CN113173166A - 车辆用自动驾驶系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动驾驶的技术领域，具体为一种车辆用自动驾驶系统，包括：信息获取模块，用于获取驾驶信息，驾驶信息包括出发地、目的地和时间需求；驾驶规划模块，用于根据出发地和目的地生成规划信息，规划信息包括预计到达时间；驾驶判断模块，用于根据时间需求和预计到达时间生成是否需要紧急驾驶的时间判断结果；策略选取模块，用于根据时间判断结果从预存的多个驾驶策略中筛选出本次驾驶策略。采用本方案能够基于驾驶员的需求自动调节自动驾驶策略，在紧急情况下，安全且合理的进行自动驾驶，有效保证驾乘人员的生命安全。

Description

车辆用自动驾驶系统

技术领域

本发明涉及自动驾驶的技术领域，具体为一种车辆用自动驾驶系统。

背景技术

随着车辆智能化的快速发展，人们对汽车智能辅助系统的需求越来越高，例如车辆的自动驾驶系统，通过自动驾驶系统实现更安全、高效的驾驶体验。自动驾驶系统在使用时，需先选择目的地，基于目的地进行路线规划生成自动驾驶策略，基于规划路线和自动驾驶策略实现车辆的自动驾驶。目前，自动驾驶时，车辆仅能依据规划路线和常规车速进行行驶，对于紧急情况，仍需驾驶员接手驾驶工作。但是紧急状态下，驾驶员处于紧张且焦急状态，由驾驶员进行驾驶，极大的增加了发生安全事故的风险，因此亟需一种能够在紧急情况下进行安全且合理驾驶的自动驾驶系统。

发明内容

本发明意在提供一种车辆用自动驾驶系统，能够基于驾驶员的需求自动调节自动驾驶策略。

本发明提供如下基础方案：

车辆用自动驾驶系统，包括：

信息获取模块，用于获取驾驶信息，驾驶信息包括出发地、目的地和时间需求；

驾驶规划模块，用于根据出发地和目的地生成规划信息，规划信息包括预计到达时间；

驾驶判断模块，用于根据时间需求和预计到达时间生成是否需要紧急驾驶的时间判断结果；

策略选取模块，用于根据时间判断结果从预存的多个驾驶策略中筛选出本次驾驶策略。

基础方案的有益效果：

信息获取模块的设置，通过与驾驶员的人机交互，获取驾驶信息，了解本次出行的相应情况，从而对本次出行进行记录和留存，同时便于后续自动驾驶分析。驾驶规划模块的设置，根据驾驶信息规划本次出行，预测到达本次出行目的地的预计到达时间，便于驾驶员提前进行相应安排。

现有自动驾驶采用常规车速进行行驶，本方案驾驶判断模块和策略选取模块的设置，根据驾驶员的时间需求和预计到达时间自动判断驾驶员是否需要紧急驾驶，从而筛选不同的驾驶策略进行执行，实现在紧急情况下进行安全且快速的自动驾驶，保障驾乘人员的生命安全。

采用本方案，能够基于驾驶员的需求，筛选紧急情况下对应的自动驾驶策略进行执行，在保障司乘人员生命安全的同时，实现紧急情况的自动驾驶。

进一步，还包括：

信息采集模块，用于采集乘坐信息；

启动判断模块，用于根据乘坐信息生成是否开始行驶的驾驶判断结果；

自动驾驶模块，用于根据驾驶判断结果调用本次驾驶策略，并执行本次驾驶策略。

有益效果：信息采集模块的设置，通过车载系统采集驾乘人员的相应信息，例如是否系上安全带，车门是否关好。启动判断模块的设置，基于信息采集模块采集的乘坐信息，判断驾乘人员是否已经做好出行准备，从而触发自动驾驶模块执行本次驾驶策略进行自动驾驶。

采用本方案，自动判断驾乘人员是否做好出行准备，在驾乘人员做好出行准备的情况下，启动自动驾驶进行出行，避免在驾乘人员未做好准确的情况下启动，造成驾乘人员受伤的情况，有效保障驾乘人员的安全。

