CN117601851A - 一种车辆避让方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种车辆避让方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN117601851A CN202311403859.2A CN202311403859A CN117601851A CN 117601851 A CN117601851 A CN 117601851A CN 202311403859 A CN202311403859 A CN 202311403859A CN 117601851 A CN117601851 A CN 117601851A
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刘畅
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Abstract

本发明公开了一种车辆避让方法、装置、设备及存储介质，包括：获取当前车辆的当前行驶信息、参考车辆的参考行驶信息以及目标车辆的目标行驶信息，其中，所述参考车辆为与所述当前车辆同车道的在前车辆；在当前满足车辆避让条件时，根据所述当前行驶信息、参考行驶信息以及所述目标行驶信息，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势和避让轨迹；根据所述速度避让趋势和所述避让轨迹控制所述当前车辆进行避让。上述技术方案，解决了避让轨迹精确性较低的问题，避免了在车辆避让过程中与其他正常行驶的车辆发生碰撞的风险，提高了车辆避让的安全性与精准性。

Description

一种车辆避让方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆控制领域，尤其涉及一种车辆避让方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在人工驾驶过程中，出于安全性的考虑，驾驶员通常会主动与大型车辆保持较大车距，尽量避免与大型车辆并行的情况发生。随着科技水平的不断提升，智能化已经成为我国汽车产业转型升级的重要方向之一，智能化辅助驾驶主要用于使车辆一直保持在规定的某个车道上居中行驶。然而，在智能辅助驾驶模式下，当相邻车道行驶的车辆为货车或者公交车等大型车辆时，保持完全的居中行驶会使驾驶员存在一定的压迫感，也会带来一定的行车安全隐患。
目前，现有的智能辅助驾驶在对相邻车道大型车辆进行避让时，仅考虑即将避让的目标车辆对自车的影响，在这种仅考虑片面影响的情况下所确定出的避让轨迹精确性较低，车辆在根据避让轨迹对大型车辆进行避让时很可能存在与其他正常行驶的车辆发生碰撞的风险。
发明内容
本发明提供了一种车辆避让方法、装置、设备及存储介质，解决了避让轨迹精确性较低的问题，避免了在车辆避让过程中与其他正常行驶的车辆发生碰撞的风险，提高了车辆避让的安全性与精准性。
第一方面，本公开实施例提供了一种车辆避让方法，包括：
获取当前车辆的当前行驶信息、参考车辆的参考行驶信息以及目标车辆的目标行驶信息，其中，所述参考车辆为与所述当前车辆同车道的在前车辆；
在当前满足车辆避让条件时，根据所述当前行驶信息、参考行驶信息以及所述目标行驶信息，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势和避让轨迹；
根据所述速度避让趋势和所述避让轨迹控制所述当前车辆进行避让。
第二方面，本公开实施例提供了一种车辆避让装置，包括：
行驶信息获取模块，用于获取当前车辆的当前行驶信息、参考车辆的参考行驶信息以及目标车辆的目标行驶信息，其中，所述参考车辆为与所述当前车辆同车道的在前车辆；
避让策略确定模块，用于在当前满足车辆避让条件时，根据所述当前行驶信息、参考行驶信息以及所述目标行驶信息，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势和避让轨迹；
车辆避让控制模块，用于根据所述速度避让趋势和所述避让轨迹控制所述当前车辆进行避让。
第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述第一方面实施例提供的车辆避让方法。
第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现上述第一方面实施例提供的车辆避让方法。
本发明实施例的一种车辆避让方法、装置、设备及存储介质，通过获取当前车辆的当前行驶信息、参考车辆的参考行驶信息以及目标车辆的目标行驶信息，其中，所述参考车辆为与所述当前车辆同车道的在前车辆；在当前满足车辆避让条件时，根据所述当前行驶信息、参考行驶信息以及所述目标行驶信息，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势和避让轨迹；根据所述速度避让趋势和所述避让轨迹控制所述当前车辆进行避让。上述技术方案，解决了避让轨迹精确性较低的问题，避免了在车辆避让过程中与其他正常行驶的车辆发生碰撞的风险，提高了车辆避让的安全性与精准性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种车辆避让方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种车辆避让方法的流程图；
