CN116853252A - 连续变道控制方法、装置、系统与计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续变道控制方法、装置、系统与计算机可读存储介质，该方法包括：在车辆行驶于第一车道的过程中接收到变道指令时，根据所述变道指令确定目标车道，所述第一车道和所述目标车道之间存在至少一个第二车道；在满足换道条件的情况下控制所述车辆从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道，并判断是否满足连续变道条件；若满足连续变道条件，则控制所述车辆进行连续变道，直至所述车辆变道至所述目标车道。本发明在变道过程中确定满足连续变道条件时，控制车辆进行连续变道，车辆依次变道到旁车道以逐步变道到最终目标车道，避免传感器的限制带来的危险，提高连续变道控制的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及辅助驾驶技术领域，尤其涉及连续变道控制方法、装置、系统与计算机可读存储介质。
背景技术
在高速NGP(Navigation Guided Pilot，自动导航辅助驾驶)导航或者城市辅助CNGP(City Navigation Guided Pilot，城市自动导航辅助驾驶)导航场景下，车辆根据导航的指引需要变换多个车道到达的目标车道，以便于在目标车道前方的弯道起始点处进行路口左转、路口右转、进出匝道等动作，但是当车辆能够变道至目标车道的纵向距离较短时，需要进行连续变道到目标车道，避免车辆错过目标车道前方的弯道起始点。
现有的连续变道方案为：在车辆需要发起连续变道时，直接把最终的目标车道选为变道的目标车道，从而一次性横跨多个车道以完成变换多个车道的目标；然而，现有的连续变道方案中车辆进行变道的横向距离较长，由于传感器感知范围与精度的限制，容易导致对远处旁车道上的车辆进行误识别和误判断，为自车与其它车辆带来危险，导致连续变道的安全性较低。
因此，如何提高连续变道安全性，是急需解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种连续变道控制方法、装置、系统与计算机可读存储介质，旨在提高连续变道安全性。
为实现上述目的，本发明提供一种连续变道控制方法，所述连续变道控制方法包括如下步骤：
在车辆行驶于第一车道的过程中接收到变道指令时，根据所述变道指令确定目标车道，所述第一车道和所述目标车道之间存在至少一个第二车道；
在满足换道条件的情况下控制所述车辆从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道，并判断是否满足连续变道条件；
若满足连续变道条件，则控制所述车辆进行连续变道，直至所述车辆变道至所述目标车道。
可选地，所述判断是否满足连续变道条件的步骤之前，包括：
获取所述车辆的当前位置和所述目标车道的终点位置，并根据所述当前位置和所述终点位置确定剩余变道距离，所述终点位置为所述目标车道的弯道起始点处；
若所述剩余变道距离小于第一预设距离阈值，则执行步骤：判断是否满足连续变道条件。
可选地，所述判断是否满足连续变道条件的步骤包括：
判断与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上是否存在车道，与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线是否为可变道车道线，以及当前路况是否存在变道空间；
若与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上存在车道、与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线为可变道车道线以及当前路况存在变道空间，则确定满足连续变道条件；
若与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上不存在车道、与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线不为可变道车道线或当前路况不存在变道空间，则确定不满足连续变道条件。
可选地，所述确定不满足连续变道条件的步骤之后，还包括：
获取所述车辆的行驶信息，并根据所述行驶信息判断所述车辆是否完成从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道；
若未完成，则重新执行步骤：判断是否满足连续变道条件。
若完成，则将所述车辆的当前车道作为新的第一车道，并在确定所述新的第一车道与所述目标车道之间存在至少一个第二车道时，重新执行步骤：在满足换道条件的情况下控制所述车辆从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道，并判断是否满足连续变道条件。
可选地，所述若满足连续变道条件，则控制所述车辆进行连续变道，直至所述车辆变道至所述目标车道的步骤包括：
若满足连续变道条件，则确定变道轨迹；
根据所述变道轨迹控制所述车辆从当前位置连续变道至下一个第二车道，并继续判断是否满足连续变道条件，所述下一个第二车道是与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道方向上的旁车道；
直至确定下一个第二车道为所述目标车道，控制所述车辆变道至所述目标车道。
可选地，所述确定变道轨迹的步骤包括：
