CN119749552B - 一种领航辅助的自动变道控制方法、装置及电子设备 - Google Patents

一种领航辅助的自动变道控制方法、装置及电子设备

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Abstract

本申请涉及一种领航辅助的自动变道控制方法、装置及电子设备，属于智能驾驶辅助技术领域，控制方法包括：依据自车行驶数据、目标车辆行驶数据和车距得到最小变道加速度，依据自车行驶数据、目标车辆行驶数据和车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度，依据最小变道加速度和舒适变道加速度控制自车抑制变道或以最小变道加速度执行变道操作，在保证自动变道安全性的同时减少驾乘人员的不适，有效提高了乘驾人员的乘坐体验。

Description

一种领航辅助的自动变道控制方法、装置及电子设备
技术领域
本申请涉及智能驾驶辅助技术领域，特别是涉及一种领航辅助的自动变道控制方法、装置及电子设备。
背景技术
现如今，在智驾越来越卷的行业状态下，很多主机厂或智驾方案厂商都在做L2+的智驾领航辅助功能，其中除了最基础的车道保持、自适应巡航功能，比较重要的就是自动变道功能，自动变道包含了拨杆变道、导航变道、超车变道等。
自动变道是一个非常有安全风险的动作，特别是在城区通行时，需要保证通行效率，更要保证行车安全；一旦自车变道发生故事，大概率就是自车的全责；现有自动变道的方法中一般是通过车距、车速和加速度得到能自车的变道加速度，进而通过自车变道加速度进行变道操作，而变道加速度大小直接影响驾乘人员的舒适性，在一味的追求变道不考虑舒适性情况下，容易以过大的变道加速度进行变道，造成驾乘人员使用体验差。
发明内容
为此，本发明提供了一种领航辅助的自动变道控制方法、装置及电子设备，以解决现有技术中变道不考虑舒适性，容易以过大的变道加速度进行变道，造成的驾乘人员使用体验差问题。
第一方面，提供了一种领航辅助的自动变道控制方法，所述方法包括：
获取自车行驶数据、目标车辆行驶数据和自车与目标车辆的车距；所述行驶数据至少包括车速和加速度；所述目标车辆为目标车道的后方车辆；
依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距得到最小变道加速度；
依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度；
依据所述最小变道加速度和所述舒适变道加速度控制自车抑制变道或以所述最小变道加速度执行变道操作。
进一步地，所述依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距得到最小变道加速度，包括：
依据变道加速度公式得到最小变道加速度，所述变道加速度公式为：
其中，a1为最小变道加速度；a2为目标车辆的加速度；v1为自车的车速；v2为目标车辆的车速；S为自车与目标车辆的车距。
进一步地，在依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度之前，所述方法包括：
获取所述自车的车辆型号；
依据所述车辆型号获取不同路况下的变道数据；所述变道数据包括本车车速、目标车道后车车速、目标车道后车加速度、本车与后车车距和本车变道加速度；
将所述变道数据中所述本车变道加速度大于预设加速度上限的对应数据清除后得到变道数据集；
将所述变道数据集以预设比例划分为训练集和测试集；
创建初始路径分析模型；
通过所述训练集和所述测试集依次对初始路径分析模型进行训练和验证得到所述变道加速模型。
进一步地，所述依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度，包括：
将所述目标车辆的加速度、自车的车速、目标车辆的车速和自车与目标车辆的车距输入到所述变道加速模型得到所述舒适变道加速度。
进一步地，所述方法还包括：将每次执行所述自动变道控制方法得到所述最小变道加速度以及相应行驶数据加入所述变道数据集，以便持续训练和验证所述变道加速模型。
进一步地，所述依据所述最小变道加速度和所述舒适变道加速度控制自车抑制变道或以所述最小变道加速度执行变道操作，包括：
若所述最小变道加速度大于所述舒适变道加速度，则抑制自车变道操作；
若所述最小变道加速度小于或等于所述舒适变道加速度，则控制自车以所述最小变道加速度变道。
进一步地，在依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距得到最小变道加速度，所述方法还包括：
若所述自车行驶数据中自车车速大于等于所述目标车辆行驶数据中目标车辆车速，且所述目标车辆行驶数据中目标车辆加速度小于等于0，则控制自车以自车车速执行变道操作；
结束本次自动变道控制。
