CN109795401A - 一种无人驾驶车辆光学投影警示换道方法 - Google Patents

一种无人驾驶车辆光学投影警示换道方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有警示功能的车辆换道方法，从而保证自动驾驶车辆在变道过程中时刻体现欲变道位置，并完成正确的车辆变道，其步骤包括：产生换道需求；换道条件判断；发出换道请求：光学投影警示换道系统启动，车辆欲换道位置确定；换道条件确认；进行换道操作：车辆转向机构驱动车辆进行变道，车辆与光学投影发生相对位移，道路与光学投影相对静止，直至车辆运行至投影下方；完成换道：光学投影警示换道系统关闭，车辆完成换道等操作。

Description

一种无人驾驶车辆光学投影警示换道方法
技术领域
本发明涉及一种具有警示功能的车辆换道方法，具体涉及一种应用于无人驾驶车辆，同时也适用于非轨道运载车辆的光学投影警示换道的方法。
背景技术
随着我国无人驾驶汽车技术的不断成熟，无人驾驶车辆也逐渐的开始了园区内示范运行。无论是目前在简单的路况中的无人驾驶运行示范，还是未来无人驾驶行驶到实际道路上，无人驾驶车辆会遇到很多应急变道的情况，这就要求在无人驾驶控制算法上完成全场景情况的控制。
同时，由于是无人驾驶车辆，同时有人驾驶车辆会对无人驾驶造成恐慌，在接受无人驾驶车辆变道时，存在心理因素干扰，不能及时判别无人驾驶车辆变道的具体位置。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种无人驾驶车辆光学投影警示换道方法。
其特征在于，包括以下步骤：
a、产生换道需求；
b、换道条件判断；
c、发出换道请求：光学投影警示换道系统启动，车辆欲换道位置确定；
d、换道条件确认；
e、进行换道操作：车辆转向机构驱动车辆进行变道，车辆与光学投影发生相对位移，道路与光学投影相对静止，直至车辆运行至投影下方；
f、完成换道：光学投影警示换道系统关闭，车辆完成换道操作。
更加优选的，所述的提出换道需求包括：
任务变道需求：应预定的驾驶任务要求，必须进行变道操作；
安全变道需求：感应车辆前方具有碰撞嫌疑，为保证安全进行变道操作；
效率变道需求：感应前方车辆影响自车的正常效率运行，进行变道操作；
更加优选的，所述的任务变道需求包括：
车辆运行前方路口具有左拐、右拐需求；
车辆运行前方具有岔路口变道需求；
车辆运行前方具有掉头变道需求；
所述的安全变道需求包括：
车辆运行前方具有静态障碍物，产生变道需求；
车辆运行前方切入动态障碍物，产生变道需求；
车辆运行前方车辆具有减速度，影响自车安全，产生变道需求；
所述的效率变道需求包括：
车辆运行前方具有相对速度缓慢的车辆影响自车正常运行，产生变道需求；
更加优选的，所述的换道条件判断包括：
判断车辆侧前方与侧方是否具备变道空间；
判断车辆侧后方是否有相对速度为正的车辆；
判断欲变道后方车辆相对加速度是否有明显提升；
判断欲变道处车辆行驶轨迹是否对自车换道有影响；
如果满足换道条件，则进行“c、发出换道请求”阶段，
如果不满足换道条件，则车辆进行减速或制动，避免发生安全事故发生与未按路径规划形式。
更加优选的，所述的发出换道请求包括以下步骤：
设车辆横向速度Vy、横向移动距离l，投影高度可以获得约为h，则横向转动角速度w＝[arctan(l/h)]/(l/Vy)，
通过公式完成参数结算，
对参数进行横向、纵向调整
当没有足够多位姿信息时，距离设置为两个车身；
当没有足够多自车信息时，转角与车身平齐
更加优选的，所述的e、换道条件确认为进一步确认欲变道路的后方车辆是否具有加速行为或意图；如果有，车辆取消变道需求，光学投影警示换道系统关闭，步骤返回到b、换道条件判断。
更加优选的，所述的e、进行换道操作中的车辆车辆与光学投影相对位置不断发生变化采用了激光矩阵式算法，通过不断变更光学投影警示换道系统的激光矩阵发射源，从而使所发射投影与车辆发生相对位移，与道路相对静止；
当车辆在变道过程中遇到后方来车情况时，
如果车辆自身中心线已经跨过车道线，则车辆继续进行变道操作；
