CN110614994B - 车辆自动驾驶时换道的控制方法、控制系统及车辆 - Google Patents

车辆自动驾驶时换道的控制方法、控制系统及车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN110614994B
CN110614994B CN201811647226.5A CN201811647226A CN110614994B CN 110614994 B CN110614994 B CN 110614994B CN 201811647226 A CN201811647226 A CN 201811647226A CN 110614994 B CN110614994 B CN 110614994B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
lane
information
speed
nearest
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811647226.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110614994A (zh
Inventor
葛建勇
张凯
和林
甄龙豹
常仕伟
王天培
张健
崔文锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Haomo Zhixing Technology Co Ltd
Original Assignee
Great Wall Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Great Wall Motor Co Ltd filed Critical Great Wall Motor Co Ltd
Priority to CN201811647226.5A priority Critical patent/CN110614994B/zh
Priority to PCT/CN2019/129283 priority patent/WO2020135741A1/zh
Priority to EP19903773.0A priority patent/EP3888986B1/en
Publication of CN110614994A publication Critical patent/CN110614994A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110614994B publication Critical patent/CN110614994B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18163Lane change; Overtaking manoeuvres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14Adaptive cruise control
    • B60W30/16Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/53Road markings, e.g. lane marker or crosswalk
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00Input parameters relating to objects
    • B60W2554/20Static objects
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00Input parameters relating to objects
    • B60W2554/40Dynamic objects, e.g. animals, windblown objects
    • B60W2554/404Characteristics
    • B60W2554/4042Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/802Longitudinal distance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/804Relative longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2555/00Input parameters relating to exterior conditions, not covered by groups B60W2552/00, B60W2554/00
    • B60W2555/60Traffic rules, e.g. speed limits or right of way
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/10Longitudinal speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明提供了一种车辆自动驾驶时换道的控制方法、控制系统及车辆,该控制方法包括:提供车辆附近预设范围的道路环境模型;根据所述道路环境模型获取本车道内前方的车辆信息和障碍物信息;根据本车车速、所述本车道内前方的车辆信息和障碍物信息判断所述车辆是否生成换道意图;如果判断生成所述换道意图,则通过所述道路环境模型获取相邻车道内车辆信息;根据本车车速和相邻车道内车辆信息判读控制是否可以当前车速向所述相邻车道换道。本发明可以在保证乘客乘车舒适性的前提下,避免车辆在换道中因视觉盲区引起车辆碰撞。

