本技術(shù)涉及車輛控制，尤其涉及一種預(yù)見性車速控制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、預(yù)見性的車速控制是一種高級駕駛輔助方法，通過利用車輛前方道路的地形來預(yù)測出車輛在不同時(shí)間的車速，能夠提高車輛的燃油效率、駕駛的舒適性、駕駛的安全性。

2、然而，現(xiàn)有的預(yù)見性車速控制技術(shù)，只考慮了前方道路的道路屬性，導(dǎo)致預(yù)測出的車速無法適應(yīng)現(xiàn)實(shí)中多個(gè)車輛共同行駛的交通場景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種預(yù)見性車速控制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，用以解決現(xiàn)有的預(yù)見性車速控制技術(shù)，只考慮了前方道路的道路屬性，導(dǎo)致預(yù)測出的車速無法適應(yīng)現(xiàn)實(shí)中多個(gè)車輛共同行駛的交通場景的問題。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種預(yù)見性車速控制方法，包括：

3、根據(jù)目標(biāo)車輛前方道路的道路信息，將所述前方道路劃分為若干段路段，并分別獲取每段所述路段的道路信息；

4、獲取當(dāng)前時(shí)刻所述目標(biāo)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息、所述目標(biāo)車輛的前方車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息；

5、根據(jù)每段所述路段的道路信息，確定所述目標(biāo)車輛在每段所述路段的速度區(qū)間、加速度區(qū)間；

6、以所述目標(biāo)車輛與所述前方車輛的距離區(qū)間、每段所述路段的所述速度區(qū)間、所述加速度區(qū)間作為所述目標(biāo)車輛在每段所述路段的目標(biāo)約束條件，根據(jù)所述目標(biāo)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息、所述前方車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，預(yù)測所述目標(biāo)車輛在每段所述路段的期望車速值；

7、控制所述目標(biāo)車輛在每段所述路段上，以當(dāng)前所述路段對應(yīng)的所述期望車速值行駛。

8、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述根據(jù)所述目標(biāo)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息、所述前方車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，預(yù)測所述目標(biāo)車輛在每段所述路段的期望車速值，包括：

9、由模型預(yù)測控制算法，根據(jù)所述目標(biāo)約束調(diào)節(jié)、所述目標(biāo)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息、所述前方車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，預(yù)測所述目標(biāo)車輛在每段所述路段的所述期望車速值。

10、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述獲取當(dāng)前時(shí)刻所述目標(biāo)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息、所述目標(biāo)車輛的前方車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，包括：

11、根據(jù)濾波器在上一時(shí)刻對所述當(dāng)前時(shí)刻所述目標(biāo)車輛、所述前方車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的預(yù)測信息、所述當(dāng)前時(shí)刻通過探測設(shè)備檢測的所述目標(biāo)車輛、所述前方車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的檢測信息，通過所述濾波器計(jì)算所述當(dāng)前時(shí)刻所述目標(biāo)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息、所述目標(biāo)車輛的前方車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息。

12、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述以所述目標(biāo)車輛與所述前方車輛的距離區(qū)間、每段所述路段的所述速度區(qū)間、所述加速度區(qū)間作為所述目標(biāo)車輛在每段所述路段的目標(biāo)約束條件，根據(jù)所述目標(biāo)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息、所述前方車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，預(yù)測所述目標(biāo)車輛在每段所述路段的期望車速值，包括：

13、根據(jù)目標(biāo)代價(jià)函數(shù)、每段所述路段的所述目標(biāo)約束條件、所述目標(biāo)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息、所述前方車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，通過模型預(yù)測控制算法預(yù)測所述目標(biāo)車輛在每段所述路段的期望車速值，以使所述目標(biāo)車輛在每段所述路段以對應(yīng)的所述期望車速值行駛時(shí)，所述目標(biāo)代價(jià)函數(shù)的函數(shù)值最低，所述目標(biāo)代價(jià)函數(shù)包括所述目標(biāo)車輛的燃油消耗懲罰因子、加速度變化率懲罰因子、松弛變量懲罰因子，所述松弛變量用于調(diào)節(jié)所述距離區(qū)間、速度區(qū)間、加速度區(qū)間的區(qū)間范圍。

14、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述根據(jù)目標(biāo)車輛前方道路的道路信息，將所述前方道路劃分為若干段路段，并分別獲取每段所述路段的道路信息，包括：

15、根據(jù)所述前方道路的道路信息，將所述前方道路劃分為若干段子路段；

16、獲取每段所述子路段的坡度信息，根據(jù)每段所述子路段的坡度及預(yù)設(shè)坡度區(qū)間，確定每段所述子路段的坡度類型；

17、在所述子路段中，將連續(xù)且所述坡度類型一致的所述子路段合并為所述路段，并將剩余的所述子路段確定為所述路段；

18、獲取每段所述路段的平均坡度信息，并將所述平均坡度信息作為每段所述路段的道路信息。

19、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述控制所述目標(biāo)車輛在每段所述路段上，以當(dāng)前所述路段對應(yīng)的所述期望車速值行駛，包括：

20、獲取所述目標(biāo)車輛的期望位置值，檢測所述目標(biāo)車輛在當(dāng)前所述路段的實(shí)際車速值以及所述目標(biāo)車輛的實(shí)際位置值；