图3是本发明实施例二提供的一种车辆避让方法中涉及避让速度趋势的判断流程图；
图4是本发明实施例二提供的一种车辆避让方法中涉及当前车辆与目标车辆之间的一种相对位置关系的示例展示图；
图5是本发明实施例二提供的一种车辆避让方法中涉及当前车辆与目标车辆之间的另一种相对位置关系的示例展示图；
图6是本发明实施例三提供的一种车辆避让装置的结构示意图；
图7是本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种车辆避让方法的流程图，本实施例可适用于在同时考虑同车道内在前车辆与相邻车道内目标车辆的影响时，在本车道内对目标车辆进行避让的情形，该方法可以由车辆避让装置来执行，该车辆避让装置可以采用硬件和/或软件的形式实现。
如图1所示，该方法包括：
S101、获取当前车辆的当前行驶信息、参考车辆的参考行驶信息以及目标车辆的目标行驶信息，其中，参考车辆为与当前车辆同车道的在前车辆。
在本实施例中，当前车辆可以理解为作为避让主体的本车辆。当前行驶信息可以理解为当前车辆在行驶过程中的信息，至少包括车速、位置、航向角、横摆角等信息。参考车辆可以理解为与当前车辆同车道，在一定距离范围内的在前车辆。参考行驶信息可以理解为参考车辆在行驶过程中的信息，至少包括车速、位置以及与当前车辆的距离。目标车辆可以理解在当前车辆相邻两车道内，与当前车辆在一定横纵距离范围内的大型车辆，例如货车、公交车或特种作业车等。目标行驶信息可以理解为目标车辆在行驶过程中的信息，至少包括车速、位置、与两侧车道线的距离以及与当前车辆的横纵距离。
具体的，摄像头和毫米波雷达等感知模块在当前车辆行驶过程中，实时采集同车道内参考车辆的参考行驶信息和相邻车道内目标车辆的目标行驶信息，并将采集到的信息传输给车辆避让装置。车辆避让装置实时获取当前车辆自身在行驶过程中的当前行驶信息，也实时获取摄像头和毫米波雷达等感知模块采集到的参考行驶信息和目标行驶信息。
S102、在当前满足车辆避让条件时，根据当前行驶信息、参考行驶信息以及目标行驶信息，确定当前车辆相对目标车辆的速度避让趋势和避让轨迹。
在本实施例中，车辆避让条件可以理解为当前车辆能够对目标车辆采取避让措施的条件，例如可以是当前车辆与目标车辆之间的距离在一定距离范围内。速度避让趋势可以理解为当前车辆在避让目标车辆时所采取的速断变化趋势，例如可以是加速避让、减速避让或匀速避让。避让轨迹可以理解为基于当前行驶信息、参考行驶信息以及目标行驶信息拟合出的用于避让目标车辆的最优路径轨迹。
具体的，在当前车辆与目标车辆之间的横纵距离均在一定的范围内时，确定当前存在对目标车辆的避让需求且满足车辆避让条件，为保证当前车辆在对目标车辆进行避让时避免出现与在前的参考车辆发生追尾等事故，根据当前行驶信息中的当前车速，参考行驶信息中参考车辆与当前车辆之间的距离，目标行驶信息中的目标车速确定当前车辆在避让目标车辆时所采用的速度避让趋势。为保证当前车辆能够更加精确的制定出对目标车辆进行避让时的避让轨迹，根据当前行驶信息中的当前车速、位置、航向角、横摆角等信息，目标行驶信息中的目标车速、位置、与两侧车道线的距离以及与当前车辆的横纵距离等信息，进行避让终点的范围确定、以五次多项式的形式构建避让轨迹簇，并基于避让终点范围以及避让轨迹簇确定出目标函数，对目标函数进行优化，形成最终的避让轨迹。
S103、根据速度避让趋势和避让轨迹控制当前车辆进行避让。
在本实施例中，结合确定出的速度避让趋势和避让轨迹，在速度和轨迹两个维度下同时控制当前车辆对目标车辆进行避让。在当前车辆根据避让轨迹进行避让的过程中，结合速度避让趋势进行相应的加速、减速或匀速避让，能够在考虑参考车的影响下更加安全地完成对目标车辆的避让。
当控制当前车辆完成对目标车辆的避让后，控制当前车辆由避让状态切换回车道保持状态，在当前车道居中行驶，并继续通过感知模块获实时获取环境车辆的行驶信息，判断当前是否满足车辆避让条件。
本发明实施例的一种车辆避让方法、装置、设备及存储介质，通过获取当前车辆的当前行驶信息、参考车辆的参考行驶信息以及目标车辆的目标行驶信息，其中，参考车辆为与当前车辆同车道的在前车辆；在当前满足车辆避让条件时，根据当前行驶信息、参考行驶信息以及目标行驶信息，确定当前车辆相对目标车辆的速度避让趋势和避让轨迹；根据速度避让趋势和避让轨迹控制当前车辆进行避让。上述技术方案，车辆能够根据环境车辆的运动状态，做出更为合理的避让决策，解决了避让轨迹精确性较低的问题，避免了在车辆避让过程中与其他正常行驶的车辆发生碰撞的风险，提高了车辆避让的安全性与精准性。
作为实施例的第一可选实施例，在上述实施例基础上，本第一可选实施例还优化增加了：
a1)根据目标行驶信息中当前车辆与目标车辆之间的距离，判断当前是否满足预设的距离约束范围。
在本实施例中，当前车辆与目标车辆之间的距离包括纵向距离和横向距离。距离约束范围可以理解为预先设定用于判断当前车辆与目标车辆之间距离是否满足避让条件的距离范围。距离约束范围包括纵向距离约束范围和横向距离约束范围。
具体的，若当前车辆与目标车辆距离小于预设的距离约束范围，表示可能已经与目标车辆发生碰撞，若当前车辆与目标车辆距离大于预设的距离约束范围，表示当前车辆与目标车辆距离远到无需避让，因此，需要在生成当前车辆相对目标车辆的避让策略之前判断是否需要对目标车辆进行避让，即判断当前是否满足预设避让条件。