获取所述车辆在当前位置上的当前行驶状态信息、所述车辆在目标位置上的期望行驶状态信息和所述下一个第二车道对应的当前路况信息，并根据所述当前行驶状态信息、所述期望行驶状态信息和所述当前路况信息，在所述下一个第二车道上确定目标位置；
根据所述当前行驶状态信息确定所述车辆在所述当前位置上的第一曲率，并根据所述期望行驶状态信息确定所述车辆在所述目标位置上的第二曲率；
根据所述第一曲率、所述第二曲率、所述当前位置和所述目标位置确定规划轨迹集合，并计算所述规划轨迹集合中每条规划轨迹的曲率变化率；
将每条变道轨迹的曲率变化率进行对比，并根据对比结果将所述曲率变化率最小的规划轨迹确定为变道轨迹。
可选地，所述控制所述车辆变道至所述目标车道的步骤包括：
获取所述车辆的位置信息和航向角；
计算所述位置信息与所述目标车道的中心线的距离，并将所述距离与第二预设距离阈值进行对比，将所述航向角与预设角度阈值进行对比；
若所述距离小于所述第二预设距离阈值且所述航向角小于预设角度阈值，则确定所述车辆完成变道至所述目标车道。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种连续变道控制装置，所述连续变道控制装置包括：
确定模块，用于在车辆行驶于第一车道的过程中接收到变道指令时，根据所述变道指令确定目标车道，所述第一车道和所述目标车道之间存在至少一个第二车道；
判断模块，用于在满足换道条件的情况下控制所述车辆从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道，并判断是否满足连续变道条件；
控制模块，用于若满足连续变道条件，则控制所述车辆进行连续变道，直至所述车辆变道至所述目标车道。
进一步地，所述判断模块还用于：
获取所述车辆的当前位置和所述目标车道的终点位置，并根据所述当前位置和所述终点位置确定剩余变道距离，所述终点位置为所述目标车道的弯道起始点处；
若所述剩余变道距离小于第一预设距离阈值，则执行步骤：判断是否满足连续变道条件。
进一步地，所述判断模块还用于：
判断与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上是否存在车道，与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线是否为可变道车道线，以及当前路况是否存在变道空间；
若与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上存在车道、与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线为可变道车道线以及当前路况存在变道空间，则确定满足连续变道条件；
若与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上不存在车道、与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线不为可变道车道线或当前路况不存在变道空间，则确定不满足连续变道条件。
进一步地，所述判断模块还用于：
获取所述车辆的行驶信息，并根据所述行驶信息判断所述车辆是否完成从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道；
若未完成，则重新执行步骤：判断是否满足连续变道条件。
若完成，则将所述车辆的当前车道作为新的第一车道，并在确定所述新的第一车道与所述目标车道之间存在至少一个第二车道时，重新执行步骤：在满足换道条件的情况下控制所述车辆从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道，并判断是否满足连续变道条件。
进一步地，所述控制模块还用于：
若满足连续变道条件，则确定变道轨迹；
根据所述变道轨迹控制所述车辆从当前位置连续变道至下一个第二车道，并继续判断是否满足连续变道条件，所述下一个第二车道是与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道方向上的旁车道；
直至确定下一个第二车道为所述目标车道，控制所述车辆变道至所述目标车道。
进一步地，所述控制模块还包括确定模块，所述确定模块用于：
获取所述车辆在当前位置上的当前行驶状态信息、所述车辆在目标位置上的期望行驶状态信息和所述下一个第二车道对应的当前路况信息，并根据所述当前行驶状态信息、所述期望行驶状态信息和所述当前路况信息，在所述下一个第二车道上确定目标位置；
根据所述当前行驶状态信息确定所述车辆在所述当前位置上的第一曲率，并根据所述期望行驶状态信息确定所述车辆在所述目标位置上的第二曲率；
根据所述第一曲率、所述第二曲率、所述当前位置和所述目标位置确定规划轨迹集合，并计算所述规划轨迹集合中每条规划轨迹的曲率变化率；
将每条变道轨迹的曲率变化率进行对比，并根据对比结果将所述曲率变化率最小的规划轨迹确定为变道轨迹。
进一步地，所述控制模块还包括计算模块，所述计算模块用于：
获取所述车辆的位置信息和航向角；
计算所述位置信息与所述目标车道的中心线的距离，并将所述距离与第二预设距离阈值进行对比，将所述航向角与预设角度阈值进行对比；