第二方面，提供了一种领航辅助的自动变道控制装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取自车行驶数据、目标车辆行驶数据和自车与目标车辆的车距；所述行驶数据至少包括车速和加速度；所述目标车辆为目标车道的后方车辆；
变道加速度模块，用于依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距得到最小变道加速度；
还用于依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度；
变道控制模块，用于依据所述最小变道加速度和所述舒适变道加速度控制自车抑制变道或以所述最小变道加速度执行变道操作。
第三方面，提供了一种电子设备，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指令，所述指令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上述任一所述领航辅助的自动变道控制方法。
本发明采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
提供了一种领航辅助的自动变道控制方法、装置及电子设备，依据自车行驶数据、目标车辆行驶数据和车距得到最小变道加速度，依据自车行驶数据、目标车辆行驶数据和车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度，依据最小变道加速度和舒适变道加速度控制自车抑制变道或以最小变道加速度执行变道操作，在保证自动变道安全性的同时减少驾乘人员的不适，有效提高了乘驾人员的乘坐体验。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明一示例性实施例示出的一种领航辅助的自动变道控制方法的流程图；
图2是本发明另一示例性实施例示出的一种领航辅助的自动变道控制方法的流程图；
图3是本发明一示例性实施例示出的一种领航辅助的自动变道控制装置的示意框图；
图4是本发明一示例性实施例示出的一种电子设备的示意框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
自动变道是一个非常有安全风险的动作，特别是在城区通行时，需要保证通行效率，更要保证行车安全；一旦自车变道发生故事，大概率就是自车的全责；所以，自动变道功能的安全性是一个必须要重视的内容，现有技术中变道不考虑舒适性，容易以过大的变道加速度进行变道，使驾乘人员使用体验差。
本申请实施例，提供了一种领航辅助的自动变道控制方法、装置及电子设备，由智驾控制器对目标车道进行路况检测，收集路况数据，进行模型训练，得出自车变道加速模型；应用在使用城市领航功能发起自动变道时，控制车辆进行变道或抑制变道的方案，保证自动变道的舒适性以及安全性。
下面通过具体的实施例对本申请中方法及装置进行说明。
请参阅图1，图1是本发明一示例性实施例示出的一种领航辅助的自动变道控制方法的流程图，参见图1，该方法包括：
步骤S11、获取自车行驶数据、目标车辆行驶数据和自车与目标车辆的车距；
步骤S12、依据自车行驶数据、目标车辆行驶数据和车距得到最小变道加速度；
步骤S13、依据自车行驶数据、目标车辆行驶数据和车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度；
步骤S14、依据最小变道加速度和舒适变道加速度控制自车抑制变道或以最小变道加速度执行变道操作。
需要说明的是，本实施例提供的技术方案在具体实践中可以以小程序的形式添加到现有智驾系统中，或者也可以以独立的应用程序的形式，对外提供接口以完成自动变道功能；适用的场景包括但不限于：智能驾驶辅助、领航辅助和自动变道。
具体地，行驶数据至少包括车速和加速度；目标车辆为目标车道的后方车辆；在步骤S12之前，若自车行驶数据中自车车速大于等于目标车辆行驶数据中目标车辆车速，且目标车辆行驶数据中目标车辆加速度小于等于0，则控制自车以自车车速执行变道操作；结束本次自动变道控制。
可以理解的是，本实施例提供控制方法，依据自车行驶数据、目标车辆行驶数据和车距得到最小变道加速度，依据自车行驶数据、目标车辆行驶数据和车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度，依据最小变道加速度和舒适变道加速度控制自车抑制变道或以最小变道加速度执行变道操作，在保证自动变道安全性的同时减少驾乘人员的不适，有效提高了乘驾人员的乘坐体验。
在具体实践中，步骤S11“获取自车行驶数据、目标车辆行驶数据和自车与目标车辆的车距”包括：获取当前时刻自车的车速，以及目标车辆的车速、加速度，以及两车的车距。
在具体实践中，步骤S12“依据自车行驶数据、目标车辆行驶数据和车距得到最小变道加速度”包括：依据变道加速度公式得到最小变道加速度，变道加速度公式为：其中，a1为最小变道加速度；a2为目标车辆的加速度；v1为自车的车速；v2为目标车辆的车速；S为自车与目标车辆的车距。
