CN117360550A - 一种车辆自动掉头方法、装置、设备及介质 - Google Patents

一种车辆自动掉头方法、装置、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种车辆自动掉头的控制方法、装置、设备及介质，其中，该方法包括：通过多个车载传感器，确定车辆周围的环境信息和车辆的位置信息；根据车辆周围的环境信息，判断车辆是否需要执行掉头操作；若车辆需要执行掉头操作，则根据车辆周围的环境信息和车辆的位置信息，确定车辆的掉头路径；根据车辆的掉头路径，控制车辆掉头。达到在复杂的道路环境中实现自动化和智能化的掉头操作，保证车辆掉头的安全性和便利性的效果。

Description

一种车辆自动掉头方法、装置、设备及介质
技术领域
本申请涉及自动驾驶技术领域，具体而言，涉及一种车辆自动掉头方法、装置、设备及介质。
背景技术
目前，自动驾驶车辆是未来智能车辆的发展趋势之一，自动驾驶车辆的研究也将推动智能交通和智慧城市的发展，具有重大意义。掉头是城市道路环境中驾驶员经常需要执行的一种操作，自动驾驶车辆也需完成车辆掉头功能，一般情况下车辆掉头比车辆左转、右转、或者直行花费的时间更多，驾驶难度更大。若随意掉头，不仅威胁到路面上行人的人身安全，还可能会与行驶的其他车辆发生剐蹭，也可能违反交通规则，造成交通不畅的同时威胁他人及自身的安全。尤其针对复杂多变的现实场景，自动驾驶车辆的掉头问题一直是一个技术难点。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种车辆自动掉头的控制方法、装置、设备及介质，能够通过多个车载传感器就车辆的位置和车辆周围的环境信息进行检测，并实现对掉头的需求判断和控制解决现有技术中存在的车辆掉头花费的时间多，驾驶难度更大。若随意掉头，不仅威胁到路面上行人的人身安全，还可能会与行驶的其他车辆发生剐蹭，也可能违反交通规则，造成交通不畅的同时威胁他人及自身的安全的问题，达到在复杂的道路环境中实现自动化和智能化的掉头操作，保证车辆掉头的安全性和便利性的效果。
第一方面，本申请实施例提供了一种车辆自动掉头的控制方法，所述方法包括：通过多个车载传感器，确定车辆周围的环境信息和车辆的位置信息；根据车辆周围的环境信息，判断车辆是否需要执行掉头操作；若车辆需要执行掉头操作，则根据车辆周围的环境信息和车辆的位置信息，确定车辆的掉头路径；根据车辆的掉头路径，控制车辆掉头。
可选地，所述车辆周围的环境信息包括障碍物信息和交通指示信息，其中，通过以下步骤确定车辆的掉头路径的步骤包括：根据交通指示信息，确定车辆的可行驶路径；根据障碍物信息，确定车辆的需躲避位置；根据车辆的可行驶路径和车辆的需躲避位置，确定车辆的掉头路径。
可选地，所述障碍物信息包括固定障碍物和移动障碍物，其中，通过以下步骤确定车辆的需躲避位置：识别移动障碍物的移动趋势和移动速度；根据移动障碍物的移动趋势、移动障碍物的移动速度和固定障碍物的位置，确定固定躲避位置和移动躲避位置；根据所述固定躲避位置和移动躲避位置，确定车辆的需躲避位置。
可选地，所述交通标志信息包括车道信息，所述可行驶路径包括可掉头路径和不可掉头路径，其中，通过以下步骤确定车辆的可行驶路径：根据车道信息，确定可掉头车道和不可掉头车道；根据可掉头车道和固定躲避位置，确定车辆的可掉头路径；根据不可掉头路径和固定躲避位置，确定车辆的可直行路径；根据可掉头路径、可直行路径和移动躲避位置，确定车辆的可行驶路径。
可选地，所述障碍物信息包括固定障碍物和移动障碍物，其中，通过以下步骤确定车辆是否需要执行掉头操作：根据固定障碍物的位置、移动障碍物的移动趋势和移动障碍物的移动速度，判断在预设时间阈值内车俩是否能通过；若在预设时间阈值内车俩不能通过，则确定车辆需要执行掉头操作。
可选地，所述交通标志信息包括指示牌信息，其中，所述方法还包括：判断所述指示牌信息是否为禁行指示牌；若所述指示牌信息为禁行指示牌，则根据车辆周围的环境信息和车辆的目的地，判断车辆转弯是否能到达目的地：若车辆转弯不能到达目的地，则确定车辆需要执行掉头操作。
第二方面，本申请实施例还提供了一种车辆自动掉头的控制装置，所述装置包括：
车载传感器模块，用于通过多个车载传感器，确定车辆周围的环境信息和车辆的位置信息；
掉头判断模块，用于根据车辆周围的环境信息，判断车辆是否需要执行掉头操作；
掉头路径确定模块，用于若车辆需要执行掉头操作，则根据车辆周围的环境信息和车辆的位置信息，确定车辆的掉头路径；
车辆掉头控制模块，用于根据车辆的掉头路径，控制车辆掉头。
可选地，所述车辆周围的环境信息包括障碍物信息和交通指示信息，其中，掉头路径确定模块，具体用于根据交通指示信息，确定车辆的可行驶路径；根据障碍物信息，确定车辆的需躲避位置；根据车辆的可行驶路径和车辆的需躲避位置，确定车辆的掉头路径。
