CN114684127A - 变道轨迹规划方法、电子设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种变道轨迹规划方法、电子设备及计算机可读存储介质，变道轨迹规划方法包括：获取本车的预判行车轨迹；基于通过车联网平台和车载设备采集的数据确定在本车第一预设距离范围内的障碍物信息；根据本车的预判行车轨迹和障碍物信息生成本车的变道轨迹。通过这种方式，可以在变道时结合多种数据自动计算并规划变道轨迹，从而提高变道的安全性和驾驶的便捷性。

Description

变道轨迹规划方法、电子设备及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及汽车智能领域，具体涉及一种变道轨迹规划方法、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着社会经济的高速发展，机动车辆在人们的生活中的应用十分广泛，给人们出行带来极大的便捷。然而，驾驶车辆的时候，经常需要超车、转向、变道等转向操作，由于物理的后视镜会受到驾驶员的状态以及天气情况影响，且会有视野盲区，容易造成不必要的安全事故发生。因此，如何提供更加智能的转向辅助，成为现有技术中亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请的一个目的在于，提供一种变道轨迹规划方法、电子设备及计算机可读存储介质，其可以解决上述技术问题，可以提高变道安全性和驾驶的便捷性。

本申请的另一个目的在于，提供一种变道轨迹规划方法，其优势在于可以通过本车的预判行车轨迹和障碍物的信息，为本车规划变道轨迹，提升了变道操作的智能性和安全性。

本申请的另一个目的在于，提供一种变道轨迹规划方法，其优势在于可以通过车联网平台采集的数据和车载设备获取障碍物信息，实现通过多个障碍物信息规划变道轨迹，如此，可以获取更加完善的障碍物数据，进而结合多种数据为本车提供更加准确变道轨迹。

本申请的另一个目的在于，提供一种变道轨迹规划方法，其优势在于可以通过本车与障碍物的位置关系确定变道时间点和变道行驶路径，可以使得驾驶员便捷、准确的实现变道操作，提升驾驶体验。

为实现上述目的，本申请实施例提供一种变道轨迹规划方法，应用于服务器，包括以下步骤：

获取本车的预判行车轨迹；基于通过车联网平台和车载设备采集的数据确定在本车第一预设距离范围内的障碍物信息；

根据所述本车的预判行车轨迹和所述障碍物信息生成所述本车的变道轨迹。

其中，所述基于通过车联网平台和所述车载设备采集的数据确定在本车第一预设距离范围内的障碍物信息，包括以下步骤：

根据通过所述车联网平台和所述车载设备采集的数据确定在本车的第一预设距离范围内的障碍物的种类，所述障碍物的种类包括车辆、行人及静态障碍物至少之一；

根据所述障碍物的种类确定所述障碍物的位置信息，所述障碍物的位置信息包括车辆的预判行车轨迹、行人的预判运动轨迹及静态障碍物的位置至少之一。

其中，根据所述本车的预判行车轨迹和所述障碍物信息生成所述本车的变道轨迹，包括以下步骤：

根据所述本车的预判行车轨迹确定目标车道；

确定所述本车与所述目标车道的多个障碍物之间的相对距离；

根据所述相对距离确定所述本车与所述多个障碍物的位置关系；

根据所述位置关系生成所述本车的变道轨迹。

其中，所述根据所述位置关系生成所述本车的变道轨迹，包括以下步骤：

根据所述位置关系确定至少一个所述本车进行变道的目标位置；

根据所述目标位置确定变道时间点和变道行驶路径；

输出所述变道时间点和所述变道行驶路径的提示信息。

其中，所述根据所述位置关系确定至少一个所述本车进行变道的目标位置，包括以下步骤：

根据所述位置关系确定至少一个所述本车进行变道的预判位置；

根据所述预判位置计算所述本车变道时与所述目标车道的障碍物之间的距离；

若所述距离大于或等于安全变道距离，则确定对应的预判位置为所述目标位置。

其中，所述根据所述本车的预判行车轨迹和所述障碍物信息生成所述本车的变道轨迹之后，还包括：

发送所述变道轨迹至第二预设距离范围内的车辆。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括：

至少一个处理单元；

至少一个存储器，所述至少一个存储器被耦合到所述至少一个处理单元并且存储用于由所述至少一个处理单元执行的指令，所述指令当由所述至少一个处理单元执行时，使得所述设备执行根据如上所述任一项所述的变道轨迹规划方法的步骤。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被机器执行时实现如上所述的变道轨迹规划方法。