Description

车辆自动驾驶时换道的控制方法、控制系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆自动驾驶技术领域,特别涉及一种车辆自动驾驶时换道的控制方法、控制系统及车辆。
背景技术
车辆无人驾驶指通过车载传感系统感知道路环境,自动规划行车路线并控制车辆行驶。当车辆自动驾驶时,期望可以保持平稳的车度以提升乘客的舒适感,此外还要避免车辆与其他车辆或障碍物发生碰撞。因此亟需一种在自动驾驶时既可以保持平稳车速又可以躲避障碍物的技术。
发明内容
有鉴于此,本发明的第一个目的在于提出一种车辆自动驾驶时换道的控制方法,该控制方法可以在保证乘客乘车舒适性的前提下,避免车辆在换道中因视觉盲区引起车辆碰撞。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种车辆自动驾驶时换道的控制方法,包括以下步骤:提供附近预设范围的道路环境模型,所述道路环境模型包括本车附近预设范围内的行车道信息、车辆信息和障碍物信息;根据所述道路环境模型获取本车道内前方的车辆信息和障碍物信息;根据本车车速、所述本车道内前方的车辆信息和障碍物信息判断是否生成换道意图;如果生成所述换道意图,则通过所述道路环境模型获取相邻车道内车辆信息;如果所述相邻车道内最近前车的车速大于所述本车道内最近前车的车速且所述相邻车道内最近前车的车速与所述本车道内最近前车的车速的差值大于第一预设车速差值、所述相邻车道内最近前车与所述本车之间的相对距离大于第一预设安全距离、所述相邻车道内位于所述本车的侧方位置无车、在所述本车向相邻车道换道时所述相邻车道最近后车与所述本车之间的预计碰撞时间超过第一预设碰撞时间且所述相邻车道最近后车与所述本车之间的相对距离大于第二预设安全距离,则控制所述本车以当前车速向所述相邻车道换道。
进一步的,所述根据本车车速、所述本车道内前方的车辆信息和障碍物信息判断是否生成换道意图的步骤,具体包括:如果本车道前方所述预设范围内出现车辆,则获取本车道最近前车的车速、所述本车与所述本车道最近前车之间的相对距离;根据所述本车车速、所述本车道最近前车的车速、所述本车与所述本车道最近前车之间的相对距离得到第一换道期望因子;如果所述第一换道期望因子小于预设换道期望因子阈值,则生成所述换道意图。
进一步的,所述根据本车车速、所述本车道内前方的车辆信息和障碍物信息判断是否生成换道意图的步骤,还包括:如果本车道前方所述预设范围内出现静态障碍物,则获取所述本车与所述静态障碍物之间的相对距离;根据所述本车车速、所述本车与所述静态障碍物之间的相对距离得到第二换道期望因子;如果所述第二换道期望因子小于预设换道期望因子阈值,则生成所述换道意图。
进一步的,所述第一换道期望因子通过以下公式得到:
β=K1*(V_auto/V_trg)+K2*(Dis_rely/K*V_auto)
其中,β为所述第一换道期望因子,V_auto为所述本车车速、V_trg为所述本车道最近前车的车速,Dis_rely为所述本车与所述本车道最近前车之间的相对距离,K为预设时间,K*V_auto为本车道期望安全行车距离,K1为与车速相关的系数,K2为与距离相关的系数,K1∈(0,1),K2∈(0,1)且K1+K2=1。
进一步的,所述如果生成所述换道意图,则通过所述道路环境模型获取相邻车道内车辆信息的步骤,具体包括:如果生成所述换道意图,则获取所述本车附近的交通提示信息;根据所述本车附近的交通提示信息判断所述本车以当前车速向所述相邻车道换道是否符合交通规则;如果符合交通规则,则通过所述道路环境模型获取相邻车道内车辆信息。
相对于现有技术,本发明所述的车辆自动驾驶时换道的控制方法具有以下优势:
本发明所述的车辆自动驾驶时换道的控制方法,首先生成车辆附近预设范围的道路环境模型,在道路环境模型上提供车辆附近预设范围内的行车道信息、车辆信息和障碍物信息。为保持本车匀速行驶,在本车道内出现障碍物或前车速度慢需要换道时,通过道路环境模型获取相邻车道内附近的车辆信息,判断相邻车道内最近前车的车速、最近前车与本车之间的相对距离、最近后车的车速、最近后车与本车之间的相对距离判断本车是否可以在不变速前提下向相邻车道换道,进而在可以在不变速前提下向相邻车道换道时控制车辆换道。
本发明的另一个目的在于提出一种车辆自动驾驶时换道的控制系统,该控制系统可以在保证乘客乘车舒适性的前提下,避免车辆在换道中因视觉盲区引起车辆碰撞。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种车辆自动驾驶时换道的控制系统,包括:道路环境模型提供模块,用于提供附近预设范围的道路环境模型,所述道路环境模型包括所述车辆附近预设范围内的行车道信息、车辆信息和障碍物信息;
控制模块,用于根据所述道路环境模型获取本车道内前方的车辆信息和障碍物信息;进而根据本车车速、所述本车道内前方的车辆信息和障碍物信息判断是否生成换道意图;如果生成所述换道意图,则通过所述道路环境模型获取相邻车道内车辆信息;如果所述相邻车道内最近前车的车速大于所述本车道内最近前车的车速且所述相邻车道内最近前车的车速与所述本车道内最近前车的车速的差值大于第一预设车速差值、所述相邻车道内最近前车与所述本车之间的相对距离大于第一预设安全距离、所述相邻车道内位于所述本车的侧方位置无车、在所述本车向相邻车道换道时所述相邻车道最近后车与所述本车之间的预计碰撞时间超过第一预设碰撞时间且所述相邻车道最近后车与所述本车之间的相对距离大于第二预设安全距离,则控制所述本车以当前车速向所述相邻车道换道。
