CN110473419A - 一种自动驾驶车辆在无信号灯交叉路口的通行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动驾驶车辆在无信号灯交叉路口的通行方法，由其车载执行器执行，包括：先判断交叉路口其它方向是否有目标车，如果有目标车，再根据本车与目标车的车辆类型判断，而后再根据本车与目标车是否存在碰撞危险进行判断，从而确定本车是否能够通行。本发明能避免自动驾驶车辆在无信号灯交叉路口发生碰撞危险，保证车辆安全通行。

Description

一种自动驾驶车辆在无信号灯交叉路口的通行方法

技术领域

本发明涉及道路交通安全领域，具体涉及一种自动驾驶车辆在无信号灯交叉路口的通行方法。

背景技术

通常自动驾驶车辆在通过交叉路口时会识别交通信号灯信息以按照交通规则行驶，自动驾驶汽车通过安装于车上的摄像头或车载通信终端（即OBU）获取信号灯的状态、相位等信息；但是在未装有交通信号灯的交叉路口，自动驾驶车辆无法获取明确的通行指令，存在与路口其他方向来车发生碰撞的风险。

通常解决此问题的方法是：在交叉路口安装路侧通信终端（即RSU），自动驾驶车辆根据RSU推送的引导信息可以高效率地通过路口，从而避免在交叉路口发生交通事故；但是，安装RSU需要高昂的成本，无法覆盖交通环境中的所有交叉路口，而此时自动驾驶车辆既无来自交通信号灯的信息也无来自RSU的推送信息，如果交叉路口其它方向有来车（即目标车），则本车无法在驶入交叉路口时感知，存在碰撞事故发生的风险。

CN106023652A公开了一种车辆交叉口碰撞预警方法，其能判断本车与目标车在通过无信号灯交叉路口时是否存在碰撞危险，并在存在碰撞危险时进行报警提示，但是其并未描述如果存在碰撞危险，应该怎样避免碰撞，怎样实现车辆安全通行。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动驾驶车辆在无信号灯交叉路口的通行方法，以避免发生碰撞危险，保证车辆安全通行。

自动驾驶车辆（即本车）与交叉路口附近的其它自动驾驶车辆（即目标车）通过本车的车载通信终端（即OBU）、目标车的车载通信终端进行信息交互，本车将本车的基础安全信息（即BSM信息）以固定频率进行广播，同时接收目标车的BSM信息，当本车驶向无信号灯交叉路口时，本车的车载执行器根据本车的BSM信息和目标车的BSM信息判断本车是否可以通行。

本发明所述的自动驾驶车辆在无信号灯交叉路口的通行方法，由自动驾驶车辆的车载执行器执行，包括：

步骤一、通过本车的车载通信终端检测交叉路口其它方向是否有目标车，如果是，则执行步骤二，否则控制本车正常行驶，然后继续执行步骤一；

步骤二、判断本车与目标车的车辆类型，如果本车为紧急车辆且目标车为普通车辆，则控制本车正常行驶，然后返回执行步骤一，如果本车为普通车辆且目标车为紧急车辆，则执行步骤三，否则（即本车与目标车都为紧急车辆或者都为普通车辆）执行步骤五；

步骤三、判断本车与目标车是否存在碰撞危险，如果是，则执行步骤四，否则控制本车正常行驶，然后返回执行步骤一；

步骤四、控制本车减速让行或者在其停止线前停车等待，然后返回执行步骤一；

步骤五、判断本车与目标车是否存在碰撞危险，如果是，则执行步骤六，否则控制本车正常行驶，然后返回执行步骤一；

步骤六、判断本车、目标车所处的位置，如果本车与目标车都已驶入交叉路口，则执行步骤七，如果本车未驶入交叉路口且目标车已驶入交叉路口，则执行步骤八，如果本车已驶入交叉路口且目标车未驶入交叉路口，则执行步骤九，如果本车与目标车都未驶入交叉路口，则执行步骤十；

步骤七、根据本车到预碰撞区域的距离，计算本车为避免碰撞所需的行驶速度，并控制本车按照计算得到的行驶速度行驶，然后返回执行步骤一；

步骤八、控制本车在其停止线前停车等待，然后返回执行步骤一；

步骤九、控制本车正常行驶，然后返回执行步骤一；

步骤十、根据先到先走原则、路权和减速度，控制本车通行方式，然后返回执行步骤一。

优选的，所述根据先到先走原则、路权和减速度，控制本车通行方式的具体步骤包括：

S1、计算本车到其停止线的距离dh，计算目标车到其停止线的距离dr，然后执行S2；

S2、根据本车的行驶状态信息和所述距离dh，计算本车到达其停止线所需的时间th，根据目标车的行驶状态信息和所述距离dr，计算目标车到达其停止线所需的时间tr，然后执行S3；