本申请涉及的变道轨迹规划方法、电子设备及计算机可读存储介质，变道轨迹规划方法包括：获取本车的预判行车轨迹；基于通过车联网平台和车载设备采集的数据确定在本车第一预设距离范围内的障碍物信息；根据本车的预判行车轨迹和障碍物信息生成本车的变道轨迹。通过这种方式，可以在变道时结合多种数据自动计算并规划变道轨迹，从而提高变道的安全性和驾驶的便捷性。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种变道轨迹规划方法的应用环境示意图；

图2为本发明实施例提供的一种变道轨迹规划方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

图1为本发明实施例提供的一种变道轨迹规划方法的应用环境示意图。如图1所示，本实施例的系统架构包括车辆11和服务器12，二者之间通过网络提供通信链路的介质，网络可以包括各种连接类型，例如有线和/或无线通信链路等等。

服务器12包括但不限于个人计算机、服务器计算机、多处理器系统、大型计算机、包括上述系统或设备中的任意一个的分布式计算环境等。在一些实施例中，服务器12可以具有一个或多个处理单元，包括诸如GPU、FPGA和ASIC等的专用处理单元以及诸如CPU的通用处理单元。另外，服务器12上也可以运行着一个或多个虚拟机。

车辆11上的车机13用于向服务器12发送车辆数据，以及根据服务器12的指令控制车辆11。本实施例的系统架构用于变道轨迹规划方法中，可以由服务器12通过车联网平台采集车辆11周围车辆的数据，并结合车机13上传的数据获取车辆11周围的障碍物信息，进而为车辆11规划变道轨迹。应当理解，图1中的车辆11、服务器12和车机13的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的车辆11、服务器12和车机13进行关联。

在另一种可实现的系统架构中，也可是车机13通过车联网平台获取车辆11周围车辆的数据，并结合车机13采集的数据获取车辆11周围的障碍物信息，进而为车辆11规划变道轨迹。

图2为本发明实施例提供的一种变道轨迹规划方法的流程示意图。如图2所示，本发明实施例提供的一种变道轨迹规划方法，应用于服务器，包括：

步骤110，获取本车的预判行车轨迹。

其中，服务器可以通过车载端实时获取本车的行车数据或通过车联网平台获取本车的行车数据，其中，本车的行车数据包括时速、方向盘的转角，通过结合时速、方向盘的转角可以确定本车的行进方向和行进时速，从而，对车辆的行车轨迹进行预判，进而确定本车的预判行车轨迹。实际实现时，在相同的方向盘转角下，时速越快，行车轨迹的偏离角度越大，反之，时速越慢，行车轨迹的偏离角度越小，通过预判行车轨迹的偏离角度，可实现对行车轨迹的预判，因此，通过预先建立时速、方向盘的转角与行车轨迹的偏离角度的计算模型，即可根据当前时速、方向盘的转角确定本车的预判行车轨迹。

步骤120，基于通过车联网平台和车载设备采集的数据确定在本车第一预设距离范围内的障碍物信息。

其中，车辆在行驶中，车载端默认开启车载设备采集数据的功能，实时采集本车周围的障碍物信息并上传服务器。当驾驶员打变道方向灯、方向盘发生转向动作或通过语音告诉车载端变道请求时，服务器基于通过车联网平台实时获取第一预设距离范围内车辆的行车数据，和车载端通过车载设备如摄像头、雷达装置或红外装置等采集的本车周围第一预设距离范围内的障碍物信息。实际实现时，第一预设距离范围可以是以本车为中心、以一定距离为直径的360°的范围。还可以是本车的前、后、左、右的一定距离的范围。例如，预设距离为50米，第一预设距离范围内的障碍物信息则可以是以本车为中心、直径50米的360°的范围内的障碍物信息。

