CN110614995A - 车辆自动驾驶时的行车道选择方法、选择系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆自动驾驶时的行车道选择方法、选择系统及车辆，该行车道选择方法包括：提供车辆附近预设范围的道路环境模型；根据道路环境模型得到车道分类，如果车辆行驶在正常行车道内，则获取正常行车内的车道数量；如果当前路段的车道数大于等于三时，则获取当前路段的所有车道内的障碍物信息；从正常行车道内左数的第二个行车道开始，依次向右侧行车道进行静态障碍物判断，选择不存在静态障碍物的行车道为目标行车道。本发明可以根据车辆所处车道、车道数量和车道内障碍物选择目标车道，以便车辆自动驾驶时在选择的目标车道内行驶，保证通行的情况下使车辆以较快的速度行驶。

Description

车辆自动驾驶时的行车道选择方法、选择系统及车辆
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的行车道选择方法、选择系统及车辆。
背景技术
车辆自动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。在车辆自动驾驶领域内，缺乏一种可以针对车道环境和障碍物选择目标车道的方法。
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的行车道选择方法，可以在车辆自动驾驶时针对车道环境和附近障碍物情况选择目标车道。
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的行车道选择方法，包括以下步骤：提供车辆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车道分类、车道数量和各车道内的障碍物信息；根据所述道路环境模型得到车道分类；如果所述车辆行驶在正常行车道内，则进一步根据所述道路环境模型获取对应所述车辆行驶方向的行车道数量和对应所述车辆行驶方向的所有车道内的障碍物信息；当对应所述车辆行驶方向的行车道数量大于等于三时，则从对应所述车辆行驶方向左数的第二个行车道开始，依次向右侧行车道进行静态障碍物判断，选择不存在静态障碍物的行车道为目标行车道。
进一步的，所述则根据所述道路环境模型获取对应所述车辆行驶方向的行车道数量和对应所述车辆行驶方向的所有车道内的障碍物信息的步骤之后，还包括：当对应所述车辆行驶方向的行车道数量为两个时，如果右侧行车道内不存在静态障碍物，则选择所述右侧行车道为目标行车道；如果所述右侧行车道内存在静态障碍物且左侧行车道不存在静态障碍物，则选择所述左侧行车道为目标行车道。
进一步的，在所述根据所述道路环境模型得到车道分类的步骤之后，还包括：如果所述车辆行驶在加速车道内，则根据所述道路环境模型获取与所述加速车道相连的正常行车道中所有车道内的障碍物信息；从与所述加速车道相连的正常行车道中以从右向左的顺序选择不存在静态障碍物的车道作为驶离加速车道后的目标行车道。
进一步的，在所述根据所述道路环境模型得到车道分类的步骤之后，还包括：如果所述车辆行驶在正常行车道内且准备进入减速车道，则根据所述道路环境模型获取所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的行车道数量和所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的所有行车道内的障碍物信息；在所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的行车道数量和所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的所有行车道内，以从右向左的顺序选择不存在静态障碍物的行车道作为进入所述减速通道前的目标行车道。
进一步的，所述车辆准备进入减速车道的判断条件为自动驾驶系统给出要进入所述减速车道的信号且所述车辆与所述减速车道的入口距离小于预设预警距离。
相对于现有技术，本发明所述的车辆自动驾驶时的车道选择方法具有以下优势：
本发明所述的车辆自动驾驶时的车道选择方法，根据车辆所处车道、车道数量和车道内障碍物选择目标车道，以便车辆自动驾驶时在选择的目标车道内行驶，保证通行的情况下使车辆以较快的速度行驶。
本发明的另一个目的在于提出一种车辆自动驾驶时的行车道选择系统，可以在车辆自动驾驶时针对车道环境和附近障碍物情况选择目标车道。
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的行车道选择系统，包括：道路环境信息提供模块，用于提供车辆附近预设范围的道路环境模型，并在所述道路环境模型中提供所述车辆附近预设范围内的车道分类、车道数量和各车道内的障碍物信息；控制模块，用于根据所述道路环境模型得到车道分类，如果所述车辆行驶在正常行车道内，则进一步根据所述道路环境模型获取对应所述车辆行驶方向的行车道数量和对应所述车辆行驶方向的所有车道内的障碍物信息；当对应所述车辆行驶方向的行车道数量大于等于三时，则从对应所述车辆行驶方向左数的第二个行车道开始，依次向右侧行车道进行静态障碍物判断，选择不存在静态障碍物的行车道为目标行车道。