若所述距离小于所述第二预设距离阈值且所述航向角小于预设角度阈值，则确定所述车辆完成变道至所述目标车道。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种连续变道控制系统，所述连续变道控制系统包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的连续变道控制程序，所述连续变道控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的连续变道控制方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有连续变道控制程序，所述连续变道控制程序被处理器执行时实现如上所述的连续变道控制方法的步骤。
本发明提出的连续变道控制方法，控制车辆从第一车道变道至往目标车道的方向上的相邻的第二车道，并在完成变道之前持续判断是否满足连续变道条件，在满足连续变道条件时，控制车辆从当前位置连续变道到第一车道相邻的第二车道往目标车道的方向上的下一个第二车道，以使得车辆逐步变道到目标车道，避免直接连续跨越多个车道变道至目标车道导致传感器感知范围与精度的限制带来的危险，提高车辆连续变道的安全性，并且，车辆依次变道到旁车道，同时，将曲率变化率较小的规划轨迹确定为变道轨迹，曲率变化率较小，对应的变道轨迹的曲率越平缓，避免了出现车辆变道轨迹的曲率大幅跳变导致的车辆状态剧烈变化，提高驾乘人员的舒适度。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；
图2为本发明连续变道控制方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明车辆从第一车道变道至与第一车道相邻的第二车道示意图；
图4为本发明连续变道控制方法第二实施例的流程示意图；
图5为本发明剩余变道距离示意图；
图6为本发明连续变道控制方法第三实施例的流程示意图；
图7为本发明车辆连续变道示意图；
图8为本发明连续变道控制方法第四实施例的流程示意图；
图9为本发明车辆连续变道完成示意图；
图10为本发明连续变道控制装置结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
本发明实施例设备可以是PC机或服务器设备。
如图1所示，该设备可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及连续变道控制程序。
其中，操作系统是管理和控制便携连续变道控制系统与软件资源的程序，支持网络通信模块、用户接口模块、连续变道控制程序以及其他程序或软件的运行；网络通信模块用于管理和控制网络接口1004；用户接口模块用于管理和控制用户接口1003。
在图1所示的连续变道控制系统中，所述连续变道控制系统通过处理器1001调用存储器1005中存储的连续变道控制程序，并执行下述连续变道控制方法各个实施例中的操作。
基于上述硬件结构，提出本发明连续变道控制方法实施例。
参照图2，图2为本发明连续变道控制方法第一实施例的流程示意图。本实施例的连续变道控制方法应用于连续变道控制系统中，连续变道控制系统可应用于智能汽车、智能终端和pc终端等设备，本发明应用于高速NGP导航或者城市辅助CNGP导航的场景下，当车辆能够变道至目标车道的纵向距离较短时，需要进行连续变道到目标车道的场景，所述方法包括：
步骤S10，在车辆行驶于第一车道的过程中接收到变道指令时，根据所述变道指令确定目标车道，所述第一车道和所述目标车道之间存在至少一个第二车道；
在本实施例中，在车辆行驶于第一车道的过程中，连续变道控制系统在接收到车辆中的高速NGP导航系统或者城市辅助CNGP导航系统发送的变道指令时，根据变道指令确定目标车道，其中，第一车道和目标车道之间存在至少一个第二车道。具体地，车辆中的高速NGP导航系统或者城市辅助CNGP导航系统在确定车辆需要变道至目标车道，但车辆所在的第一车道与目标车道之间存在至少一个第二车道，并且车辆的当前位置与目标车道前方的弯道起始点之间的纵向距离较短时，向车辆中的连续变道控制系统发送变道指令，进而连续变道控制系统根据变道指令确定车辆最终要到达的目标车道。
步骤S20，在满足换道条件的情况下控制所述车辆从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道，并判断是否满足连续变道条件；
在本实施例中，连续变道控制系统在确定目标车道后，将车辆所在的第一车道往目标车道的方向上相邻的第二车道作为车辆当前需要到达的车道，并获取剩余变道距离、车辆速度以及当前需要到达的车道上的车流速度等信息，再根据剩余导航距离、车辆速度以及当前需要到达的车道上的车流速度等信息判断当前时刻是否满足换道条件，在满足换道条件的情况下控制车辆从第一车道变道至与第一车道相邻的第二车道，并在车辆完成从第一车道变道至与第一车道相邻的第二车道之前，持续判断是否满足连续变道条件。具体地，剩余变道距离为车辆的当前位置与目标车道的目标车道前方的弯道起始点之间的纵向距离。
示例性地，如图3所示，车辆在车道-1(第一车道)上行驶，然后由于导航指引，车辆需要变道至车道-3(目标车道)，连续变道控制系统在满足换道条件时，根据自车当前位置和自车目标位置生成规划变道轨迹，并根据规划变道轨迹控制车辆从车道-1变道至车道-2，在车辆开始变道以及变道过程中，连续变道控制系统持续判断是否满足连续变道条件。
具体地，判断是否满足连续变道条件的步骤包括：
步骤S201，判断与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上是否存在车道，与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线是否为可变道车道线，以及当前路况是否存在变道空间；
