[发明专利]一种自动驾驶速度规划方法及装置

说明书

本发明公开了一种自动驾驶速度规划方法及装置，涉及自动驾驶系统技术领域，该方法包括根据当前车辆的位姿信息、自动驾驶系统输出的行为指令和轨迹规划层输出的轨迹信息，实时进行当前时刻至目标时刻速度曲线的更新；对当前时刻的速度和加速度，以及目标时刻的速度和加速度进行配置，并基于多项式速度曲线算法，生成不同配置下的速度曲线，并将生成的多条速度曲线作为候选速度曲线；通过微分求解出每条候选速度曲线的参数，所述参数包括实时速度、实时加速度和实时加加速度；基于车辆运动学约束和候选速度曲线的参数，对候选速度曲线进行筛选，得到最优的速度曲线。本发明能够有效保证速度规划的准确性以及车辆行驶的舒适性。

技术领域

本发明涉及自动驾驶系统技术领域，具体涉及一种自动驾驶速度规划方法及装置。

背景技术

速度规划作为自动驾驶的关键技术，其主要是根据车辆的轨迹规划输出的最优轨迹信息，确定车辆沿这条路线行进的速度。由于希望改变在该路线上的速度，所以真正需要选择的是与路径点相关的一系列速度，而不是单个速度，因此，将该系列速度称为“速度曲线”。通过优化功能为路径选择良好的速度曲线，将路径和速度曲线相结合从而可以构建车辆行驶轨迹。速度规划模块作为运动规划子系统的重要功能，直接影响到下游纵向控制层的执行优劣，不适当的目标速度和加速度会超出车辆运动的极限工况，且影响到驾乘人员的安全性和舒适性。

当前，对于自动驾驶车辆的速度规划，一种是只针对定点停车的速度平滑规划，此种速度规划方法未考虑其它道路场景下的速度规划，且此种速度规划方法策略较为单一，只能进行匀加减速，加速度无法稳定的变化；另一种是采用现有的经典速度规划算法，其核心是根据相对距离和相对速度进行比例补偿控制，由于比例参数需要通过实际测试进行标定，从而导致速度规划的准确性不高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种自动驾驶速度规划方法及装置，能够有效保证速度规划的准确性以及车辆行驶的舒适性。

为达到以上目的，本发明提供的一种自动驾驶速度规划方法，具体包括以下步骤：

根据当前车辆的位姿信息、自动驾驶系统输出的行为指令和轨迹规划层输出的轨迹信息，实时进行当前时刻至目标时刻速度曲线的更新；

对当前时刻的速度和加速度，以及目标时刻的速度和加速度进行配置，并基于多项式速度曲线算法，生成不同配置下的速度曲线，并将生成的多条速度曲线作为候选速度曲线；

通过微分求解出每条候选速度曲线的参数，所述参数包括实时速度、实时加速度和实时加加速度；

基于车辆运动学约束和候选速度曲线的参数，对候选速度曲线进行筛选，得到最优的速度曲线。

在上述技术方案的基础上，所述根据当前车辆的位姿信息、自动驾驶系统输出的行为指令和轨迹规划层输出的轨迹信息，实时进行当前时刻至目标时刻速度曲线的更新，具体步骤为：

根据当前车辆的位姿信息、自动驾驶系统输出的行为指令和轨迹规划层输出的轨迹信息，并按照预设采样周期，进行当前时刻至目标时刻时间段内，速度和时间的采样；

基于对速度和时间的采样，得到速度曲线，并实时进行当前时刻至目标时刻速度曲线的更新。

在上述技术方案的基础上，所述基于多项式速度曲线算法，生成不同配置下的速度曲线，并将生成的多条速度曲线作为候选速度曲线，具体步骤为：

基于多项式速度曲线算法，生成不同配置下的速度曲线、加速度曲线和加加速度曲线，并将生成的多条速度曲线作为候选速度曲线；

对生成的速度曲线的系数、加速度曲线的系数和加加速度曲线的系数进行计算。

在上述技术方案的基础上，所述多项式速度曲线算法为三次多项式速度曲线算法和五次多项式速度曲线算法。