CN114454885A

CN114454885A - 一种主动创造换道条件的方法

Info

Publication number: CN114454885A
Application number: CN202210188402.3A
Authority: CN
Inventors: 肖雄
Original assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Current assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Priority date: 2022-02-28
Filing date: 2022-02-28
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2042-02-28
Also published as: CN114454885B

Abstract

本发明公开了一种主动创造换道条件的方法，包括如下步骤：S1：车载终端根据本车的位置建立坐标系；S2：根据坐标系，对本车及周边车辆进行编号；S3：车载终端判断是否收到自动换道请求，如果收到进入S4；否则，流程终止，本车维持当前状态；S4：车载终端根据本车及周围车辆的行驶数据，判断当前本车是否满足通过变速创造进行换道的条件；S5：如果满足，则控制本车或者提示进行变速，直到满足换道条件后流程判断结束；如果不满足，则控制本车或者提示维持当前状态。本发明能够在连续密集车辆的情况下，主动对本车道以及周围车道的情况进行判定，并控制本车加速或减速主动创造能够进行变道的条件，从而提升整个行驶过程的通行效率和换道成功率。

Description

一种主动创造换道条件的方法

技术领域

本发明涉及智能汽车辅助驾驶技术领域，具体涉及一种主动创造换道条件的方法。

背景技术

随着智能驾驶技术的发展，在开启导航驾驶辅助（如特斯拉的NOA、小鹏的NGP、蔚来的NOP）时，在相对理想工况下，智能驾驶系统可以控制车辆完成自动换道的动作。但在一些特殊、复杂情况下（如拥堵场景下的汇入、汇出匝道），仍然需要驾驶员主动去接管，系统无法自动创造换道条件。

专利CN 109050533 A中描述了一种在已确定满足换道的工况下系统进行车辆自动换道的控制方法和流程，该专利侧重系统根据道路工况和预估的换道时间，从预先确定的换道轨迹集合中选择目标换道轨迹，并根据换道轨迹的曲率裱画来确定方向盘转角请求以达到换道目的。专利CN 111775940 A中同样是提供了一种自动换道的方法和流程，该专利只在自动换道过程中增加了主导避让策略。现有技术中，对于进行换道操作的着重点，都集中在道路路况满足自动换道的前提下，提供具体换道方案和策略，都没有考虑如果当前道路路况不满足换道条件时，如何主动创造能够进行换道的条件，这也使得现有的换道系统只能被动的按照既定路线进行变道，对于复杂情况无法主动提升通行效率。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种主动创造换道条件的方法，以解决现有技术中只能在道路路况满足自动换道的前提下提供换道方案和策略、难以主动创造能够进行换道条件的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种主动创造换道条件的方法，包括如下步骤：

S1：车载终端获取本车的位置，并以本车为中心建立整车坐标系；

S2：根据S1建立的坐标系，对本车及本车周边车辆进行区域目标编号；

S3：车载终端判断是否收到自动换道请求，如果收到进入S4；否则，流程终止，本车维持当前状态；

S4：车载终端根据本车所在车道前/后方是否存在目标车辆、本车与目标车辆之间的距离、本车相邻车道内每两辆车辆之间的距离、以及本车与相邻车道内车辆之间的距离和运动关系，判断当前本车是否满足通过变速创造进行换道的条件；

S5：如果满足，则车载终端控制本车或者车载终端提示进行变速，直到满足换道条件后流程判断结束；如果不满足，则车载终端控制本车或者车载终端提示维持当前状态。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明所述方法能够主动应对连续、密集车辆的情况，在连续、密集车辆的情况下，主动对本车道以及周围车道的情况进行判定，根据判定结果，通过控制本车加速或减速主动创造能够进行变道的条件，从而提升整个行驶过程的通行效率和换道成功率。

附图说明

图1为本发明中整车坐标系及车道信息示意图。

图2为本发明中对本车及本车周边车辆进行区域目标编号示意图。

图3为本发明所述方法流程图。

图中：本车车辆1、左侧车道线2、本车道虚拟中心线3、右侧车道线4、本车5、4号目标车辆6、1号目标车辆7、6号目标车辆8、2号目标车辆9、5号目标车辆10、3号目标车辆11、7号目标车辆12、9号目标车辆13、10号目标车辆14、11号目标车辆15、8号目标车辆16。