具体的，ΔXego_obs表示目标车辆与当前车辆之间的纵向距离、ΔYego_obs目标车辆与当前车辆之间的横向距离，ΔXmin、ΔXmax、ΔYmin、ΔYmax分别为相对纵向距离、相对横向距离的下限与上限，为标定值。判断当前是否满足Xmin<ΔXego_obs<ΔXmax且ΔYmin<ΔYego_obs<ΔYmax
b1)若否，确定当前不满足车辆避让条件，控制当前车辆正常行驶。
在本实施例中，若当前不满足预设的距离约束范围，确定当前不满足车辆避让条件，无需对目标车辆进行避让，在车机正常工作情况下(未与目标车辆发生碰撞)，控制当前车辆正常行驶。
c1)若是，确定当前满足车辆避让条件。
在本实施例中，若当前满足预设的距离约束范围，确定当前满足车辆避让条件，继续执行步骤S102。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种车辆避让方法的流程图，本实施例是对上述任一实施例的进一步优化，可适用于在同时考虑同车道内在前车辆与相邻车道内目标车辆的影响时，在本车道内对目标车辆进行避让的情形，该方法可以由车辆避让装置来执行，该车辆避让装置可以采用硬件和/或软件的形式实现。
如图2所示，该方法包括：
S201、获取当前车辆的当前行驶信息、参考车辆的参考行驶信息以及目标车辆的目标行驶信息，其中，参考车辆为与当前车辆同车道的在前车辆。
S202、根据当前行驶信息中的当前车速、参考行驶信息中的参考距离以及目标行驶信息中的目标车速，确定当前车辆相对目标车辆的速度避让趋势。
在本实施例中，当前车速可以理解为当前车辆在行驶过程中的车辆速度。参考距离可以理解为参考车辆与当前车辆在行驶过程中两车头之间的纵向距离。目标车速可以理解为目标车辆在行驶过程中的车辆速度。
具体的，根据当前车速与目标车速之间的差值判断当前车辆与目标车辆之间的速度相对关系，根据不同的速度相对关系进行不同的逻辑判断，当目标车辆速度大于当前车辆时，若速度差足够大，当前车辆可采用匀速行驶的方式进行避让，若速度差不够大，当前车辆可采用减速行驶的方式进行避让。当目标车辆的车速小于当前车辆时，若速度差足够大，当前车辆可采用匀速行驶的方式进行避让，若速度差不够大，判断当前车辆所在车道内前方一定距离范围内是否存在参考车辆，若不存在，当前车辆可采用加速行驶的方式进行避让，若存在参考车辆，且根据当前车速和参考距离确定当前车辆处于参考车辆的稳定跟驰状态，当前车辆可采用匀速行驶的方式进行避让。
可选的，图3是本发明实施例二提供的一种车辆避让方法中涉及避让速度趋势的判断流程图。如图3所示，当Xmin<ΔXego_obs<ΔXmax且ΔYmin<ΔYego_obs<ΔYmax，确定当前满足车辆避让条件时，根据当前行驶信息中的当前车速、参考行驶信息中的参考距离以及目标行驶信息中的目标车速，确定当前车辆相对目标车辆的速度避让趋势，包括：
S2021、在当前行驶信息中的当前车速大于目标行驶信息中的目标车速时，根据当前车速与目标车速之间的正相对速度确定当前是否满足第一相对速度范围。
在本实施例中，正相对速度可以理解为当前车速大于目标车速时，当前车速减去目标车速所获得的相对速度ΔVego_obs，此时相对速度为正值。第一相对速度范围可以理解为0至最大相对车速ΔVthr_high的范围，即[0,ΔVthr_high]。
具体的，在当前行驶信息中的当前车速大于目标行驶信息中的目标车速时，当前车速与目标车速之间的相对速度为正，即ΔVego_obs>0。判断当前车速与目标车速之间的正相对速度ΔVego_obs是否在第一相对速度范围[0,ΔVthr_high]内，即0<ΔVego_obs<ΔVthr_high。
S2022、若是，根据当前车速和参考行驶信息中的参考距离判断当前车辆是否处于相对参考车辆的稳定跟驰状态。
在本实施例中，稳定跟驰状态可以理解为当前车辆在行驶过程中相对参考车辆的车头时距处于一定范围内的状态，其中，车头时距代表前后两辆车的前端通过同一地点的时间差，一般可使用前后车的车头间距除以后车速度来计算。
具体的，若0<ΔVego_obs<ΔVthr_high，确定当前是否满足第一相对速度范围，当前车速为vrear，参考距离为D，根据当前车速和参考距离确定出车头时距预先设定最大车头时距为THthr_high，最小车头时距为THthr_low，若TH＞THthr_high则视为自由流状态，若THthr_low＜TH＜THthr_high则视为跟驰状态。
S2023、当正相对速度满足第一相对速度范围且当前车辆相对参考车辆处于非稳定跟驰状态时，确定当前车辆相对目标车辆的速度避让趋势为加速避让；否则，为匀速避让。
在本实施例中，当0<ΔVego_obs<ΔVthr_high且TH＞THthr_high同时满足时，确定当前车辆的速度略大于目标车辆，且相对参考车辆处于自由流状态下，可以确定当前车辆相对目标车辆的速度避让趋势为加速避让，保证自车尽快驶离目标车辆的影响范围。当正向相对速度不在第一相对速度范围内时，即ΔVego_obs>ΔVthr_high时，当前车辆的速度远大于目标车辆，此时当前车辆只需保持当前行驶状态，即可在一定时间内远离目标车辆，因此，确定当前车辆相对目标车辆的速度避让趋势为匀速避让；在当前车辆稳定跟驰参考车辆时，即THthr_low＜TH＜THthr_high时，若加速行驶与目标车辆拉开距离会导致当前车辆与参考车辆的距离过近，降低了行驶的安全性，存在发生碰撞事故的风险，因此，确定当前车辆相对目标车辆的速度避让趋势为匀速避让。