进一步的,所述控制模块具体用于如果本车道前方所述预设范围内出现车辆,则获取本车道最近前车的车速、所述本车与所述本车道最近前车之间的相对距离;根据所述本车车速、所述本车道最近前车的车速、所述本车与所述本车道最近前车之间的相对距离得到第一换道期望因子;如果所述第一换道期望因子小于预设换道期望因子阈值,则生成所述换道意图。
进一步的,所述控制模块还用于如果本车道前方所述预设范围内出现静态障碍物,则获取所述本车与所述静态障碍物之间的相对距离;根据所述本车车速、所述本车与所述静态障碍物之间的相对距离得到第二换道期望因子;如果所述第二换道期望因子小于预设换道期望因子阈值,则生成所述换道意图。
进一步的,所述控制模块还用于如果判断需要换道,则获取所述本车附近的交通提示信息;根据所述本车附近的交通提示信息判断所述本车以当前车速向所述相邻车道换道是否符合交通规则;如果符合交通规则,则通过所述道路环境模型获取相邻车道内车辆信息。
所述的车辆自动驾驶时换道的控制系统与上述的车辆自动驾驶时换道的控制方法相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
本发明的又一个目的在于提出一种车辆,该车辆方法可以在保证乘客乘车舒适性的前提下,避免车辆在换道中因视觉盲区引起车辆碰撞。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种车辆,设置有如上述实施例所述的车辆自动驾驶时换道的控制系统。
所述的车辆与上述的车辆自动驾驶时避障的系统相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例的车辆自动驾驶时换道的控制方法的流程图;
图2为本发明实施例的车辆自动驾驶时换道的控制系统的结构框图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1为本发明实施例的车辆自动驾驶时换道的控制方法的流程图。
如图1所示,根据本发明实施例的车辆自动驾驶时换道的控制方法,包括如下步骤:
S1:提供车辆附近预设范围的道路环境模型,道路环境模型包括车辆附近预设范围内的行车道信息、车辆信息和障碍物信息。
具体地,车辆上设置有环境感知系统,环境感知系统替代驾驶员感官系统通过不同传感器提取道路、车辆位置、障碍物的尺寸和位置等当前行驶环境信息。将上述环境信息进行筛选、关联、追踪、过滤等处理以便获得更为精确的道路信息、物体目标位置、尺寸等信息,最终生成道路环境模型。其中,道路环境模型实时输出车辆前、后方预设范围(例如200米)内的行车道信息、车辆信息和障碍物信息。
S2:根据道路环境模型获取本车道内前方的车辆信息和障碍物信息。
具体地,如果本车道内前方预设范围(例如200米)内出现车辆,则在道路环境模型上输出该车辆的车速和位置。如果本车道内前方预设范围(例如200米)内出现静态障碍物,则在道路环境模型上输出该静态障碍物的位置。
S3:根据本车车速、本车道内前方的车辆信息和障碍物信息判断是否生成换道意图。
在本发明的一个实施例中,步骤S3包括:
S3-1-1:如果本车道前方预设范围内出现车辆,则获取本车道最近前车的车速、本车与本车道最近前车之间的相对距离。
S3-1-2:根据本车车速、本车道最近前车的车速、本车与本车道最近前车之间的相对距离得到第一换道期望因子。
在本发明的一个实施例中,第一换道期望因子通过以下公式得到:
β=K1*(V_auto/V_trg)+K2*(Dis_rely/K*V_auto)
其中,β为第一换道期望因子,V_auto为本车车速、V_trg为本车道最近前车的车速,Dis_rely为本车与本车道最近前车之间的相对距离,K为预设时间,K*V_auto为本车道期望安全行车距离,K1为与车速相关的系数,K2为与距离相关的系数,K1∈(0,1),K2∈(0,1)且K1+K2=1。
S3-1-3:如果第一换道期望因子小于预设换道期望因子阈值η,即β<η时,则生成换道意图。
在本发明的一个实施例中,步骤S3还包括:
S3-2-1:如果本车道前方预设范围内出现静态障碍物,则获取本车与静态障碍物之间的相对距离。
S3-2-2:根据本车车速、本车与静态障碍物之间的相对距离得到第二换道期望因子;
在本发明的一个实施例中,第二换道期望因子通过以下公式得到:
βs=K1*(Dis_s/K*V_auto)
其中,βs为第二换道期望因子,V_auto为本车车速,Dis_s为本车与静态障碍物之间的相对距离,K为预设时间,K*V_auto为本车道期望安全行车距离,K2优选取值1。
S3-2-3:如果第二换道期望因子小于预设换道期望因子阈值,即βs<η时,则生成换道意图。
S4:如果生成换道意图,则通过道路环境模型获取相邻车道内车辆信息。其中,相邻车道内车辆信息包括相邻车道内最近前车的车速和位置、相邻车道内最近后车的车速和位置。
在本发明的而一个实施例中,步骤S4具体包括:
S4-1:如果生成换道意图,则获取本车附近的交通提示信息,例如交通提示牌上的交通提示信息和表示车辆是否可以换道的车道线信息。
S4-2:根据本车附近的交通提示信息判断本车以当前车速向相邻车道换道是否符合交通规则。
在一些示例中,本车附近的交通提示牌提示或车道线指示本车不可向相邻车道换道、则判断本车以当前车速向相邻车道换道不符合交通规则。
在另一些示例中,本车当前车速为110km/h,而附近的提示牌提示相邻车道的最高限速为90km/h,则判断本车以当前车速向相邻车道换道不符合交通规则。
S4-3:如果符合交通规则,则通过道路环境模型获取相邻车道内车辆信息。
S5:如果相邻车道内最近前车的车速大于本车道内最近前车的车速且相邻车道内最近前车的车速与本车道内最近前车的车速的差值大于第一预设车速差值、相邻车道内最近前车与本车之间的相对距离大于第一预设安全距离、相邻车道内位于本车的侧方位置无车、在本车向相邻车道换道时相邻车道最近后车与本车之间的预计碰撞时间超过第一预设碰撞时间且相邻车道最近后车与本车之间的相对距离大于第二预设安全距离,则控制本车以当前车速向相邻车道换道。
