一种自动驾驶车辆安全评估方法及装置与流程

    专利2025-05-01  15


    本说明书涉及计算机,尤其涉及一种自动驾驶车辆安全评估方法及装置。


    背景技术:

    1、随着科学技术的发展,诸如自动驾驶车辆、无人机等无人设备得到了广泛的应用。为了保障自动驾驶车辆的运动安全,需要对自动驾驶车辆运动场景中的障碍物进行安全识别,以此来评估自动驾驶车辆的运动是否安全。

    2、在现有技术中,主要根据自动驾驶车辆运动轨迹来评估自动驾驶车辆的运动对其运动场景中的障碍物来说是否安全。具体的,可先根据自动驾驶车辆的位置和障碍物的位置确定自动驾驶车辆的当前场景,再预测自动驾驶车辆的运动轨迹,根据预测的运动轨迹和障碍物的位置,判断当前场景中是否存在危险。

    3、但上述评估自动驾驶车辆的运动是否安全的方式主要是根据自动驾驶车辆预测的运动轨迹进行判断的,未考虑到自动驾驶车辆本身存在的不确定性,比如,自动驾驶车辆可以有左右打方向盘或者急刹等极端行为,这些极端行为一旦未得到准确的预测,就可能对障碍物造成危险,对于自动驾驶车辆来说也是不安全的。

    4、因此,如何准确的评估自动驾驶车辆是否安全是一个亟待解决的问题。


    技术实现思路

    1、本说明书提供一种自动驾驶车辆安全评估方法及装置,以部分的解决现有技术存在的上述问题。

    2、本说明书采用下述技术方案:

    3、本说明书提供了一种自动驾驶车辆安全评估方法,包括:

    4、获取自动驾驶车辆的当前状态,并确定所述自动驾驶车辆的极限运动参数;

    5、根据所述极限运动参数和所述状态信息,确定所述自动驾驶车辆在所述当前状态下且在预设时长内所能运动到的各极限位置;

    6、根据所述各极限位置,确定所述自动驾驶车辆的可达区域;

    7、根据所述可达区域和所述自动驾驶车辆的障碍物的位置信息,对所述自动驾驶车辆进行安全评估。

    8、可选地,所述极限运动参数包括最大转向速度和最大减速度中的至少一种;

    9、当所述极限运动参数包括最大转向速度时,确定所述自动驾驶车辆的极限运动参数,具体包括:

    10、根据所述自动驾驶车辆的横向约束参数,确定所述自动驾驶车辆横向运动的最大转向速度;

    11、当所述极限运动参数包括最大减速度时,确定所述自动驾驶车辆的极限运动参数,具体包括:

    12、根据所述自动驾驶车辆的纵向约束参数,确定所述自动驾驶车辆纵向运动的最大减速度。

    13、可选地,根据所述极限运动参数和所述状态信息,确定所述自动驾驶车辆在所述当前状态下且在预设时长内所能运动到的各极限位置,具体包括:

    14、根据各极限运动参数,确定所述自动驾驶车辆的运动参数范围;

    15、根据所述状态信息,针对所述运动参数范围内的各运动参数,确定所述自动驾驶车辆在预设时长内以该运动参数运动所能运动到的位置,作为极限位置;

    16、确定所述自动驾驶车辆的可达区域,具体包括:

    17、将由各极限位置构成的区域作为所述自动驾驶车辆的可达区域。

    18、可选地,根据所述可达区域和所述自动驾驶车辆得障碍物的位置信息,对所述自动驾驶车辆进行安全评估,具体包括:

    19、根据所述自动驾驶车辆的障碍物的位置信息,确定所述自动驾驶车辆的障碍物所在的区域,作为目标区域;

    20、判断所述可达区域和所述目标区域是否部分重合;

    21、若所述可达区域和所述目标区域不重合,确定所述自动驾驶车辆在所述预设时长内安全。

    22、可选地,若所述可达区域和所述目标区域部分重合,所述方法还包括:

    23、根据所述自动驾驶车辆所规划的所述预设时长内的行驶策略,对所述自动驾驶车辆进行安全评估。

    24、可选地,根据所述自动驾驶车辆所规划的所述预设时长内的行驶策略,对所述自动驾驶车辆进行安全评估,具体包括:

    25、判断所述自动驾驶车辆所规划的所述预设时长内的行驶策略是否包括针对所述障碍物的绕行决策;

    26、若包括,确定所述自动驾驶车辆在所述预设时长内安全;

    27、若不包括,确定所述自动驾驶车辆在所述预设时长内不安全。

    28、可选地,还包括:

    29、当所述自动驾驶车辆不安全时,向云控人员发送监控所述自动驾驶车辆的指令。

    30、可选地,根据所述自动驾驶车辆的横向约束参数,确定所述自动驾驶车辆横向运动的最大转向速度,具体包括:

    31、根据所述自动驾驶车辆在当前状态下的纵向运动速度、车轮转向角以及所述自动驾驶车辆的车轮纵向轴距,采用公式得到所述自动驾驶车辆的当前状态下的横向加速度,其中,l为所述自动驾驶车辆的车轮纵向轴距,v为所述自动驾驶车辆在当前状态下的纵向运动速度,δ0为所述自动驾驶车辆在当前状态下的车轮转向角,a0为所述自动驾驶车辆的当前状态下的横向加速度;

    32、根据所述自动驾驶车辆的横向加速度约束、所述自动驾驶车辆在当前状态下纵向运动速度以及所述自动驾驶车辆的车轮纵向轴距,采用公式得到最大横向加速度时所述自动驾驶车辆的车轮转向角,其中amax为所述自动驾驶车辆的最大横向加速度,δmax为最大横向加速度时所述自动驾驶车辆的车轮转向角;

    33、根据所述自动驾驶车辆的横向加速度约束、横向jerk约束和所述当前状态下的横向加速度,采用公式得到所述自动驾驶车辆从当前状态下达到横向最大加速度的时间,其中,所述横向jerk约束是所述自动驾驶车辆的横向运动上对加速度的变化率的约束,t为所述自动驾驶车辆从当前状态下达到横向最大加速度的时间;

    34、根据最大横向加速度时所述自动驾驶车辆的车轮转向角、所述自动驾驶车辆在当前状态下的车轮转向角以及所述自动驾驶车辆从当前状态下的达到横向最大加速度的时间,采用公式得到所述自动驾驶车辆横向运动的最大转向速度,其中,δ′为所述自动驾驶车辆横向运动的最大转向速度。

    35、本说明书提供了一种自动驾驶车辆安全评估装置,包括:

    36、获取模块,用于获取自动驾驶车辆的当前状态,并确定所述自动驾驶车辆的极限运动参数;

    37、第一确定模块,用于根据所述极限运动参数和所述状态信息,确定所述自动驾驶车辆在所述当前状态下且在预设时长内所能运动到的各极限位置;

    38、第二确定模块,用于根据所述各极限位置,确定所述自动驾驶车辆的可达区域;

    39、评估模块,用于根据所述可达区域和所述自动驾驶车辆的障碍物的位置信息,对所述自动驾驶车辆进行安全评估。

    40、本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:

    41、在本说明书提供的安全评估方法中,获取自动驾驶车辆的当前状态,并确定自动驾驶车辆的极限运动参数,根据极限运动参数和状态信息,确定自动驾驶车辆在当前状态下且在预设时长内所能运动到的各极限位置,并根据各极限位置,确定自动驾驶车辆的可达区域,根据可达区域和自动驾驶车辆的障碍物的位置信息,对自动驾驶车辆进行安全评估。

    42、从上述方法中可以看出,本方法中无需以自动驾驶车辆预测的运动轨迹作为依据来评估自动驾驶车辆的运动是否安全,而是考虑到自动驾驶车辆本身存在的不确定性,故根据自动驾驶车辆的当前状态和极限运动参数,确定自动驾驶车辆在当前状态下且在预设时长内所能运动到的可达区域,根据可达区域和自动驾驶车辆的障碍物的位置信息对自动驾驶车辆进行安全评估,可以更加准确地评估自动驾驶车辆的运动是否安全。


    技术特征:

    1.一种自动驾驶车辆安全评估方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述极限运动参数包括最大转向速度和最大减速度中的至少一种;

    3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述极限运动参数和所述状态信息,确定所述自动驾驶车辆在所述当前状态下且在预设时长内所能运动到的各极限位置,具体包括:

    4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述可达区域和所述自动驾驶车辆得障碍物的位置信息,对所述自动驾驶车辆进行安全评估,具体包括:

    5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,若所述可达区域和所述目标区域部分重合,所述方法还包括:

    6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述自动驾驶车辆所规划的所述预设时长内的行驶策略,对所述自动驾驶车辆进行安全评估,具体包括:

    7.如权利要求1~6任一所述的方法,其特征在于,还包括:

    8.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述自动驾驶车辆的横向约束参数,确定所述自动驾驶车辆横向运动的最大转向速度,具体包括:

    9.一种自动驾驶车辆安全评估装置,其特征在于,所述装置包括:


    技术总结
    本说明书公开了一种自动驾驶车辆安全评估方法及装置,包括:获取自动驾驶车辆的当前状态,并确定自动驾驶车辆的极限运动参数,根据极限运动参数和状态信息,根据自动驾驶车辆在当前状态下且在预设时长内所能运动到的各极限位置,确定自动驾驶车辆的可达区域,根据可达区域和自动驾驶车辆的障碍物的位置信息,对自动驾驶车辆进行安全评估。本方法无需以自动驾驶车辆预测的运动轨迹作为依据来评估自动驾驶车辆的运动是否安全,而是考虑到自动驾驶车辆本身存在的不确定性,故根据自动驾驶车辆所能运动到的可达区域和障碍物的位置信息对自动驾驶车辆进行安全评估,可以更加准确地评估自动驾驶车辆的运动是否安全。

    技术研发人员:马杰,张涛,李潇,王乃峥,华旎
    受保护的技术使用者:北京三快在线科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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