车辆控制方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

自动驾驶是指基于车辆感知系统，使车辆能够在没有人类干预的情况下进行导航和驾驶操作的技术。自动驾驶技术的目标是实现更安全、高效和便利的交通系统。相关技术中，在自动驾驶模式下，车辆通常依靠感知系统的感知结果实现轨迹规划，进而进行动力控制。但是，在发生非预期加速的情况时，上述方式难以进行准确的响应，导致车辆存在较大的碰撞风险。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提供一种车辆控制方法、装置、电子设备及存储介质，能够避免非预期加速等情况导致的碰撞风险，提高车辆安全。

第一方面，本发明实施例提供一种车辆控制方法，包括：

在自动驾驶模式下，获取车辆的加速度信息以及障碍物云图；所述车辆的加速度信息包括车辆在下一时刻的加速度信息；

基于所述加速度信息及障碍物云图进行推演，得到推演结果；

在根据所述推演结果确定所述加速度信息会引起所述车辆与碰撞物发生碰撞时，控制所述车辆进入安全模式；其中，在所述安全模式下，切断输出基于所述加速度信息生成的加速度控制指令，并生成用于提示驾驶员的提示信息。

在一些实施例中，所述车辆控制方法，还包括：

获取车辆周围的图像，以及获取所述车辆上的毫米波雷达的检测信息；

基于所述图像及毫米波雷达的检测信息进行融合，得到所述车辆周围的障碍物信息；

基于所述障碍物信息进行确定所述车辆的行进路线规划；其中，所述行进路线规划包括所述车辆的加速度信息。

在一些实施例中，所述获取车辆的障碍物云图，包括：

获取车辆上的激光雷达检测到的点云数据，基于所述点云数据绘制障碍物点云图。

在一些实施例中，所述的车辆控制方法，还包括：

在根据所述推演结果确定所述加速度信息不会引起所述车辆与碰撞物发生碰撞时，基于所述加速度信息确定车辆的行进速度；

在所述行进速度超过预先设定的速度阈值时，控制所述车辆进入安全模式。

在一些实施例中，所述的车辆控制方法，还包括：

在所述行进速度未超过速度阈值时，控制所述车辆基于行进路线规划行驶。

在一些实施例中，所述的车辆控制方法，还包括：

接收驾驶员输入的设定速度，根据所述设定速度更新所述速度阈值。

在一些实施例中，所述的车辆控制方法，还包括：

在预设时间内，若未接收到驾驶员的响应信息，则控制所述车辆进入驾驶员接管模式。

第二方面，本发明实施例提供一种车辆控制装置，包括：

获取单元，用于在自动驾驶模式下，获取车辆的加速度信息以及障碍物云图；所述车辆的加速度信息包括车辆在下一时刻的加速度信息；

处理单元，用于基于所述加速度信息及障碍物云图进行推演，得到推演结果；

控制单元，用于在根据所述推演结果确定所述加速度信息会引起所述车辆与碰撞物发生碰撞时，控制所述车辆进入安全模式；其中，在所述安全模式下，切断输出基于所述加速度信息生成的加速度控制指令，并生成用于提示驾驶员的提示信息。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如前述任一项所述的方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如前述任一项所述的方法。

本实施例提供的车辆控制方法、装置、电子设备及存储介质，通过在自动驾驶模式下，获取车辆的加速度信息以及障碍物云图，基于所述加速度信息及障碍物云图进行推演，得到推演结果，在根据所述推演结果确定所述加速度信息会引起所述车辆与碰撞物发生碰撞时，控制所述车辆进入安全模式；其中，在所述安全模式下，切断输出基于所述加速度信息生成的加速度控制指令，并生成用于提示驾驶员的提示信息，从而避免非预期加速等情况导致的碰撞风险，提高车辆安全。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为一示例性实施例提供的车辆控制方法的流程示意图；