S2024、在当前车速小于目标车速时，根据当前车速与目标车速之间的负相对速度确定当前是否满足第二相对速度范围。
在本实施例中，负相对速度可以理解为当前车速小于目标车速时，当前车速减去目标车速所获得的相对速度ΔVego_obs，此时相对速度为负值。第二相对速度范围可以理解为最小相对车速ΔVthr_low至0的范围，即[ΔVthr_low,0]。
具体的，在当前行驶信息中的当前车速小于目标行驶信息中的目标车速时，当前车速与目标车速之间的相对速度为负，即ΔVego_obs<0。判断当前车速与目标车速之间的负相对速度ΔVego_obs是否在第二相对速度范围[ΔVthr_low,0]内，即ΔVthr_low<ΔVego_obs<0。
S2025、若是，确定当前车辆相对目标车辆的速度避让趋势为减速避让。
具体的，若ΔVthr_low<ΔVego_obs<0，可以确定当前车辆的车速略小于目标车辆的车速，此时自车可采取减速的方式主动与大车拉开一定的距离，确定当前车辆相对目标车辆的速度避让趋势为减速避让。
S2026、若否，确定当前车辆相对目标车辆的速度避让趋势为匀速避让。
具体的，若不满足ΔVthr_low<ΔVego_obs<0，即ΔVego_obs<ΔVthr_low，可以确定当前车辆的车速远小于目标车辆且差值在一定范围内，即当前车辆的车速远小于目标车辆的车速，此时当前车辆只需匀速行驶便可在一段时间内远离目标车辆，确定当前车辆相对目标车辆的速度避让趋势为匀速避让。
S203、根据当前行驶信息中的当前车速和目标行驶信息中当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系，确定当前车辆相对目标车辆的避让轨迹。
在本实施例中，当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系可以理解为当前车辆与目标车辆在相邻两车道内的左右位置关系，包括目标车辆在当前车辆的左侧车道、目标车辆在当前车道的右侧车道，以及存在两个目标车辆，两目标车辆同时行驶在当前车辆的左右两车道。
具体的，为保证当前车辆能够更加精确的制定出对目标车辆进行避让时的避让轨迹，根据当前行驶信息中的当前车速和目标行驶信息中的目标车速、位置、与两侧车道线的距离、与当前车辆的横纵距离以及相对位置关系、进行避让终点的范围确定，分别确定出避让终点的纵向位置范围和横向位置范围。根据当前行驶信息中的当前车速、位置、航向角、横摆角等信息以及确定出的避让终点位置范围，以五次多项式的形式构建避让轨迹簇，并基于避让终点范围以及避让轨迹簇确定出目标函数，对目标函数进行优化，形成最终的避让轨迹。
可选的，根据当前行驶信息中的当前车速和目标行驶信息中当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系，确定当前车辆相对目标车辆的避让轨迹，包括：
S2031、根据当前行驶信息中的当前车速和目标行驶信息中当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系确定当前车辆避让终点的位置范围。
在本实施例中，避让终点可以理解为拟合出的当前车辆对目标车辆进行避让后的最终位置。
具体的，根据当前行驶信息中的当前车速以及预先设定的纵向位置延伸量确定出当前车辆在避让终点的纵向位置范围。根据当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系结合车辆与车道线的距离确定出当前车辆在避让终点的横向位置范围。
进一步的，根据当前行驶信息中的当前车速和目标行驶信息中当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系确定当前车辆避让终点的位置范围，包括：
a2)从预设的速度位移对照表中查找当前车速对应的初始纵向位移量。
在本实施例中，速度位移对照表可以理解为预先存储行驶速度与行驶距离之间对应关系的表格。初始纵向位移量可以理解为针对当前车辆所确定出的粗略的纵向位移距离。
具体的，根据当前车速从预设的速度为仪表中查找对应的距离值，将查找到的距离值确定为初始纵向位移量ΔXego_obs。
b2)根据初始纵向位移量及设定延伸量确定当前车辆避让终点的纵向位置范围。
在本实施例中，设定延伸量为避让终点延伸的范围，为标定量。纵向位置范围可以理解为在纵向方向上，当前车辆变道所需行驶的距离。
具体的，根据初始纵向位移量ΔXego_obs及设定延伸量Δxrange之间的和值和差值，确定避让终点的纵向位置范围为[Δxego_obs-Δxrange,Δxego_obs+Δxrange]。
c2)根据目标距离信息中当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系确定当前车辆避让终点的横向位置范围。
在本实施例中，横向位置范围可以理解为在横向方向上，当前车辆变道所需行驶的距离。