在该步骤中，连续变道控制系统获取当前路面信息和当前路况，根据当前路面信息判断与第一车道相邻的第二车道往目标车道的方向上是否存在车道，与第一车道相邻的第二车道远离第一车道一侧的车道线是否为可变道车道线，以及当前路况是否存在变道空间，进而确定当前是否满足连续变道条件。具体地，当前路面信息包括：车道信息、车道线信息等，当前路况信息包括：自车速度、旁车道车流速度等。
示例性地，连续变道控制系统根据车道信息判断第一车道相邻的第二车道往目标车道的方向上是否存在车道，根据车道线信息判断与第一车道相邻的第二车道远离第一车道一侧的车道线是否为可变道车道线，根据自车速度和旁车道车流速度判断当前路况是否存在变道空间。
步骤S202，若与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上存在车道、与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线为可变道车道线以及当前路况存在变道空间，则确定满足连续变道条件；
在该步骤中，连续变道控制系统若确定与第一车道相邻的第二车道和目标车道之间存在车道、与第一车道相邻的第二车道远离第一车道一侧的车道线为可变道车道线以及当前路况存在变道空间，则确定满足连续变道条件。
示例性地，如图3所示，假设车道-2(第一车道相邻的第二车道)往车道-3(目标车道)的方向上存在中间车道(图中未示出)，车道-2与该中间车道之间的车道线为虚线(或虚实线)，并且当前路况存在变道空间，连续变道控制系统则确定当前满足连续变道条件。
示例性地，如图3所示，车道-2(第一车道相邻的第二车道)往车道-3(目标车道)的方向上只存在车道-3，车道-2与车道-3之间的车道线为虚线(或虚实线)，并且当前路况存在变道空间，连续变道控制系统则确定当前满足连续变道条件。
步骤S203，若与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上不存在车道、与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线不为可变道车道线或当前路况不存在变道空间，则确定不满足连续变道条件。
在该步骤中，连续变道控制系统若确定与第一车道相邻的第二车道往目标车道的方向上不存在车道、与第一车道相邻的第二车道远离第一车道一侧的车道线不为可变道车道线或当前路况不存在变道空间，则确定不满足连续变道条件。示例性地，车辆当前位于道路变窄路段，此时道路上只存在第一车道以及与第一车道相邻的第二车道，需要通过该道路变窄路段后与第一车道相邻的第二车道往目标车道的方向上才会出线车道，连续变道控制系统则会确定与第一车道相邻的第二车道往目标车道的方向上不存在车道；第一车道相邻的第二车道远离第一车道一侧的车道线为实线，连续变道控制系统则会确定与第一车道相邻的第二车道远离第一车道一侧的车道线不为可变道车道线；当前当前路况拥堵，连续变道控制系统则会确定当前路况不存在变道空间。
进一步地，确定不满足连续变道条件的步骤之后，还包括：
步骤S204，获取所述车辆的行驶信息，并根据所述行驶信息判断所述车辆是否完成从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道；
在该步骤中，连续变道控制系统获取车辆的行驶信息，行驶信息包括车辆的位置信息和航向角，根据位置信息计算车辆与第一车道相邻的第二车道的中心线之间的距离，根据距离和航向角判断车辆是否完成从第一车道变道至与第一车道相邻的第二车道。
步骤S205，若未完成，则重新执行步骤：判断是否满足连续变道条件。
在该步骤中，连续变道控制系统若确定车辆未完成从第一车道变道至与第一车道相邻的第二车道，则继续判断与第一车道相邻的第二车道往目标车道的方向上是否存在车道，与第一车道相邻的第二车道远离第一车道一侧的车道线是否为可变道车道线，以及当前路况是否存在变道空间，进而确定是否满足连续变道条件。
步骤S206，若完成，则将所述车辆的当前车道作为新的第一车道，并在确定所述新的第一车道与所述目标车道之间存在至少一个第二车道时，重新执行步骤：在满足换道条件的情况下控制所述车辆从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道，并判断是否满足连续变道条件。
在该步骤中，连续变道控制系统若确定车辆已完成从第一车道变道至与第一车道相邻的第二车道，则将车辆的当前车道作为新的第一车道，并在确定新的第一车道与目标车道之间存在至少一个第二车道时，重新执行步骤：在满足换道条件的情况下控制车辆从第一车道变道至与第一车道相邻的第二车道，并判断是否满足连续变道条件。可以理解的是，在车辆已完成从第一车道变道至与第一车道相邻的第二车道后，连续变道控制系统在确定车辆仍未到达目标车道时，获取剩余变道距离、车辆速度以及当前需要到达的车道上的车流速度等信息，再根据剩余导航距离、车辆速度以及当前需要到达的车道上的车流速度等信息判断当前时刻是否满足换道条件，在满足换道条件的情况下控制车辆进行变道，并在变道过程中判断是否满足连续变道条件。
步骤S30，若满足连续变道条件，则控制所述车辆进行连续变道，直至所述车辆变道至所述目标车道。
在本实施例中，连续变道控制系统若确定满足连续变道条件，则控制车辆从当前位置连续变道至与第一车道相邻的第二车道往目标车道方向上的旁车道，并且在车辆完成从当前位置连续变道至与第一车道相邻的第二车道往目标车道方向上的旁车道之前，持续判断是否满足连续变道条件，直至车辆变道至目标车道。