如果车辆自身中心线尚未跨过车道线，则车辆进行原位置返回操作。
更加优选的，所述的e、进行换道操作中的车辆车辆与光学投影相对位置不断发生变化采用了电机驱动转动的方式，不断改变激光投影与车辆相对位置，同时使道路与发射投影相对静止。
同样，所述的无人驾驶车辆光学投影警示换道方法还可以应用到常规的有人驾驶车辆上，通过驾驶员进行转向灯预警、变道辅助驾驶等功能完成车辆的变道操作。
附图说明
图1光学投影警示系统的安装位置示意图
图2为无人驾驶车辆光学投影警示换道方法流程图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的无人驾驶车辆光学投影警示换道方法进行详细说明。
图1是光学投影警示系统的安装位置示意图。
其中第一光学投影警示系统100与第二光学投影警示系统200分别安装在车辆的两个侧方，同时车辆的前方配有第一感知装置300，用于观察车辆正前方与侧前方的环境状态，车辆的后方配备第二感知设备400，用于观察车辆正后方与侧后方的环境状态，车辆同时还配有线控的转向机构500与无人驾驶控制系统600，用于车辆运行的总体控制与转向。
图2是无人驾驶车辆光学投影警示换道方法流程图，其控制流程主要包括：
a、产生换道需求；
b、换道条件判断；
c、发出换道请求：光学投影警示换道系统启动，车辆欲换道位置确定；
d、换道条件确认；
e、进行换道操作：车辆转向机构驱动车辆进行变道，车辆与光学投影发生相对位移，道路与光学投影相对静止，直至车辆运行至投影下方；
f、完成换道：光学投影警示换道系统关闭，车辆完成换道操作。
更加优选的，所述的提出换道需求包括：
任务变道需求：应预定的驾驶任务要求，必须进行变道操作；
安全变道需求：感应车辆前方具有碰撞嫌疑，为保证安全进行变道操作；
效率变道需求：感应前方车辆影响自车的正常效率运行，进行变道操作；
更加优选的，所述的任务变道需求包括：
车辆运行前方路口具有左拐、右拐需求；
车辆运行前方具有岔路口变道需求；
车辆运行前方具有掉头变道需求；
所述的安全变道需求包括：
车辆运行前方具有静态障碍物，产生变道需求；
车辆运行前方切入动态障碍物，产生变道需求；
车辆运行前方车辆具有减速度，影响自车安全，产生变道需求；
所述的效率变道需求包括：
车辆运行前方具有相对速度缓慢的车辆影响自车正常运行，产生变道需求；
更加优选的，所述的换道条件判断包括：
判断车辆侧前方与侧方是否具备变道空间；
判断车辆侧后方是否有相对速度为正的车辆；
判断欲变道后方车辆相对加速度是否有明显提升；
判断欲变道处车辆行驶轨迹是否对自车换道有影响；
如果满足换道条件，则进行“c、发出换道请求”阶段，
如果不满足换道条件，则车辆进行减速或制动，避免发生安全事故发生与未按路径规划形式。
更加优选的，所述的发出换道请求包括以下步骤：
设车辆横向速度Vy、横向移动距离l，投影高度可以获得约为h，则横向转动角速度w＝[arctan(l/h)]/(l/Vy)，
通过公式完成参数结算，
对参数进行横向、纵向调整
当没有足够多位姿信息时，距离设置为两个车身；
当没有足够多自车信息时，转角与车身平齐
更加优选的，所述的e、换道条件确认为进一步确认欲变道路的后方车辆是否具有加速行为或意图；如果有，车辆取消变道需求，光学投影警示换道系统关闭，步骤返回到b、换道条件判断。
更加优选的，所述的“”e、进行换道操作中的车辆车辆与光学投影相对位置不断发生变化采用了激光矩阵式算法，通过不断变更光学投影警示换道系统的激光矩阵发射源，从而使所发射投影与车辆发生相对位移，与道路相对静止；也可以采用传统的点击驱动转动的方式，不断改变激光投影与车辆相对位置，同时使道路与发射投影相对静止。
当车辆在变道过程中遇到后方来车情况时，
如果车辆自身中心线已经跨过车道线，则车辆继续进行变道操作；
如果车辆自身中心线尚未跨过车道线，则车辆进行原位置返回操作。
以上只是对该发明应用在无人驾驶车上的应用实施案例，在具有变道辅助等先进辅助驾驶功能的车辆与传统人员驾驶车辆上，上述的变道方法同样适用，通过驾驶员进行转向灯预警、变道辅助驾驶等功能完成车辆的变道操作。