具体的,如果车辆当前行驶的车道仅存在左侧车道或仅存在右侧车道,则只需要判断车辆是否可以向仅存在的一侧车辆不变速换道;如果同时存在左侧车道和右侧车道,则需要分别获取左右车道内的车辆信息,且需要预设规则先后判断是否可以两侧车道进行不变速换道。
以车辆当前行驶的车道同时存在左侧车道和右侧车道为例。
S5-1-1:如果本车左侧方无车,则进入步骤S5-1-2,否则判断不可向左侧车道不减速换道。
S5-1-2:获取左侧车道内最近前车的车速,判断左侧车道内最近前车的车速V1-本车道内最近前车的车速V2之差是否大于第一预设车速差值,此处第一预设车速差值优选为5km/h。如果V1-V2>5,则进入步骤S5-1-3,否则判断不可向左侧车道不减速换道。
S5-1-3:获取左侧车道内最近前车的位置,计算得到本车与左侧车道内最近前车之间的相对距离,判断相对距离是否大于第一预设安全距离。示例性的,第一设安全距离为K3*V_auto,K3优选取0.6。如果本车与左侧车道内最近前车之间的相对距离大于K3*V_auto,则进入步骤S5-1-4,否则判断不可向左侧车道不减速换道。
S5-1-4:获取左侧车道内最近后车的车速和位置,判断本车向左侧车道换道时本车与左侧车道内最近后车之间的预计碰撞时间(相对距离/相对速度),如果本车与左侧车道内最近后车之间的预计碰撞时间大于第一预设碰撞时间(优选取值为2秒),则进入步骤S5-1-5,否则判断不可向左侧车道不减速换道。
S5-1-5:计算本车与左侧车道内最近后车之间的相对距离,如果本车与左侧车道内最近后车之间的相对距离大于第二预设安全距离(第二设安全距离为K4*V_auto,K4优选取0.3),则判断可向左侧车道不减速换道并控制车辆向左侧车道不减速换道,否则进入步骤S5-2。
S5-2:参照判断本车向左侧车道是否以进行不减速换道的步骤判断本车是否可以向右侧车道不减速换道,进而在车辆可向右侧车道不变道换道并控制车辆向右侧车道不减速换道。
本发明的车辆自动驾驶时换道的控制方法,首先生成车辆附近预设范围的道路环境模型,在道路环境模型上提供车辆附近预设范围内的行车道信息、车辆信息和障碍物信息。为保持本车匀速行驶,在本车道内出现障碍物或前车速度慢需要换道时,通过道路环境模型获取相邻车道内附近的车辆信息,判断相邻车道内最近前车的车速、最近前车与本车之间的相对距离、最近后车的车速、最近后车与本车之间的相对距离判断本车是否可以在不变速前提下向相邻车道换道,进而在可以在不变速前提下向相邻车道换道时控制车辆换道。
图2为本发明实施例的车辆自动驾驶时换道的控制系统的结构框图。。如图2所示,本发明实施例的车辆自动驾驶时避障的系统,包括:道路环境模型提供模块210和控制模块220。
其中,道路环境模型提供模块410用于提供车辆附近预设范围的道路环境模型。其中,道路环境模型包括车辆附近预设范围内的行车道信息、车辆信息和障碍物信息。控制模块220用于根据道路环境模型获取本车道内前方的车辆信息和障碍物信息;进而根据本车车速、本车道内前方的车辆信息和障碍物信息判断是否生成换道意图;如果生成换道意图,则通过道路环境模型获取相邻车道内车辆信息;如果相邻车道内最近前车的车速大于本车道内最近前车的车速且相邻车道内最近前车的车速与本车道内最近前车的车速的差值大于第一预设车速差值、相邻车道内最近前车与本车之间的相对距离大于第一预设安全距离、相邻车道内位于本车的侧方位置无车、在本车向相邻车道换道时相邻车道最近后车与本车之间的预计碰撞时间超过第一预设碰撞时间且相邻车道最近后车与本车之间的相对距离大于第二预设安全距离,则控制本车以当前车速向相邻车道换道。
在本发明的一个实施例中,控制模块220具体用于如果本车道前方预设范围内出现车辆,则获取本车道最近前车的车速、本车与本车道最近前车之间的相对距离;根据本车车速、本车道最近前车的车速、本车与本车道最近前车之间的相对距离得到第一换道期望因子;如果第一换道期望因子小于预设换道期望因子阈值,则生成换道意图。
在本发明的一个实施例中,控制模块220还用于如果本车道前方预设范围内出现静态障碍物,则获取本车与静态障碍物之间的相对距离;根据本车车速、本车与静态障碍物之间的相对距离得到第二换道期望因子;如果第二换道期望因子小于预设换道期望因子阈值,则生成换道意图。
在本发明的一个实施例中,第一换道期望因子通过以下公式得到:
β=K1*(V_auto/V_trg)+K2*(Dis_rely/K*V_auto)
其中,β为第一换道期望因子,V_auto为本车车速、V_trg为本车道最近前车的车速,Dis_rely为本车与本车道最近前车之间的相对距离,K为预设时间,K*V_auto为本车道期望安全行车距离,K1为与车速相关的系数,K2为与距离相关的系数,K1∈(0,1),K2∈(0,1)且K1+K2=1。
在本发明的一个实施例中,控制模块220还用于如果判断需要换道,则获取本车附近的交通提示信息;根据本车附近的交通提示信息判断本车以当前车速向相邻车道换道是否符合交通规则;如果符合交通规则,则通过道路环境模型获取相邻车道内车辆信息。
本发明的车辆自动驾驶时换道的控制系统,首先生成车辆附近预设范围的道路环境模型,在道路环境模型上提供车辆附近预设范围内的行车道信息、车辆信息和障碍物信息。为保持本车匀速行驶,在本车道内出现障碍物或前车速度慢需要换道时,通过道路环境模型获取相邻车道内附近的车辆信息,判断相邻车道内最近前车的车速、最近前车与本车之间的相对距离、最近后车的车速、最近后车与本车之间的相对距离判断本车是否可以在不变速前提下向相邻车道换道,进而在可以在不变速前提下向相邻车道换道时控制车辆换道。