进一步，时间判断结果包括时间充足和时间不足；驾驶判断模块，包括：

第一判断子模块，用于判断时间需求是否有具体时间，当时间需求无具体时间时，生成时间充足的时间判断结果；

第二判断子模块，用于当时间需求有具体时间时，判断具体时间是否小于预计到达时间，当具体时间小于预计到达时间时，生成时间不足的时间判断结果；反之生成时间充足的时间判断结果。

有益效果：第一判断子模块的设置，判断时间需求是否有具体时间，即驾驶员是否需要在某一时间点前到达目的地。在没有具体时间的情况，即自动驾驶到达目的地的时间充足。第二判断子模块的设置，判断具体时间与预计到达时间的关系，当具体时间小于预计到达时间时，代表根据规划信息自动驾驶时，无法在驾驶员所需时间到达目的地，此时代表自动驾驶到达目的地的时间不足，反之，则代表到达目的地的时间充足。后续基于自动驾驶到达目的地的时间充足与否筛选不同的自动驾驶策略，以适应不同的出行需求。

进一步，多个驾驶策略包括常规驾驶策略；策略选取模块用于当时间判断结果为时间充足时，筛选常规驾驶策略作为本次驾驶策略。

有益效果：常规驾驶策略是指在忽略时间因素的情况下，基于路线、车速、驾乘体验、安全等因素综合考虑形成的最优驾驶策略。在时间充足的情况下，筛选常规驾驶策略作为本次驾驶策略，从而给予驾乘人员最佳驾乘体验，有效保障驾乘人员的生命安全。

进一步，多个驾驶策略包括紧急驾驶策略；策略选取模块用于当时间判断结果为时间不足时，筛选紧急驾驶策略作为本次驾驶策略。

有益效果：紧急驾驶策略是指采用允许的最高车速形成的驾驶策略，在时间不足的情况下，筛选紧急驾驶策略作为本次驾驶策略，在保障驾乘人员生命安全的同时，尽可能满足驾驶员的时间需求。与现有技术中，紧急情况下驾驶员接手驾驶相比，行驶的安全性更有保障，避免因驾驶员的紧张和焦急，造成安全事故的发生。

进一步，乘坐信息包括车辆信息和安全带信息；

启动判断模块用于根据车辆信息判断车门是否关闭，当车门均关闭时，生成车门已关闭的车门判断结果；还用于根据安全带信息判断乘客是否完成入座，当乘客均完成入座时，生成完成入座的入座判断结果；当车门判断结果为车门已关闭且入座判断结果为完成入座时，生成开始行驶的驾驶判断结果。

有益效果：通过车辆信息判断车门是否全部关闭好，通过安全带信息判断驾乘人员是否均已完成入座，在车门均已关闭且均完成入座的情况下，生成开始行驶的驾驶判断结果，从而进行自动驾驶。首要保障驾乘人员的生命安全，在保障安全的情况下，尽可能实现驾驶员的出行需求。

进一步，规划信息包括规划路线；还包括：

策略调整模块，用于当筛选紧急驾驶策略作为本次驾驶策略时，根据时间需求和规划路线调整本次驾驶策略。

有益效果：策略调整模块的设置，在紧急情况下，可对本次驾驶策略进行调整，在满足驾驶员时间需求的情况下，提升出行的安全性，保障驾乘人员的生命安全。

进一步，策略调整模块，包括：

调整判断子模块，用于根据规划路线和紧急驾驶策略生成紧急到达时间，判断紧急到达时间是否小于具体时间；

具体调整子模块，用于当紧急到达时间小于具体时间时，根据紧急到达时间和具体时间的差值，以及规划路线调整本次驾驶策略。

有益效果：紧急驾驶策略与常规驾驶策略相比，其行驶速度更快，当采用紧急驾驶策略所预测的紧急到达时间小于具体时间时，对本次驾驶策略进行调整，例如适当降低行驶速度，提高行驶的安全性，实现在满足驾驶员时间需求的情况下，保障驾乘人员的生命安全。