本实施例中，根据通过车联网平台和车载设备采集的数据确定在本车第一预设距离范围内的障碍物信息，包括以下步骤：

根据通过车联网平台和车载设备采集的数据确定在本车的第一预设距离范围内的障碍物的种类，障碍物的种类包括车辆、行人及静态障碍物至少之一；

根据障碍物的种类确定障碍物的位置信息，障碍物的位置信息包括车辆的预判行车轨迹、行人的预判运动轨迹及静态障碍物的位置至少之一。

其中，可以通过车联网平台采集的数据来获取连接车联网平台的车辆的车辆信息；或通过分析车载端摄像头采集的图像，来确定障碍物车辆、行人及静态障碍物至少之一；还可以通过红外装置或扫描雷达来获取生物的特征，从而，确定障碍物种类为行人。服务器可以同时通过以上方式确认障碍物种类，也可以通过以上至少一种方式确认障碍物种类。进而，根据障碍物的种类确定包括车辆的预判行车轨迹、行人的预判运动轨迹及静态障碍物的位置至少之一的障碍物的位置信息。

在一实施方式中，根据障碍物的种类确定障碍物的位置信息，包括以下步骤至少之一：

障碍物的种类为车辆时，根据通过车联网平台采集的数据数据获取车辆的行车数据，根据行车数据确定车辆的预判行车轨迹；或，

障碍物的种类为行人时，根据车载设备采集的数据确定行人的预判运动轨迹；或，

障碍物的种类为静态障碍物时，根据车载设备采集的数据确定静态障碍物的位置。

其中，当障碍物的种类为车辆时，可以根据通过车联网平台采集的数据数据获取车辆的行车数据，行车数据包括时速、方向盘的转角等。其中，在相同的方向盘转角下，时速越快，行车轨迹的偏离角度越大，反之，时速越慢，行车轨迹的偏离角度越小，通过预判行车轨迹的偏离角度，可实现对行车轨迹的预判，因此，通过预先建立时速、方向盘的转角与行车轨迹的偏离角度的计算模型，即可根据当前时速、方向盘的转角确定车辆的预判行车轨迹。当障碍物的种类为行人时，根据车载端摄像头采集的图像或通过检测装置确认行人在一定时长内的位置变化信息，进而，确定行人的预判运动轨迹，也即行走的轨迹，行人的预判运动轨迹的结果可以是行人正在移动或静止不动。当障碍物的种类为静态障碍物时，可以是通过车载端摄像头采集的图像或通过检测装置确定静态障碍物的位置。

步骤130，根据本车的预判行车轨迹和障碍物信息生成本车的变道轨迹。

服务器根据实时接收到的本车的预判行车轨迹和障碍物信息确定在本车的转向方向上是否会碰撞到障碍物，为本车生成变道轨迹，通过预先生成变道轨迹，能够帮助驾驶员减少驾驶车辆的危险，且更加容易的进行变道。

本实施例中，根据本车的预判行车轨迹和障碍物信息生成本车的变道轨迹，包括以下步骤：

根据本车的预判行车轨迹确定目标车道；

确定本车与目标车道的多个障碍物之间的相对距离；

根据相对距离确定本车与多个障碍物的位置关系；

根据位置关系生成本车的变道轨迹。

其中，根据本车的预判行车轨迹可以确定本车的转向角度，确定本车的变道方向，进而确定变道的目标车道。接着，确定本车与目标车道上一定距离范围内的多个障碍物之间的相对距离，其中，障碍物包括目标车道上的多个车辆、行人、静态障碍物等。之后，通过相对距离得到本车与多个障碍物的位置关系，以使得服务器可以通过本车与多个障碍物的位置关系，判断当前是否可以实现变道操作，若是，则通过路径规划、轨迹预判、焦点预碰撞的倒推，计算出变道轨迹，若否，则发出提醒，例如，可以通过语音输出，“请注意，当前无可变道路径，请勿变道”。如此，通过同时判断本车与多个障碍物的位置关系，可以更加准确的计算出变道轨迹。

