【技术实现步骤摘要】
本申请涉及智能驾驶，具体涉及一种车辆控制方法、装置、设备及可读存储介质。
技术介绍
1、在矿区井下的复杂场景下，自动驾驶车辆根据自身车辆信息和井下环境特征，判定车辆与道路环境是否处于安全状态，并使车辆作出正确且安全的行为决策，从而使车辆安全高效地通过矿区窄道，完成矿区井下自动驾驶作业，然而，目前自动驾驶车辆的控制方案的安全性却不够高。
技术实现思路
1、本申请提供一种车辆控制方法、装置、设备及可读存储介质，可以解决目前在矿区井下对自动驾驶车辆的控制方案的安全性不够高的技术问题。
2、第一方面，本申请实施例提供一种车辆控制方法，所述车辆控制方法包括：
3、通过车载激光雷达获取三维点云数据；
4、基于三维点云数据，提取可行驶区域和障碍物；
5、获取提取的障碍物的运动状态、障碍物与车辆之间的相对运动状态以及车辆特征，使用风险场强模型，计算得到障碍物在可行驶区域的风险场强；
6、根据障碍物在可行驶区域的风险场强，确定障碍物的风险等级；
7、采用与障碍物的风险等级对应的控制策略控制车辆在可行驶区域内行驶。
8、可选的，所述基于三维点云数据，提取可行驶区域包括：
9、将三维点云数据在极标坐系下进行栅格划分，并确定每个栅格单元的高度；
10、通过遍历栅格单元，计算当前栅格单元与相邻栅格单元之间的斜率，并得到当前栅格单元与相邻栅格单元之间的高度差；
11、若斜率小于预设斜率，且高
12、从所有栅格单元中移除所有地面栅格单元，得到所有左右墙壁栅格单元，对所有左右墙壁栅格单元的投影进行拟合得到左右边界线；
13、将左右边界线在地图上进行投影得到可行驶区域。
14、可选的，所述确定每个栅格单元的高度包括：
15、将每个栅格单元中各个点的高度的中值作为每个栅格单元的初始高度；
16、若栅格单元的初始高度大于预设最大值，则将预设最大值作为栅格单元的高度，否则将栅格单元的初始高度作为栅格单元的高度，所述预设最大值为激光雷达的安装高度。
17、可选的，在所述通过遍历栅格单元，计算当前栅格单元与相邻栅格单元之间的斜率，得到当前栅格单元与相邻栅格单元之间的高度差之前，包括：
18、若栅格单元的高度信息缺失，则将相邻栅格单元的高度的中值作为其高度；
19、使用高斯平滑滤波器对每个栅格单元的高度进行平滑处理。
20、可选的，所述障碍物的运动状态包括障碍物的加速度，所述障碍物与车辆之间的相对运动状态包括车辆与障碍物的速度差以及车辆质心与障碍物质心的夹角，所述车辆特征包括车辆载重，所述获取提取的障碍物的运动状态、障碍物与车辆之间的相对运动状态以及车辆特征，使用风险场强模型，计算得到障碍物在可行驶区域的风险场强包括：
21、获取提取的障碍物的加速度、车辆与障碍物的速度差、车辆质心与障碍物质心的夹角以及车辆载重；
22、将障碍物的加速度、车辆与障碍物的速度差、车辆质心与障碍物质心的夹角以及车辆载重代入风险场强模型中，计算得到障碍物在可行驶区域的风险场强，所述风险场强模型为：
23、
24、其中，es,ij表示位于(xi,yi)处的障碍物i的在可行驶区域中位于点(xj,yj)处的场强，k为权重系数，m为车辆载重，σ为位于点(xj,yj)处场强的高斯分布方差，rij＝(xi-xj,yi-yj)表示位于(xi,yi)处的障碍物i与点(xj,yj)的距离，μ为位于点(xj,yj)处场强的高斯分布均值，δv为车辆与障碍物的速度差，γ为标定系数，a为障碍物的加速度，θ为车辆质心与障碍物质心的夹角。
25、可选的，所述障碍物的风险等级包括一级、二级及三级，所述采用与障碍物的风险等级对应的控制策略控制车辆在可行驶区域内行驶包括：
26、当障碍物的风险等级为一级时，控制车辆保持当前速度在可行驶区域内跟随障碍物行驶；
27、当障碍物的风险等级为二级时，若车辆当前速度大于障碍物的速度，则控制车辆减速至障碍物的速度在可行驶区域内跟随障碍物行驶；
28、当障碍物的风险等级为三级时，若车辆处于行驶中，则控制车辆减速停车，若车辆未处于行驶中，则控制车辆不能行驶，并发出声光报警。
29、第二方面，本申请实施例提供了一种车辆控制装置，所述车辆控制装置包括：
30、获取模块，用于通过车载激光雷达获取三维点云数据；
31、提取模块，用于基于三维点云数据，提取可行驶区域和障碍物；
32、计算模块，用于获取提取的障碍物的运动状态、障碍物与车辆之间的相对运动状态以及车辆特征，使用风险场强模型，计算得到障碍物在可行驶区域的风险场强；
33、确定模块，用于根据障碍物在可行驶区域的风险场强，确定障碍物的风险等级；
34、控制模块，用于采用与障碍物的风险等级对应的控制策略控制车辆在可行驶区域内行驶。
35、可选的，所述提取模块，用于：
36、将三维点云数据在极标坐系下进行栅格划分，并确定每个栅格单元的高度；
37、通过遍历栅格单元，计算当前栅格单元与相邻栅格单元之间的斜率，并得到当前栅格单元与相邻栅格单元之间的高度差；
38、若斜率小于预设斜率，且高度差小于预设高度差，则将相邻栅格单元作为地面，得到所有地面栅格单元；
39、从所有栅格单元中移除所有地面栅格单元，得到所有左右墙壁栅格单元，对所有左右墙壁栅格单元的投影进行拟合得到左右边界线；