图4是本发明实施例二提供的一种车辆避让方法中涉及当前车辆与目标车辆之间的一种相对位置关系的示例展示图。如图4所示，在当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系为目标车辆在当前车道的右侧车道时，当前车辆需要靠近左侧车道线进行避让，此时横向位置范围受到左侧车道线与右侧车道内目标车辆的约束，横向位置范围可表示为[yline_right-Δyobs_line+(Wego+Wobs)/2+Dsafe,yline_left-Wego/2-Dthr]，式中yline_left、yline_right分别为通过避让终点纵向位置范围内的纵向位置相对当前车辆所处车道两侧车道线的距离，所确定出的避让终点纵向位置对应的左侧、右侧车道线的横向位置。Δyobs_line为目标车辆质心与临近侧车道线的横向距离，Wego、Wobs分别为当前车辆与目标车辆的宽度，Dsafe、Dthr分别为当前车辆与目标车辆在远离目标车辆侧车道线保持的最小安全距离。
图5是本发明实施例二提供的一种车辆避让方法中涉及当前车辆与目标车辆之间的另一种相对位置关系的示例展示图。如图5所示，在当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系为目标车辆在当前车辆的左侧车道时，当前车辆需要靠近右侧车道线进行避让，此时横向位置范围受到右侧车道线与左侧车道内目标车辆的约束，横向位置范围可表示为[yline_right+Wego/2+Dthr,yline_left+Δyobs_line-(Wego+Wobs)/2-Dsafe]。
在当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系为当前车辆的左右两车道均存在目标车辆时，此时横向位置范围受到两侧车道线与两侧车道内目标车辆的约束，横向位置范围可表示为式中Wobs_left、Wobs_right分别为当前车辆左、右侧车道线上的目标车辆宽度，为保证当前车辆的安全性，终点的横向位置为上述横向位置范围的中点处。
可以理解的是，若终点与当前车辆当前位置的横向距离小于一定阈值时，可认为避让行为不是必要的，不执行避让操作。
S2032、以设定间隔距离遍历位置范围，确定位置范围内各遍历点，根据遍历点和当前行驶信息中的当前车速、当前位置、当前航向角以及当前横摆角速度，确定当前车辆在避让过程中的避让轨迹方程。
在本实施例中，当前位置可以理解为当前车辆在行驶过程中或预计的行驶终点的位置，包括横向位置和纵向位置。当前航向角可以理解为当前车辆的航向角。当前横摆角速度可以理解为当前车辆的横摆角速度。避让轨迹方程可以理解为当前车辆在避让过程中的横向避让轨迹簇方程。
具体的，设定间隔距离遍历位置范围，确定出位置范围内每隔设定间隔距离的遍历点。以五次多项式的形式，根据当前车辆在起始点与终点处车辆的横向位置和纵向位置以五次多项式构避让建轨迹方程y＝a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5，以三次多项式构建车辆车道线方程y＝c0+c1x+c2x2+c3x3，式中，a0-a5和c0-c3均为多项式系数。结合当前车辆在起始点与终点处车辆的横向位置、当前航向角、曲率，构成一组终点不同的避让轨迹簇。以当前车辆在当前时刻所处的位置为原点建立坐标系，其中起始点处的横、纵向位置与航向角均为0，曲率式中ω、v分别为当前车辆在当前时刻的横摆角速度与车速。终点处的航向角/>式中xfinal为在避让终点的位置范围内遍历得到的终点纵向位置，即所选定当前遍历点的纵向位置；终点处的曲率κfinal＝2c2+6c3xfinal。根据以上参数，结合以下6个表达式，进行五次多项式的参数计算，确定出a0-a5六项系数，并进一步确定出避让轨迹方程。计算公式如下：
S2033、根据位置范围和避让轨迹方程确定当前车辆相对目标车辆的避让轨迹。
在本实施例中，通过避让轨迹方程确定出避让过程的最大横向加速度，根据位置范围中的每个遍历点的横向位置和纵向位置、位置范围的最大横向位移和最大纵向位移、预先设定的横向加速度阈值以及求出的最大横向加速度，结合预先设定的权重系数，求出满足不同性格的驾驶员对避让效率需求、舒适度需求以及安全型需求的目标函数，根据设定的优化算法对目标函数进行轨迹寻优处理，确定当前车辆相对目标车辆的最优避让轨迹。
进一步的，根据位置范围和避让轨迹方程确定当前车辆相对目标车辆的避让轨迹，包括：
a3)根据位置范围中遍历点的纵向位置和最大纵向位移确定当前车辆的避让效率。
在本实施例中，最大纵向位移为在避让过程中，在纵向上能够移动的最大位移量，根据纵向位置范围的最大值确定。纵向位置可以理解为在纵向位置范围内各个遍历点的位置。
具体的，避让效率可由避让过程的纵向位移表示，根据位置范围中遍历点的纵向位置xfinal和最大纵向位移xmax，根据确定当前车辆的避让效率Jeff。
b3)根据避让轨迹方程和设定横向加速度阈值确定当前车辆的避让舒适值。
在本实施例中，设定横向加速度阈值可以理解为预先设定的在避让过程中的最大横向加速度。避让舒适值可以理解为以数值形式体现的舒适度。
具体的，舒适性可由避让过程中最大横向加速度表示，根据避让轨迹方程求得实际避让过程中的最大横向加速度ay_max，结合预先设定的横向加速度阈值amax，根据确定当前车辆的避让舒适值Jcom。
c3)根据位置范围中遍历点的横向位置和最大横向位移确定当前车辆的避让安全值。
在本实施例中，最大横向位移为在避让过程中，在横向上能够移动的最大位移量，根据横向位置范围的最大值确定。横向位置可以理解为在横向位置范围内各个遍历点的位置。避让安全值可以理解为以数值形式体现的安全性。