本实施例的连续变道控制系统，控制车辆从第一车道变道至往目标车道的方向上的相邻的第二车道，并在完成变道之前持续判断是否满足连续变道条件，在满足连续变道条件时，控制车辆从当前位置连续变道到第一车道相邻的第二车道往目标车道的方向上的下一个第二车道，以使得车辆逐步变道到目标车道，避免直接连续跨越多个车道变道至目标车道导致传感器感知范围与精度的限制带来的危险，提高车辆连续变道的安全性。
进一步地，参考图4，基于本发明连续变道控制方法第一实施例，提出本发明连续变道控制方法第二实施例。
连续变道控制方法的第二实施例与连续变道控制方法的第一实施例的区别在于，判断是否满足连续变道条件的步骤之前，包括：
步骤a，获取所述车辆的当前位置和所述目标车道的终点位置，并根据所述当前位置和所述终点位置确定剩余变道距离，所述终点位置为所述目标车道的弯道起始点处；
在本实施例中，连续变道控制系统获取车辆的当前位置和目标车道的终点位置，并根据当前位置和终点位置确定剩余变道距离，具体地，终点位置为目标车道的弯道起始点处，剩余变道距离为车辆的当前位置到目标车道的弯道起始点处的纵向距离。
示例性地，如图5所示，目标车道为车道-3，车道-3的终点位置为右转的匝道的起始点处，车辆的当前位置到目标车道尽头处右转的匝道的起始点处之间的纵向距离为剩余变道距离。
步骤b，若所述剩余变道距离小于第一预设距离阈值，则执行步骤：判断是否满足连续变道条件。
在本实施例中，连续变道控制系统在确定剩余变道距离后，将剩余变道距离与第一预设距离阈值进行对比，若剩余变道距离小于第一预设距离阈值，则确定当前满足连续变道发起条件，进而判断是否满足连续变道条件。可以理解的是，在每次判断是否满足连续变道条件之前，都需要先判断是否满足连续变道发起条件。
需要说明的是，第一距离阈值的计算公式如下式所示：
D＝n×d1+d2
其中，D为第一预设距离阈值；n为由第一车道到目标车道所需要变道的次数；d1为预计执行一次变道所需要的最短距离；d2为完成变道后留有的裕量距离，其中，d1取值范围为40至60米，d2取值范围为20至40米。
本实施例的连续变道控制系统，获取车辆的当前位置和目标车道的终点位置，并根据当前位置和终点位置确定剩余变道距离，终点位置为目标车道的弯道起始点处；若剩余变道距离小于第一预设距离阈值，则执行步骤：判断是否满足连续变道条件。在判断是否满足连续变道条件之前，根据剩余变道距离判断是否满足连续变道发起条件，避免盲目连续变道，提高连续变道的准确性和安全性。
进一步地，如图6所示，基于本发明连续变道控制方法第一实施例至第二实施例，提出本发明连续变道控制方法第三实施例。
连续变道控制方法的第三实施例与连续变道控制方法的第一实施例至第二实施例的区别在于，步骤S30包括：
步骤S301，若满足连续变道条件，则确定变道轨迹；
在本实施例中，连续变道控制系统若确定当前满足连续变道条件，则确定变道轨迹；具体地，连续变道控制系统在第一车道相邻的第二车道往目标车道的方向上的下一个第二车道上确定目标位置，并基于车辆的当前位置和目标位置，确定变道轨迹。需要说明的是，车辆此时未完成从第一车道变道至第一车道相邻的第二车道，也即车辆的车头的朝向未与第一车道相邻的第二车道的方向平行，连续变道控制系统将车辆当前的车头朝向作为变道轨迹的起始方向，而在目标位置中的预期的车辆的车头的朝向则是与下一个第二车道的前进方向平行的，连续变道控制系统将下一个第二车道的前进方向作为变道轨迹的终点方向。
示例性地，如图7所示，车辆位于当前位置(自车当前位置)时，连续变道控制系统确定满足连续变道条件，此时，在车道-3上确定目标位置(新自车目标位置)，当前位置上车辆的车头未与车道-2的方向平行，而是与车道-2的方向成一定的角度，而目标位置中的预期车辆的车头朝向则是与车道-3的方向平行的，基于此，变道控制系统确定变道轨迹(新规划变道轨迹)，变道轨迹的起始方向为车辆当前的车头朝向，变道轨迹的终点方向为下一个第二车道的前进方向。
具体地，所述确定变道轨迹的步骤包括：
步骤S3011，所述车辆在目标位置上的期望行驶状态信息和所述下一个第二车道对应的当前路况信息，并根据所述当前行驶状态信息、所述期望行驶状态信息和所述当前路况信息，在所述下一个第二车道上确定目标位置；
在该步骤中，连续变道控制系统基于对车辆进行实时监测，获取车辆在当前位置上的当前行驶状态信息，车辆在当前位置上的当前行驶状态信息包括车辆的车头的当前朝向、车辆的当前速度、车辆的当前加速度；连续变道控制系统根据预设规则，确定车辆在下一个第二车道上的期望行驶状态信息，期望行驶状态信息包括车辆的期望速度、车辆的期望加速度，连续变道控制系统基于车辆上的传感器获取下一个第二车道对应的当前路况信息，下一个第二车道对应的当前路况信息包括下一个第二车道上其他车辆的当前位置、其他车辆的当前速度、其他车辆的当前加速度；连续变道控制系统根据当前行驶状态信息、期望行驶状态信息和当前路况信息，在下一个第二车道上确定目标位置。
步骤S3012，根据所述当前行驶状态信息确定所述车辆在所述当前位置上的第一曲率，并根据所述期望行驶状态信息确定所述车辆在所述目标位置上的第二曲率；
在该步骤中，当前行驶状态信息还包括车辆的当前方向盘转角，连续变道控制系统获取车辆的轴距信息，并根据车辆的当前方向盘转角和车辆的轴距信息，计算出车辆在当前位置上的第一曲率；期望行驶状态信息还包括车辆的期望方向盘转角，连续变道控制系统获取车辆的轴距信息，并根据车辆的期望方向盘转角和车辆的轴距信息，计算出车辆在目标位置上的第二曲率。