附图说明

图1为本发明车辆用自动驾驶系统实施例一的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

车辆用自动驾驶系统，如附图1所示，包括信息获取模块、驾驶规划模块、驾驶判断模块、策略选取模块、信息采集模块、启动判断模块和自动驾驶模块。

信息获取模块用于获取驾驶信息，驾驶信息包括出发地、目的地和时间需求。通过人机交互的方式获取驾驶信息，时间需求包括无具体时间和有具体时间，例如获取的信息仅包括出发地和目的地，则无具体时间。获取的信息中包括“在X点X分到达”或“在X分钟内到达”，则有具体时间，具体时间为X点X分，或根据当前时间叠加X分钟计算获得的时间。

驾驶规划模块用于根据出发地和目的地生成规划信息，规划信息包括规划路线和预计到达时间。基于出发地和目的地生成规划路线，即车辆自动驾驶路线，基于规划路线对到达目的地的时间进行预测，即预计到达时间。

驾驶判断模块用于根据时间需求和预计到达时间生成是否需要紧急驾驶的时间判断结果，时间判断结果包括时间充足和时间不足。具体的，驾驶判断模块包括：

第一判断子模块用于判断时间需求是否有具体时间，当时间需求无具体时间时，生成时间充足的时间判断结果，此时代表自动驾驶到达目的地的时间充足。

第二判断子模块用于当时间需求有具体时间时，判断具体时间是否小于预计到达时间，当具体时间小于预计到达时间时，生成时间不足的时间判断结果，此时代表自动驾驶到达目的地的时间不足。反之生成时间充足的时间判断结果，即当具体时间大于或等于预计到达时间时，生成时间充足的时间判断结果，此时代表到达目的地的时间充足。

策略选取模块用于根据时间判断结果从预存的多个驾驶策略中筛选出本次驾驶策略，多个驾驶策略包括常规驾驶策略和紧急驾驶策略，常规驾驶策略是指在忽略时间因素的情况下，基于路线、车速、驾乘体验、安全等因素综合考虑形成的最优驾驶策略，紧急驾驶策略是指采用允许的最高车速形成的驾驶策略。具体的，策略选取模块用于当时间判断结果为时间充足时，筛选常规驾驶策略作为本次驾驶策略；还用于当时间判断结果为时间不足时，筛选紧急驾驶策略作为本次驾驶策略。在其他实施例中，多个驾驶策略还包括保守驾驶策略，保守驾驶策略是指采用低于常规车速保持平稳行驶的驾驶策略，当检测到车内有儿童或老人时，筛选保守驾驶策略作为本次驾驶策略。

信息采集模块用于采集乘坐信息，乘坐信息包括车辆信息和安全带信息。信息采集模块可为现有的车载系统，从车载系统获取乘车信息。通过车辆信息判断车门是否全部关闭好，通过安全带信息判断驾乘人员是否均已完成入座。

启动判断模块用于根据乘坐信息生成是否开始行驶的驾驶判断结果，具体的，启动判断模块用于根据车辆信息判断车门是否关闭，当车门均关闭时，生成车门已关闭的车门判断结果；还用于根据安全带信息判断乘客是否完成入座，当乘客均完成入座时，生成完成入座的入座判断结果；当车门判断结果为车门已关闭且入座判断结果为完成入座时，生成开始行驶的驾驶判断结果。在车门均已关闭且均完成入座的情况下，生成开始行驶的驾驶判断结果，从而进行自动驾驶。

自动驾驶模块用于根据驾驶判断结果调用本次驾驶策略，并执行本次驾驶策略。具体的，自动驾驶模块用于当驾驶判断结果为开始驾驶时，调用本次驾驶策略，执行本次驾驶策略实现本次出行的自动驾驶。

在其他实施例中，还包括策略调整模块。策略调整模块用于当筛选紧急驾驶策略作为本次驾驶策略时，根据时间需求和规划路线调整本次驾驶策略。具体的，策略调整模块包括：

调整判断子模块用于根据规划路线和紧急驾驶策略生成紧急到达时间，判断紧急到达时间是否小于具体时间。

具体调整子模块用于当紧急到达时间小于具体时间时，根据紧急到达时间和具体时间的差值，以及规划路线调整本次驾驶策略。本次驾驶策略包括规划路线各路段的车速，所述车速为各路段允许的最高车速，具体调整子模块还预存有事故多发路段，具体调整子模块调整本次驾驶策略时，将规划路线各路段与事故多发路段进行匹配，当存在匹配项时，根据具体时间降低匹配项路段的车速。例如，紧急到达时间为X时Y分，具体时间为X时Y+M分，此时紧急到达时间小于具体时间，则筛选规划路线中的事故多发路段，降低驾驶策略中事故多发路段的车速。

