041] 环境识别器140使用安装在车辆内的多种传感器（例如，图像传感器、速度传感器 等）感测位于行车路线上的障碍物并且采集障碍物信息。
[0042] 此外，环境识别器140获取行车路线的车道信息。
[0043] 速度分布生成器150使用通过行车信息获取器110获取的当前速度和速度设置而 生成有关该路线的车辆速度分布。速度分布生成器150使用车辆在该路线上的起始点处启 动时（开始行车时）的速度和车辆在到达目的地时的速度生成纵向加速度分布和减速度分 布，然后，生成速度分布。
[0044] 将描述速度分布生成器150生成纵向加速度和减速度分布的两种不例性实施方 式。
[0045] 首先，假设车辆在生成纵向加速度和减速度分布时的加速度在最大加速度a_时 恒定，并且将恒定加速度应用于计算速度分布的方程1。
[0046] [方程 1]
[0047]
[0048] 其中，V(t)是速度分布，a(t)是加速度分布，V。是车辆的初始纵向速度（车辆在 路线的起始点处启动时的速度），以及t是时间。
[0049] 加速度分布a(t)需要满足下列方程2。
[0050] [方程 2]
[0051]
[0052] 其中，是车辆在到达路线的目的地时的纵向速度（车辆的最终速度），t。是车 辆在起始点处启动前一刻的时间，并且t OTd是车辆到达目的地时的时间（路线结束时间）。
[0053] 在这种情况下，通过下列方程3表达速度分布。
[0054] [方程 3]
[0055]
[0056] 其中，amax是最大加速度并且a min是最小加速度。
[0057] 接着，如果假设生成纵向加速度和减速度分布时的加速度的变化率（加速度的变 化率J(jerk J))恒定，则加速度分布a (t)需要满足下列方程4。
[0058] [方程 4]
[0059]
[0060] 在这种情况下，通过下列方程5可以表达速度分布V(t)。
[0061] [方程 5]
[0062]
[0063] 如果从方程5推导出a_，则通过下列方程6表达a_。
[0064] [方程 6]
[0065]
[0066] 其中，J是加速度的变化率（根据车辆确定的系统变量）。
[0067] 在这种情况下，方程5中的第二表达式和第三表达式需要以
皮此 匹配并且选择两个值之中具有更小绝对值的表达式。
[0068] 候选路线规划器160使用从速度分布生成器150输出的速度分布和从全局路线规 划器130输出的基础框架规划路线候选组。在这种情况下，候选路线规划器160通过考虑 正常行车状态下预定时间段内的加速度量和减速度量（车辆的速度变化）而基于当前速度 对于车辆在每个速度均规划一条或者多条候选路线。
[0069] 候选路线规划器160自当前时间起规划出基于弧长（arc length)的5阶方程（例 如下列方程7)的路线一段预定的时间（例如5s)。通过假设车辆速度的变化为±20kph (千 米/小时），考虑预定时间段内正常行车状态的加速度量和减速度量，从当前速度确定路线 结束时的纵向速度。例如，在当前速度为80kph的情况下，生成v end作为诸如60kph、70kph、 80kph、90kph以及lOOkph的五个路线候选组。
[0070] [方程 7]
[0071]
[0072] 其中，Xu?P是在局部路线的X轴方向上的坐标，并且7_是在局部路线的y轴方向 上的坐标。此外，a、b、c、d、e以及f是用于通过5阶方程的曲线表达局部路线的参数，S是 车辆的前进距离，并且 Sl是生成局部路线时的车辆的前进距离。
[0073] 路线选择器170确定通过候选路线规划器160规划的路线候选组的相应候选路线 的碰撞风险性并且根据碰撞风险性的确定结果选择路线。
[0074] 换言之，路线选择器170检查通过候选路线规划器160规划的每条候选路线是否 具有与障碍物发生碰撞的风险。
[0075] 在候选路线中的一条或者多条并不与障碍物发生碰撞的情况下，路线选择器170 在不具有碰撞风险的候选路线中选择这样一候选路线作为行车路线，g卩，在该候选路线中， 通过将权重应用于行车稳定性和目标路线接近度使成本函数（cost function) λ变成最小 ΜΙΝ(λ) 0
[0076] [方程 8]
[0077]
[0078] 其中，α和β是各自参数的权重，DtoU?P是距局部参考路线的距离，并且Ρ _是路 线的最大曲率。