具体地，车辆的转弯半径的导数即为车辆的曲率，计算转弯半径的公式为R＝L/tanθ，其中，R为转弯半径，L为车辆的轴距信息，θ为车辆的方向盘转角；连续变道控制系统基于上述公式即可计算得到车辆在当前位置上的转弯半径和目标位置上的转弯半径，进而对当前位置上的转弯半径进行求导数，得到车辆在当前位置上的第一曲率，对目标位置上的转弯半径进行求导数，得到车辆在当前位置上的第二曲率；需要说明的是，第二曲率通常与目标位置所在的车道的曲率相同。
步骤S3013，根据所述第一曲率、所述第二曲率、所述当前位置和所述目标位置确定规划轨迹集合，并计算所述规划轨迹集合中每条规划轨迹的曲率变化率；
在该步骤中，连续变道控制系统根据第一曲率、第二曲率、当前位置和目标位置确定规划轨迹集合，并计算规划轨迹集合中每条规划轨迹的曲率变化率；具体地，对于每条规划轨迹，连续变道控制系统根据预设划分规则，将规划轨迹划分成若干段，并获取每段轨迹对应的曲率，并基于每段轨迹对应的曲率计算得到规划轨迹对应的曲率变化率。
步骤S3014，将每条变道轨迹的曲率变化率进行对比，并根据对比结果将所述曲率变化率最小的规划轨迹确定为变道轨迹。
在该步骤中，连续变道控制系统在得到规划轨迹集合中每条规划轨迹的曲率变化率后，将每条变道轨迹的曲率变化率进行对比，并根据对比结果将曲率变化率最小的规划轨迹确定为变道轨迹。需要说明的是，曲率变化率越小，规划轨迹的曲率越平缓，乘客的乘车舒适度越高。
步骤S302，根据所述变道轨迹控制所述车辆从当前位置连续变道至下一个第二车道，并继续判断是否满足连续变道条件，所述下一个第二车道是与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道方向上的旁车道；
在本实施例中，连续变道控制系统在确定变道轨迹后，根据变道轨迹控制车辆从当前位置连续变道至下一个第二车道，并继续判断是否满足连续变道条件，其中，下一个第二车道是与第一车道相邻的第二车道往目标车道方向上的旁车道。可以理解的是，在当前位置中，车辆的车头朝向与车道前进方向呈一定的夹角，连续变道控制系统以当前位置中车辆的车头朝向为起始方向，根据变道轨迹控制车辆从当前位置连续变道至下一个第二车道。
示例性地，如图7所示，假设车道-3右侧存在车道-4(图中未示出)，车道-4为车辆需要达到的目标车道，连续变道控制系统在确定变道轨迹(新规划变道轨迹)后，控制车辆从当前位置(自车当前位置)沿着变道轨迹变道至车道-3，并在变道过程中，继续判断是否满足连续变道条件，在确定满足连续变道条件时，重新确定车辆的当前位置，进而确定从车辆的当前位置到车道-4上的目标位置的变道轨迹，控制车辆从当前位置沿着变道轨迹变道至车道-4。
步骤S303，直至确定下一个第二车道为所述目标车道，控制所述车辆变道至所述目标车道。
在本实施例中，连续变道控制系统在控制车辆进行连续变道的过程中，若确定下一个第二车道为目标车道，也即，在确定车辆的当前位置到目标车道上的目标位置对应的变道轨迹时，连续变道控制系统停止判断是否满足连续变道条件，进而控制车辆变道至目标车道。
本实施例的连续变道控制系统，确定车辆的当前位置和目标位置，并计算出当前位置对应的第一曲率和目标位置对应的第二曲率，根据第一曲率、第二曲率、当前位置和目标位置确定规划轨迹集合，并计算规划轨迹集合中每条规划轨迹的曲率变化率，将每条变道轨迹的曲率变化率进行对比，并根据对比结果将曲率变化率最小的规划轨迹确定为变道轨迹，进而根据变道轨迹控制车辆进行变道。通过将曲率变化率最小的规划轨迹确定为变道轨迹，变道轨迹的曲率变化率越小，变道轨迹越平缓，提高了变道过程中驾乘人员的舒适度。
进一步地，如图8所示，基于本发明连续变道控制方法第一实施例至第三实施例，提出本发明连续变道控制方法第四实施例。
连续变道控制方法的第四实施例与连续变道控制方法的第一实施例至第三实施例的区别在于，所述控制所述车辆变道至所述目标车道的步骤包括：
步骤S3031，获取所述车辆的位置信息和航向角；
在本实施例中，车辆在经过连续变道后最终变道至目标车道，连续变道控制系统获取车辆的行驶信息，并根据行驶信息确定车辆的位置信息和航向角。需要说明的是，车辆的航向角为车头与目标车道方向的夹角。
步骤S3032，计算所述位置信息与所述目标车道的中心线的距离，并将所述距离与第二预设距离阈值进行对比，将所述航向角与预设角度阈值进行对比；
步骤S3033，若所述距离小于所述第二预设距离阈值且所述航向角小于预设角度阈值，则确定所述车辆完成变道至所述目标车道。
步骤S3032至步骤S3033中，连续变道控制系统计算车辆的位置信息与目标车道的中心线的距离，并将距离与第二预设距离阈值进行对比，将车辆的航向角与预设角度阈值进行对比；连续变道控制系统若确定距离小于第二预设距离阈值以及航向角小于预设角度阈值，则确定车辆完成变道至目标车道；连续变道控制系统若确定距离不小于第二预设距离阈值或者航向角不小于预设角度阈值，则确定车辆未完成变道至目标车道。可以理解的是，连续变道控制系统在车辆变道至目标车道的过程中，持续获取车辆的位置信息和航向角，进而判断车辆是否完成变道至目标车道。
示例性地，如图9所示，车辆的当前位置位于车道-3(目标车道)，此时，车辆位于目标车道的中心线上，车辆与目标车道的中心线的距离小于第二预设距离阈值，车辆的车头已经摆正，也即车辆的航向角为0，小于预设角度阈值，此时连续变道控制系统确定车辆完成变道至目标车道。
本实施例的连续变道控制系统在车辆变道至目标车道的过程中，持续获取车辆的位置信息和航向角，进而判断车辆是否完成变道至目标车道，提高了确定完成连续变道的效率和准确性。