具体的，安全性可由避让终点与目标车辆之间的横向位置表示，根据位置范围中遍历点的横向位置与目标行驶信息中目标车辆的位置确定当前车辆在避让终点(遍历点)与目标车辆之间的实际横向距离Δyfin。根据位置范围中最大横向位移与目标行驶信息中目标车辆的位置确定当前车辆与目标车辆在避让过程中的最大横向距离Δymax。根据确定当前车辆的避让舒适值Jsafe。
d3)根据避让效率、避让舒适值以及避让安全值，通过设定权重系数确定避让目标函数，并对避让目标函数进行轨迹寻优处理，确定当前车辆相对目标车辆的避让轨迹。
在本实施例中，设定权重系数可以理解为预先设定的结合驾驶员自身需求的权重，权重系数可调。避让目标函数可以理解为用于拟合避让轨迹的函数。
具体的，建立考虑避让效率、舒适性、安全性的目标函数，并为各项指标设置可调的权重系数，避让目标函数表示为J＝ω1Jeff+ω2Jcom+ω3Jsafe，式中ω1、ω2、ω3分别为避让效率、舒适性(舒适值)、安全性(安全值)分配的权重系数，满足以下条件：基于设定优化算法对目标函数进行寻优，选择一条最优的避障轨迹。其中，设定优化算法优选为鲸鱼优化算法，也可以是其他算法，本实施例对此不设限定。
S204、根据速度避让趋势和避让轨迹控制当前车辆进行避让。
在本实施例中，通过获取当前车辆的当前行驶信息、参考车辆的参考行驶信息以及目标车辆的目标行驶信息，其中，所述参考车辆为与所述当前车辆同车道的在前车辆；根据所述当前行驶信息中的当前车速、参考行驶信息中的参考距离以及所述目标行驶信息中的目标车速，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势；根据所述当前行驶信息中的当前车速和所述目标行驶信息中当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的避让轨迹。根据所述速度避让趋势和所述避让轨迹控制所述当前车辆进行避让。上述技术方案中，考虑当前车道前车，根据车头时距等指标判断自车当前的跟车状态，判断自车在避让过程中的车速变化；考虑大型车辆以及车道线对于避让终点的约束，确定轨迹规划终点的横纵向位置范围；建立考虑了避让效率、舒适性、安全性的目标函数，通过鲸鱼优化算法完成避让轨迹的寻优。本方案能够根据环境车辆的运动状态，做出更为合理的避让决策，保证了避让过程的安全性，同时在轨迹规划中增加了考虑效率、舒适性、安全性的目标函数，驾驶员可以通过调节权重的方式完成轨迹的选择，满足了不同驾驶员的需求。
实施例三
图6是本发明实施例三提供的一种车辆避让装置的结构示意图。如图6所示，该装置包括：
行驶信息获取模块31，用于获取当前车辆的当前行驶信息、参考车辆的参考行驶信息以及目标车辆的目标行驶信息，其中，所述参考车辆为与所述当前车辆同车道的在前车辆；
避让策略确定模块32，用于在当前满足车辆避让条件时，根据所述当前行驶信息、参考行驶信息以及所述目标行驶信息，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势和避让轨迹；
车辆避让控制模块33，用于根据所述速度避让趋势和所述避让轨迹控制所述当前车辆进行避让。
本技术方案采用的车辆避让装置，解决了避让轨迹精确性较低的问题，避免了在车辆避让过程中与其他正常行驶的车辆发生碰撞的风险，提高了车辆避让的安全性与精准性。
可选的，车辆避让装置，还包括：
距离范围判断模块，用于根据所述目标行驶信息中当前车辆与目标车辆之间的距离，判断当前是否满足预设的距离约束范围；
第一避让条件判断模块，用于若否，确定当前不满足车辆避让条件，控制所述当前车辆正常行驶；
第二避让条件判断模块，用于若是，确定当前满足车辆避让条件。
可选的，避让策略确定模块32，包括：
速度趋势确定子模块，用于根据所述当前行驶信息中的当前车速、参考行驶信息中的参考距离以及所述目标行驶信息中的目标车速，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势；
避让轨迹确定子模块，用于根据所述当前行驶信息中的当前车速和所述目标行驶信息中当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的避让轨迹。
可选的，速度趋势确定子模块，具体用于：
在所述当前行驶信息中的当前车速大于所述目标行驶信息中的目标车速时，根据所述当前车速与所述目标车速之间的正相对速度确定当前是否满足第一相对速度范围；
若是，根据所述当前车速和参考行驶信息中的参考距离判断所述当前车辆是否处于相对所述参考车辆的稳定跟驰状态；
当所述正相对速度满足第一相对速度范围且所述当前车辆相对所述参考车辆处于非稳定跟驰状态时，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势为加速避让；否则，为匀速避让。
可选的，速度趋势确定子模块，具体还用于：
在所述当前车速小于所述目标车速时，根据所述当前车速与所述目标车速之间的负相对速度确定当前是否满足第二相对速度范围；
若是，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势为减速避让；
若否，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势为匀速避让。
可选的，避让轨迹确定子模块，包括：
位置范围确定单元，用于根据所述当前行驶信息中的当前车速和所述目标行驶信息中当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系确定所述当前车辆避让终点的位置范围；