紧急驾驶策略与常规驾驶策略相比，其行驶速度更快，当采用紧急驾驶策略所预测的紧急到达时间小于具体时间时，对本次驾驶策略进行调整，例如适当降低行驶速度，提高行驶的安全性，实现在满足驾驶员时间需求的情况下，保障驾乘人员的生命安全。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：

车辆用自动驾驶系统，还包括车辆判断模块、路段判断模块、关联匹配模块、策略调整模块。规划路线由多个路段组成，其中包括特殊路段和普通路段，特殊路段包括斜坡路段、事故多发路段、狭窄路段和急转弯路段。

信息采集模块还用于采集前车图像。车辆判断模块用于根据前车图像判断前车是否为特殊车辆，具体的，特殊车辆包括破损车辆、实习车辆、大型车辆、工程车辆和出粗车，车辆判断模块包括破损判断子模块、标志识别子模块和车型识别子模块。当前车发生变化时，重新判断前车是否为特殊车辆。

破损判断子模块预设有破损阈值，破损阈值用于判断前车破损程度，从而判断前车是否属于破损车辆，破损阈值包括面积阈值和深度阈值。第一子模块用于根据前车图像进行图像分析获得前车的破损面积和凹陷深度，根据破损面积、凹陷深度和破损阈值判断前车是否为破损车辆，当破损面积大于面积阈值或者凹陷深度大于深度阈值时，判定前车为破损车辆。破损面积为前车破损处的面积总和，凹陷深度为前车破损处的最大深度。

标志识别子模块用于根据前车图像进行图像识别提取车辆标志，车辆标志包括实习、出租，当提取车辆标志为实习时，判定前车为实习车辆；当提取车辆标志为出租时，判定前车为出租车。

车型识别子模块预设有大型车辆和工程车辆的车型，车型识别子模块用于根据前车图像提取前车车型，根据前车车型与预设车型进行匹配，当存在匹配项时，判断匹配项是否为大型车辆的车型，若是，则判定前车为大型车辆，若否，则判定前车为工程车辆。

信息获取模块还用于获取车辆的当前坐标，路段判断模块用于当前车为特殊车辆时，根据规划路线和当前坐标判断下一路段是否为特殊路段。

关联匹配模块预设有特殊关联表，关联匹配模块用于当下一路段为特殊路段时，根据特殊关联表判断特殊车辆和特殊路段是否为特殊关联。特殊关联表记录特殊车辆和特殊路段的关联，即特殊路段对应特殊车辆相对危险性更高，在本实施例中，斜坡路段与大型车、工程车为特殊关联，事故多发路段与破损车辆、实习车辆、大型车辆、工程车辆为特殊关联，狭窄路段与实习车辆、大型车辆、工程车辆、出粗车为特殊关联，急转弯路段与破损车辆、实习车辆、大型车辆、工程车辆为特殊关联。

策略调整模块预设有多个与特殊路段关联的调整策略，调整策略用于对本次驾驶策略进行调整。策略调整模块用于当特殊车辆和特殊路段为特殊关联时，根据特殊路段提取调整策略，根据调整策略、时间判断结果调整本次驾驶策略。

当特殊路段为斜坡路段时，调整策略为：判断斜坡路段是否为上坡。当斜坡路段为上坡时，若时间判断结果为时间充足，则控制车辆缓慢行驶，直到特殊车辆行驶离上坡后，驶入上坡；若时间判断结果为时间不足，则控制车辆加速行驶，在进入上坡前超过特殊车辆。当斜坡路段为下坡时，若时间判断结果为时间充足，则控制车辆缓慢行驶，远离特殊车辆3-4个车距；若时间判断结果为时间不足，则控制车辆加速行驶，在特殊车辆进入下坡前驶离下坡。