21、計(jì)算所述實(shí)際車速值與所述期望車速值的車速差值、所述實(shí)際位置值與所述期望位置值的位置差值；

22、根據(jù)所述車速差值與比例系數(shù)的乘積、所述位置差值與積分系數(shù)的乘積，通過比例積分算法計(jì)算目標(biāo)加速度；

23、控制所述目標(biāo)車輛以所述目標(biāo)加速度行駛。

24、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述控制所述目標(biāo)車輛在每段所述路段上，以當(dāng)前所述路段對應(yīng)的所述期望車速值行駛，還包括：

25、根據(jù)期望扭矩計(jì)算公式，計(jì)算當(dāng)前所述路段對應(yīng)的車輪期望扭矩，所述期望扭矩計(jì)算公式為：

26、

27、其中，reff為所述目標(biāo)車輛車輪有效半徑，r所述目標(biāo)車輛變速箱變速比，rx為所述目標(biāo)車輛車輪滾動(dòng)阻力，je為所述目標(biāo)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)有效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，we為所述目標(biāo)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，ca為所述目標(biāo)車輛風(fēng)阻系數(shù)；

28、將所述目標(biāo)車輛車輪扭矩調(diào)節(jié)為所述期望扭矩。

29、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述確定所述目標(biāo)車輛在每段所述路段的速度區(qū)間、加速度區(qū)間之后，所述以所述目標(biāo)車輛與所述前方車輛的距離區(qū)間、每段所述路段的所述速度區(qū)間、所述加速度區(qū)間作為所述目標(biāo)車輛在每段所述路段的目標(biāo)約束條件之前，所述方法還包括：

30、獲取所述目標(biāo)車輛駕駛員輸入的所述目標(biāo)車輛與所述前方車輛的最小停車間距信息、最小跟車距離信息、最小跟車時(shí)間信息，根據(jù)所述最小停車間距信息、所述最小跟車距離信息、所述最小跟車時(shí)間信息，確定所述距離區(qū)間。

31、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述根據(jù)所述最小停車間距信息、所述最小跟車距離信息、所述最小跟車時(shí)間信息，確定所述距離區(qū)間，包括：

32、根據(jù)距離區(qū)間計(jì)算公式計(jì)算所述距離區(qū)間，所述距離區(qū)間計(jì)算公式為：

33、

34、其中，為第k時(shí)刻的所述最小停車間距，p(k)為第k時(shí)刻所述目標(biāo)車輛與所述前方車輛的距離，pmax(k)為第k時(shí)刻所述目標(biāo)車輛與所述前方車輛的最大允許距離，dmin為所述最小跟車距離，hmin為所述最小跟車時(shí)間，v(k)為第k時(shí)刻所述目標(biāo)車輛的車速值。

35、在一種可能的設(shè)計(jì)中，根據(jù)每段所述路段的道路信息，確定所述目標(biāo)車輛在每段所述路段的速度區(qū)間、加速度區(qū)間，包括：

36、根據(jù)每段所述路段的所述平均坡度信息，確定所述目標(biāo)車輛在每段所述路段的所述速度區(qū)間、加速度區(qū)間。

37、第二方面，本技術(shù)提供一種預(yù)見性車速控制裝置，所述裝置包括：

38、劃分模塊，用于：根據(jù)目標(biāo)車輛前方道路的道路信息，將所述前方道路劃分為若干段路段，并分別獲取每段所述路段的道路信息；

39、獲取模塊，用于：獲取當(dāng)前時(shí)刻所述目標(biāo)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息、所述目標(biāo)車輛的前方車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息；

40、確定模塊，用于：根據(jù)每段所述路段的道路信息，確定所述目標(biāo)車輛在每段所述路段的速度區(qū)間、加速度區(qū)間；

41、預(yù)測模塊，用于：以所述目標(biāo)車輛與所述前方車輛的距離區(qū)間、每段所述路段的所述速度區(qū)間、所述加速度區(qū)間作為所述目標(biāo)車輛在每段所述路段的目標(biāo)約束條件，由模型預(yù)測控制算法根據(jù)每段所述路段的所述目標(biāo)約束條件、所述目標(biāo)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息、所述前方車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，預(yù)測每段所述路段的期望車速值；

42、控制模塊，用于：控制所述目標(biāo)車輛在每段所述路段上，以當(dāng)前所述路段對應(yīng)的所述期望車速值行駛。

43、第三方面，本技術(shù)提供一種預(yù)見性車速控制設(shè)備，所述設(shè)備包括：處理器，以及與所述處理器通信連接的存儲(chǔ)器；

44、所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令；

45、所述處理器執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，以實(shí)現(xiàn)如第一方面所述的預(yù)見性車速控制方法。

46、第四方面，本技術(shù)提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)用于實(shí)現(xiàn)如第一方面所述的預(yù)見性車速控制方法。

47、本技術(shù)提供的一種預(yù)見性車速控制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

48、本技術(shù)根據(jù)每段路段的道路信息，分別確定了每段路段上目標(biāo)車輛的速度區(qū)間和加速度區(qū)間，使每段路段對應(yīng)的期望車速值能夠與道路屬性相匹配。本技術(shù)中，根據(jù)當(dāng)前實(shí)時(shí)的目標(biāo)車輛、前方車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，計(jì)算出在每段路段上能夠使目標(biāo)車輛同時(shí)滿足速度區(qū)間、加速度區(qū)間、目標(biāo)車輛與前方車輛的距離區(qū)間的期望車速值，預(yù)測出的車速值不僅能夠與道路屬性相匹配，由于考慮了當(dāng)前實(shí)時(shí)的目標(biāo)車輛、前方車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使預(yù)測出的車速值能夠與當(dāng)前實(shí)時(shí)的交通狀況匹配，而保證目標(biāo)車輛滿足距離區(qū)間，可以保證行車安全。