图2为另一示例性实施例提供的车辆控制方法的流程示意图；

图3为一示例性实施例提供的车辆控制装置的结构框图；

图4为一示例性实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的车辆控制方法的实现过程进行举例说明。本实施例能够适用于商用车，还能够适用于其它具有自动驾驶需求的交通工具。

图1为一示例性实施例提供的车辆控制方法的流程示意图。

请参照图1，本实施例提供的车辆控制方法，包括如下步骤S101至步骤S103：

S101、在自动驾驶模式下，获取车辆的加速度信息以及障碍物云图；车辆的加速度信息包括车辆在下一时刻的加速度信息；

S102、基于加速度信息及障碍物云图进行推演，得到推演结果；

S103、在根据推演结果确定加速度信息会引起车辆与碰撞物发生碰撞时，控制车辆进入安全模式；其中，在安全模式下，切断输出基于加速度信息生成的加速度控制指令，并生成用于提示驾驶员的提示信息。

本实施例的执行主体可以是车辆控制系统，或者其它具有信息处理功能的电子设备。

在步骤S101中，获取车辆的当前模式；若当前模式为自动驾驶模式，则获取加速度信息，并获取车辆周围的障碍物云图；若当前模式为其他模式，则循环获取车辆的当前模式，直至车辆的当前模式为自动驾驶模式。

其中，可以从车辆的行进路径规划中获取车辆在未来时刻的加速度信息。例如，可以从车辆的行进路径规划中，获取下一时刻的加速度信息，或者获取下一预设时间段内各时刻的加速度信息，下一预设时间段包括下一时刻。下一时刻与当前时刻之间的时间间隔可以根据实际需要进行设置。行车路径规划可以是车辆根据自身周围环境确定的，也可以是从远程服务器等电子设备中获取的。

在步骤S102中，以车辆在当前时刻的位置为推演起点，基于加速度信息推演车辆向前行驶至下一时刻时的位置，再结合障碍物云图推演障碍物在相同时刻的位置，从而推演出在下一时刻车辆与障碍物的相对位置，以能够根据车辆与障碍物的相对位置判断下一时刻车辆是否会与障碍物碰撞。

当然，本实施例还可以推演出在未来多个时刻例如在下一预设时间段内车辆是否会与障碍物碰撞，具体实现过程与上述过程相似，此处不再赘述。

在步骤S103中，在确定车辆与障碍物会碰撞时，控制车辆进入安全模式，从而避免非预期加速等情况导致的碰撞风险。在安全模式下，切断加速度指令的输出，并生成提示信息。其中，加速度指令是基于加速度信息生成的。提示信息可以用于提示驾驶员接管车辆，使得车辆进入驾驶员接管模式。

具体实现时，提示信息可以包括声音提示和/或视觉提示。声音提示可以为“滴滴滴”或者为“前方存在碰撞风险”或者为“请接管车辆”等。视觉提示可以为展示碰撞场景的模拟图像，或者显示“前方存在碰撞风险”、“请接管车辆”等相关文字，又或者展示相应的标识符。可选的，为了确保车辆安全性，提示信息可以包括声音提示和视觉提示。

在车辆基于提示信息进行提示之后的预设时间内，若接收到驾驶员以语音或者手势或操作按键等方式输入的同意接管的指令，则控制车辆进入驾驶员接管模式。若接收到驾驶员以语音或者手势或操作按键等方式输入的拒绝接管的指令，则控制车辆以自动驾驶模式行驶并继续循环上述步骤。在驾驶员拒绝接管的情况下，还可以根据推演结果中的碰撞情况确定等级，以严重程度从高往低为例，等级可以为高、中、低，或者，等级可以为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等，在确定碰撞等级对应的情况严重时，则可以加强提示，例如提高提示声音的强度或者延长提示时间等。

在预设时间内，若未接收到驾驶员的响应信息，则控制车辆进入驾驶员接管模式。其中，预设时间具体可以根据实际需要进行设置，例如，预设时间可以为1秒或2秒或3秒或4秒或5秒等。