Claims (10)

1.一种无人驾驶车辆光学投影警示换道方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、产生换道需求；
b、换道条件判断；
c、发出换道请求：光学投影警示换道系统启动，车辆欲换道位置确定；
d、换道条件确认；
e、进行换道操作：车辆转向机构驱动车辆进行变道，车辆与光学投影发生相对位移，道路与光学投影相对静止，直至车辆运行至投影下方；
f、完成换道：光学投影警示换道系统关闭，车辆完成换道操作。
2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆光学投影警示换道方法，其特征是，
所述的提出换道需求包括：
任务变道需求：应预定的驾驶任务要求，必须进行变道操作；
安全变道需求：感应车辆前方具有碰撞嫌疑，为保证安全进行变道操作；
效率变道需求：感应前方车辆影响自车的正常效率运行，进行变道操作。
3.根据权利要求2所述的一种无人驾驶车辆光学投影警示换道方法，其特征是，
所述的任务变道需求包括：
车辆运行前方路口具有左拐、右拐需求；
车辆运行前方具有岔路口变道需求；
车辆运行前方具有掉头变道需求；
所述的安全变道需求包括：
车辆运行前方具有静态障碍物，产生变道需求；
车辆运行前方切入动态障碍物，产生变道需求；
车辆运行前方车辆具有减速度，影响自车安全，产生变道需求；
所述的效率变道需求包括：
车辆运行前方具有相对速度缓慢的车辆影响自车正常运行，产生变道需求。
4.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆光学投影警示换道方法，其特征是，
所述的换道条件判断包括：
判断车辆侧前方与侧方是否具备变道空间；
判断车辆侧后方是否有相对速度为正的车辆；
判断欲变道后方车辆相对加速度是否有明显提升；
判断欲变道处车辆行驶轨迹是否对自车换道有影响；
如果满足换道条件，则进行“c、发出换道请求”阶段，
如果不满足换道条件，则车辆进行减速或制动，避免发生安全事故发生与未按路径规划形式。
5.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆光学投影警示换道方法，其特征是，
所述的发出换道请求包括以下步骤：
设车辆横向速度Vy、横向移动距离1，投影高度可以获得约为h，则横向转动角速度w＝[arctan(l/h)]/(l/Vy)，
通过公式完成参数结算，
对参数进行横向、纵向调整
当没有足够多位姿信息时，距离设置为两个车身；
当没有足够多自车信息时，转角与车身平齐。
6.根据权利要求2所述的一种无人驾驶车辆光学投影警示换道方法，其特征是，
所述的e、换道条件确认为进一步确认欲变道路的后方车辆是否具有加速行为或意图；如果有，车辆取消变道需求，光学投影警示换道系统关闭，步骤返回到b、换道条件判断。
7.根据权利要求2所述的一种无人驾驶车辆光学投影警示换道方法，其特征是，
所述的e、进行换道操作中的车辆车辆与光学投影相对位置不断发生变化采用了激光矩阵式算法，通过不断变更光学投影警示换道系统的激光矩阵发射源，从而使所发射投影与车辆发生相对位移，与道路相对静止；
当车辆在变道过程中遇到后方来车情况时，
如果车辆自身中心线已经跨过车道线，则车辆继续进行变道操作；
如果车辆自身中心线尚未跨过车道线，则车辆进行原位置返回操作。
8.根据权利要求2所述的一种无人驾驶车辆光学投影警示换道方法，其特征是，
所述的e、进行换道操作中的车辆车辆与光学投影相对位置不断发生变化采用了电机驱动转动的方式，不断改变激光投影与车辆相对位置，同时使道路与发射投影相对静止。
9.一种无人驾驶车辆，其特征在于，应用了权利要求1-7中任意一项所述的一种无人驾驶车辆光学投影警示换道方法。
10.一种非轨道承载车辆，其特征在于，应用了权利要求1-7中任意一项所述的一种无人驾驶车辆光学投影警示换道方法。
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