需要说明的是,本发明实施例的车辆自动驾驶时换道的控制系统的具体实现方式与本发明实施例的车辆自动驾驶时换道的控制方法的具体实现方式类似,具体请参见方法部分的描述,为了减少冗余,此处不做赘述。
地,本发明的实施例公开了一种车辆,设置有如上述任意一个实施例中的车辆自动驾驶时换道的控制系统。该车辆可以根据当前行驶道路的障碍物位置和尺寸判断是否可以通行。
另外,根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的,为了减少冗余,此处不做赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种车辆自动驾驶时换道的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供附近预设范围的道路环境模型,所述道路环境模型包括本车附近预设范围内的行车道信息、车辆信息和障碍物信息;
根据所述道路环境模型获取本车道内前方的车辆信息和障碍物信息;
根据本车车速、所述本车道内前方的车辆信息和障碍物信息判断是否生成换道意图;
如果生成所述换道意图,则通过所述道路环境模型获取相邻车道内车辆信息;
如果所述相邻车道内最近前车的车速大于所述本车道内最近前车的车速且所述相邻车道内最近前车的车速与所述本车道内最近前车的车速的差值大于第一预设车速差值、所述相邻车道内最近前车与所述本车之间的相对距离大于第一预设安全距离、所述相邻车道内位于所述本车的侧方位置无车、在所述本车向相邻车道换道时所述相邻车道最近后车与所述本车之间的预计碰撞时间超过第一预设碰撞时间且所述相邻车道最近后车与所述本车之间的相对距离大于第二预设安全距离,则控制所述本车以当前车速向所述相邻车道换道;其中,
所述根据本车车速、所述本车道内前方的车辆信息和障碍物信息判断是否生成换道意图的步骤,具体包括:如果本车道前方所述预设范围内出现车辆,则获取本车道最近前车的车速、所述本车与所述本车道最近前车之间的相对距离;根据所述本车车速、所述本车道最近前车的车速、所述本车与所述本车道最近前车之间的相对距离得到第一换道期望因子;如果所述第一换道期望因子小于预设换道期望因子阈值,则生成所述换道意图;所述第一换道期望因子通过以下公式得到:
β=K1*(V_auto/V_trg)+K2*(Dis_rely/K*V_auto)
其中,β为所述第一换道期望因子,V_auto为所述本车车速、V_trg为所述本车道最近前车的车速,Dis_rely为所述本车与所述本车道最近前车之间的相对距离,K为预设时间,K*V_auto为本车道期望安全行车距离,K1为与车速相关的系数,K2为与距离相关的系数,K1∈(0,1),K2∈(0,1)且K1+K2=1。
2.根据权利要求1所述的车辆自动驾驶时换道的控制方法,其特征在于,所述根据本车车速、所述本车道内前方的车辆信息和障碍物信息判断所述车辆是否需要换道的步骤,还包括:
如果本车道前方所述预设范围内出现静态障碍物,则获取所述本车与所述静态障碍物之间的相对距离;
根据所述本车车速、所述本车与所述静态障碍物之间的相对距离得到第二换道期望因子;
如果所述第二换道期望因子小于预设换道期望因子阈值,则生成所述换道意图。
3.根据权利要求1所述的车辆自动驾驶时换道的控制方法,其特征在于,所述生成所述换道意图,则通过所述道路环境模型获取相邻车道内车辆信息的步骤,具体包括:
如果生成所述换道意图,则获取所述本车附近的交通提示信息;
根据所述本车附近的交通提示信息判断所述本车以当前车速向所述相邻车道换道是否符合交通规则;
如果符合交通规则,则通过所述道路环境模型获取相邻车道内车辆信息。
4.一种车辆自动驾驶时换道的控制系统,其特征在于,包括:
道路环境模型提供模块,用于提供附近预设范围的道路环境模型,所述道路环境模型包括本车附近预设范围内的行车道信息、车辆信息和障碍物信息;
控制模块,用于根据所述道路环境模型获取本车道内前方的车辆信息和障碍物信息;进而根据本车车速、所述本车道内前方的车辆信息和障碍物信息判断是否生成换道意图;如果生成所述换道意图,则通过所述道路环境模型获取相邻车道内车辆信息;如果所述相邻车道内最近前车的车速大于所述本车道内最近前车的车速且所述相邻车道内最近前车的车速与所述本车道内最近前车的车速的差值大于第一预设车速差值、所述相邻车道内最近前车与所述本车之间的相对距离大于第一预设安全距离、所述相邻车道内位于所述本车的侧方位置无车、在所述本车向相邻车道换道时所述相邻车道最近后车与所述本车之间的预计碰撞时间超过第一预设碰撞时间且所述相邻车道最近后车与所述本车之间的相对距离大于第二预设安全距离,则控制所述本车以当前车速向所述相邻车道换道;其中,所述控制模块具体用于如果本车道前方所述预设范围内出现车辆,则获取本车道最近前车的车速、所述本车与所述本车道最近前车之间的相对距离;根据所述本车车速、所述本车道最近前车的车速、所述本车与所述本车道最近前车之间的相对距离得到第一换道期望因子;如果所述第一换道期望因子小于预设换道期望因子阈值,则生成所述换道意图;所述第一换道期望因子通过以下公式得到:
β=K1*(V_auto/V_trg)+K2*(Dis_rely/K*V_auto)
其中,β为所述第一换道期望因子,V_auto为所述本车车速、V_trg为所述本车道最近前车的车速,Dis_rely为所述本车与所述本车道最近前车之间的相对距离,K为预设时间,K*V_auto为本车道期望安全行车距离,K1为与车速相关的系数,K2为与距离相关的系数,K1∈(0,1),K2∈(0,1)且K1+K2=1。
5.根据权利要求4所述的车辆自动驾驶时换道的控制系统,其特征在于,所述控制模块还用于如果本车道前方所述预设范围内出现静态障碍物,则获取所述本车与所述静态障碍物之间的相对距离;根据所述本车车速、所述本车与所述静态障碍物之间的相对距离得到第二换道期望因子;如果所述第二换道期望因子小于预设换道期望因子阈值,则生成所述换道意图。