在一实施方式中，根据位置关系生成本车的变道轨迹，包括以下步骤：

根据位置关系确定至少一个本车进行变道的目标位置；

根据目标位置确定变道时间点和变道行驶路径；

输出变道时间点和变道行驶路径的提示信息。

其中，目标位置即本车可以进行变道后的位置，通过建立包含障碍物区域与可行驶区域的环境地图，在该环境地图中基于Dijkstra算法和A算法进行行驶路径搜索，并结合焦点预碰撞计算，快速实时地搜索可行驶路径，从而规划出本车从当前位置行驶到达目标位置的变道行驶路径。实际实现时，可能存在不止一个可以进行变道的位置，根据目标位置服务器可以是选择最佳的目标位置进行计算变道时间点和变道行驶路径，接着，通过绘图引擎迅速生成并输出变道行驶路径图像及提示文字，还可以通过语音输出变道时间点和变道行驶路径的提示信息，如：比如5秒后可以开始变道，或者10秒后将不可变道，如需变道请尽快变道，还可以是提示往前行驶100米后再变道，或者提示行人在右后方10米处请注意避让，或即将撞到障碍物请立刻刹车等。若本车错过本次变道，则实时计算下一次适合变道时间点和变道行驶路径。可选地，也可以是对所有候选目标位置计算变道时间点和变道行驶路径，并输出给本车驾驶员选择。

在一实施方式中，根据位置关系确定至少一个本车进行变道的目标位置，包括以下步骤：

根据位置关系确定至少一个本车进行变道的预判位置；

根据预判位置计算本车变道时与目标车道的障碍物之间的距离；

若距离大于或等于安全变道距离，则确定对应的预判位置为目标位置。

其中，预判位置即根据位置关系估算的本车变道后的位置，接着，根据本车变道时与目标车道的障碍物之间的距离确定预判位置是否可以进行变道，若距离大于或等于安全变道距离，则确定对应的预判位置为可以进行变道的位置，即目标位置，若距离小于安全变道距离，则非目标位置。

实际实现时，还可以是车载端根据通过车联网平台和车载设备采集的数据确定障碍物信息，接着，车载端实时根据本车的预判行车轨迹和障碍物信息确定在本车的转向方向上是否会碰撞到障碍物，为本车生成变道轨迹，实现过程与在服务器实现变道轨迹规划的方法相同，在此不再赘述。

本申请的变道轨迹规划方法获取本车的预判行车轨迹；基于通过车联网平台和车载设备采集的数据确定在本车第一预设距离范围内的障碍物信息；根据本车的预判行车轨迹和障碍物信息生成本车的变道轨迹。通过这种方式，可以在变道时自动计算并规划变道轨迹，从而提高变道的安全性和驾驶的便捷性。

图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。图3示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和适用范围带来任何限制。如图3所示，本申请还提供一种电子设备600包括处理单元601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行本公开实施例的方法。处理器601例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如专用集成电路(ASIC))，等等。处理器601还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器601可以包括用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

在RAM603中，存储有电子设备600操作所需的各种程序和数据。处理器601、ROM602以及RAM603中通过总线604彼此相连。处理器601通过执行ROM602和/或RAM603中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。需要注意，上述程序也可以存储在除ROM602和RAM603以外的一个或多个存储器中。处理器601也可以通过执行存储在一个或多个存储器中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。

在本实施例中，处理器601通过执行存储在一个或多个存储器中的程序，可以获取本车的预判行车轨迹；基于通过车联网平台和车载设备采集的数据确定在本车第一预设距离范围内的障碍物信息；根据本车的预判行车轨迹和障碍物信息生成本车的变道轨迹。通过这种方式，可以在变道时自动计算并规划变道轨迹，从而提高车辆行驶的安全性和驾驶的便捷性。