当特殊路段为事故多发路段时，调整策略为：若时间判断结果为时间充足，则控制车辆缓慢行驶，远离特殊车辆3-4个车距；若时间判断结果为时间不足，则控制车辆加速行驶，在进入事故多发路段前超过特殊车辆。

当特殊路段为狭窄路段时，调整策略为：控制车辆加速行驶，在进入狭窄路段前超过特殊车辆。

当特殊路段为急转弯路段时，调整策略为：若时间判断结果为时间充足，则控制车辆缓慢行驶，远离特殊车辆3-4个车距；若时间判断结果为时间不足，则控制车辆加速行驶，在进入急转弯路段前超过特殊车辆。

采用本方案，在前车为特殊车辆时，判断下一路段是否为与特殊车辆相关联的特殊路段，从而执行不同的调整策略对本次出行的本次驾驶策略进行调整。例如针对于破损车辆，其破损程度较高，代表其出现安全事故的概率较大，而对应容易出现安全事故的路段为事故多发路段和急转弯路段，因此在事故多发路段和急转弯路段需要多注意破损车辆，基于本次驾驶的紧急程度，通过远离前车或超过前车的策略，降低发生事故的风险。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.车辆用自动驾驶系统，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取驾驶信息，驾驶信息包括出发地、目的地和时间需求；

驾驶规划模块，用于根据出发地和目的地生成规划信息，规划信息包括预计到达时间；

驾驶判断模块，用于根据时间需求和预计到达时间生成是否需要紧急驾驶的时间判断结果；

策略选取模块，用于根据时间判断结果从预存的多个驾驶策略中筛选出本次驾驶策略。

2.根据权利要求1所述的车辆用自动驾驶系统，其特征在于：还包括：

信息采集模块，用于采集乘坐信息；

启动判断模块，用于根据乘坐信息生成是否开始行驶的驾驶判断结果；

自动驾驶模块，用于根据驾驶判断结果调用本次驾驶策略，并执行本次驾驶策略。

3.根据权利要求1所述的车辆用自动驾驶系统，其特征在于：时间判断结果包括时间充足和时间不足；驾驶判断模块，包括：

第一判断子模块，用于判断时间需求是否有具体时间，当时间需求无具体时间时，生成时间充足的时间判断结果；

第二判断子模块，用于当时间需求有具体时间时，判断具体时间是否小于预计到达时间，当具体时间小于预计到达时间时，生成时间不足的时间判断结果；反之生成时间充足的时间判断结果。

4.根据权利要求3所述的车辆用自动驾驶系统，其特征在于：多个驾驶策略包括常规驾驶策略；策略选取模块用于当时间判断结果为时间充足时，筛选常规驾驶策略作为本次驾驶策略。

5.根据权利要求3所述的车辆用自动驾驶系统，其特征在于：多个驾驶策略包括紧急驾驶策略；策略选取模块用于当时间判断结果为时间不足时，筛选紧急驾驶策略作为本次驾驶策略。

6.根据权利要求2所述的车辆用自动驾驶系统，其特征在于：乘坐信息包括车辆信息和安全带信息；

启动判断模块用于根据车辆信息判断车门是否关闭，当车门均关闭时，生成车门已关闭的车门判断结果；还用于根据安全带信息判断乘客是否完成入座，当乘客均完成入座时，生成完成入座的入座判断结果；当车门判断结果为车门已关闭且入座判断结果为完成入座时，生成开始行驶的驾驶判断结果。

7.根据权利要求3所述的车辆用自动驾驶系统，其特征在于：规划信息包括规划路线；还包括：

策略调整模块，用于当筛选紧急驾驶策略作为本次驾驶策略时，根据时间需求和规划路线调整本次驾驶策略。

8.根据权利要求7所述的车辆用自动驾驶系统，其特征在于：策略调整模块，包括：

调整判断子模块，用于根据规划路线和紧急驾驶策略生成紧急到达时间，判断紧急到达时间是否小于具体时间；

具体调整子模块，用于当紧急到达时间小于具体时间时，根据紧急到达时间和具体时间的差值，以及规划路线调整本次驾驶策略。

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