轨迹方程确定单元，用于以设定间隔距离遍历所述位置范围，确定所述位置范围内各遍历点，根据所述遍历点和所述当前行驶信息中的当前车速、当前位置、当前航向角以及当前横摆角速度，确定所述当前车辆在避让过程中的避让轨迹方程；
避让轨迹确定单元，用于根据所述位置范围和所述避让轨迹方程确定所述当前车辆相对所述目标车辆的避让轨迹。
可选的，位置范围确定单元，具体用于：
从预设的速度位移对照表中查找所述当前车速对应的初始纵向位移量；
根据所述初始纵向位移量及设定延伸量确定所述当前车辆避让终点的纵向位置范围；
根据所述目标距离信息中当前车辆与所述目标车辆之间的相对位置关系确定所述当前车辆避让终点的横向位置范围。
可选的，避让轨迹确定单元，具体用于：
根据所述位置范围中遍历点的纵向位置和最大纵向位移确定所述当前车辆的避让效率；
根据所述避让轨迹方程和设定横向加速度阈值确定所述当前车辆的避让舒适值；
根据所述位置范围中遍历点的横向位置和最大横向位移确定所述当前车辆的避让安全值；
根据所述避让效率、避让舒适值以及所述避让安全值，通过设定权重系数确定避让目标函数，并对所述避让目标函数进行轨迹寻优处理，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的避让轨迹。
本发明实施例所提供的车辆避让装置可执行本发明任意实施例所提供的车辆避让方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图7示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备40的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。所述电子设备40也可以包括具备处理运算能力的当前车辆。
如图7所示，电子设备40包括至少一个处理器41，以及与至少一个处理器41通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)42、随机访问存储器(RAM)43等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器41可以根据存储在只读存储器(ROM)42中的计算机程序或者从存储单元48加载到随机访问存储器(RAM)43中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 43中，还可存储电子设备40操作所需的各种程序和数据。处理器41、ROM 42以及RAM 43通过总线44彼此相连。输入/输出(I/O)接口45也连接至总线44。
电子设备40中的多个部件连接至I/O接口45，包括：输入单元46，例如键盘、鼠标等；输出单元47，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元48，例如磁盘、光盘等；以及通信单元49，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元49允许电子设备40通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器41可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器41的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器41执行上文所描述的各个方法和处理，例如车辆避让方法。
在一些实施例中，车辆避让方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元48。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 42和/或通信单元49而被载入和/或安装到电子设备40上。当计算机程序加载到RAM 43并由处理器41执行时，可以执行上文描述的车辆避让方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器41可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行车辆避让方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (11)

1.一种车辆避让方法，其特征在于，包括：
获取当前车辆的当前行驶信息、参考车辆的参考行驶信息以及目标车辆的目标行驶信息，其中，所述参考车辆为与所述当前车辆同车道的在前车辆；
在当前满足车辆避让条件时，根据所述当前行驶信息、参考行驶信息以及所述目标行驶信息，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势和避让轨迹；
根据所述速度避让趋势和所述避让轨迹控制所述当前车辆进行避让。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述目标行驶信息中当前车辆与目标车辆之间的距离，判断当前是否满足预设的距离约束范围；
若否，确定当前不满足车辆避让条件，控制所述当前车辆正常行驶；
