前位置是否在规划路径的特殊路段上的步骤中，还包括：若车辆的当前位置不在规划路径的特殊路段上，则判断车辆的当前位置与特殊路段之间的距离是否小于预设的安全制动距离。具体地，若车辆此时的位置不在特殊路段上，那么车辆即将会行驶到特殊路段上。为降低安全事故发生的概率，在车辆持续行驶的过程中会不断地检测当前位置与特殊路段之间的距离。通过提前设置安全制动距离以使得驾驶员能够对即将到来的特殊路段做好生理和心理准备。当检测到车辆当前的位置与特殊路段之间的距离小于安全制动距离时，判断车辆的车速是否大于预设的安全车速阈值。为进一步地确保驾驶员的人身安全，在车辆与特殊路段之间的距离小于预设的安全制动距离时，检测到当前车速大于安全车速阈值，车辆将自动控制制动系统工作，直至车速减速到安全车速阈值及以下，并生成与特殊路段对应的驾驶指导信息。示例性的，当前车速为80km/h，预设的安全制动距离为100m，安全车速阈值为30km/h，当车辆的当前位置与特殊路段之间的距离恰好等于100m时，车辆将自动控制制动系统逐步将车速从80km/h在100m的行程中减速至30km/h。与此同时，车辆将自动生成并通过扬声器播报如“前方即将进入连续S型弯，请控制方向盘保持当前状态”、“请紧握方向盘，避免大幅度转动方向盘”、“请控制方向盘向左打30°切入内弯”等驾驶指导信息。其中，在车辆进的当前位置与特殊路段之间的距离小于预设的安全制动距离时，车辆的加速踏板将暂时锁死，直至车速降至安全车速阈值及以下时解开，以避免驾驶员踩踏油门踏板与制动系统工作产生冲突。

图3为本发明根据第二实施例示出的车辆路径规划方法的流程示意图，在本实施例中，判断车辆是否已存储有至少一张赛道路线图的步骤，还包括：若经确认在数据库中能够选取出一张当前赛道对应的赛道路线图，则对选取出来的赛道路线图进行划分以获得多条赛道路线分段图。在驾驶员选择了其中的任意一条赛道路线分段图之后，车辆将根据驾驶员选择的驾驶风格类型在赛道路线分段图上生成规划路径，并根据规划路径和车辆的当前位置生成驾驶指导信息。具体地，实际生活中可能存在赛道的总里程过长、参与下赛道的人流量过高、赛道特殊路段过于密集等情况，因此，在本实施例中将对赛道路线图进行划分以获得多条赛道路线分段图，赛道管理方可以通过该方式实现有效的人员分流管理，普通老百姓可以根据自身的驾驶水平自由的选择其中的任意一条进行尝试，提高了下赛道的驾驶乐趣。

图4为本发明根据第三实施例示出的车辆路径规划方法的流程示意图，在本实施例中，判断车辆是否已存储有至少一张赛道路线图的步骤，还包括：若经确认在数据库中能够选取出一张当前赛道对应的赛道路线图，则获取该赛道路线图的路面类型，并根据驾驶员选择的驾驶风格类型和路面类型生成规划路径，并根据规划路径和车辆的当前位置生成驾驶指导信息。具体地，路面类型可以为：低附着路面、中附着路面、高附着路面、水泥路面、泥沙路面、沙石路面等，在此不做唯一限定。驾驶员可以自行选择是否获取赛道路线图的路面类型，若选择获取，车辆便能够根据路面类型准确地生成驾驶指导信息以此保证驾驶员的人身安全，进一步地降低安全事故发生的概率。示例性的，在赛道路线图某一段的路面类型为低附着路面，那么在即将进入该路段时车辆将自动生成如“即将进入低附着路段，当前车速过高，为避免车辆打滑，请减速”的驾驶指导信息。

图5示出了本发明实施例提供的一种车辆路径规划方法的装置的结构示意图。本领域技术人员可以理解，图4仅仅作为一种装置的示例，并不构成对装置的限定，该系统包括：

赛道模式确定模块10，用于控制车辆进入预设的第一赛道模式和第二赛道模式中的任意一种模式；

地图模块20，用于在车辆处于第一赛道模式时，获取车辆的当前赛道的地图数据，根据地图数据生成与当前赛道对应的赛道路线图，并存储赛道路线图；

路径规划模块30，用于在车辆处于第二赛道模式时，判断车辆是否已存储有至少一张赛道路线图，若是，则根据预设的驾驶风格类型在车辆存储的至少一张赛道路线图上生成规划路径；

指导信息模块40，用于根据规划路径和车辆的当前位置输出驾驶指导信息。

通过上述的装置及其各模块之间的协作配合能够实现如前文所述的车辆路径规划方法，具备与其完全相同的有益效果。

本申请还提供一种车辆，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，在处理器执行存储器存储的计算机程序时，实现如上所述的车辆路径规划方法的步骤。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。