6.根据权利要求4所述的车辆自动驾驶时换道的控制系统,其特征在于,所述控制模块还用于如果判断需要换道,则获取所述本车附近的交通提示信息;根据所述本车附近的交通提示信息判断所述本车以当前车速向所述相邻车道换道是否符合交通规则;如果符合交通规则,则通过所述道路环境模型获取相邻车道内车辆信息。
7.一种车辆,其特征在于,包括权利要求4-6中任一项所述的车辆自动驾驶时换道的控制系统。
CN201811647226.5A 2018-12-29 2018-12-29 车辆自动驾驶时换道的控制方法、控制系统及车辆 Active CN110614994B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811647226.5A CN110614994B (zh) 2018-12-29 2018-12-29 车辆自动驾驶时换道的控制方法、控制系统及车辆
PCT/CN2019/129283 WO2020135741A1 (zh) 2018-12-29 2019-12-27 车辆自动驾驶时换道的控制方法、控制系统及车辆
EP19903773.0A EP3888986B1 (en) 2018-12-29 2019-12-27 Control method and control system for lane changing during automatic driving of vehicle, and vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811647226.5A CN110614994B (zh) 2018-12-29 2018-12-29 车辆自动驾驶时换道的控制方法、控制系统及车辆

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110614994A CN110614994A (zh) 2019-12-27
CN110614994B true CN110614994B (zh) 2021-01-22

Family

ID=68921104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811647226.5A Active CN110614994B (zh) 2018-12-29 2018-12-29 车辆自动驾驶时换道的控制方法、控制系统及车辆

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3888986B1 (zh)
CN (1) CN110614994B (zh)
WO (1) WO2020135741A1 (zh)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111016902B (zh) * 2019-12-30 2021-07-06 重庆长安汽车股份有限公司 一种车辆换道时的车速辅助控制方法、系统及汽车
CN111275986B (zh) * 2020-01-22 2021-07-27 长安大学 一种车辆于加速车道自主汇入主干道的风险决策装置及方法
CN111301420A (zh) * 2020-02-18 2020-06-19 北京汽车集团有限公司 车辆换道控制方法、装置、可读存储介质及车辆
KR20210114791A (ko) * 2020-03-11 2021-09-24 현대자동차주식회사 운전자 보조 장치 및 그의 동작 방법
CN111258321A (zh) * 2020-03-13 2020-06-09 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 车辆失控情况下的辅助安全驾驶系统及辅助安全驾驶方法
WO2021189210A1 (zh) * 2020-03-23 2021-09-30 华为技术有限公司 一种车辆换道方法及相关设备
CN113808298B (zh) * 2020-06-17 2023-05-09 上海汽车集团股份有限公司 一种基于测试数据的车辆换道行为提取方法及系统
CN111661055B (zh) * 2020-06-17 2023-06-06 清华大学苏州汽车研究院(吴江) 一种自动驾驶车辆的换道控制方法和系统
CN111717199B (zh) * 2020-06-24 2021-09-17 中国第一汽车股份有限公司 自动换道避撞控制方法、装置、车辆及存储介质
CN111746543B (zh) * 2020-06-30 2021-09-10 三一专用汽车有限责任公司 车辆变道的控制方法、控制装置、车辆和可读存储介质
CN111959507A (zh) * 2020-07-06 2020-11-20 江铃汽车股份有限公司 一种变道控制方法、系统、可读存储介质及车辆
CN113954836B (zh) * 2020-07-20 2023-08-04 广州汽车集团股份有限公司 分段式导航换道方法及其系统、计算机设备、存储介质
CN114084136B (zh) * 2020-08-05 2024-01-30 上海汽车集团股份有限公司 车辆变道过程中的纵向控制跟车目标选择方法及装置
CN114120685B (zh) * 2020-08-27 2023-04-07 宇通客车股份有限公司 一种换道控制方法及装置
CN111994071B (zh) * 2020-08-28 2022-05-10 大陆泰密克汽车系统(上海)有限公司 后向追尾主动避让方法、系统、存储介质
CN112441004B (zh) * 2020-11-30 2023-04-25 重庆长安汽车股份有限公司 自动驾驶换道的纵向规划方法、系统、车辆及存储介质
