自动驾驶车辆的换道控制方法和装置

文档序号:26003905发布日期:2021-07-23 21:21阅读:211来源:国知局
自动驾驶车辆的换道控制方法和装置

本发明涉及自动驾驶控制技术领域,具体为一种自动驾驶车辆的换道控制方法和装置。



背景技术:

自动驾驶车辆是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协和合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动地操控机动车辆。

随着自动驾驶技术的发展,已经发展出了自动泊车辅助系统、刹车辅助系统、换道辅助系统等,能够辅助驾驶员在不同场景下对车辆的控制。其中换道辅助系统能够实现车辆的自动换道操作,当车辆在接收到换道信号时,会根据车辆后方、侧方和准备变更车道上的交通情况来进行换道驾驶。然而,目前车辆的换道时机仍是由驾驶员进行判定,而驾驶员在判定换道时机时,通常是通过后视镜观察将要变更的目标车道上是否行驶有车辆,因此若驾驶员在换道过程中未能及时发现目标车道内行驶来的车辆,则后来车辆可能会与当前车辆相撞从而导致交通事故发生。



技术实现要素:

本发明目的之一在于提供一种自动驾驶车辆的换道控制方法,以解决现有技术中,驾驶员在判断换道时未能及时发现目标车道内行驶来的车辆而出现交通事故的问题。

本发明提供的基础方案一是:自动驾驶车辆的换道控制方法,自动驾驶车辆的换道控制方法,包括以下步骤,信息采集步骤:采集当前车辆所在道路的路况信息和导航信息;

换道判断步骤:对获取到的路况信息和导航信息进行分析并判断是否需要换道;

车况采集步骤:当判定出需要换道时,获取当前车辆车速和目标车道上相邻车辆车速,还获取当前车辆与相邻车辆的车距差;

换道时机判定步骤:将得到的车距差与预设的车距阈值进行比较,在比较出车距差大于车距阈值时,发送换道信号;

换道步骤:根据换道信号控制当前车辆向目标车道的换道行驶。

说明,本方案中相邻车辆指的是目标车道上位于当前车辆后的第一辆车。

基础方案一的有益效果是:本方案中,通过信息采集步骤采集当前车辆所在道路的路况信息和导航信息后,根据获取的路况信息和导航信息来分析出当前车辆是否需要换道,而在当前车辆需要换道时,为了避免在当前车辆换道时,目标车道后方的车辆在当前车辆换道过程中出现相撞,本方案中,还获取当前车辆与相邻车辆的车距差,在车距差超过车距阈值时,表明目标车道上的相邻车辆与当前车辆之间的距离足够大,在这种情况下,在换道过程中,相邻车辆并不会赶超上来,从而也就降低了在车辆换道过程中与其他车辆发生相撞的概率。

优选方案一:作为基础方案一的优选,换道判断步骤中,换道包括掉头换道和快车换道,在对导航信息进行分析时,当分析出导航信息中前方道路需要掉头时,判断需要掉头换道;在对路况信息进行分析时,当分析出当前车道拥堵时,判断需要快车换道。说明:本方案中,快车换道指的是车辆为了加快车速而换道。

有益效果:考虑到车辆的换道通常包括掉头换道和快车换道,而对于掉头换道和快车换道来说,两者的驾驶操作是不同的,因此本方案中,通过对不同的换道方式进行分析判断以保证后续换道时的准确驾驶。

优选方案二:作为基础方案一的优选,换道判断步骤中,还根据获取到的导航信息进行换道种类的判断,在判断为掉头换道时,车况采集步骤中,还获取当前车辆与最近掉头路口的距离,换道时机判定步骤中,还将当前车辆与最近掉头路口的距离与预设的掉头距离进行比较,在比较当前车辆与最近掉头路口的距离大于预设的掉头距离时,发送掉头换道信号;换道步骤中,根据掉头换道信号控制当前车辆进行换道掉头。有益效果:考虑到车辆换道的目的包括掉头和加快速度,而对于掉头来说,车辆的掉头必须是在允许掉头的路段进行,而车辆在掉头过程中,仍需要前行一段距离,因此若车辆在前行过程中行驶过允许掉头的地方,且在这种情况下车辆仍继续掉头,不仅违反了交通规则,也可能将会导致交通事故的发生,因此本方案中,在进行换道判断时,还对换道的种类进行判断,并在判断为掉头换道时,还会判断当前车辆与最近掉头路口的距离是否大于预设的掉头距离,并只有在当前车辆与最近掉头路口的距离大于预设的掉头距离时,此时才会发送掉头换道信号,进而触发掉头操作,从而避免了因为掉头时因为预留距离不够而强行掉头引发的交通安全事故。

优选方案三:作为基础方案一的优选,换道判断步骤中,在判断为快车换道后,车况采集步骤中,还获取当前车道车速和相邻车道车速,换道时机判定步骤中,在比较出相邻车道车速大于当前车道车速时,发送快车换道信号;换道步骤中,根据快车换道信号控制当前车辆进行快车换道。有益效果:目前,驾驶员在判断是否需要换道加速时,通常是以当前车辆所在道路车速来判断,当驾驶员认为当前道路车速慢的时候,就会想要换道到相邻车道去,但若相邻车道的车速并不快于甚至还小于当前车道的车速时,则换道操作并不能带来好处,如当前车道与相邻车道都发生堵塞的情况下,有的驾驶员看到相邻车道上车辆发生了移动,就以为相邻车道上车速会快一些,从而会换道到相邻车道上去,但其实可能只是因为相邻车道前面有车辆驶出而使得相邻车道上车辆可以移动,但在移动一定距离后,相邻车道上依旧堵塞,这种情况下进行换道操作并不能够让车辆可以畅行,而且在拥堵情况下进行换道还可能会增加安全事故发生的概率,因此本方案中,当判定为快车换道时,还会先获取当前车道车速和相邻车道车速并进行比较,只有在比较出相邻车道车速大于当前车道车速时才会发送快车换道信号,车辆也才会进行快车换道操作,从而保证了快车换道操作能够起到加快车速的效果。