如图10所示，本发明还提供一种连续变道控制装置。本发明连续变道控制装置包括：
确定模块101，用于在车辆行驶于第一车道的过程中接收到变道指令时，根据所述变道指令确定目标车道，所述第一车道和所述目标车道之间存在至少一个第二车道；
判断模块102，用于在满足换道条件的情况下控制所述车辆从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道，并判断是否满足连续变道条件；
控制模块103，用于若满足连续变道条件，则控制所述车辆进行连续变道，直至所述车辆变道至所述目标车道。
进一步地，所述判断模块还用于：
获取所述车辆的当前位置和所述目标车道的终点位置，并根据所述当前位置和所述终点位置确定剩余变道距离，所述终点位置为所述目标车道的弯道起始点处；
若所述剩余变道距离小于第一预设距离阈值，则执行步骤：判断是否满足连续变道条件。
进一步地，所述判断模块还用于：
判断与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上是否存在车道，与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线是否为可变道车道线，以及当前路况是否存在变道空间；
若与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上存在车道、与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线为可变道车道线以及当前路况存在变道空间，则确定满足连续变道条件；
若与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上不存在车道、与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线不为可变道车道线或当前路况不存在变道空间，则确定不满足连续变道条件。
进一步地，所述判断模块还用于：
获取所述车辆的行驶信息，并根据所述行驶信息判断所述车辆是否完成从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道；
若未完成，则重新执行步骤：判断是否满足连续变道条件。
若完成，则将所述车辆的当前车道作为新的第一车道，并在确定所述新的第一车道与所述目标车道之间存在至少一个第二车道时，重新执行步骤：在满足换道条件的情况下控制所述车辆从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道，并判断是否满足连续变道条件。
进一步地，所述控制模块还用于：
若满足连续变道条件，则确定变道轨迹；
根据所述变道轨迹控制所述车辆从当前位置连续变道至下一个第二车道，并继续判断是否满足连续变道条件，所述下一个第二车道是与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道方向上的旁车道；
直至确定下一个第二车道为所述目标车道，控制所述车辆变道至所述目标车道。
进一步地，所述控制模块还包括确定模块，所述确定模块用于：
获取所述车辆在当前位置上的当前行驶状态信息、所述车辆在目标位置上的期望行驶状态信息和所述下一个第二车道对应的当前路况信息，并根据所述当前行驶状态信息、所述期望行驶状态信息和所述当前路况信息，在所述下一个第二车道上确定目标位置；
根据所述当前行驶状态信息确定所述车辆在所述当前位置上的第一曲率，并根据所述期望行驶状态信息确定所述车辆在所述目标位置上的第二曲率；
根据所述第一曲率、所述第二曲率、所述当前位置和所述目标位置确定规划轨迹集合，并计算所述规划轨迹集合中每条规划轨迹的曲率变化率；
将每条变道轨迹的曲率变化率进行对比，并根据对比结果将所述曲率变化率最小的规划轨迹确定为变道轨迹。
进一步地，所述控制模块还包括计算模块，所述计算模块用于：
获取所述车辆的位置信息和航向角；
计算所述位置信息与所述目标车道的中心线的距离，并将所述距离与第二预设距离阈值进行对比，将所述航向角与预设角度阈值进行对比；
若所述距离小于所述第二预设距离阈值且所述航向角小于预设角度阈值，则确定所述车辆完成变道至所述目标车道。
本发明还提供一种连续变道控制系统。
本发明连续变道控制系统包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的连续变道控制程序，所述连续变道控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的连续变道控制方法的步骤。
其中，在所述处理器上运行的连续变道控制程序被执行时所实现的方法可参照本发明连续变道控制方法各个实施例，此处不再赘述。
本发明还提供一种计算机可读存储介质。
本发明计算机可读存储介质上存储有连续变道控制程序，所述连续变道控制程序被处理器执行时实现如上所述的连续变道控制方法的步骤。
其中，在所述处理器上运行的连续变道控制程序被执行时所实现的方法可参照本发明连续变道控制方法各个实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书与附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种连续变道控制方法，其特征在于，所述连续变道控制方法包括如下步骤：
在车辆行驶于第一车道的过程中接收到变道指令时，根据所述变道指令确定目标车道，所述第一车道和所述目标车道之间存在至少一个第二车道；