CN112644495B (zh) * 2020-12-07 2022-12-30 浙江合众新能源汽车有限公司 一种汽车智能辅助驾驶换道预警的计算方法
CN112721928A (zh) * 2021-01-18 2021-04-30 国汽智控(北京)科技有限公司 一种跟车策略确定方法、装置、电子设备及存储介质
CN112937584B (zh) * 2021-03-31 2022-06-03 重庆长安汽车股份有限公司 一种自动换道控制方法、装置及汽车
CN113147765A (zh) * 2021-04-30 2021-07-23 重庆工程职业技术学院 自动驾驶车辆的换道控制方法和装置
CN113313949B (zh) * 2021-05-31 2022-03-25 长安大学 一种高速公路出口匝道客货车协同控制方法、装置和设备
CN113771884B (zh) * 2021-11-09 2022-02-08 清华大学 基于侧向量化平衡指标的智能汽车拟人化轨迹规划方法
CN114093187B (zh) * 2021-11-26 2023-02-24 交通运输部公路科学研究所 自动驾驶车辆的风险预警控制方法以及智能网联系统
CN114103957B (zh) * 2021-12-22 2024-02-06 阿波罗智联(北京)科技有限公司 变道控制方法、装置、电子设备和存储介质
CN114299758A (zh) * 2021-12-30 2022-04-08 阿波罗智联(北京)科技有限公司 车辆控制方法及装置、设备、介质和产品
CN114454885B (zh) * 2022-02-28 2024-03-08 重庆长安汽车股份有限公司 一种主动创造换道条件的方法
CN114506342B (zh) * 2022-03-03 2023-12-05 东风悦享科技有限公司 一种自动驾驶变道决策的方法、系统及车辆

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5913375A (en) * 1995-08-31 1999-06-22 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Vehicle steering force correction system
JP2009288941A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Toyota Central R&D Labs Inc 視認行動評価装置及び運転行動評価装置
CN103496366A (zh) * 2013-09-09 2014-01-08 北京航空航天大学 一种基于车车协同的主动换道避撞控制方法与装置
CN106364486A (zh) * 2016-09-08 2017-02-01 江苏大学 一种基于危害分析的智能车辆变道控制方法
CN106845768A (zh) * 2016-12-16 2017-06-13 东南大学 基于生存分析参数分布的公交车旅行时间模型构建方法
CN107161155A (zh) * 2017-04-27 2017-09-15 大连理工大学 一种基于人工神经网络的车辆协同换道方法及其系统
CN108313054A (zh) * 2018-01-05 2018-07-24 北京智行者科技有限公司 自动驾驶自主换道决策方法和装置及自动驾驶车辆
CN109035862A (zh) * 2018-08-06 2018-12-18 清华大学 一种基于车车通信的多车协同换道控制方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012214979A1 (de) * 2012-08-23 2014-02-27 Robert Bosch Gmbh Spurwahlassistent zur Optimierung des Verkehrsflusses (Verkehrsflussassistent)
CN103754221B (zh) * 2014-01-24 2017-05-24 清华大学 一种车辆自适应巡航控制系统
JP6527070B2 (ja) * 2015-11-13 2019-06-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 走行制御装置
EP3196861B1 (de) * 2016-01-19 2023-08-02 Continental Autonomous Mobility Germany GmbH Verfahren und vorrichtung zur unterstützung eines fahrspurwechsels bei einem fahrzeug
JP2017178217A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 株式会社デンソー 支援装置
CN107894767B (zh) * 2016-12-19 2020-10-20 驭势科技(北京)有限公司 一种自动驾驶车辆横向运动控制对象选择方法
CN108829093A (zh) * 2018-04-27 2018-11-16 榛硕(武汉)智能科技有限公司 一种自动驾驶车辆横向运动控制方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5913375A (en) * 1995-08-31 1999-06-22 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Vehicle steering force correction system
