CN111688699B - 一种用于自动驾驶的智能超车系统及其超车方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自动驾驶的智能超车系统及其超车方法，包括：接收用户发出的超车指令，检测己方车辆与其正前方的第一车辆之间的第一距离；若第一距离小于或等于第一预设距离；获取己方车辆左前方的第一影像；根据第一影像判断左侧车道内是否存在第二车辆；若是，判断第二车辆是否位于第一车辆的前方；若是，检测第一车辆的第一速度，检测第二车辆的第二速度若无法检测到第二速度，则控制己方车辆进入左侧车道；若第一速度小于第二速度；获取己方车辆左后方的第二影像；根据第二影像判断左侧车道内是否存在第三车辆；检测己方车辆与第三车辆之间的第二距离；判断第二距离是否大于或等于第二预设距离；若是，控制己方车辆超越第一车辆。

Description

一种用于自动驾驶的智能超车系统及其超车方法

技术领域

本发明涉及自动驾驶领域，特别涉及一种用于自动驾驶的智能超车系统及其超车方法。

背景技术

驾驶员在超车时需要满足超车条件，在超车时，己方车辆先进入当前所在车道的左侧车道，再加速行驶，缩短与第一车辆的并行时间，当己方车辆超过所述第一车辆并与其保持安全距离后，再驶回原车道，此时，超车完成。

但在实际驾车过程中，驾驶员的视线受A柱与第一车辆的影响，无法清楚地观察到左侧车道内前方的第二车辆，这样在己方车辆驶入左侧车道至己方车辆与第一车辆并行的过程中，第一车辆与第二车辆的位置可能会发生变化，例如，第一车辆的行驶速度大于第二车辆的行驶速度，这样当己方车辆行驶至与第一车辆并行的位置时，第一车辆与第二车辆的间距逐渐减小至己方车辆无法安全地驶回原车道，这样就无法完成超车并可能无法再驶回原车道，因此仅靠驾驶员的直觉无法把握最佳的超车时机，或强行超车增加事故发生概率。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中存在的缺点，本发明实施例提供了一种用于自动驾驶的智能超车系统及其超车方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种用于自动驾驶的智能超车系统，包括：

第一测距模块，用于检测己方车辆与其正前方的第一车辆之间的第一距离；

第一判断模块，用于判断所述第一距离是否小于或等于第一预设距离；

第一影像获取模块，用于获取己方车辆左前方的第一影像，并从所述第一影像中提取出己方车辆所在车道的左侧车道内的部分第一影像；

第二判断模块，用于根据所述第一影像判断所述左侧车道内是否存在第二车辆，所述第二车辆为所述左侧车道内距离己方车辆最近且位于所述己方车辆前方的车辆；

第三判断模块，用于判断所述第二车辆是否位于所述第一车辆的前方；

第一测速模块，用于检测所述第一车辆的第一速度；

第二测速模块，用于检测所述第二车辆的第二速度；

第四判断模块，用于判断所述第一速度是否小于所述第二速度；

第二影像获取模块，用于获取己方车辆左后方的第二影像，并从所述第二影像中提取出己方车辆所在车道的左侧车道内的部分第二影像；

第五判断模块，用于根据所述第二影像判断所述左侧车道内是否存在第三车辆，所述第三车辆为所述左侧车道内距离己方车辆最近且位于所述己方车辆后方的车辆；

第二测距模块，用于检测己方车辆与所述第三车辆之间的第二距离；

第六判断模块，用于判断所述第二距离是否大于或等于第二预设距离；

超车控制模块，用于控制己方车辆超越所述第一车辆。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

第三测速模块，用于检测所述第三车辆的第三速度，控制己方车辆大于所述第一速度与第三速度的速度进行超车。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

限速获取模块，用于获取己方车辆所在道路限制的最高车速；

第七判断模块，用于判断所述第一速度是否大于或等于所述最高车速；

第八判断模块，用于判断所述第三速度是否大于或等于所述最高车速。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

第三测距模块，用于当己方车辆进入所述左侧车道时，检测己方与其正前方的第二车辆之间的第三距离；

计算模块，用于根据所述第三距离与所述第一距离计算所述第一车辆与所述第二车辆之间的第四距离；

第九判断模块，用于判断所述第四距离是否大于或等于第三预设距离。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