需要说明的是，自车在发起变道时，目标车道满足变道空间，且目标车道有后车正常行驶，可建立公式：[v2+a2t-(v1+a1t)]·t≤S-Smin，其中，自车车速v1，纵向加速度a1，目标车道后车车速v2，纵向加速度a2；车辆变道时间t，取t＝3s；车辆变道时与目标车道后车的纵向距离称为变道空间S，设置Smin＝v1×1.5；公式变换后得到变道加速度公式为：
在具体实践中，在步骤S13之前，需要先训练完成变道加速模型，具体过程为：获取自车的车辆型号；依据车辆型号获取不同路况下的变道数据；变道数据包括本车车速、目标车道后车车速、目标车道后车加速度、本车与后车车距和本车变道加速度；将变道数据中本车变道加速度大于预设加速度上限的对应数据清除后得到变道数据集；将变道数据集以预设比例划分为训练集和测试集；创建初始路径分析模型；通过训练集和测试集依次对初始路径分析模型进行训练和验证得到变道加速模型。
需要说明的是，预设加速度上限可以依据多次试验得到，一般设置为1m/s2；预设比例一般为训练集占70％，测试集占30％；验证一致性要达到90％后整个训练完成得到变道加速模型。
具体地，初始路径分析模型可以为基于最大似然法的路径分析模型。
在具体实践中，步骤S13中“依据自车行驶数据、目标车辆行驶数据和车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度”包括：将目标车辆的加速度、自车的车速、目标车辆的车速和自车与目标车辆的车距输入到变道加速模型得到舒适变道加速度。
在具体实践中，将每次执行自动变道控制方法得到最小变道加速度以及相应行驶数据加入变道数据集，以便持续训练和验证变道加速模型。
在具体实践中，步骤S14中“依据最小变道加速度和舒适变道加速度控制自车抑制变道或以最小变道加速度执行变道操作”包括：若最小变道加速度大于舒适变道加速度，则抑制自车变道操作；若最小变道加速度小于或等于舒适变道加速度，则控制自车以最小变道加速度变道。
需要说明的是，本次抑制自车变道操作后经过一定时长后才能继续自动变道控制，该时长由路况确定，路况需要变道时该时长缩短。
在一个具体实施例中，请参阅图2，图2是本发明另一示例性实施例示出的一种领航辅助的自动变道控制方法的流程图，参见图2，方法包括：在车辆未使用领航辅助功能时，每次驾驶员发起自动变道的相关行驶数据均保存后用于自车变道加速度模型训练，相关行驶数据包含：与目标车道后车距离、目标车道后车速度、加速度、自车速度、自车变道时加速度，将训练好的自车变道加速度模型部署到车载智驾系统中；当车辆使用领航辅助功能时，车载智驾系统的智驾控制器发起自动变道，获取目标车道的路况，即，获取自车车速v1、目标车道后车的车速v2和加速度a2；若v1≥v2，且a2≤0，则直接以v1速度稳速变道；若v1＜v2或a2＞0；则通过变道加速度公式计算得到最小变道加速度a1；将v1、v2、a2输入到车载智驾系统的自车变道加速度模型中得出舒适变道加速度a舒适；若a1≤a舒适，则以a1进行变道操作；若a1＞a舒适，则抑制自动变道。
请参阅图3，图3是本发明一示例性实施例示出的一种领航辅助的自动变道控制装置的示意框图，参见图3，领航辅助的自动变道控制装置100包括：
获取模块101，用于获取自车行驶数据、目标车辆行驶数据和自车与目标车辆的车距；行驶数据至少包括车速和加速度；目标车辆为目标车道的后方车辆；
变道加速度模块102，用于依据自车行驶数据、目标车辆行驶数据和车距得到最小变道加速度；
还用于依据自车行驶数据、目标车辆行驶数据和车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度；
变道控制模块103，用于依据最小变道加速度和舒适变道加速度控制自车抑制变道或以最小变道加速度执行变道操作。
需要说明的是，本实施例提供的技术方案在具体实践中可以适用的场景包括但不限于：智能驾驶辅助、领航辅助和自动变道。
可以理解的是，本实施例提供的装置，依据自车行驶数据、目标车辆行驶数据和车距得到最小变道加速度，依据自车行驶数据、目标车辆行驶数据和车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度，依据最小变道加速度和舒适变道加速度控制自车抑制变道或以最小变道加速度执行变道操作，在保证自动变道安全性的同时减少驾乘人员的不适，有效提高了乘驾人员的乘坐体验。
在具体实践中，该装置还包括：直接变道模块，用于若自车行驶数据中自车车速大于等于目标车辆行驶数据中目标车辆车速，且目标车辆行驶数据中目标车辆加速度小于等于0，则控制自车以自车车速执行变道操作；结束本次自动变道控制。
请参阅图4，图4是本发明一示例性实施例示出的一种电子设备的示意框图，参见图4，电子设备200，包括：
至少一个处理器202；以及
与至少一个处理器202通信连接的存储器201；其中，