[0079] 同时，在候选路线具有碰撞风险的情况下，路线选择器170选择这样一种候选路 线作为行车路线，即，通过将权重应用于碰撞风险程度、行车稳定性以及目标路线接近度而 使成本函数变成最小。
[0080] [方程 9]
[0081]
[0082] 其中，γ是碰撞时间（TTC)的权重。
[0083] 使用直至车辆与障碍物发生碰撞所经历的时间（碰撞时间（TTC))确定碰撞风险 程度，使用路线的最大曲率Ρ_确定行车稳定性，并且使用局部参考位置与路线之间的距 离〇 1￡^确定目标路线接近度。
[0084] 在完成路线选择时，路线选择器170将选择路线以及选择路线上的障碍物的信息 视为目标，并输出障碍物信息（位置、速度等）。
[0085] 输出器180输出从路线选择器170输出的选择路线和目标信息。输出器180通过 显示设备输出图像信息并且通过声学输出设备（例如，扬声器）输出音频信息。显示设备 可包括液晶显示器（IXD)、薄膜晶体管-液晶显示设备（TFT IXD)、有机发光二极管（0LED)、 柔性显示器、三维（3D)显示器、透明显示器、头戴式显示器（HUD)以及触摸屏中的一种或者 多种。
[0086] 图2是示出了图1中所示的虚拟目标生成器的操作的流程图。
[0087] 参考图2,当车辆处于一般行车状态时，行车路线规划装置中的虚拟目标生成器 120检查车辆是否进入距十字路口的预定距离内（S101和S102)。
[0088] 如果车辆进入距十字路口的预定距离内，虚拟目标生成器120则生成位于车辆前 方的处于停止状态的虚拟目标（S103)。在这种情况下，虚拟目标生成器120生成距车辆的 当前位置为一距离的点处的虚拟目标，该距离通过使车辆和十字路口之间的距离与设置的 空隙距离加成而计算。
[0089] 此后，通过随后对虚拟目标的控制使自主车辆在十字路口处停止。
[0090] 图3是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于自主车辆的行车路线规划方 法的流程图。图4是示出了根据本发明的示例性实施方式的规划候选路线的实例的示图。
[0091] 如图3所示，行车路线规划装置使用行车信息获取器110检查车辆是否处于车道 变换模式（S111)。
[0092] 如果车辆处于车道变换模式（S111，是），行车路线规划装置则生成用于当前车道 内当前速度的一条或者多条候选路线并且生成用于待变换车道内当前速度的一条或者多 条候选路线（S112)。例如，行车路线规划装置规划出在当前车道内具有三个分支的三条候 选路线，并规划出在待变换车道内具有三个分支的三条候选路线。
[0093] 行车路线规划装置检查规划的候选路线是否具有碰撞风险（S113)。
[0094] 如果候选路线具有碰撞风险（S113,是），行车路线规划装置则通过考虑基于当前 速度的车辆速度的变化（例如，±l〇kps和±20kps)而规划对于每个纵向速度而言的候选 路线（S114)。例如，如图4所示，如果当前速度是80kps并且车辆速度变化是±20kps，行 车路线规划装置则规划60kps、70kps、80kps、90kps以及lOOkps等五个路线候选组。每个 路线候选组均由五个分支的每一个的候选路线构成。
[0095] 行车路线规划装置检查每个纵向速度的规划的候选路径是否具有碰撞风险 (S115)〇
[0096] 此处，如果每个纵向速度的规划的候选路径具有碰撞风险（S115,是），行车路线 规划装置则可改变车辆的速度变化并且重复执行规划每个纵向速度的候选路线的操作 S114和操作S115(附图中未示出）。重复次数可以为两次、三次或者更多次。
[0097] 如果候选路线具有碰撞风险（S115,是），行车路线规划装置则使用成本函数选择 这些候选路线中的一条候选路线作为行车路线（S116)。在这种情况下，行车路线规划装置 通过将权重应用于成本函数的参数之中的碰撞风险程度、行车稳定性（路线的最大曲率） 以及目标路线接近度（局部参考位置与路线之间的距离）而计算成本。此外，行车路线规 划装置选择其中计算的成本为最小的候选路线作为行车路线。
[0098] 同时，如果该候选路线中的一条或者多条候选路线不具有碰撞风险（S115,否）， 行车路线规划装置则使用成本函数选择该候选路线中不具有碰撞风险的一条候选路线作 为行车路线（S117)。在这种情况下，行车路线规划装置通过将权重应用于成本函数的参数