第十判断模块，用于判断所述第四距离在预设时间内是否大于或等于第三预设距离，若否，则放弃超车并返回原车道。

一种用于自动驾驶的智能超车系统的超车方法，包括以下工作步骤：

S101：接收用户发出的超车指令，检测己方车辆与其正前方的第一车辆之间的第一距离；

S102：判断所述第一距离是否小于或等于第一预设距离；

S103：若是，获取己方车辆左前方的第一影像，并从所述第一影像中提取出己方车辆所在车道的左侧车道内的部分第一影像；

S104：根据所述第一影像判断所述左侧车道内是否存在第二车辆；

S105：若是，判断所述第二车辆是否位于所述第一车辆的前方，若否，则进入S112；

S106：若是，检测所述第一车辆的第一速度，检测所述第二车辆的第二速度，若无法检测到第二速度，则提前执行S108-S111，并控制己方车辆进入左侧车道；

S107：判断所述第一速度是否小于所述第二速度；

S108：若是，获取己方车辆左后方的第二影像，并从所述第二影像中提取出己方车辆所在车道的左侧车道内的部分第二影像；

S109：根据所述第二影像判断所述左侧车道内是否存在第三车辆；

S110：检测己方车辆与所述第三车辆之间的第二距离；

S111：判断所述第二距离是否大于或等于第二预设距离；

S112：若是，控制己方车辆超越所述第一车辆。

作为本发明的一种优选方式，S112还包括：

检测第三车辆的第三速度；

控制己方车辆在与所述第一车辆并行阶段以大于第一速度与第三速度的速度进行超车。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

在S106中，获取己方车辆所在道路限制的最高车速；

判断所述第一速度是否大于或等于最高车速；

若是，放弃超车，若否，进入S107；

在S112中，判断第三速度是否大于或等于所述最高车速；

若是，放弃超车，若否，进行超车。

作为本发明的一种优选方式，S107之后还包括：

若所述第一速度大于或等于第二速度；

当己方车辆进入所述左侧车道后，检测己方与其正前方的第二车辆之间的第三距离；

根据所述第三距离与所述第一距离计算所述第一车辆与所述第二车辆之间的第四距离；

判断所述第四距离是否大于或等于第三预设距离；

若是，进入S112，若否，放弃超车。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

若所述第四距离小于第三预设距离，判断所述第四距离在预设时间内是否大于或等于第三预设距离；

若是，进入S112，若否，放弃超车。

本发明实现以下有益效果：

1.当己方车辆与其正前方的第一车辆之间的第一距离小于等于第一预设距离时，启动超车判断程序，先判断左侧车道是否存在位于第一车辆前方的第二车辆，若不存在，则可进行超车，若存在，分别检测第一车辆的第一速度与第二车辆的第二速度，若第一速度小于第二速度，则表明第一车辆与第二车辆的距离在逐渐增加，能够使得己方车辆安全驶回原车道，满足第一超车条件，再判断左侧车道是否存在位于己方车辆后方的第三车辆，若不存在，则可超车，若存在，判断己方车辆与第三车辆之间的第二距离是否大于或等于第二预设距离，若是，则满足第二超车条件，当同时满足第一条件与第二条件时进行超车，能够帮助驾驶员准确把握超车时机，避免发生危险事故。

2.当己方车辆进入左侧车道时，检测己方车辆与第二车辆之前的第三距离，并得出第一车辆与第二车辆的第四距离，若此时第一速度大于或等于第二速度时，仍可通过判断第四距离是否大于或等于第三预设距离来决定是否超车，若第四距离大于或等于第三预设距离，则满足第三超车条件，当同时满足第二条件与第三条件时，也可进行超车，并能够达到相同的效果。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的一种用于自动驾驶的智能超车系统超车方法流程图。

图2为本发明提供的缩短超车时间的超车方法流程图。

图3为本发明提供的第一速度是否满足超车条件的判断方法流程图。

图4为本发明提供的第三速度是否满足超车条件的判断方法流程图。

图5为本发明提供的一种第一速度大于或等于第二速度时的超车方法流程图。

图6为本发明提供的另一种第一速度大于或等于第二速度时的超车方法流程图。

图7为本发明提供的超车系统结构框图。

图8为本发明提供的一种超车控制模块连接框图。

图9为本发明提供的另一种超车控制模块连接框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种用于自动驾驶的智能超车系统的超车方法，包括以下工作步骤：