存储器201存储有可被至少一个处理器202执行的指令，指令被至少一个处理器202执行，以使至少一个处理器202能够执行上述任一领航辅助的自动变道控制方法。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种领航辅助的自动变道控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取自车行驶数据、目标车辆行驶数据和自车与目标车辆的车距；所述行驶数据至少包括车速和加速度；所述目标车辆为目标车道的后方车辆；
依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距得到最小变道加速度；
依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度；
依据所述最小变道加速度和所述舒适变道加速度控制自车抑制变道或以所述最小变道加速度执行变道操作；
在依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度之前，所述方法包括：获取所述自车的车辆型号；依据所述车辆型号获取不同路况下的变道数据；所述变道数据包括本车车速、目标车道后车车速、目标车道后车加速度、本车与后车车距和本车变道加速度；将所述变道数据中所述本车变道加速度大于预设加速度上限的对应数据清除后得到变道数据集；将所述变道数据集以预设比例划分为训练集和测试集；创建初始路径分析模型；通过所述训练集和所述测试集依次对初始路径分析模型进行训练和验证得到所述变道加速模型。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度，包括：
将所述目标车辆的加速度、自车的车速、目标车辆的车速和自车与目标车辆的车距输入到所述变道加速模型得到所述舒适变道加速度。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
将每次执行所述自动变道控制方法得到所述最小变道加速度以及相应行驶数据加入所述变道数据集，以便持续训练和验证所述变道加速模型。
4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述依据所述最小变道加速度和所述舒适变道加速度控制自车抑制变道或以所述最小变道加速度执行变道操作，包括：
若所述最小变道加速度大于所述舒适变道加速度，则抑制自车变道操作；
若所述最小变道加速度小于或等于所述舒适变道加速度，则控制自车以所述最小变道加速度变道。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距得到最小变道加速度之前，所述方法还包括：
若所述自车行驶数据中自车车速大于等于所述目标车辆行驶数据中目标车辆车速，且所述目标车辆行驶数据中目标车辆加速度小于等于0，则控制自车以自车车速执行变道操作；
结束本次自动变道控制。
6.一种领航辅助的自动变道控制装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取自车行驶数据、目标车辆行驶数据和自车与目标车辆的车距；所述行驶数据至少包括车速和加速度；所述目标车辆为目标车道的后方车辆；
变道加速度模块，用于依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距得到最小变道加速度；获取所述自车的车辆型号；依据所述车辆型号获取不同路况下的变道数据；所述变道数据包括本车车速、目标车道后车车速、目标车道后车加速度、本车与后车车距和本车变道加速度；将所述变道数据中所述本车变道加速度大于预设加速度上限的对应数据清除后得到变道数据集；将所述变道数据集以预设比例划分为训练集和测试集；创建初始路径分析模型；通过所述训练集和所述测试集依次对初始路径分析模型进行训练和验证得到变道加速模型；
还用于依据所述自车行驶数据、所述目标车辆行驶数据和所述车距通过变道加速模型得到舒适变道加速度；
变道控制模块，用于依据所述最小变道加速度和所述舒适变道加速度控制自车抑制变道或以所述最小变道加速度执行变道操作。
7.根据权利要求6所述的控制装置，在所述变道加速度模块之前，所述装置还包括：
直接变道模块，用于若所述自车行驶数据中自车车速大于等于所述目标车辆行驶数据中目标车辆车速，且所述目标车辆行驶数据中目标车辆加速度小于等于0，则控制自车以自车车速执行变道操作；
结束本次自动变道控制。
8.一种电子设备，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指令，所述指令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1-5中任一项所述领航辅助的自动变道控制方法。
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