本实施例提供的车辆控制方法，通过在自动驾驶模式下，获取车辆的加速度信息以及障碍物云图，加速度信息包括车辆在下一时刻的加速度信息，基于加速度信息及障碍物云图进行推演，得到推演结果，在根据推演结果确定加速度信息会引起车辆与碰撞物发生碰撞时，控制车辆进入安全模式；其中，在安全模式下，切断输出基于加速度信息生成的加速度控制指令，并生成用于提示驾驶员的提示信息，从而避免非预期加速等情况导致的碰撞风险，提高车辆安全。

在一些实施例中，车辆控制方法，还包括如下步骤a1至a3：

步骤a1、获取车辆周围的图像，以及获取车辆上的毫米波雷达的检测信息；

步骤a2、基于图像及毫米波雷达的检测信息进行融合，得到车辆周围的障碍物信息；

步骤a3、基于障碍物信息进行确定车辆的行进路线规划；其中，行进路线规划包括车辆的加速度信息。

在步骤a1中，车辆上安装有摄像头，摄像头用于采集车辆周围的图像。可选的，车辆上可以设置有可旋转的环视摄像头，以获取车辆周围360°范围内的图像；或者，车辆上设置有多个摄像头，将多个摄像头采集的图像进行拼接，得到车辆周围360°范围内的图像。其中，图像可以为可视光图像或者为红外图像。

车辆上可以设置有毫米波雷达，毫米波雷达可以检测障碍物与车辆的相对位置，具体可以是距离及方位等。可选的，车辆上可以设置有多个毫米波雷达，多个毫米波雷达可以分布在车辆的不同位置，例如分布在车辆的前方、后方、左侧和右侧等。或者，毫米波雷达可以设置在车辆的顶部和/或底部，且用于安装毫米波雷达的支架为可旋转支架。

在步骤a2中，通过经过训练的图像特征提取网络从获取的图像中提取图像特征，通过经过训练的毫米波特征提取网络从获取的毫米波雷达的检测信息中提取毫米波特征，将毫米波特征和图像特征输入到经过训练的区域候选网络中，生成并输出候选框，将毫米波特征、图像特征和候选框输入到经过训练的检测头网络中，生成并输出目标框，根据目标框，得到障碍物的具体尺寸以及与车辆的相对位置等信息，从而得到车辆周围的障碍物信息。当然，在其它方式中，也可以采用其它融合方式进行融合处理。

另外，还可以确定图像中的障碍物和毫米波雷达的检测信息中的障碍物的相似度，在相似度低于相似度阈值时，则确定摄像头或毫米波雷达故障，并以声音提示或者视觉提示的方式提醒驾驶员接管车辆。

在步骤a3中，基于障碍物信息，在规划车辆的行进路线时，需要对障碍物进行避让得到行进路线规划，使得车辆根据行进路线规划行驶时能够避开障碍物，从而避免车辆与障碍物发生碰撞。其中，行车路线规划中可以包括车辆在各时刻的加速度信息、车辆的转向信息等。

在一些实施例中，步骤S101、获取车辆的障碍物云图，包括：获取车辆上的激光雷达检测到的点云数据，基于点云数据绘制障碍物点云图。

示例性的，可以获取车辆的激光雷达扫描的多帧不规则点云数据以及惯性卫星组合导航单元采集的卫星数据，对每一帧点云数据进行网格划分，根据网格中点云数据的主成分分析结果，确定点云数据的类型特征，类型特征包括平面点和角点，根据GNSS_INS数据以及激光雷达的外参初始值，将多帧点云数据对应的平面点以及角点转换到目标坐标系下，得到障碍物的点云图。其中，目标坐标系可以为与车辆行进路线中的坐标系相同或者相关联，以便于基于加速度信息及障碍物云图进行推演。