S101：接收用户发出的超车指令，检测己方车辆与其正前方的第一车辆之间的第一距离。

S102：判断所述第一距离是否小于或等于第一预设距离。

S103：若是，获取己方车辆左前方的第一影像，并从所述第一影像中提取出己方车辆所在车道的左侧车道内的部分第一影像。

S104：根据所述第一影像判断所述左侧车道内是否存在第二车辆。

S105：若是，判断所述第二车辆是否位于所述第一车辆的前方，若否，则进入S112。

S106：若是，检测所述第一车辆的第一速度，检测所述第二车辆的第二速度，若无法检测到第二速度，则提前执行S108-S111，并控制己方车辆进入左侧车道。

S107：判断所述第一速度是否小于所述第二速度。

S108：若是，获取己方车辆左后方的第二影像，并从所述第二影像中提取出己方车辆所在车道的左侧车道内的部分第二影像。

S109：根据所述第二影像判断所述左侧车道内是否存在第三车辆。

S110：检测己方车辆与所述第三车辆之间的第二距离。

S111：判断所述第二距离是否大于或等于第二预设距离。

S112：若是，控制己方车辆超越所述第一车辆。

具体地，当用户觉得前方车辆行驶速度过慢需要超越前车时，向系统发送超车指令，系统开始运行超车程序。

在S101中，接收到用户发出的超车指令后，将己方车辆正前方的车辆设定为第一车辆，检测己方车辆与所述第一车辆之前的第一距离，所述第一距离为动态距离。

在S102中，系统内置有第一预设距离，判断第一距离是否小于或等于所述第一预设距离，若第一距离小于或等于第一预设距离，则表明己方车辆距离第一车辆较远，此时，先控制己方车辆加速行驶至距离第一车辆第一预设距离的位置并与所述第一车辆保持车距。

在S103中，当第一距离小于或等于第一预设距离时，获取己方车辆左前方的第一影像，所述第一影像可通过安装后己方车辆左后视镜上的摄像头获取，从所述第一影像中筛选出己方车辆所在车道的左侧车道内的部分第一影像，仅对左侧车道内的环境进行分析。

在S104中，将左侧车道内且位于己方车辆前方的车辆设定为第二车辆，根据所述第一影像判断左侧车道内是否存在第二车辆；

在S105中，若不存在第二车辆，则可直接进行超车，若存在第二车辆，判断第二车辆是否位于所述第一车辆的前方。

在S106中，若第二车辆不位于第一车辆的前方，则无法进行超车，若位于第一车辆的前方，为了确保超车的稳定性与安全性，同时检测第一车辆的第一速度以及第二车辆的第二速度。

若是第二车辆距离己方车辆较远，可能无法检测到第二车辆的第二速度，此时，存在两种可能性，其一，第二车辆距离第二车辆也较远，己方车辆能够安全驶回原车道，其二，第二车辆距离第一车辆还不够远，己方车辆无法确保是否能够安全驶回原车道，无论出现上述哪种情况，先进入S108，直至己方车辆进入左侧车道，而后执行S107与S112。

在S107中，判断第一速度是否小于第二速度，若第一速度小于第二速度，则第一车辆与第二车辆的间距会逐渐扩大，此时，己方车辆能够安全驶回原车道，若第一速度大于或等于第二速度，则己方车辆可能无法安全驶回原车道。

在S108中，若第一速度小于第二速度，满足第一超车条件，即己方车辆前方的道路环境符合超车条件。

获取己方车辆左后方的第二影像，从所述第二影像中筛选出己方车辆所在车道的左侧车道内的部分第二影像，仅对左侧车道内的环境进行分析。

在S109中，将左侧车道内且位于己方车辆后方的车辆设定为第三车辆，根据所述第二影像判断左侧车道内是否存在第三车辆。

在S110中，若不存在第三车辆，则可进行超车，若存在第三车辆，检测己方车辆与所述第三车辆之间的第二距离，所述第二距离为动态距离。

在S111中，系统内置有第二预设距离，判断所述第二距离是否大于或等于第二预设距离。

在S112中，若第二距离小于第二预设距离，则表明己方车辆与第三车辆距离过近，无法超车，若第二距离大于或等于第二预设距离，则表明己方车辆能够安全进入左侧车道，满足第二超车条件，控制己方车辆按照预定程序进行超车，在所述预设程序中，己方车辆向进入左侧车道，再加速并行，最终驶入原车道，若在此之前己方车辆已进入左侧车道，则直接加速并行，当车辆转向时，开启对应的转向灯。

实施例二

如图2所示，S112还包括：

检测第三车辆的第三速度。

控制己方车辆在与所述第一车辆并行阶段以大于第一速度与第三速度的速度进行超车。

如图3所示，在S106中，获取己方车辆所在道路限制的最高车速。

判断所述第一速度是否大于或等于最高车速。

若是，放弃超车，若否，进入S107。

如图4所示，在S112中，判断第三速度是否大于或等于所述最高车速。

若是，放弃超车，若否，进行超车。

具体地，超车时，应尽量缩短超车时间。检测第三车辆的第三速度，所述第三速度为动态距离，为了防止己方车辆与第三车辆碰撞，在己方车辆安全进入左侧车道后，控制己方车辆以大于所述第一速度以及第三速度的速度行驶，在超过第一车辆安全距离后减速至第一速度驶回原车道。