具体实施方式

为了使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本发明的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种主动创造换道条件的方法，包括如下步骤：

S1：车载终端获取本车的位置，并以本车为中心建立整车坐标系。其中，如图1所示，根据组合惯导和高精地图定位本车所处车道，以本车前保险杠中心为坐标原点0，以本车前向行驶方向为X轴，以垂直于前向行驶方向为Y轴，在图1中本车车辆为1，左侧车道线为2，本车道虚拟中心线为3，右侧车道线为4，从而建立整车坐标系。

S2：根据S1建立的坐标系，对本车及本车周边车辆进行区域目标编号。如图2所示，将本车及周边车辆进行区域目标编号，在图2中，本车为5，本车5所在车道的前方车辆标记为1号目标车辆7。将本车所在车道相邻两个车道内的前方车辆分别标记为4号目标车辆6和3号目标车辆11。将1号目标车辆7所在车道的前方车辆标记为2号目标车辆9，将1号目标车辆7所在车道相邻两个车道内的前方车辆分别标记为5号目标车辆10和6号目标车辆8。将本车5所在车道相邻两个车道内、且位于本车两侧的车辆分别标记为7号目标车辆12和8号目标车辆16。将本车5所在车道的后方车辆标记为 11号目标车辆15。将本车所在车道相邻两个车道内的后方车辆分别标记为9号目标车辆13和10号目标车辆14。

S3：车载终端判断是否收到自动换道请求，如果收到进入S4；否则，流程终止，本车维持当前状态。其中，车载终端判断是否收到驾驶员或无人驾驶系统发送的自动换道请求，本发明所述方法适用于驾驶员驾驶车辆或者无人驾驶系统控制的车辆。

S4：车载终端根据本车所在车道前/后方是否存在目标车辆、本车与目标车辆之间的距离、本车相邻车道内每两辆车辆之间的距离、以及本车与相邻车道内车辆之间的距离和运动关系，判断当前本车是否满足通过变速创造进行换道的条件。

在具体实施时，车载终端根据本车所在车道前/后方是否存在目标车辆、本车与目标车辆之间的距离和运动关系，判断本车是否满足通过主动变速创造本车道与邻车道前/后方进行换道的条件。同时，车载终端根据本车相邻车道内每两辆车辆之间的距离、本车与相邻车道内车辆之间的距离和运动关系，判断本车是否满足通过主动变速创造在本车道与相邻车道之间进行换道的条件。

其中，当转向灯开启或者导航系统发出换道请求时，车载终端将换道后的所在车道定为目标车道，车载终端对本车车道另一侧、非目标车道上的车辆进行判断，如果非目标车道上的车辆中至少有一辆车处于抑制状态，以及本车前/后方车辆无切入本车车道的趋势，则车载终端判断为当前本车满足通过主动变速创造本车进行换道的基本条件。其中，抑制状态是指非目标车道上的车辆中至少有一辆车与本车处于相对稳定的状态，例如，在图2中，如果本车想要进行向右换道，则本车5所在车道的右侧车道为目标车道，左侧车道为非目标车道，在左侧车道中3号目标车辆11、7号目标车辆12、9号目标车辆13与本车5在设定时间内处于相对稳定的状态，也就是说3号目标车辆11、7号目标车辆12、9号目标车辆13与本车5之间的距离、以及车速变化不大，都在设定值范围内，则可以认为非目标车道上的车辆中至少有一辆车处于抑制状态。同时，本车前方车辆（图2中的3号目标车辆11和4号目标车辆6）没有切入本车车道的趋势，即这两辆车没有开启向本车道切入的转向灯。在这种条件下，车载终端可以判断为当前本车满足了通过主动变速创造本车进行换道的基本条件。