根据本公开的实施例，电子设备600还可以包括输入/输出(I/O)接口605，输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。电子设备600还可以包括连接至输入/输出(I/O)接口605的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。此外，驱动器，可拆卸介质。诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等可也根据需要连接至输入/输出(I/O)接口605上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。

根据本公开的实施例的方法流程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品。其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行图2所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被处理器601执行时，执行本公开实施例的系统中限定的上述功能。根据本公开的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块和单元等可以通过计算机程序模块来实现。

本申请的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或多个程序，当上述一个或多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。

本实施例执行上述方法步骤的具体过程，详见图2的相关描述，在此不再赘述。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种变道轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取本车的预判行车轨迹；基于通过车联网平台和车载设备采集的数据确定在本车第一预设距离范围内的障碍物信息；

根据所述本车的预判行车轨迹和所述障碍物信息生成所述本车的变道轨迹。

2.根据权利要求1所述的变道轨迹规划方法，其中，获取本车的预判行车轨迹，包括以下步骤：

获取所述本车的行车数据，行车数据包括时速、方向盘的转角；

根据所述本车的行车数据确定所述本车的预判行车轨迹。

3.根据权利要求1所述的变道轨迹规划方法，其中，所述基于通过车联网平台和车载设备采集的数据确定在本车第一预设距离范围内的障碍物信息，包括以下步骤：

根据通过所述车联网平台和所述车载设备采集的数据确定在本车第一预设距离范围内的障碍物的种类，所述障碍物的种类包括车辆、行人及静态障碍物至少之一；

根据所述障碍物的种类确定所述障碍物的位置信息，所述障碍物的位置信息包括车辆的预判行车轨迹、行人的预判运动轨迹及静态障碍物的位置至少之一。

4.根据权利要求3所述的变道轨迹规划方法，其中，所述根据所述障碍物的种类确定所述障碍物的位置信息，包括以下步骤至少之一：

所述障碍物的种类为车辆时，根据所述车联网平台采集的数据获取所述车辆的行车数据，根据所述车辆的行车数据确定所述车辆的预判行车轨迹；或，

所述障碍物的种类为行人时，根据所述车载设备采集的数据确定所述行人的预判运动轨迹；或，

所述障碍物的种类为静态障碍物时，根据所述车载设备采集的数据确定所述静态障碍物的位置。

5.根据权利要求1所述的变道轨迹规划方法，其中，根据所述本车的预判行车轨迹和所述障碍物信息生成所述本车的变道轨迹，包括以下步骤：

根据所述本车的预判行车轨迹确定目标车道；

确定所述本车与所述目标车道的多个障碍物之间的相对距离；

根据所述相对距离确定所述本车与所述多个障碍物的位置关系；

根据所述位置关系生成所述本车的变道轨迹。

6.根据权利要求5所述的变道轨迹规划方法，其中，所述根据所述位置关系生成所述本车的变道轨迹，包括以下步骤：

根据所述位置关系确定至少一个所述本车进行变道的目标位置；

根据所述目标位置确定变道时间点和变道行驶路径；

输出所述变道时间点和所述变道行驶路径的提示信息。

7.根据权利要求6所述的变道轨迹规划方法，其中，所述根据所述位置关系确定至少一个所述本车进行变道的目标位置，包括以下步骤：

根据所述位置关系确定至少一个所述本车进行变道的预判位置；

根据所述预判位置计算所述本车变道时与所述目标车道的障碍物之间的距离；

若所述距离大于或等于安全变道距离，则确定对应的预判位置为所述目标位置。

8.根据权利要求1所述的变道轨迹规划方法，其中，所述根据所述本车的预判行车轨迹和所述障碍物信息生成所述本车的变道轨迹之后，还包括：

发送所述变道轨迹至第二预设距离范围内的车辆。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理单元；

至少一个存储器，所述至少一个存储器被耦合到所述至少一个处理单元并且存储用于由所述至少一个处理单元执行的指令，所述指令当由所述至少一个处理单元执行时，使得所述设备执行根据权利要求1至8任一项所述的变道轨迹规划方法的步骤。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的变道轨迹规划方法。

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