在加速之前，获取道路的限速值，己方车辆不得超出道路限制的最高车速，当第一速度变为大于或等于最高车速时，则放弃超车。

当第三速度大于或等于最高车速时，也放弃超车。

实施例三

如图5所示，S107之后还包括：

若所述第一速度大于或等于第二速度。

当己方车辆进入所述左侧车道后，检测己方与其正前方的第二车辆之间的第三距离。

根据所述第三距离与所述第一距离计算所述第一车辆与所述第二车辆之间的第四距离。

判断所述第四距离是否大于或等于第三预设距离。

若是，进入S112，若否，放弃超车。

如图6所示，若所述第四距离小于第三预设距离，判断所述第四距离在预设时间内是否大于或等于第三预设距离。

若是，进入S112，若否，放弃超车。

具体地，若初次检测时，第一速度大于或等于第二速度，则可通过判断第一车辆与第二车辆之间的距离来判断是否超车，控制己方车辆进入左侧车道，此时，第二车辆位于己方车辆的正前方，检测己方车辆与第二车辆之间的第三距离，再将第三距离减去第一距离得出第一车辆与第二车辆之间的第四距离，所述第四距离为动态距离，且为第一车辆与第二车辆之间的大致距离。

系统内置有第三预设距离，判断所述第四距离是否大于或等于第三预设距离，若是，则表明即便第一速度大于或等于第二速度，但第一车辆与第二车辆之间的距离足够己方车辆驶回原车道，在该种情况下，依然满足超车条件，进入S112；若第四距离小于第三预设距离，则表明无法超车。

但是第一车辆与第二车辆在行驶过程中，两者之间的距离会发生变化，若在己方车辆明示要超车时，第一车辆减速慢行，此时，第一车辆的速度小于第二车辆的速度，且第四距离呈增大的趋势，己方车辆仍然有可能超车，系统内置有预设时间，若在所述预设时间内，第四距离大于或等于第三预设距离，则满足超车条件，进入S112；若在预设时间内，第四距离仍小于第三预设距离，则表明无法超车。

实施例四

如图6-9所示，本实施例提供的一种用于自动驾驶的智能超车系统，包括：

第一测距模块401，用于检测己方车辆与其正前方的第一车辆之间的第一距离。

第一判断模块402，用于判断所述第一距离是否小于或等于第一预设距离。

第一影像获取模块403，用于获取己方车辆左前方的第一影像，并从所述第一影像中提取出己方车辆所在车道的左侧车道内的部分第一影像。

第二判断模块404，用于根据所述第一影像判断所述左侧车道内是否存在第二车辆，所述第二车辆为所述左侧车道内距离己方车辆最近且位于所述己方车辆前方的车辆。

第三判断模块405，用于判断所述第二车辆是否位于所述第一车辆的前方。

第一测速模块406，用于检测所述第一车辆的第一速度。

第二测速模块407，用于检测所述第二车辆的第二速度。

第四判断模块408，用于判断所述第一速度是否小于所述第二速度。

第二影像获取模块409，用于获取己方车辆左后方的第二影像，并从所述第二影像中提取出己方车辆所在车道的左侧车道内的部分第二影像。

第五判断模块410，用于根据所述第二影像判断所述左侧车道内是否存在第三车辆，所述第三车辆为所述左侧车道内距离己方车辆最近且位于所述己方车辆后方的车辆。

第二测距模块411，用于检测己方车辆与所述第三车辆之间的第二距离。

第六判断模块412，用于判断所述第二距离是否大于或等于第二预设距离。

超车控制模块413，用于控制己方车辆超越所述第一车辆。

第三测速模块414，用于检测所述第三车辆的第三速度，控制己方车辆大于所述第一速度与第三速度的速度进行超车。

限速获取模块415，用于获取己方车辆所在道路限制的最高车速。

第七判断模块416，用于判断所述第一速度是否大于或等于所述最高车速。

第八判断模块417，用于判断所述第三速度是否大于或等于所述最高车速。

第三测距模块418，用于当己方车辆进入所述左侧车道时，检测己方与其正前方的第二车辆之间的第三距离。

计算模块419，用于根据所述第三距离与所述第一距离计算所述第一车辆与所述第二车辆之间的第四距离。

第九判断模块420，用于判断所述第四距离是否大于或等于第三预设距离。

第十判断模块421，用于判断所述第四距离在预设时间内是否大于或等于第三预设距离，若否，则放弃超车并返回原车道。

上述实施例四所提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术成员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于自动驾驶的智能超车系统，其特征在于，包括：