当车载终端可以判断为当前本车满足了通过主动变速创造本车进行换道的基本条件时，如果本车前方不存在目标车辆，或者本车与前方目标车辆之间的纵向距离大于设定值，且本车与前方目标车辆之间的碰撞时间大于设定值，且本车车速大于设定值，则车载终端认为当前本车满足通过加速创造本车道与邻车道前方进行换道的条件。如图2所示，同样以向右换道为例，如果本车5前方不存在1号目标车辆7；或者本车5与前方1号目标车辆7之间的纵向距离大于设定值（如，设定值为30m），并且，本车与1号目标车辆7之间的碰撞时间大于设定值（如，碰撞时间为5s），本车5的车速大于设定值，则车载终端可以认为，本车能够通过加速行驶，创造本车变道进入右侧车道的条件。否则，车载终端进行后方车辆的判定。然后，当车载终端认为当前本车满足通过加速创造本车道与邻车道前方进行换道的条件时，车载终端进行进一步判定，如果本车前方设定范围内，邻车道内两目标车之间的距离大于设定值，且两目标车的速度差大于设定值，此时车载终端认为本车满足通过主动加速创造在本车道与相邻车道之间进行换道的条件。如图2所示，本车5前方100m范围内，本车右侧车道内两个目标车辆（4号目标车辆6和8号目标车辆16）之间的距离大于设定值（如，设定值为40m），并且两辆目标车辆的速度差大于设定值（即，4号目标车辆6的车速减去8号目标车辆16的车速大于1km/h），则车载终端可以认为，此时本车能够通过加速行驶，创造本车变道进入右侧车道内，4号目标车辆6和8号目标车辆16之间位置的条件。接着，车载终端通过直接控制本车或者提示驾驶员控制本车向前加速行驶至目标位置，创造能够进行变道的条件，同时实时判断是否满足退出条件，进行步骤S5。

如果车载终端认为当前本车不满足通过加速创造本车道与邻车道前方进行换道的条件，则车载终端对本车后方车辆进行判定，与上述判定方法类似。如果本车后方不存在目标车辆，或者本车与后方目标车辆之间的纵向距离大于设定值，且相邻两车道内的车辆无切入本车车道的趋势，则车载终端认为当前本车满足通过减速创造本车道与邻车道后方进行换道的条件。当车载终端认为当前本车满足通过减速创造本车道与邻车道后方进行换道的条件时，如果本车后方设定范围内，相邻车道内两目标车之间的距离大于设定值，且两目标车的速度差大于设定值，此时车载终端认为本车满足通过主动减速创造在本车道与相邻车道之间进行换道的条件。接着，车载终端控制本车向前减速行驶至目标位置，创造能够进行变道的条件，同时实时判断是否满足退出条件，进行步骤S5。

S5：如果满足，则车载终端控制本车或者车载终端提示进行变速，直到满足换道条件后流程判断结束；如果不满足，则车载终端控制本车或者车载终端提示维持当前状态。其中，如果在创造换道空间过程中主动退出，或者本车达到能够进行换道的位置点，或者持续创造换道空间的时间超过设定值，则车载终端认为满足退出创造换道空间的条件。

如图1~3所示，在具体执行本发明所述方法时，具体包括如下步骤：

第一步：参照图1，根据组合惯导和高精地图定位本车所处车道，以本车前保中心为坐标原点O，以车辆前向行驶方向为X轴，以垂直前向行驶方向为Y轴，建立整车坐标系。

第二步：参照图2，将本车及周边车辆进行区域目标编号。

第三步：参照图3，控制器判断本车/用户是否有自动换道请求，如有请求则进入第四步；否则系统维持当前状态，然后结束。

第四步，参照图3，以向右换道为例，控制器判断3号目标车辆11、7号目标车辆12、9号目标13是否至少有一个存在抑制状态，且相邻车道的3号目标车辆11、4号目标车辆6无切入本车道趋势，如均满足则进入第五步；否则维持当前状态，然后结束。

第五步，参照图3，控制器判断本车道前方区域不存在1号目标车辆7或本车与1号目标车辆7之间的纵向距离大于设定距离阈值（比如，30m）且本车与1号目标车辆7之间的TTC（与前车碰撞时间）大于设定阈值（比如，5s），且本车车速大于设定车速阈值，如均满足则进入第六步；否则进入第八步。

第六步，参照图3，控制器判断前方预测范围内（如前方100m），邻车道两目标车辆之间距离空间大于设定距离阈值（比如，40m）且这两目标车辆的速度差大于设定速度阈值（比如，1km/h），如均满足则进入第七步；否则进入第八步。