若是，确定当前满足车辆避让条件。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前行驶信息、参考行驶信息以及所述目标行驶信息，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势和避让轨迹，包括：
根据所述当前行驶信息中的当前车速、参考行驶信息中的参考距离以及所述目标行驶信息中的目标车速，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势；
根据所述当前行驶信息中的当前车速和所述目标行驶信息中当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的避让轨迹。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前行驶信息中的当前车速、参考行驶信息中的参考距离以及所述目标行驶信息中的目标车速，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势，包括：
在所述当前行驶信息中的当前车速大于所述目标行驶信息中的目标车速时，根据所述当前车速与所述目标车速之间的正相对速度确定当前是否满足第一相对速度范围；
若是，根据所述当前车速和参考行驶信息中的参考距离判断所述当前车辆是否处于相对所述参考车辆的稳定跟驰状态；
当所述正相对速度满足第一相对速度范围且所述当前车辆相对所述参考车辆处于非稳定跟驰状态时，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势为加速避让；否则，为匀速避让。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述当前车速小于所述目标车速时，根据所述当前车速与所述目标车速之间的负相对速度确定当前是否满足第二相对速度范围；
若是，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势为减速避让；
若否，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势为匀速避让。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前行驶信息中的当前车速和所述目标行驶信息中当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的避让轨迹，包括：
根据所述当前行驶信息中的当前车速和所述目标行驶信息中当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系确定所述当前车辆避让终点的位置范围；
以设定间隔距离遍历所述位置范围，确定所述位置范围内各遍历点，根据所述遍历点和所述当前行驶信息中的当前车速、当前位置、当前航向角以及当前横摆角速度，确定所述当前车辆在避让过程中的避让轨迹方程；
根据所述位置范围和所述避让轨迹方程确定所述当前车辆相对所述目标车辆的避让轨迹。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前行驶信息中的当前车速和所述目标行驶信息中当前车辆与目标车辆之间的相对位置关系确定所述当前车辆避让终点的位置范围，包括：
从预设的速度位移对照表中查找所述当前车速对应的初始纵向位移量；
根据所述初始纵向位移量及设定延伸量确定所述当前车辆避让终点的纵向位置范围；
根据所述目标距离信息中当前车辆与所述目标车辆之间的相对位置关系确定所述当前车辆避让终点的横向位置范围。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置范围和所述避让轨迹方程确定所述当前车辆相对所述目标车辆的避让轨迹，包括：
根据所述位置范围中遍历点的纵向位置和最大纵向位移确定所述当前车辆的避让效率；
根据所述避让轨迹方程和设定横向加速度阈值确定所述当前车辆的避让舒适值；
根据所述位置范围中遍历点的横向位置和最大横向位移确定所述当前车辆的避让安全值；
根据所述避让效率、避让舒适值以及所述避让安全值，通过设定权重系数确定避让目标函数，并对所述避让目标函数进行轨迹寻优处理，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的避让轨迹。
9.一种车辆避让装置，其特征在于，包括：
行驶信息获取模块，用于获取当前车辆的当前行驶信息、参考车辆的参考行驶信息以及目标车辆的目标行驶信息，其中，所述参考车辆为与所述当前车辆同车道的在前车辆；
避让策略确定模块，用于在当前满足车辆避让条件时，根据所述当前行驶信息、参考行驶信息以及所述目标行驶信息，确定所述当前车辆相对所述目标车辆的速度避让趋势和避让轨迹；
车辆避让控制模块，用于根据所述速度避让趋势和所述避让轨迹控制所述当前车辆进行避让。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-8中任一项所述的一种车辆避让方法。
11.一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存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的一种车辆避让方法。
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