第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的车辆自动掉头的控制方法的步骤。
第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的车辆自动掉头的控制方法的步骤。
本申请实施例提供的车辆自动掉头的控制方法、装置、设备及介质，能够通过多个车载传感器就车辆的位置和车辆周围的环境信息进行检测，并实现对掉头的需求判断和控制解决现有技术中存在的车辆掉头花费的时间多，驾驶难度更大。若随意掉头，不仅威胁到路面上行人的人身安全，还可能会与行驶的其他车辆发生剐蹭，也可能违反交通规则，造成交通不畅的同时威胁他人及自身的安全的问题，达到在复杂的道路环境中实现自动化和智能化的掉头操作，保证车辆掉头的安全性和便利性的效果。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种车辆自动掉头的控制方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的另一种车辆自动掉头的控制方法的流程图；
图3为本申请实施例所提供的一种车辆自动掉头的控制装置的结构示意图；
图4本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。
首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于自动驾驶技术领域。
经研究发现，目前，自动驾驶车辆是未来智能车辆的发展趋势之一，自动驾驶车辆的研究也将推动智能交通和智慧城市的发展，具有重大意义。掉头是城市道路环境中驾驶员经常需要执行的一种操作，自动驾驶车辆也需完成车辆掉头功能，一般情况下车辆掉头比车辆左转、右转、或者直行花费的时间更多，驾驶难度更大。若随意掉头，不仅威胁到路面上行人的人身安全，还可能会与行驶的其他车辆发生剐蹭，也可能违反交通规则，造成交通不畅的同时威胁他人及自身的安全。尤其针对复杂多变的现实场景，自动驾驶车辆的掉头问题一直是一个技术难点。
基于此，本申请实施例提供了一种车辆自动掉头的控制方法，能够通过多个车载传感器就车辆的位置和车辆周围的环境信息进行检测，并实现对掉头的需求判断和控制解决现有技术中存在的车辆掉头花费的时间多，驾驶难度更大。若随意掉头，不仅威胁到路面上行人的人身安全，还可能会与行驶的其他车辆发生剐蹭，也可能违反交通规则，造成交通不畅的同时威胁他人及自身的安全的问题，达到在复杂的道路环境中实现自动化和智能化的掉头操作，保证车辆掉头的安全性和便利性的效果。
请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种车辆自动掉头的控制方法的流程图。如图1中所示，本申请实施例提供的车辆自动掉头的控制方法，包括：
S101、通过多个车载传感器，确定车辆周围的环境信息和车辆的位置信息
该步骤中，车载传感以包括激光雷达、摄像头、超声波等传感器等，用于获取周围环境信息。
车载传感器可以通过多种传感器获取周围环境的详细信息。例如，激光雷达可以获取车道线、交通信号灯等信息；摄像头可以获取车道线、交通信号灯、障碍物、交通指示牌等信息；超声波可以获取障碍物信息；GPS定位器可以获取车辆的位置信息等。
S102、根据车辆周围的环境信息，判断车辆是否需要执行掉头操作。
其中，所述障碍物信息包括固定障碍物和移动障碍物。
可选地，通过以下步骤确定车辆是否需要执行掉头操作：根据固定障碍物的位置、移动障碍物的移动趋势和移动障碍物的移动速度，判断在预设时间阈值内车俩是否能通过；若在预设时间阈值内车俩不能通过，则确定车辆需要执行掉头操作。
示例一，当车辆接近路况复杂或障碍物较多的狭窄路段或者断头路时，可以根据这些信息判断出需要执行掉头操作。
示例二，当车辆遇到移动缓慢的移动障碍物或不移动的移动障碍物(例如，前方车辆出现车祸等情况)，可以根据这些信息判断出需要执行掉头操作。
S103、若车辆需要执行掉头操作，则根据车辆周围的环境信息和车辆的位置信息，确定车辆的掉头路径。
其中，所述车辆周围的环境信息包括障碍物信息和交通指示信息。
具体的，可以通过以下步骤确定车辆的掉头路径的步骤包括：根据交通指示信息，确定车辆的可行驶路径；根据障碍物信息，确定车辆的需躲避位置；根据车辆的可行驶路径和车辆的需躲避位置，确定车辆的掉头路径。
其中，所述障碍物信息包括固定障碍物和移动障碍物。
具体的，可以通过以下步骤确定车辆的需躲避位置：识别移动障碍物的移动趋势和移动速度；根据移动障碍物的移动趋势、移动障碍物的移动速度和固定障碍物的位置，确定固定躲避位置和移动躲避位置；根据所述固定躲避位置和移动躲避位置，确定车辆的需躲避位置。
其中，所述交通标志信息包括车道信息，所述可行驶路径包括可掉头路径和不可掉头路径。
具体的，请参阅图2，图2为本申请实施例提供的另一种车辆自动掉头的控制方法的流程图。如图2中所示，本申请实施例提供的车辆自动掉头的控制方法，包括：