其中，激光雷达可以是MEMS半固态激光雷达，MEMS半固态激光雷达的核心是一个厘米尺度的振镜，通过悬臂梁在横纵两轴高速周期运动，从而改变激光反射方向，实现扫描，输出点云数据。点云数据是由MEMS半固态激光雷达扫描外部环境得到的，点云数据包括多个不规则的三维点。惯性卫星组合导航单元(GNSS/INS)融合了全球卫星导航系统(GNSS)与惯性导航系统(INS)来共同实现车辆的全局高精度定位。GNSS_INS数据为惯性卫星组合导航单元(GNSS/INS)的位姿信息。

可选的，车辆上可以设置有多个激光雷达，多个激光雷达可以分布在车辆的不同位置，例如分布在车辆的前方、后方、左侧和右侧等。或者，激光雷达分布在车辆的顶部和/或底部。另外，还可以基于图像或毫米波雷达的检测信息对激光雷达的检测信息的准确性进行验证，以能够及时发现激光雷达的故障情况，从而利于提高车辆控制的精确性。

在一些实施例中，车辆控制方法还包括如下步骤b1至步骤b3：

步骤b1：在根据推演结果确定加速度信息不会引起车辆与碰撞物发生碰撞时，基于加速度信息确定车辆的行进速度；

步骤b2：在行进速度超过预先设定的速度阈值时，控制车辆进入安全模式；

步骤b3：在行进速度未超过速度阈值时，控制车辆基于行进路线规划行驶。

在步骤b1中，在根据推演结果确定加速度信息不会引起车辆与碰撞物发生碰撞时，可以基于车辆的当前运行状态以及加速度信息进行推演，得到车辆的行进速度。示例性的，以车辆在当前时刻的速度为推演起点，基于加速度信息推演在向前行驶至未来时刻时的行进速度。

在步骤b2中，可以将接收的驾驶员输入的设定速度的110％作为速度阈值。在其它示例中，也可以将设定速度作为速度阈值。

在步骤b3中，在行进速度未超过速度阈值时，说明车辆以加速度信息行驶是安全的，则控制车辆以步骤a3中得到的行进路线规划行驶。

可选的，车辆控制方法还可以接收驾驶员输入的设定速度，根据设定速度更新速度阈值。例如，针对不同的路况或者气象情况等，可以由驾驶员根据实际情况对设定速度进行调整。

本实施例中，通过上述设置，能够进一步避免车辆与障碍物碰撞，避免车辆运行状态超过驾驶员预期，从而提高车辆安全性。

下面对本实施例提供的车辆控制方法的具体实现过程进行举例说明。

图2为另一示例性实施例提供的车辆控制方法的流程示意图。

请参照图2，车辆控制方法包括如下步骤：

自动驾驶域控制中微控单元MCU判断车辆当前是否处于自动驾驶模式下，如果车辆处于自动驾驶模式下，则继续执行后续步骤，否则重复该步骤；

自动驾驶域控制中车载芯片SOC_A接收摄像头采集的图像及毫米波雷达的检测信息，将图像及毫米波雷达的检测信息进行融合，根据融合后的障碍物信息，进行行进路径的规划与控制；

自动驾驶域控制中车载芯片SOC_B接收激光雷达检测到的点云数据，基于点云数据绘制障碍物点云图；

自动驾驶域控制中MCU根据行进路径的规划中的加速度信息与绘制的障碍物云图进行推演，判断车辆的加速度信息是否会引起车辆与障碍物发成碰撞，如果会引起车辆与障碍物发成碰撞则自动驾驶系统进入安全模式，切断加速度指令输出，同时提醒驾驶员接管车辆。如果不会引起车辆与障碍物发成碰撞，则继续后续步骤；

自动驾驶域控制中MCU根据车辆的运动状态与车辆的加速度信息进行推演，判断是否会引起车辆的行进速度超过驾驶员的设定速度的110％。如果会则控制车辆进入安全模式，切断加速度指令输出，同时提醒驾驶员接管车辆。如果不会，则控制车辆按照规划的行进路径行驶。