S3、判断所述时间th、tr与设定的时间阈值T₀的关系，如果th＞tr+T₀，则控制本车在其停止线前停车等待，如果tr＞th+T₀，则控制本车正常行驶，否则（即如果|th-tr|≤T₀）执行S4；

S4、对本车、目标车所处道路的路权进行判断，如果本车所处道路的路权大于目标车所处道路的路权，则控制本车正常行驶，如果本车所处道路的路权小于目标车所处道路的路权，则控制本车在其停止线前停车等待，否则（即如果本车所处道路的路权等于目标车所处道路的路权）执行S5；

S5、计算本车在到达其停止线时减速到速度为0所需要的减速度ah，计算目标车在到达其停止线时减速到速度为0所需要的减速度ar，然后执行S6；

S6、判断所述减速度ah是否小于所述减速度ar，如果是（即ah＜ar），则控制本车正常行驶，否则（即如果ah≥ar）控制本车在其停止线前停车等待。

采用本发明描述的通行方法，无需在交叉路口安装路侧通信终端，无需路侧通信终端引导，其实现成本较低，并且能避免车辆发生碰撞危险，保证了车辆安全、高效率的通行，适用的交通环境较广。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

自动驾驶车辆（即本车）与交叉路口附近的其它自动驾驶车辆（即目标车）通过本车的车载通信终端、目标车的车载通信终端进行信息交互，本车将本车的基础安全信息（即BSM信息）以固定频率进行广播，同时接收目标车的BSM信息，当本车驶向无信号灯交叉路口时，本车的车载执行器根据本车的BSM信息和目标车的BSM信息判断本车是否可以通行。具体通行方式如图1所示，包括：

第一步、车载执行器通过本车的车载通信终端检测交叉路口其它方向是否有目标车，如果是，则执行第二步，否则控制本车正常行驶，然后继续执行第一步；

第二步、判断是否本车为紧急车辆且目标车为普通车辆，如果是，则控制本车正常行驶，然后返回执行第一步，否则执行第三步；

第三步，判断是否本车为普通车辆且目标车为紧急车辆，如果是，则执行第四步，否则（即本车与目标车都为紧急车辆或者都为普通车辆）执行第六步；其中，紧急车辆是指：根据交通法律法规规定，其他普通车辆需要让行的车辆，包括救护车、消防车、警车等；

第四步、根据本车、目标车的BSM信息中的历史路径信息、路径预测信息、转向灯信息、速度信息、档位信息以及加速度信息，判断本车与目标车是否存在碰撞危险（其具体判断方法属于现有技术），如果是，则执行第五步，否则控制本车正常行驶，然后返回执行第一步；

第五步、控制本车减速让行或者控制本车在本车所处道路的停止线前停车等待，然后返回执行第一步；

第六步、根据本车、目标车的BSM信息中的历史路径信息、路径预测信息、转向灯信息、速度信息、档位信息以及加速度信息，判断本车与目标车是否存在碰撞危险（其具体判断方法属于现有技术），如果是，则执行第七步，否则控制本车正常行驶，然后返回执行第一步；

第七步、判断本车、目标车所处的位置，如果本车与目标车都已驶入交叉路口，则执行第八步，如果本车未驶入交叉路口且目标车已驶入交叉路口，则执行第九步，如果本车已驶入交叉路口且目标车未驶入交叉路口，则执行第十步，如果本车与目标车都未驶入交叉路口，则执行第十一步；

第八步、根据本车到预碰撞区域的距离，计算本车为避免碰撞所需的行驶速度（其计算方式属于现有技术），并控制本车按照计算得到的行驶速度行驶，然后返回执行第一步；

第九步、控制本车在本车所处道路的停止线前停车等待，然后返回执行第一步；

第十步、控制本车正常行驶，然后返回执行第一步；

第十一步、计算本车到本车所处道路的停止线的距离dh，计算目标车到目标车所处道路的停止线的距离dr（dh、dr的计算方式属于现有技术），然后执行第十二步；

第十二步、根据本车的行驶状态信息和距离dh，计算本车到达本车所处道路的停止线所需的时间th，根据目标车的行驶状态信息和距离dr，计算目标车到达目标车所处道路的停止线所需的时间tr（th、tr的计算方式属于现有技术），然后执行第十三步；