优选方案四:作为优选方案二的优选,换道时机判定步骤中,在比较出相邻车道车速与当前车道车速的车速差大于预设的车速阈值时,发送快车换道信号。有益效果:考虑到虽然相邻车道车速比当前车道车速大,但若是两者相差并不大,则换道的意义并不大,因此本方案中,在将当前车道车速和相邻车道车速进行比较时,还将相邻车道车速与当前车道车速的车速差与预设的车速阈值进行比较,在比较出车速差大于车速阈值时,才会发送快车换道信号从而触发快车换道。

本发明目的之二在于提供一种自动驾驶车辆的换道控制方法装置,提供的基础方案二是:自动驾驶车辆的换道控制方法装置,包括通信模块,用于获取当前车辆所在道路的路况信息和导航信息;

分析模块,用于根据获取到的路况信息和导航信息进行分析并判断是否需要换道;

在判断出需要换道时,通信模块还用于获取当前车辆与相邻车辆的车距差;

存储模块,预设有车距阈值;

比较模块,用于将得到的车距差与车距阈值进行比较;

控制模块,用于在比较出车距差大于车距阈值时,控制当前车辆向目标车道的换道行驶。

基础方案二的有益效果是:本方案中,设置通信模块获取当前车辆所在道路的路况信息和导航信息后,由分析模块根据获取的路况信息和导航信息来分析出当前车辆是否需要换道,而在判断出当前车辆需要换道时,为了避免在当前车辆换道时,目标车道后方的车辆在当前车辆换道过程中出现相撞,还设置通信模块获取当前车辆与相邻车辆的车距差,并利用比较模块比较车距差和存储模块中预设的车距阈值,在车距差超过车距阈值时,表明目标车道上的相邻车辆与当前车辆之间的距离足够大,在这种情况下,在换道过程中,相邻车辆并不会赶超上来,此时控制模块控制车辆进行换道行驶,从而也就降低了在车辆换道过程中与其他车辆发生相撞的概率。

附图说明

图1为本发明自动驾驶车辆的换道控制方法和装置实施例中自动驾驶车辆的换道控制方法的示流程图;

图2为实施例中当前车辆与相邻车辆的车距差的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明:

实施例基本如附图1所示:自动驾驶车辆的换道控制方法,自动驾驶车辆的换道控制方法,包括以下步骤,信息采集步骤:采集当前车辆所在道路的路况信息和导航信息;路况信息主要包括天气情况、路面情况和道路通行情况,如路况信息具体为“天气阴,路面干燥,通行正常”;导航信息则为导航软件根据设置的目的地和出发地进行导航后得出的导航信息。

换道判断步骤:对获取到的路况信息和导航信息进行分析并判断是否需要换道;本实施例中,具体的,换道包括掉头换道和快车换道,在判定是否需要换道时,还根据获取到的导航信息进行换道种类的判断,在对导航信息进行分析时,当分析出导航信息中前方道路需要掉头时,判断为掉头换道;在对路况信息进行分析时,当分析出当前车道拥堵时,如路况信息中的道路通行情况为“道路拥堵”时,即分析结果为当前车道拥堵,判断为快车换道;

车况采集步骤:当判定出需要换道时,获取当前车辆车速和目标车道上相邻车辆车速,还获取当前车辆与相邻车辆的车距差,本实施例中,车距差为两车辆车头在同一方向上的距离,如图2所示,l即为两车辆的车距差;在判断为掉头换道时,还获取当前车辆与最近掉头路口的距离;在判断为快车换道后,还获取当前车道车速和相邻车道车速,本实施例中,车道的车速可以从交通管理中心获取;

换道时机判定步骤:将得到的车距差与预设的车距阈值进行比较,在比较出车距差大于车距阈值时,发送换道信号;具体的,在判定为掉头换道时,还将当前车辆与最近掉头路口的距离与预设的掉头距离进行比较,在比较当前车辆与最近掉头路口的距离大于预设的掉头距离时,发送掉头换道信号;在判断为快车换道后,比较出相邻车道车速大于当前车道车速时且相邻车道车速与当前车道车速的车速差大于预设的车速阈值时,发送快车换道信号;

换道步骤:根据掉头换道信号控制当前车辆进行换道掉头,根据快车换道信号控制当前车辆进行快车换道。

基于上述换道控制方法,本实施例中还公开了一种自动驾驶车辆的换道控制方法装置,包括通信模块,用于获取当前车辆所在道路的路况信息和导航信息;

分析模块,用于根据获取到的路况信息和导航信息进行分析并判断是否需要换道;

在判断出需要换道时,通信模块还用于获取当前车辆与相邻车辆的车距差;

存储模块,预设有车距阈值;

比较模块,用于将得到的车距差与车距阈值进行比较;

控制模块,用于在比较出车距差大于车距阈值时,控制当前车辆向目标车道的换道行驶。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述,所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识,能够获知该领域中所有的现有技术,并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力,所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下,结合自身能力完善并实施本方案,一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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