40、将左右边界线在地图上进行投影得到可行驶区域。
41、第三方面，本申请实施例提供了一种车辆控制设备，所述车辆控制设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的车辆控制程序，其中所述车辆控制程序被所述处理器执行时，实现如上述所述的车辆控制方法的步骤。
42、第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有车辆控制程序，其中所述车辆控制程序被处理器执行时，实现如上述所述的车辆控制方法的步骤。
43、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
44、本申请实施例中，通过车载激光雷达获取三维点云数据；基于三维点云数据，提取可行驶区域和障碍物；获取提取的障碍物的运动状态、障碍物与车辆之间的相对运动状态以及车辆特征，使用风险场强模型，计算得到障碍物在可行驶区域的风险场强；根据障碍物在可行驶区域的风险场强，确定障碍物的风险等级；采用与障碍物的风险等级对应的控制策略控制车辆在可行驶区域内行驶。本申请实施例通过，在提取可行驶区域和障碍物后，计算障碍物在可行驶区域的风险场强，根据风险场强，确定障碍物的风险等级，采用与障碍物的风险等级对应的控制策略控制车辆在可行驶区域本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车辆控制方法，其特征在于，所述车辆控制方法包括：
2.如权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述基于三维点云数据，提取可行驶区域包括：
3.如权利要求2所述的车辆控制方法，其特征在于，所述确定每个栅格单元的高度包括：
4.如权利要求2所述的车辆控制方法，其特征在于，在所述通过遍历栅格单元，计算当前栅格单元与相邻栅格单元之间的斜率，并得到当前栅格单元与相邻栅格单元之间的高度差之前，包括：
5.如权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述障碍物的运动状态包括障碍物的加速度，所述障碍物与车辆之间的相对运动状态包括车辆与障碍物的速度差以及车辆质心与障碍物质心的夹角，所述车辆特征包括车辆载重，所述获取提取的障碍物的运动状态、障碍物与车辆之间的相对运动状态以及车辆特征，使用风险场强模型，计算得到障碍物在可行驶区域的风险场强包括：
6.如权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述障碍物的风险等级包括一级、二级及三级，所述采用与障碍物的风险等级对应的控制策略控制车辆在可行驶区域内行驶包括：
7.一种车辆
8.如权利要求7所述的车辆控制装置，其特征在于，所述提取模块，用于：
9.一种车辆控制设备，其特征在于，所述车辆控制设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的车辆控制程序，其中所述车辆控制程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述的车辆控制方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有车辆控制程序，其中所述车辆控制程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述的车辆控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种车辆控制方法，其特征在于，所述车辆控制方法包括：
2.如权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述基于三维点云数据，提取可行驶区域包括：
3.如权利要求2所述的车辆控制方法，其特征在于，所述确定每个栅格单元的高度包括：
4.如权利要求2所述的车辆控制方法，其特征在于，在所述通过遍历栅格单元，计算当前栅格单元与相邻栅格单元之间的斜率，并得到当前栅格单元与相邻栅格单元之间的高度差之前，包括：
5.如权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述障碍物的运动状态包括障碍物的加速度，所述障碍物与车辆之间的相对运动状态包括车辆与障碍物的速度差以及车辆质心与障碍物质心的夹角，所述车辆特征包括车辆载重，所述获取提取的障碍物的运动状态、障碍物与车辆之间的相对运动状态以及车辆特征，使用风险场强模型，计算得到障碍物在可...
【专利技术属性】
技术研发人员：王贝贝，李兆干，毕雅梦，许鑫，殷政，王荣荣，方家萌，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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