第十三步、判断是否th＞tr+T₀，如果是，则控制本车在本车所处道路的停止线前停车等待，然后返回执行第一步，否则执行第十四步；

第十四步、判断是否tr＞th+T₀，如果是，则控制本车正常行驶，然后返回执行第一步，否则（即如果|th-tr|≤T₀）执行第十五步；

第十五步、判断是否本车所处道路的路权（即本车对应路权）大于目标车所处道路的路权（即目标车对应路权），如果是，则控制本车正常行驶，然后返回执行第一步，否则执行第十六步；例如匝道车辆需要让行主车道车辆；

第十六步、判断是否本车所处道路的路权小于目标车所处道路的路权，如果是，则控制本车在本车所处道路的停止线前停车等待，然后返回执行第一步，否则（即如果本车所处道路的路权等于目标车所处道路的路权）执行第十七步；

第十七步、计算本车在到达本车所处道路的停止线时减速到速度为0所需要的减速度ah，计算目标车在到达目标车所处道路的停止线时减速到速度为0所需要的减速度ar（ah、ar的计算方式属于现有技术），然后执行第十八步；

第十八步、判断是否ah＜ar，如果是，则控制本车正常行驶，然后返回执行第一步，否则（即如果ah≥ar）控制本车在本车所处道路的停止线前停车等待，然后返回执行第一步。

另外，如果本车行驶在车队中（即platooning），则本车的通行方式根据头车（leader vehicle）的通行方式而定，头车的通行方式与前述图1所示的单车的通行方式相同。

Claims (2)

1.一种自动驾驶车辆在无信号灯交叉路口的通行方法，由其车载执行器执行，其特征在于，包括：

步骤一、通过本车的车载通信终端检测交叉路口其它方向是否有目标车，如果是，则执行步骤二，否则控制本车正常行驶，然后继续执行步骤一；

步骤二、判断本车与目标车的车辆类型，如果本车为紧急车辆且目标车为普通车辆，则控制本车正常行驶，然后返回执行步骤一，如果本车为普通车辆且目标车为紧急车辆，则执行步骤三，否则执行步骤五；

步骤三、判断本车与目标车是否存在碰撞危险，如果是，则执行步骤四，否则控制本车正常行驶，然后返回执行步骤一；

步骤四、控制本车减速让行或者在其停止线前停车等待，然后返回执行步骤一；

步骤五、判断本车与目标车是否存在碰撞危险，如果是，则执行步骤六，否则控制本车正常行驶，然后返回执行步骤一；

步骤六、判断本车、目标车所处的位置，如果本车与目标车都已驶入交叉路口，则执行步骤七，如果本车未驶入交叉路口且目标车已驶入交叉路口，则执行步骤八，如果本车已驶入交叉路口且目标车未驶入交叉路口，则执行步骤九，如果本车与目标车都未驶入交叉路口，则执行步骤十；

步骤七、根据本车到预碰撞区域的距离，计算本车为避免碰撞所需的行驶速度，并控制本车按照计算得到的行驶速度行驶，然后返回执行步骤一；

步骤八、控制本车在其停止线前停车等待，然后返回执行步骤一；

步骤九、控制本车正常行驶，然后返回执行步骤一；

步骤十、根据先到先走原则、路权和减速度，控制本车通行方式，然后返回执行步骤一。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆在无信号灯的通行方法，其特征在于，根据先到先走原则、路权和减速度，控制本车通行方式的具体步骤包括：

S1、计算本车到其停止线的距离dh，计算目标车到其停止线的距离dr，然后执行S2；

S2、根据本车的行驶状态信息和所述距离dh，计算本车到达其停止线所需的时间th，根据目标车的行驶状态信息和所述距离dr，计算目标车到达其停止线所需的时间tr，然后执行S3；

S3、判断所述时间th、tr与设定的时间阈值T₀的关系，如果th＞tr+T₀，则控制本车在其停止线前停车等待，如果tr＞th+T₀，则控制本车正常行驶，否则执行S4；

S4、对本车、目标车所处道路的路权进行判断，如果本车所处道路的路权大于目标车所处道路的路权，则控制本车正常行驶，如果本车所处道路的路权小于目标车所处道路的路权，则控制本车在其停止线前停车等待，否则执行S5；

S5、计算本车在到达其停止线时减速到速度为0所需要的减速度ah，计算目标车在到达其停止线时减速到速度为0所需要的减速度ar，然后执行S6；

S6、判断所述减速度ah是否小于所述减速度ar，如果是，则控制本车正常行驶，否则控制本车在其停止线前停车等待。