第七步，参照图3，控制器控制车辆向前加速创造换道空间，并实时判断是否满足退出条件，如满足则进入第十一步；否则维持在当前状态。

第八步，参照图3，控制器判断本车道后方区域不存在11号目标车辆15或本车与11号目标车辆15之间的纵向距离大于设定距离阈值（比如，5倍时距），且相邻左右侧车道的9号目标13、10号目标车辆14无切入本车道趋势。如均满足则进入第九步；否则进入第十一步。

第九步，参照图3，控制器判断本车后方探测范围内（如前方100m），邻车道两目标车辆之间距离空间大于设定距离阈值（比如，40m）且这两目标车辆的速度差大于设定速度阈值（比如，1km/h）。如均满足则进入第十步；否则进入第十一步。

第十步，参照图3，控制器控制车辆减速创造换道空间，并实时判断是否满足退出条件，如满足则进入第十一步；否则维持在当前状态。

第十一步，控制器将本车维持在巡航状态，然后结束。

如上所述，本发明的提醒系统不限于所述配置，其他可以实现本发明的实施例的系统均可落入本发明所保护的范围内。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种主动创造换道条件的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述主动创造换道条件的方法，其特征在于，在S1中，以本车前保险杠中心为坐标原点，以本车前向行驶方向为X轴，以垂直于前向行驶方向为Y轴。

3.根据权利要求1所述主动创造换道条件的方法，其特征在于，在S3中，车载终端判断是否收到驾驶员或无人驾驶系统发送的自动换道请求。

4.根据权利要求1所述主动创造换道条件的方法，其特征在于，在S4中，车载终端根据本车所在车道前/后方是否存在目标车辆、本车与目标车辆之间的距离和运动关系，判断本车是否满足通过主动变速创造本车道与邻车道前/后方进行换道的条件；同时，车载终端根据本车相邻车道内每两辆车辆之间的距离、本车与相邻车道内车辆之间的距离和运动关系，判断本车是否满足通过主动变速创造在本车道与相邻车道之间进行换道的条件。

5.根据权利要求4所述主动创造换道条件的方法，其特征在于，在S4中，当转向灯开启或者导航系统发出换道请求时，车载终端将换道后的所在车道定为目标车道，车载终端对本车车道另一侧、非目标车道上的车辆进行判断，如果非目标车道上的车辆中至少有一辆车处于抑制状态，以及本车前方车辆无切入本车车道的趋势，则车载终端判断为当前本车满足通过主动变速创造本车进行换道的条件。

6.根据权利要求5所述主动创造换道条件的方法，其特征在于，当车载终端判断为当前本车满足通过主动变速创造本车进行换道的条件时，如果本车前方不存在目标车辆，或者本车与前方目标车辆之间的纵向距离大于设定值，且本车与前方目标车辆之间的碰撞时间大于设定值，且本车车速大于设定值，则车载终端认为当前本车满足通过加速创造本车道与邻车道前方进行换道的条件；如果车载终端认为当前本车不满足通过加速创造本车道与邻车道前方进行换道的条件，则车载终端对本车后方车辆进行判定。

7.根据权利要求6所述主动创造换道条件的方法，其特征在于，当车载终端认为当前本车满足通过加速创造本车道与邻车道前方进行换道的条件时，如果本车前方设定范围内，邻车道内两目标车之间的距离大于设定值，且两目标车的速度差大于设定值，此时车载终端认为本车满足通过主动加速创造在本车道与相邻车道之间进行换道的条件。

8.根据权利要求6所述主动创造换道条件的方法，其特征在于，如果本车后方不存在目标车辆，或者本车与后方目标车辆之间的纵向距离大于设定值，且相邻两车道内的车辆无切入本车车道的趋势，则车载终端认为当前本车满足通过减速创造本车道与邻车道后方进行换道的条件。

9.根据权利要求8所述主动创造换道条件的方法，其特征在于，当车载终端认为当前本车满足通过减速创造本车道与邻车道后方进行换道的条件时，如果本车后方设定范围内，相邻车道内两目标车之间的距离大于设定值，且两目标车的速度差大于设定值，此时车载终端认为本车满足通过主动减速创造在本车道与相邻车道之间进行换道的条件。

10.根据权利要求1所述主动创造换道条件的方法，其特征在于，在S5中，如果在创造换道空间过程中主动退出，或者本车达到能够进行换道的位置点，或者持续创造换道空间的时间超过设定值，则车载终端认为满足退出创造换道空间的条件。