JP2009288941A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Toyota Central R&D Labs Inc 視認行動評価装置及び運転行動評価装置
CN103496366A (zh) * 2013-09-09 2014-01-08 北京航空航天大学 一种基于车车协同的主动换道避撞控制方法与装置
CN106364486A (zh) * 2016-09-08 2017-02-01 江苏大学 一种基于危害分析的智能车辆变道控制方法
CN106845768A (zh) * 2016-12-16 2017-06-13 东南大学 基于生存分析参数分布的公交车旅行时间模型构建方法
CN107161155A (zh) * 2017-04-27 2017-09-15 大连理工大学 一种基于人工神经网络的车辆协同换道方法及其系统
CN108313054A (zh) * 2018-01-05 2018-07-24 北京智行者科技有限公司 自动驾驶自主换道决策方法和装置及自动驾驶车辆
CN109035862A (zh) * 2018-08-06 2018-12-18 清华大学 一种基于车车通信的多车协同换道控制方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于SPCE061A的汽车防撞报警系统研究;胡三根;《中国优秀硕士学位论文全文数据库(电子期刊)》;20150531;全文 *
面向高速公路行车安全预警的车道偏离及换道模型研究;罗强;《中国博士学位论文全文数据库(电子期刊)》;20141231;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3888986A4 (en) 2022-03-02
EP3888986A1 (en) 2021-10-06
WO2020135741A1 (zh) 2020-07-02
CN110614994A (zh) 2019-12-27
EP3888986B1 (en) 2024-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110614994B (zh) 车辆自动驾驶时换道的控制方法、控制系统及车辆
JP7416176B2 (ja) 表示装置
US11884277B2 (en) Method for producing a model of the surroundings of a vehicle
CN107792064B (zh) 车辆控制装置
RU2657656C1 (ru) Устройство управления движением и способ управления движением
CN110770105B (zh) 驾驶辅助车辆的目标车速生成方法及目标车速生成装置
US20190220030A1 (en) Vehicle controller
RU2671457C1 (ru) Устройство управления движением и способ управления движением
EP3848271B1 (en) Travel control method and travel control device for vehicle
CN104417561A (zh) 情境感知威胁响应判定
CN111629942A (zh) 车辆控制系统
CN113811932A (zh) 车辆的行驶控制方法及行驶控制装置
CN109843679B (zh) 车辆控制装置
US11577729B2 (en) Method for driving on an opposite lane in a controlled manner
CN111376901B (zh) 车辆的控制方法、装置及车辆
CN112977453A (zh) 用于车辆自动换道设备和方法
WO2022202256A1 (ja) 車両制御装置、車両制御方法
US20220375349A1 (en) Method and device for lane-changing prediction of target vehicle
CN112319365B (zh) 一种变道预警辅助方法及系统
KR100798815B1 (ko) 자동주행을 위한 통합차량거동 시스템의 적용거리 실용화방법
CN110618676B (zh) 车辆自动驾驶时安全偏移线的生成方法、生成系统及车辆
JP5034922B2 (ja) 車両照明装置
CN115071698B (zh) 一种基于最低碰撞代价的避撞控制方法及系统
US20230356715A1 (en) Method and device for assisting with the lateral positioning of a vehicle
CN111376903B (zh) 车辆的控制方法、装置及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210513

Address after: 100055 1802, 18 / F, building 3, yard 9, Guang'an Road, Fengtai District, Beijing

Patentee after: Momo Zhixing Technology Co.,Ltd.

Address before: 071000 No. 2266 Chaoyang South Street, Hebei, Baoding

Patentee before: Great Wall Motor Co.,Ltd.