S201、根据车道信息，确定可掉头车道和不可掉头车道。
S202、根据可掉头车道和固定躲避位置，确定车辆的可掉头路径。
S203、根据不可掉头路径和固定躲避位置，确定车辆的可直行路径。
S204、根据可掉头路径、可直行路径和移动躲避位置，确定车辆的可行驶路径。
其中，所述交通标志信息包括指示牌信息。
具体的，所述方法还包括：判断所述指示牌信息是否为禁行指示牌；若所述指示牌信息为禁行指示牌，则根据车辆周围的环境信息和车辆的目的地，判断车辆转弯是否能到达目的地；若车辆转弯不能到达目的地，则确定车辆需要执行掉头操作。
示例性的，可以采用基于图搜索算法或机器学习算法的算法库来确定车辆的掉头路径。例如，Dijkstra算法、A*算法、遗传算法等都可以用于路径规划。这些算法可以根据当前环境、车辆位置、车身参数信息(包含转弯半径、车辆长宽等信息)等规划出合理的掉头路径。例如，当车辆需要左转掉头时，路径规划模块可以规划出一条左侧车道线靠内的掉头路径。当车辆需要右转掉头时，路径规划模块可以规划出一条右侧车道线靠内的掉头路径。
示例性的，可以首先获取车辆的当前位置和周围环境的信息，包括车道线、交通信号灯、其他车辆和路障的位置等。根据获取的路况信息和交通规则，路径规划模块分析出可行的掉头路径和掉头时机。基于分析结果，路径规划模块使用图搜索算法(如Dijkstra算法或A*算法)或机器学习算法生成具体的掉头路径。例如，如果车辆需要左转掉头，则可以规划出一条左侧车道线靠内的掉头路径；如果车辆需要右转掉头，路径规划模块会规划出一条右侧车道线靠内的掉头路径。
这里，生成的掉头路径会经过一个评估和优化过程。这个过程会考虑多种因素，如掉头时间、掉头距离、道路交通规则等，以优化出最佳的掉头路径。
S104、根据车辆的掉头路径，控制车辆掉头。
示例性的，如果在掉头行驶过程中，出现了其他车辆或者障碍物阻塞，将先执行让行操作，在等待10秒后，若障碍物还存在，则会重新进行路径规划，生成新的掉头路径。
这里。可以采用车辆控制系统和相关执行器来实现。例如，可以通过电子控制单元(ECU)来控制节气门开度和刹车等动作来实现车辆的加减速和转向等动作的控制。此外还可以通过相关执行器来控制车轮转向角度等动作来实现车辆的转向控制。
本申请实施例提供的车辆自动掉头的控制方法，能够通过多个车载传感器就车辆的位置和车辆周围的环境信息进行检测，并实现对掉头的需求判断和控制解决现有技术中存在的车辆掉头花费的时间多，驾驶难度更大。若随意掉头，不仅威胁到路面上行人的人身安全，还可能会与行驶的其他车辆发生剐蹭，也可能违反交通规则，造成交通不畅的同时威胁他人及自身的安全的问题，达到在复杂的道路环境中实现自动化和智能化的掉头操作，保证车辆掉头的安全性和便利性的效果。
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与车辆自动掉头的控制方法对应的车辆自动掉头的控制装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请实施例上述车辆自动掉头的控制方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
请参阅图3，图3为本申请实施例所提供的一种车辆自动掉头的控制装置的结构示意图。如图3中所示，所述车辆自动掉头的控制装置300包括：
车载传感器模块301，用于通过多个车载传感器，确定车辆周围的环境信息和车辆的位置信息；
掉头判断模块302，用于根据车辆周围的环境信息，判断车辆是否需要执行掉头操作；
掉头路径确定模块303，用于若车辆需要执行掉头操作，则根据车辆周围的环境信息和车辆的位置信息，确定车辆的掉头路径；
车辆掉头控制模块304，用于根据车辆的掉头路径，控制车辆掉头。
可选地，所述车辆周围的环境信息包括障碍物信息和交通指示信息，其中，掉头路径确定模块，具体用于根据交通指示信息，确定车辆的可行驶路径；根据障碍物信息，确定车辆的需躲避位置；根据车辆的可行驶路径和车辆的需躲避位置，确定车辆的掉头路径。
本申请实施例提供的车辆自动掉头的控制装置，能够通过多个车载传感器就车辆的位置和车辆周围的环境信息进行检测，并实现对掉头的需求判断和控制解决现有技术中存在的车辆掉头花费的时间多，驾驶难度更大。若随意掉头，不仅威胁到路面上行人的人身安全，还可能会与行驶的其他车辆发生剐蹭，也可能违反交通规则，造成交通不畅的同时威胁他人及自身的安全的问题，达到在复杂的道路环境中实现自动化和智能化的掉头操作，保证车辆掉头的安全性和便利性的效果。
请参阅图4，图4为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图4中所示，所述电子设备400包括处理器410、存储器420和总线430。