进一步的，所述控制模块还用于在所述车辆行驶在正常车道内且当对应所述车辆行驶方向的行车道数量为两个时，如果右侧行车道内不存在静态障碍物，则选择所述右侧行车道为目标行车道；如果所述右侧行车道内存在静态障碍物且左侧行车道不存在静态障碍物，则选择所述左侧行车道为目标行车道。
进一步的，所述控制模块还用于当所述车辆行驶在加速车道内时，则根据所述道路环境模型获取与所述加速车道相连的正常行车道中所有车道内的障碍物信息，进而从与所述加速车道相连的正常行车道中以从右向左的顺序选择不存在静态障碍物的车道作为驶离加速车道后的目标车道。
进一步的，所述控制模块还用于当所述车辆行驶在正常行车道内且准备进入减速车道时，则根据所述道路环境模型获取所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的行车道数量和所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的所有行车道内的障碍物信息，并在所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的行车道数量和所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的所有行车道内，以从右向左的顺序选择不存在静态障碍物的行车道作为进入所述减速通道前的目标行车道。
所述的车辆自动驾驶时的行车道选择系统与上述的车辆自动驾驶时的行车道选择方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的另一个目的在于提出一种车辆，该车辆可以在自动驾驶时针对车道环境和附近障碍物情况选择目标车道。
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的行车道选择系统。
所述的车辆与上述的车辆自动驾驶时动态目标线的生成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的车道选择方法的流程图；
图2为本发明一个实施例中加速车道、正常行车道和减速车道的示意图；
图3为本发明一个实施例中车辆准备驶入减速车道的示意图；
图4为本发明实施例的车辆自动驾驶时的车道选择系统的结构框图。
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的车道选择方法的流程图。
如图1所示，根据本发明一个实施例的车辆自动驾驶时的车道选择方法，包括如下步骤：
S1：提供车辆附近预设范围的道路环境模型。其中，道路环境模型包括车辆附近预设范围内的车道分类、车道数量和各车道内的障碍物信息。
具体的，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、车道分类、车道数量和各车道内的障碍物信息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)内车道分类、车道数量和各车道内的障碍物信息。
S2：根据道路环境模型得到车道分类。在本实施例中，车道分类中包括正常行车道、加速车道和减速车道。其中，正常行车道为车辆驶出加速车道汇入高速公路主道至驶离高速公路主道进入减速车道之间的行车道，且正常行车道不包括主道变窄、主道变宽、主道分叉等特殊路况。
图2为本发明一个实施例中加速车道、正常行车道和减速车道的示意图。如图2所示，正常行车道内的车道数量为3个。
S3：如果车辆行驶在正常行车道内，则根据道路环境模型获取对应车辆行驶方向的行车道数量和对应车辆行驶方向的所有车道内的障碍物信息。
S4：当对应车辆行驶方向的行车道数量大于等于三时，则从对应车辆行驶方向左数的第二个行车道开始，依次向右侧行车道进行静态障碍物(如因道路施工竖立的提示牌、发生交通事故无法移动的车辆、掉落在行车道内的固体障碍物等等)判断，选择不存在静态障碍物的行车道为目标行车道。即除了最左侧的行车道以外，以靠左侧行车为原则选择没有静态障碍物的行车道为目标行车道，这样可以使车辆自动驾驶时保持一个较高的速度。
在本发明的一个实施例中，在步骤S3之后还包括：当对应车辆行驶方向的行车道数量为两个时，如果右侧行车道内不存在静态障碍物，则选择右侧行车道为目标行车道；如果右侧行车道内存在静态障碍物且左侧行车道不存在静态障碍物，则选择左侧行车道为目标行车道。也就是说，在车辆自动驾驶在正常行车道中，如果车辆行驶的方向为两车道时，则首先考虑右侧车道，如果右侧内不存在障碍物，则选择右侧车道为目标车道；如果右侧车道存在障碍物且左侧车道内不存在障碍物，则选择左侧车道为目标车道。