本实施例，能够根据车辆自身配置的传感器，通过摄像头与毫米波雷达融合后的障碍物信息进行路径规划与控制，并利用激光雷达点云信息绘制障碍物云图，基于路径规划及障碍物云图的推演结果实现加速度监控，通过监控当出现非预期加速时，能够及时控制车辆进入安全模式，切断加速度指令输出，同时提醒驾驶员接管车辆，确保车辆安全。

而且在上述过程中，通过两路独立通道，一路基于路径规划进行控制，一路对加速度进行监控，上述过程能够在自动驾驶域内部直接处理完成，利于车辆控制的及时性。

本实施例还提供一种车辆控制装置，可以作为前述车辆控制方法的执行主体，其实现过程可以与前述任一实施例相同或相似，本实施例此处不再赘述。

图3为一示例性实施例提供的车辆控制装置的结构框图。

请参照图3，本实施例提供的车辆控制装置，包括：

获取单元31，用于在自动驾驶模式下，获取车辆的加速度信息以及障碍物云图；车辆的加速度信息包括车辆在下一时刻的加速度信息；

处理单元32，用于基于所述加速度信息及障碍物云图进行推演，得到推演结果；

控制单元33，用于在根据所述推演结果确定所述加速度信息会引起所述车辆与碰撞物发生碰撞时，控制所述车辆进入安全模式；其中，在所述安全模式下，切断输出基于所述加速度信息生成的加速度控制指令，并生成用于提示驾驶员的提示信息。

在一些实施例中，所述获取单元具体用于：

获取车辆周围的图像，以及获取所述车辆上的毫米波雷达的检测信息；

基于所述图像及毫米波雷达的检测信息进行融合，得到所述车辆周围的障碍物信息；

基于所述障碍物信息进行确定所述车辆的行进路线规划；其中，所述行进路线规划包括所述车辆的加速度信息。

在一些实施例中，所述获取单元具体用于：

获取车辆上的激光雷达检测到的点云数据，基于所述点云数据绘制障碍物点云图。

在一些实施例中，所述控制单元还用于：

在根据所述推演结果确定所述加速度信息不会引起所述车辆与碰撞物发生碰撞时，基于所述加速度信息确定车辆的行进速度；

在所述行进速度超过预先设定的速度阈值时，控制所述车辆进入安全模式。

在一些实施例中，所述控制单元还用于：

在所述行进速度未超过速度阈值时，控制所述车辆基于行进路线规划行驶。

在一些实施例中，所述控制单元还用于：

接收驾驶员输入的设定速度，根据所述设定速度更新所述速度阈值。

在一些实施例中，所述控制单元还用于：

在预设时间内，若未接收到驾驶员的响应信息，则控制所述车辆进入驾驶员接管模式。

图4是一示例性实施例提供的电子设备的结构示意图。

请参照图4，本实施例还提供了一种电子设备，可以包括：处理器401、存储器402、输入装置403和输出装置404。设备中的处理器401的数量可以一个或多个。在一些实施例中，处理器401、存储器402、输入装置403和输出装置404可通过总线或其它方式连接。

存储器402可用于存储软件程序以及模块，处理器401通过运行存储在存储器402的软件程序以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理。存储器402可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。输入装置403可用于接收输入的数字或字符信息。

具体在本实施例中，处理器401会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器402中，并由处理器401来运行存储在存储器402中的应用程序，从而实现上述方法的各种功能。

本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在终端设备上运行时，使得终端设备实现前述任一实施例中的方法。

本申请实施例中，术语“模块”或“单元”是指有预定功能的计算机程序或计算机程序的一部分，并与其他相关部分一起工作以实现预定目标，并且可以通过使用软件、硬件(如处理电路或存储器)或其组合来全部或部分实现。同样的，一个处理器(或多个处理器或存储器)可以用来实现一个或多个模块或单元。此外，每个模块或单元都可以是包含该模块或单元功能的整体模块或单元的一部分。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

附图中的流程图和框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。