第一测距模块，用于检测己方车辆与其正前方的第一车辆之间的第一距离；

第一判断模块，用于判断所述第一距离是否小于或等于第一预设距离；

第一影像获取模块，用于获取己方车辆左前方的第一影像，并从所述第一影像中提取出己方车辆所在车道的左侧车道内的部分第一影像；

第二判断模块，用于根据所述第一影像判断所述左侧车道内是否存在第二车辆，所述第二车辆为所述左侧车道内距离己方车辆最近且位于所述己方车辆前方的车辆；

第三判断模块，用于判断所述第二车辆是否位于所述第一车辆的前方；

第一测速模块，用于检测所述第一车辆的第一速度；

第二测速模块，用于检测所述第二车辆的第二速度；

第四判断模块，用于判断所述第一速度是否小于所述第二速度；

第二影像获取模块，用于获取己方车辆左后方的第二影像，并从所述第二影像中提取出己方车辆所在车道的左侧车道内的部分第二影像；

第五判断模块，用于根据所述第二影像判断所述左侧车道内是否存在第三车辆，所述第三车辆为所述左侧车道内距离己方车辆最近且位于所述己方车辆后方的车辆；

第二测距模块，用于检测己方车辆与所述第三车辆之间的第二距离；

第六判断模块，用于判断所述第二距离是否大于或等于第二预设距离；

第三测距模块，用于当己方车辆进入所述左侧车道时，检测己方与其正前方的第二车辆之间的第三距离；

计算模块，用于根据所述第三距离与所述第一距离计算所述第一车辆与所述第二车辆之间的第四距离；

第九判断模块，用于判断所述第四距离是否大于或等于第三预设距离；

超车控制模块，用于控制己方车辆超越所述第一车辆；

还包括：

第三测速模块，用于检测所述第三车辆的第三速度，控制己方车辆大于所述第一速度与第三速度的速度进行超车；

还包括：

限速获取模块，用于获取己方车辆所在道路限制的最高车速；

第七判断模块，用于判断所述第一速度是否大于或等于所述最高车速；

第八判断模块，用于判断所述第三速度是否大于或等于所述最高车速；

还包括：

第十判断模块，用于判断所述第四距离在预设时间内是否大于或等于第三预设距离，若否，则放弃超车并返回原车道；

所述的一种用于自动驾驶的智能超车系统的超车方法，其特征在于，包括以下工作步骤：

S101：接收用户发出的超车指令，检测己方车辆与其正前方的第一车辆之间的第一距离；

S102：判断所述第一距离是否小于或等于第一预设距离；

S103：若是，获取己方车辆左前方的第一影像，并从所述第一影像中提取出己方车辆所在车道的左侧车道内的部分第一影像；

S104：根据所述第一影像判断所述左侧车道内是否存在第二车辆；

S105：若是，判断所述第二车辆是否位于所述第一车辆的前方，若否，则进入S112；

S106：若是，检测所述第一车辆的第一速度，检测所述第二车辆的第二速度，若无法检测到第二速度，则提前执行S108-S111，并控制己方车辆进入左侧车道；

S107：判断所述第一速度是否小于所述第二速度；

S108：若是，获取己方车辆左后方的第二影像，并从所述第二影像中提取出己方车辆所在车道的左侧车道内的部分第二影像；

S109：根据所述第二影像判断所述左侧车道内是否存在第三车辆；

S110：检测己方车辆与所述第三车辆之间的第二距离；

S111：判断所述第二距离是否大于或等于第二预设距离；

S112：若是，控制己方车辆超越所述第一车辆；

S112还包括：

检测第三车辆的第三速度；

控制己方车辆在与所述第一车辆并行阶段以大于第一速度与第三速度的速度进行超车；

还包括：

在S106中，获取己方车辆所在道路限制的最高车速；

判断所述第一速度是否大于或等于最高车速；

若是，放弃超车，若否，进入S107；

在S112中，判断第三速度是否大于或等于所述最高车速；

若是，放弃超车，若否，进行超车；

S107之后还包括：

若所述第一速度大于或等于第二速度；

当己方车辆进入所述左侧车道后，检测己方与其正前方的第二车辆之间的第三距离；

根据所述第三距离与所述第一距离计算所述第一车辆与所述第二车辆之间的第四距离；

判断所述第四距离是否大于或等于第三预设距离；

若是，进入S112，若否，放弃超车；

还包括：

若所述第四距离小于第三预设距离，判断所述第四距离在预设时间内是否大于或等于第三预设距离；

若是，进入S112，若否，放弃超车。

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