所述存储器420存储有所述处理器410可执行的机器可读指令，当电子设备400运行时，所述处理器410与所述存储器420之间通过总线430通信，所述机器可读指令被所述处理器410执行时，可以执行如上述图1以及图2所示方法实施例中的车辆自动掉头的控制方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图1以及图2所示方法实施例中的车辆自动掉头的控制方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案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一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车辆自动掉头的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
通过多个车载传感器，确定车辆周围的环境信息和车辆的位置信息；
根据车辆周围的环境信息，判断车辆是否需要执行掉头操作；
若车辆需要执行掉头操作，则根据车辆周围的环境信息和车辆的位置信息，确定车辆的掉头路径；
根据车辆的掉头路径，控制车辆掉头。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆周围的环境信息包括障碍物信息和交通指示信息，
其中，通过以下步骤确定车辆的掉头路径的步骤包括：
根据交通指示信息，确定车辆的可行驶路径；
根据障碍物信息，确定车辆的需躲避位置；
根据车辆的可行驶路径和车辆的需躲避位置，确定车辆的掉头路径。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述障碍物信息包括固定障碍物和移动障碍物，
其中，通过以下步骤确定车辆的需躲避位置：
识别移动障碍物的移动趋势和移动速度；
根据移动障碍物的移动趋势、移动障碍物的移动速度和固定障碍物的位置，确定固定躲避位置和移动躲避位置；
根据所述固定躲避位置和移动躲避位置，确定车辆的需躲避位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述交通标志信息包括车道信息，所述可行驶路径包括可掉头路径和不可掉头路径，
其中，通过以下步骤确定车辆的可行驶路径：
根据车道信息，确定可掉头车道和不可掉头车道；
根据可掉头车道和固定躲避位置，确定车辆的可掉头路径；
根据不可掉头路径和固定躲避位置，确定车辆的可直行路径；
根据可掉头路径、可直行路径和移动躲避位置，确定车辆的可行驶路径。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述障碍物信息包括固定障碍物和移动障碍物，
其中，通过以下步骤确定车辆是否需要执行掉头操作：
根据固定障碍物的位置、移动障碍物的移动趋势和移动障碍物的移动速度，判断在预设时间阈值内车俩是否能通过；
若在预设时间阈值内车俩不能通过，则确定车辆需要执行掉头操作。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述交通标志信息包括指示牌信息，
其中，所述方法还包括：
判断所述指示牌信息是否为禁行指示牌；
若所述指示牌信息为禁行指示牌，则根据车辆周围的环境信息和车辆的目的地，判断车辆转弯是否能到达目的地：
若车辆转弯不能到达目的地，则确定车辆需要执行掉头操作。
7.一种车辆自动掉头的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
车载传感器模块，用于通过多个车载传感器，确定车辆周围的环境信息和车辆的位置信息；
掉头判断模块，用于根据车辆周围的环境信息，判断车辆是否需要执行掉头操作；
掉头路径确定模块，用于若车辆需要执行掉头操作，则根据车辆周围的环境信息和车辆的位置信息，确定车辆的掉头路径；
车辆掉头控制模块，用于根据车辆的掉头路径，控制车辆掉头。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述车辆周围的环境信息包括障碍物信息和交通指示信息，
其中，掉头路径确定模块，具体用于根据交通指示信息，确定车辆的可行驶路径；根据障碍物信息，确定车辆的需躲避位置；根据车辆的可行驶路径和车辆的需躲避位置，确定车辆的掉头路径。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1至6任一所述方法的步骤。
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计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至6任一所述方法的步骤。
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