在本发明的一个实施例中，在步骤S2之后还包括：如果车辆行驶在加速车道内，则根据道路环境模型获取与加速车道相连的正常行车道中所有车道内的障碍物信息；从与加速车道相连的正常行车道中以从右向左的顺序选择不存在静态障碍物的车道作为驶离加速通道后的目标车道。也就是说，在车辆在加速车道即将驶入正常行车道时，首先考虑与加速车道相连的正常行车道的最右侧车道，如果最右侧车道内不存在静态障碍物，则选择最右侧车道作为驶离加速通道后的目标行车道；如果最右侧车道存在静态障碍物，则选择从右向左的顺序依次进行选择，选择其中(预设范围内)不存在障碍物的行车道作为驶离加速通道后的目标行车道。
在本发明的一个实施例中，在步骤S2之后还包括：如果车辆行驶在正常行车道内且准备进入减速车道时，则根据道路环境模型获取正常行驶车道与减速车道之间对应车辆行驶方向的行车道数量和正常行驶车道与减速车道之间对应车辆行驶方向的所有行车道内的障碍物信息；在正常行驶车道与减速车道之间对应车辆行驶方向的行车道数量和正常行驶车道与减速车道之间对应车辆行驶方向的所有行车道内，以从右向左的顺序选择不存在静态障碍物的行车道作为进入减速通道前的目标行车道。也就是说，在车辆行驶在正常行车道靠近减速通道入口时，首先考虑最右侧车道，如果最右侧车道内不存在静态障碍物，则选择最右侧车道作为进入减速通道前的目标车道；如果最右侧车道存在障碍物，则选择从右向左的顺序依次进行选择，选择其中(预设范围内)不存在静态障碍物的行车道进入减速通道前的目标行车道。
图3为本发明一个实施例中车辆准备驶入减速车道的示意图。如图3所示，在本发明的一个实施例中，车辆准备进入减速车道的判断条件为收到自动驾驶系统给出要进入减速车道的信号且车辆与减速车道的入口距离小于预设预警距离。
本发明的车辆自动驾驶时的车道选择方法，根据车辆所处车道、车道数量和车道内障碍物选择目标车道，以便车辆自动驾驶时在选择的目标车道内行驶，保证通行的情况下使车辆以较快的速度行驶。
图4是根据本发明一个实施例的车辆自动驾驶时的车道选择系统的结构框图。如图4所示，根据本发明一个实施例的车辆自动驾驶时的车道选择系统，包括：道路环境信息提供模块410和控制模块420。
其中，道路环境信息提供模块410用于提供车辆附近预设范围的道路环境模型，并在道路环境模型中提供车辆附近预设范围内的车道分类、车道数量和各车道内的障碍物信息。控制模块420用于根据道路环境模型得到车道分类，如果车辆行驶在正常行车道内，则进一步根据道路环境模型获取对应车辆行驶方向的行车道数量和对应车辆行驶方向的所有车道内的障碍物信息；当对应车辆行驶方向的行车道数量大于等于三时，则从对应车辆行驶方向左数的第二个行车道开始，依次向右侧行车道进行静态障碍物判断，选择不存在静态障碍物的行车道为目标行车道。。
在本发明的一个实施例中，控制模块420在车辆行驶在正常车道内且当对应车辆行驶方向的行车道数量为两个时，如果右侧行车道内不存在静态障碍物，则选择右侧行车道为目标行车道；如果右侧行车道内存在静态障碍物且左侧行车道不存在静态障碍物，则选择左侧行车道为目标行车道。。
在本发明的一个实施例中，控制模块420还用于当车辆行驶在加速车道内时，则根据道路环境模型获取与加速车道相连的正常行车道中所有车道内的障碍物信息，进而从与加速车道相连的正常行车道中以从右向左的顺序选择不存在静态障碍物的车道作为驶离加速车道后的目标车道。。
在本发明的一个实施例中，控制模块420还用于当车辆行驶在正常行车道内且准备进入减速车道时，则根据道路环境模型获取正常行驶车道与减速车道之间对应车辆行驶方向的行车道数量和正常行驶车道与减速车道之间对应车辆行驶方向的所有行车道内的障碍物信息，并在正常行驶车道与减速车道之间对应车辆行驶方向的行车道数量和正常行驶车道与减速车道之间对应车辆行驶方向的所有行车道内，以从右向左的顺序选择不存在静态障碍物的行车道作为进入减速通道前的目标行车道。
本发明的车辆自动驾驶时的车道选择系统，根据车辆所处车道、车道数量和车道内障碍物选择目标车道，以便车辆自动驾驶时在选择的目标车道内行驶，保证通行的情况下使车辆以较快的速度行驶。
需要说明的是，本发明实施例的车辆自动驾驶时的车道选择系统的具体实现方式与本发明实施例的车车辆自动驾驶时的车道选择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。
进一步地，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的车道选择系统。该车辆可以在自动驾驶时针对车道环境和附近障碍物情况选择目标车道。
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 (10)

1.一种车辆自动驾驶时的行车道选择方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供车辆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车道分类、车道数量和各车道内的障碍物信息；
根据所述道路环境模型得到车道分类；
如果所述车辆行驶在正常行车道内，则根据所述道路环境模型获取对应所述车辆行驶方向的行车道数量和对应所述车辆行驶方向的所有车道内的障碍物信息；
当对应所述车辆行驶方向的行车道数量大于等于三时，则从对应所述车辆行驶方向左数的第二个行车道开始，依次向右侧行车道进行静态障碍物判断，选择不存在静态障碍物的行车道为目标行车道。
2.根据权利要求1所述的车辆自动驾驶时的行车道选择方法，其特征在于，所述则根据所述道路环境模型获取对应所述车辆行驶方向的行车道数量和对应所述车辆行驶方向的所有车道内的障碍物信息的步骤之后，还包括：
当对应所述车辆行驶方向的行车道数量为两个时，如果右侧行车道内不存在静态障碍物，则选择所述右侧行车道为目标行车道；如果所述右侧行车道内存在静态障碍物且左侧行车道不存在静态障碍物，则选择所述左侧行车道为目标行车道。
3.根据权利要求1所述的车辆自动驾驶时的行车道选择方法，其特征在于，在所述根据所述道路环境模型得到车道分类的步骤之后，还包括：
如果所述车辆行驶在加速车道内，则根据所述道路环境模型获取与所述加速车道相连的正常行车道中所有车道内的障碍物信息；
从与所述加速车道相连的正常行车道中以从右向左的顺序选择不存在静态障碍物的车道作为驶离加速车道后的目标行车道。
4.根据权利要求1所述的车辆自动驾驶时的行车道选择方法，其特征在于，在所述根据所述道路环境模型得到车道分类的步骤之后，还包括：
如果所述车辆行驶在正常行车道内且准备进入减速车道，则根据所述道路环境模型获取所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的行车道数量和所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的所有行车道内的障碍物信息；
在所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的行车道数量和所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的所有行车道内，以从右向左的顺序选择不存在静态障碍物的行车道作为进入所述减速通道前的目标行车道。
5.根据权利要求4所述的车辆自动驾驶时的行车道选择方法，其特征在于，所述车辆准备进入减速车道的判断条件为自动驾驶系统给出要进入所述减速车道的信号且所述车辆与所述减速车道的入口距离小于预设预警距离。
6.一种车辆自动驾驶时的行车道选择系统，其特征在于，包括：
道路环境信息提供模块，用于提供车辆附近预设范围的道路环境模型，并在所述道路环境模型中提供所述车辆附近预设范围内的车道分类、车道数量和各车道内的障碍物信息；
控制模块，用于根据所述道路环境模型得到车道分类，如果所述车辆行驶在正常行车道内，则进一步根据所述道路环境模型获取对应所述车辆行驶方向的行车道数量和对应所述车辆行驶方向的所有车道内的障碍物信息；当对应所述车辆行驶方向的行车道数量大于等于三时，则从对应所述车辆行驶方向左数的第二个行车道开始，依次向右侧行车道进行静态障碍物判断，选择不存在静态障碍物的行车道为目标行车道。
7.根据权利要求6所述的车辆自动驾驶时的行车道选择系统，其特征在于，所述控制模块还用于在所述车辆行驶在正常车道内且当对应所述车辆行驶方向的行车道数量为两个时，如果右侧行车道内不存在静态障碍物，则选择所述右侧行车道为目标行车道；如果所述右侧行车道内存在静态障碍物且左侧行车道不存在静态障碍物，则选择所述左侧行车道为目标行车道。
8.根据权利要求7所述的车辆自动驾驶时的行车道选择系统，其特征在于，所述控制模块还用于当所述车辆行驶在加速车道内时，则根据所述道路环境模型获取与所述加速车道相连的正常行车道中所有车道内的障碍物信息，进而从与所述加速车道相连的正常行车道中以从右向左的顺序选择不存在静态障碍物的车道作为驶离加速车道后的目标车道。
9.根据权利要求1所述的车辆自动驾驶时的行车道选择系统，其特征在于，所述控制模块还用于当所述车辆行驶在正常行车道内且准备进入减速车道时，则根据所述道路环境模型获取所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的行车道数量和所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的所有行车道内的障碍物信息，并在所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的行车道数量和所述正常行驶车道与所述减速车道之间对应所述车辆行驶方向的所有行车道内，以从右向左的顺序选择不存在静态障碍物的行车道作为进入所述减速通道前的目标行车道。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求6-9中任一项所述的车辆自动驾驶时的行车道选择系统。
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