在满足换道条件的情况下控制所述车辆从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道，并判断是否满足连续变道条件；
若满足连续变道条件，则控制所述车辆进行连续变道，直至所述车辆变道至所述目标车道。
2.如权利要求1所述的连续变道控制方法，其特征在于，所述判断是否满足连续变道条件的步骤之前，包括：
获取所述车辆的当前位置和所述目标车道的终点位置，并根据所述当前位置和所述终点位置确定剩余变道距离，所述终点位置为所述目标车道的弯道起始点处；
若所述剩余变道距离小于第一预设距离阈值，则执行步骤：判断是否满足连续变道条件。
3.如权利要求1或2所述的连续变道控制方法，其特征在于，所述判断是否满足连续变道条件的步骤包括：
判断与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上是否存在车道，与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线是否为可变道车道线，以及当前路况是否存在变道空间；
若与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上存在车道、与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线为可变道车道线以及当前路况存在变道空间，则确定满足连续变道条件；
若与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道的方向上不存在车道、与所述第一车道相邻的第二车道远离所述第一车道一侧的车道线不为可变道车道线或当前路况不存在变道空间，则确定不满足连续变道条件。
4.如权利要求3所述的连续变道控制方法，其特征在于，所述确定不满足连续变道条件的步骤之后，还包括：
获取所述车辆的行驶信息，并根据所述行驶信息判断所述车辆是否完成从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道；
若未完成，则重新执行步骤：判断是否满足连续变道条件。
若完成，则将所述车辆的当前车道作为新的第一车道，并在确定所述新的第一车道与所述目标车道之间存在至少一个第二车道时，重新执行步骤：在满足换道条件的情况下控制所述车辆从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道，并判断是否满足连续变道条件。
5.如权利要求1所述的连续变道控制方法，其特征在于，所述若满足连续变道条件，则控制所述车辆进行连续变道，直至所述车辆变道至所述目标车道的步骤包括：
若满足连续变道条件，则确定变道轨迹；
根据所述变道轨迹控制所述车辆从当前位置连续变道至下一个第二车道，并继续判断是否满足连续变道条件，所述下一个第二车道是与所述第一车道相邻的第二车道往所述目标车道方向上的旁车道；
直至确定下一个第二车道为所述目标车道，控制所述车辆变道至所述目标车道。
6.如权利要求5所述的连续变道控制方法，其特征在于，所述确定变道轨迹的步骤包括：
获取所述车辆在当前位置上的当前行驶状态信息、所述车辆在目标位置上的期望行驶状态信息和所述下一个第二车道对应的当前路况信息，并根据所述当前行驶状态信息、所述期望行驶状态信息和所述当前路况信息，在所述下一个第二车道上确定目标位置；
根据所述当前行驶状态信息确定所述车辆在所述当前位置上的第一曲率，并根据所述期望行驶状态信息确定所述车辆在所述目标位置上的第二曲率；
根据所述第一曲率、所述第二曲率、所述当前位置和所述目标位置确定规划轨迹集合，并计算所述规划轨迹集合中每条规划轨迹的曲率变化率；
将每条变道轨迹的曲率变化率进行对比，并根据对比结果将所述曲率变化率最小的规划轨迹确定为变道轨迹。
7.如权利要求5所述的连续变道控制方法，其特征在于，所述控制所述车辆变道至所述目标车道的步骤包括：
获取所述车辆的位置信息和航向角；
计算所述位置信息与所述目标车道的中心线的距离，并将所述距离与第二预设距离阈值进行对比，将所述航向角与预设角度阈值进行对比；
若所述距离小于所述第二预设距离阈值且所述航向角小于预设角度阈值，则确定所述车辆完成变道至所述目标车道。
8.一种连续变道控制装置，其特征在于，所述连续变道控制装置包括：
确定模块，用于在车辆行驶于第一车道的过程中接收到变道指令时，根据所述变道指令确定目标车道，所述第一车道和所述目标车道之间存在至少一个第二车道；
判断模块，用于在满足换道条件的情况下控制所述车辆从所述第一车道变道至与所述第一车道相邻的第二车道，并判断是否满足连续变道条件；
控制模块，用于若满足连续变道条件，则控制所述车辆进行连续变道，直至所述车辆变道至所述目标车道。
9.一种连续变道控制系统，其特征在于，所述连续变道控制系统包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的连续变道控制程序，所述连续变道控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的连续变道控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有连续变道控制程序，所述连续变道控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的连续变道控制方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |