RU2800838C2 - Method for calculation of vehicle lateral position - Google Patents
Method for calculation of vehicle lateral position Download PDFInfo
- Publication number
- RU2800838C2 RU2800838C2 RU2021138152A RU2021138152A RU2800838C2 RU 2800838 C2 RU2800838 C2 RU 2800838C2 RU 2021138152 A RU2021138152 A RU 2021138152A RU 2021138152 A RU2021138152 A RU 2021138152A RU 2800838 C2 RU2800838 C2 RU 2800838C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vehicle
- lateral position
- lane
- vehicles
- theoretical
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Изобретение относится к способу вычисления бокового положения автотранспортного средства, в частности, автономного транспортного средства. Изобретение относится также к автотранспортному средству, в частности, автономному транспортному средству, содержащему средства для осуществления такого способа вычисления бокового положения.The invention relates to a method for calculating the lateral position of a motor vehicle, in particular an autonomous vehicle. The invention also relates to a motor vehicle, in particular an autonomous vehicle, comprising means for carrying out such a lateral position calculation method.
Уровень техникиState of the art
Автономные транспортные средства оснащены средствами отслеживания окружающей среды транспортного средства и сервоуправляемым рулевым устройством. В частности, средства отслеживания выполнены с возможностью идентифицировать полосу движения, на которой находится транспортное средство. Вычислительное устройство, соединенное одновременно со средствами отслеживания и с рулевым устройством, может управлять рулевым устройством таким образом, чтобы транспортное средство держалось в центре полосы движения. В этой связи известны системы обеспечения центровки на полосе, называемые также английским выражением “Lane Centering Assist” или LCA. Такие системы регламентируются предписаниями, представленными в регламенте №R79 Европейской экономической комиссии ООН.Autonomous vehicles are equipped with vehicle environment tracking and servo steering. In particular, the trackers are configured to identify the lane in which the vehicle is located. The computing device, connected simultaneously with the tracking means and with the steering device, can control the steering device in such a way that the vehicle is kept in the center of the lane. In this regard, lane centering systems are known, also called the English expression "Lane Centering Assist" or LCA. Such systems are regulated by the regulations presented in regulation No. R79 of the United Nations Economic Commission for Europe.
Однако известные системы обеспечения центровки на полосе не позиционируют автономное транспортное средство естественным образом. Боковое положение транспортного средства на полосе движения не соответствует положению, которое выбрал бы водитель, если бы он мог сам контролировать рулевое устройство. Таким образом, автономное транспортное средство не сливается с потоком движения, и могут увеличиться риски столкновения с другими транспортными средствами или объектами. В частности, известные системы обеспечения центровки на полосе не позволяют оптимизировать безопасные боковые расстояния с другими транспортными средствами или препятствиями. В ситуации дорожной пробки известные системы не позволяют также сместить транспортное средство в боковом направлении, чтобы оставить достаточно места для мотоцикла или спецтранспорта, которые проезжают вдоль ряда транспортных средств.However, known lane alignment systems do not naturally position an autonomous vehicle. The lateral position of the vehicle in the lane does not correspond to the position that the driver would choose if he could control the steering device himself. Thus, the autonomous vehicle does not merge with the traffic flow, and the risks of collision with other vehicles or objects may increase. In particular, known lane alignment systems do not allow the optimization of safe lateral distances with other vehicles or obstacles. In a traffic jam situation, the known systems also do not allow the vehicle to be shifted laterally to leave enough space for a motorcycle or special vehicles that pass along the line of vehicles.
Описание изобретенияDescription of the invention
Изобретение призвано предложить способ вычисления бокового положения автотранспортного средства, позволяющий преодолеть вышеупомянутые недостатки и усовершенствующий известные способы.The invention aims to provide a method for calculating the lateral position of a motor vehicle that overcomes the aforementioned disadvantages and improves the known methods.
В частности, первым объектом изобретения является способ, позволяющий вычислять боковое положение транспортного средства, которое является надежным и безопасным.In particular, the first object of the invention is a method for calculating a lateral position of a vehicle that is reliable and safe.
Вторым объектом изобретения является решение, представляющее собой способ, позволяющий вычислять боковое положение транспортного средства, которое облегчает движение других пользователей дороги.The second object of the invention is a solution, which is a method for calculating the lateral position of the vehicle, which facilitates the movement of other road users.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Изобретение относится к способу вычисления бокового положения данного автотранспортного средства на полосе движения, при этом способ содержит:The invention relates to a method for calculating the lateral position of a given vehicle in a traffic lane, the method comprising:
- первый этап вычисления первого теоретического бокового положения данного транспортного средства на указанной полосе движения в зависимости от бокового положения на указанной полосе движения транспортных средств, находящихся спереди данного транспортного средства, и/или транспортных средств, следующих сзади данного транспортного средства, и/или- the first step of calculating the first theoretical lateral position of a given vehicle in a specified lane depending on the lateral position in a specified lane of vehicles in front of this vehicle and/or vehicles following behind this vehicle, and/or
- второй этап вычисления второго теоретического бокового положения данного транспортного средства на указанной полосе движения в зависимости от положения транспортных средств на полосах движения, смежных с указанной полосой движения,- the second step of calculating the second theoretical lateral position of the given vehicle on the specified lane, depending on the position of the vehicles on the lanes adjacent to the specified lane,
- третий этап вычисления третьего теоретического бокового положения данного транспортного средства на указанной полосе движения в зависимости от статичных препятствий, обнаруживаемых на боковых сторонах указанной полосы движения,- the third step of calculating the third theoretical lateral position of this vehicle on the specified lane depending on the static obstacles detected on the sides of the specified lane,
- четвертый этап вычисления бокового положения данного транспортного средства при помощи средневзвешенного первого бокового положения, второго бокового положения и третьего бокового положения.- the fourth step of calculating the lateral position of the given vehicle using the weighted average of the first lateral position, the second lateral position and the third lateral position.
Первый этап вычисления может содержать подэтап вычисления средневзвешенного боковых положений предшествующих транспортных средств и/или транспортных средств, следующих сзади на указанной полосе движения, при этом весовые коэффициенты каждого бокового положения являются функцией продольного расстояния, отделяющего данное транспортное средство от рассматриваемого транспортного средства спереди и/или от рассматриваемого транспортного средства сзади, и функцией скорости рассматриваемого предшествующего транспортного средства и/или рассматриваемого следующего сзади транспортного средства.The first calculation step may comprise a sub-step of calculating the weighted average lateral positions of preceding vehicles and/or vehicles following behind in the indicated lane, wherein the weighting factors of each lateral position are a function of the longitudinal distance separating the given vehicle from the considered vehicle in front and/or from the vehicle under consideration at the rear, and as a function of the speed of the preceding vehicle under consideration and/or the following vehicle under consideration.
Второй этап вычисления может содержать:The second stage of the calculation may include:
- подэтап вычисления теоретического безопасного коридора с двух сторон от разделительной линии, при этом разделительная линия расположена между полосой движения данного транспортного средства и полосой движения, смежной с полосой движения данного транспортного средства,- the sub-step of calculating the theoretical safe corridor on both sides of the dividing line, while the dividing line is located between the lane of the given vehicle and the lane adjacent to the lane of the given vehicle,
- подэтап обнаружения присутствия транспортного средства в безопасном коридоре,- a sub-step of detecting the presence of a vehicle in a safe corridor,
- подэтап вычисления второго теоретического бокового положения в зависимости от расстояния, отделяющего данное транспортное средство от транспортного средства, обнаруженного в указанном безопасном коридоре, и в зависимости от скорости транспортного средства, обнаруженного в указанном безопасном коридоре.- a sub-step of calculating the second theoretical lateral position depending on the distance separating the given vehicle from the vehicle detected in the specified safe corridor and depending on the speed of the vehicle detected in the specified safe corridor.
Способ вычисления может содержать первое условие исполнения способа вычисления, при этом первое условие исполнения соблюдается:The calculation method may comprise a first execution condition for the calculation method, wherein the first execution condition is met:
- если разделительные линии полосы движения данного транспортного средства обнаружены данным транспортным средством, и- if the dividing lines of the traffic lane of this vehicle are detected by this vehicle, and
- если кривизна полосы движения данного транспортного средства меньше или равна заранее определенному порогу.- if the lane curvature of the given vehicle is less than or equal to a predetermined threshold.
Способ вычисления может содержать второе условие исполнения первого этапа вычисления, при этом второе условие исполнения соблюдается:The calculation method may comprise a second execution condition for the first calculation step, wherein the second execution condition is met:
- если обнаружено по меньшей мере первое транспортное средство спереди данного транспортного средства,- if at least the first vehicle is detected in front of this vehicle,
- если обнаружено по меньшей мере второе транспортное средство спереди или сзади данного транспортного средства, и- if at least a second vehicle is detected in front of or behind this vehicle, and
- не активирован ни один мигающий сигнал данного транспортного средства.- no blinking signal of this vehicle is activated.
Четвертый этап вычисления может содержать:The fourth stage of the calculation may include:
- подэтап обнаружения условий движения данного транспортного средства, и- a sub-step of detecting the driving conditions of a given vehicle, and
- подэтап вычисления весового коэффициента первого теоретического бокового положения, весового коэффициента второго теоретического бокового положения и весового коэффициента третьего теоретического бокового положения в зависимости от обнаруженных условий движения данного транспортного средства.- a sub-step of calculating a first theoretical lateral position weight, a second theoretical lateral position weight, and a third theoretical lateral position weight depending on the detected driving conditions of the vehicle.
Четвертый этап вычисления может содержать:The fourth stage of the calculation may include:
- подэтап ограничения отклонения между теоретическим боковым положением данного транспортного средства и теоретической центральной линией полосы движения данного транспортного средства, и/или- a sub-step of limiting the deviation between the theoretical lateral position of the given vehicle and the theoretical center line of the lane of the given vehicle, and/or
- подэтап ограничения изменения во времени теоретического бокового положения данного транспортного средства.- a sub-step of limiting the change in time of the theoretical lateral position of the given vehicle.
Способ вычисления может содержать:The calculation method may include:
- пятый этап автономного управления рулевым устройством данного транспортного средства, чтобы заставить данное транспортное средство занять теоретическое боковое положение, вычисленное в ходе четвертого этапа,- the fifth stage of autonomous control of the steering device of this vehicle, in order to make this vehicle take the theoretical lateral position calculated during the fourth stage,
- шестой этап выведения на экран данного транспортного средства визуальной индикации относительного положения данного транспортного средства относительно теоретической центральной линии полосы движения данного транспортного средства.- the sixth stage of displaying on the screen of this vehicle a visual indication of the relative position of this vehicle relative to the theoretical center line of the lane of this vehicle.
Объектом изобретения является также компьютерный программный продукт, содержащий командные коды программы, записанные на носителе, считываемом компьютером, для осуществления этапов вышеупомянутого способа, когда указанная программа работает на компьютере. Объектом изобретения является также компьютерный программный продукт, загружаемый дистанционно из сети связи и/или записанный на носителе данных, считываемом компьютером, и/или исполняемый компьютером, при этом программный продукт содержит команды, которые при исполнении программы компьютером позволяют ему осуществлять вышеупомянутый способ.The subject of the invention is also a computer program product containing command codes of a program recorded on a computer-readable medium for carrying out the steps of the aforementioned method when said program is running on the computer. The object of the invention is also a computer program product downloadable remotely from a communication network and/or recorded on a data carrier readable by a computer and/or executable by a computer, wherein the software product contains instructions that, when the program is executed by the computer, allow it to carry out the above method.
Объектом изобретения является также носитель записи данных, считываемый компьютером, на котором записана компьютерная программа, содержащая командные коды программы осуществления вышеупомянутого способа, или носитель записи, считываемый компьютером и содержащий команды, которые при исполнении программы компьютером позволяют ему осуществлять вышеупомянутый способ.The subject of the invention is also a computer-readable data recording medium on which a computer program is recorded containing the command codes of the program for implementing the aforementioned method, or a computer-readable recording medium containing instructions that, when the program is executed by the computer, allows it to carry out the aforementioned method.
Объектом изобретения является также сигнал носителя данных, содержащий вышеупомянутый компьютерный программный продукт.The subject of the invention is also a data carrier signal containing the aforementioned computer program product.
Объектом изобретения является также рулевая система, содержащая вычислительное устройство, рулевое устройство, управляемое вычислительным устройством, и средства отслеживания окружающей среды, при этом средства отслеживания соединены с вычислительным устройством, при этом вычислительное устройство выполнено с возможностью осуществления вышеупомянутого способа вычисления.The subject of the invention is also a steering system comprising a computing device, a steering device controlled by the computing device, and environmental tracking means, wherein the tracking means are connected to the computing device, wherein the computing device is configured to implement the above calculation method.
Объектом изобретения является также автотранспортное средство, в частности, автономное транспортное средство, содержащее вычислительное устройство, рулевое устройство, управляемое вычислительным устройством, и средства отслеживания окружающей среды транспортного средства, при этом средства отслеживания соединены с вычислительным устройством, при этом вычислительное устройство выполнено с возможностью осуществления вышеупомянутого способа вычисления.The object of the invention is also a motor vehicle, in particular, an autonomous vehicle, containing a computing device, a steering device controlled by a computing device, and means for tracking the environment of the vehicle, while the tracking means are connected to a computing device, while the computing device is configured to implement the above calculation method.
Описание чертежейDescription of drawings
Эти объекты, отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут подробно описаны в нижеследующем описании частного варианта выполнения, представленного в качестве не ограничительного примеры со ссылками на прилагаемые фигуры, на которых:These objects, features and advantages of the present invention will be described in detail in the following description of a particular embodiment, presented as a non-limiting example with reference to the accompanying figures, in which:
Фиг. 1 - схематичный вид автотранспортного средства согласно варианту выполнения изобретения.Fig. 1 is a schematic view of a motor vehicle according to an embodiment of the invention.
Фиг. 2 - схематичный вид сверху дороги, содержащей три полосы движения, по который движутся заявленное транспортное средство и окружающие его транспортные средства.Fig. 2 is a schematic plan view of a three-lane road on which the claimed vehicle and surrounding vehicles travel.
Фиг. 3 - блок-схема способа вычисления бокового положения согласно варианту выполнения изобретения.Fig. 3 is a flowchart of a method for calculating a lateral position according to an embodiment of the invention.
Фиг. 4 - схематичный вид сверху первого примера ситуации вождения.Fig. 4 is a schematic plan view of a first example of a driving situation.
Фиг. 5 - схематичный вид сверху второго примера ситуации вождения.Fig. 5 is a schematic plan view of a second example of a driving situation.
Фиг. 6 - схематичный вид сверху третьего примера ситуации вождения.Fig. 6 is a schematic plan view of a third example of a driving situation.
Фиг. 7 - схематичный вид сверху четвертого примера ситуации вождения.Fig. 7 is a schematic plan view of a fourth example of a driving situation.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
На фиг. 1 схематично показано автотранспортное средство 1 согласно варианту выполнения изобретения. Транспортное средство 1 может быть любым. В частности, оно может быть легковым автомобилем, коммерческим транспортным средством, грузовиком или автобусом. Транспортное средство 1 содержит два передних колеса 2f, два задних колеса 2r, рулевое устройство 3, соединенное с двумя передними колесами 2f. Два передних колеса 2f являются управляемыми колесами. Их ориентацией управляет рулевая система. Рулевая система содержит, в частности, рулевое устройство 3 и средства отслеживания окружающей среды транспортного средства. Эти средства отслеживания представляют собой датчики 4 типа ADAS. Эти датчики могут быть, например, ультразвуковыми датчиками, камерами или радарами. Она выполнены с возможностью обнаруживать объекты или другие транспортные средства, расположенные вокруг транспортного средства 1. Согласно представленному варианту выполнения, транспортное средство содержит шесть датчиков 4, из которых пять радарных датчиков расположены в четырех углах транспортного средства и один спереди по существу посередине транспортного средства, а также камеру, выполненную с возможностью наблюдения дороги, в частности, спереди транспортного средства 1. В варианте датчики 4 могут быть выполнены в другом количестве и могут быть расположены в других местах на транспортном средстве 1.In FIG. 1 schematically shows a
Рулевая система содержит также вычислительное устройство 5 или электронный блок управления. В частности, вычислительное устройство 5 содержит память 51, микропроцессор 52 и интерфейс 53 ввода/вывода. При помощи своего интерфейса 53 вычислительное устройство соединено с датчиками 4, чтобы получать на входе сигналы от этих датчиков. При помощи своего интерфейса 53 вычислительное устройство 5 соединено также с рулевым устройством 4, чтобы передавать в рулевое устройство 3 команды ориентации управляемых колес 2f. Наконец, транспортное средство 1 содержит также приборную панель, оснащенную экраном 6. Экран 6 соединен с вычислительным устройством 5 и может отображать информацию, передаваемую вычислительным устройством для пользователя транспортного средства 1. Память 51 является носителем записи данных, на котором записана компьютерная программа, содержащая командные коды программы для осуществления способы вычисления бокового положения транспортного средства 1 согласно варианту выполнения изобретения. Микропроцессор 52 выполнен с возможностью исполнять командные коды, записанные в памяти 51.The steering system also contains a
Транспортное средство 1 является автономным транспортным средством. В частности, рулевое устройство 3, взаимодействующее с вычислительным устройством 5 и датчиками 4, может автономно контролировать ориентацию управляемых колес 21 транспортного средства. Таким образом, транспортное средство может перемещаться без пассажиров на борту или с пассажирами, не контролирующими напрямую траекторию транспортного средства.
Транспортное средство 1 может двигаться по дороге, занимаемой другими транспортными средствами. В частности, на фиг. 2 показано транспортное средство 1, называемое также данным транспортным средством, на дороге, содержащей три полосы движения L1, L2, L3. Термин «данное» является исключительно отличительным термином, позволяющим отличать транспортное средство 1 от транспортных средств, окружающих транспортное средство 1. Три полосы движения расположены смежно друг с другом. Три полосы движения идентифицированы и разделены разделительными линиями D1, D2, D3, D4, например, в виде линий белого цвета или желтого цвета, сплошных или прерывистых. Такие разделительные линии могут быть нанесены краской на дорожное покрытие и могут иметь по существу постоянную ширину. Транспортные средства могут менять полосу движения или, иначе говоря, менять ряд и двигаться через разделительные линии. Направление движения по трем полосам движения показано вектором Х. По полосам движения L1, L2, L3 могут также двигаться другие транспортные средства V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9, V10, V11, V12. Транспортные средства V1, V2, V3 и V4 движутся по левой полосе движения L1. Транспортные средства V5, V6, V7 и V8 движутся по центральной полосе движения L2. В частности, транспортные средства V5 и V6 расположены сзади данного транспортного средства, а транспортные средства V7 и V8 расположены спереди данного транспортного средства. Иначе говоря, транспортные средства V5 и V6 следуют за данным транспортным средством, а транспортные средства V7 и V8 предшествуют данному транспортному средству. Таким образом, следующие и предшествующие транспортные средства движутся по той же полосе движения, что и данное транспортное средство. Наконец, транспортные средства V9, V10, V11 и V12 движутся по правой полосе движения L3. Транспортные средства V1-V12 являются транспортными средствами, которые могут быть обнаружены датчиками 4 транспортного средства. Хотя на фиг. 2 эти транспортные средства показаны в виде прямоугольников одинакового размера, в реальности они могут быть любыми и могут иметь любые размеры. Они могут двигаться с разными скоростями и могут иметь изменяющиеся во времени относительные положения. Другие транспортные средства, движущиеся дальше сзади или дальше спереди на этой дороге, могут не учитываться.
Боковое положение или смещение движущегося по дороге транспортного средства можно определить, как положение транспортного средства на полосе движения в направлении, перпендикулярном к направлению, в котором перемещается транспортное средство. Как показано на фиг. 2, транспортные средства перемещаются параллельно вектору Х. Следовательно, боковое положение транспортного средства обозначает положение транспортного средства вдоль вектора Y перпендикулярно к вектору Х. Для каждой полосы движения L1, L2, L3 можно определить теоретическую центральную линию М1, М2, М3 как линию, расположенную на равном расстоянии от разделительных линий D1, D2, D3, D4, ограничивающих полосу движения. Таким образом, центральная линия М1 расположена на одинаковом расстоянии от разделительных линий D1 и D2. Центральная линия М2 расположена на одинаковом расстоянии от разделительных линий D2 и D3. Центральная линия М3 расположена на одинаковом расстоянии от разделительных линий D3 и D4. Центральные линии М1, М2 и М3 являются теоретическими линиями, так как они не нанесены физически на полосы движения, а вычислены в зависимости от разделительных линий D1, D2, D3, D4. Боковое положение транспортного средства на данной полосе движения можно определить или вычислить относительно центральной линии этой полосы движения и вдоль ориентации вектора Y. Например, боковое положение может быть положительным, если центр рассматриваемого транспортного средства расположен или, иначе говоря, смещен влево от центральной линии, и отрицательным, если центр рассматриваемого транспортного средства смещен вправо от центральной линии.Lateral position or offset of a road vehicle can be defined as the position of a vehicle in a lane in a direction perpendicular to the direction in which the vehicle is traveling. As shown in FIG. 2, the vehicles are traveling parallel to the X vector. Therefore, the vehicle lateral position denotes the position of the vehicle along the Y vector perpendicular to the X vector. For each lane L1, L2, L3, the theoretical center line M1, M2, M3 can be defined as the line located at an equal distance from the dividing lines D1, D2, D3, D4, limiting the traffic lane. Thus, the center line M1 is located at the same distance from the dividing lines D1 and D2. The center line M2 is located at the same distance from the dividing lines D2 and D3. The center line M3 is located at the same distance from the dividing lines D3 and D4. The center lines M1, M2 and M3 are theoretical lines, since they are not physically drawn on the traffic lanes, but are calculated depending on the dividing lines D1, D2, D3, D4. The lateral position of a vehicle in a given lane may be determined or computed relative to the center line of that lane and along the orientation of the Y vector. For example, the lateral position may be positive if the center of the vehicle in question is located or otherwise offset to the left of the center line, and negative if the center of the considered vehicle is shifted to the right of the center line.
Фиг. 3 схематично иллюстрирует способ вычисления бокового положения данного автотранспортного средства на полосе движения согласно варианту выполнения изобретения. Способ содержит последовательные этапы Е0, Е1, Е2, Е3, Е4, Е5, Е6 для вычисления бокового положения Tego для данного транспортного средства, затем для управления рулевым устройством 3 таким образом, чтобы данное транспортное средство заняло вычисленное боковое положение Tego. Этап Е0 является этапом инициализации способа вычисления. Первый этап Е1 является этапом вычисления первого теоретического бокового положения Т1 данного транспортного средства. Первое боковое положение Т1 вычисляют в зависимости от бокового положения транспортного средства, предшествующего данному транспортному средству и/или следующему за данным транспортным средством на той же полосе движения, что и данное транспортное средство. Таким образом, в соответствии с ситуацией, показанной на фиг. 2, первое боковое положение Т1 вычисляют в зависимости от бокового положения следующих сзади транспортных средств V5 и V6 и в зависимости от бокового положения предшествующих транспортных средств V7 и V8. Второй этап Е2 является этапом вычисления второго теоретического бокового положения Т2 данного транспортного средства. Второе боковое положение Т2 вычисляют в зависимости от положения транспортных средств на полосах движения, смежных с полосой движения данного транспортного средства. В соответствии с ситуацией, показанной на фиг. 2, второе боковое положение Т2 вычисляют в зависимости от положения транспортных средств, присутствующих на полосах L1 и L3, то есть транспортных средств V1, V2, V3, V4, V9, V10, V11, V12. Третий этап Е3 является этапом вычисления третьего теоретического бокового положения Т3 данного транспортного средства. Третье боковое положение Т3 вычисляют в зависимости от статичных препятствий (например, заграждений или барьеров), обнаруженных на боковых сторонах указанной полосы движения. Четвертый этап Е4 является этапом вычисления, на котором вычисляют боковое положение Tego данного транспортного средства в зависимости от первого бокового положения Т1, от второго бокового положения Т2 и от третьего бокового положения Т3. Пятый этап Е5 является этапом автономного управления рулевым устройством 3 данного транспортного средства, чтобы заставить данное транспортное средство занять теоретическое боковое положение Tego, вычисленное во время четвертого этапа Е4. Шестой этап Е6 является этапом выведения на экран 6 данного транспортного средства визуальной индикации, показывающей относительное положение данного транспортного средства по отношению к теоретической центральной линии полосы движения данного транспортного средства, то есть по отношению к центральной линии М2 в ситуации, показанной на фиг. 2.Fig. 3 schematically illustrates a method for calculating the lateral position of a given vehicle in a lane according to an embodiment of the invention. The method comprises successive steps E0, E1, E2, E3, E4, E5, E6 to calculate the lateral position Tego for a given vehicle, then to control the
Следует отметить, что боковое положение называют «теоретическим» в противоположность к реальному боковому положению. Следовательно, теоретическое боковое положение, вычисленное в данный момент, не обязательно соответствует реальному боковому положению транспортного средства в этот момент. Далее следует более подробное пояснение каждого из этих этапов Е0-Е6.It should be noted that the lateral position is referred to as "theoretical" as opposed to the actual lateral position. Therefore, the theoretical lateral position calculated at a given moment does not necessarily correspond to the actual lateral position of the vehicle at that moment. The following is a more detailed explanation of each of these steps E0-E6.
Во время этапа инициализации Е0 производят некоторые проверки и обнаружения, предваряющие этапы вычисления, позволяющие вычислить боковое положение Tego данного транспортного средства. Последующие этапы способа вычисления можно изменять, прерывать или останавливать, если эти условия не соблюдены и/или если не обнаружено никакое транспортное средство или препятствие.During the initialization step E0, some checks and detections are made before the calculation steps to calculate the lateral position Tego of the vehicle. Subsequent steps of the calculation method may be modified, interrupted or stopped if these conditions are not met and/or if no vehicle or obstacle is detected.
На первом подэтапе Е01 этапа инициализации Е0 убеждаются, что датчики 4 обнаруживают разделительные линии D2, D3 полосы движения L2, по которой движется данное транспортное средство. Если это так, можно вывести положение центральной полосы М2 полосы движения L2, по которой движется данное транспортное средство. Как было указано выше, центральную линию М2 можно вычислить как линию, находящуюся на одинаковом расстоянии от разделительных линий D2 и D3. Центральную линию М2 можно также вычислить при помощи известного алгоритма или регулятора типа LCA или “Lane Centering Assist”. Если разделительные линии отсутствуют или плохо различимы, способ можно прервать, пока разделительные линии опять не станут видны.In the first sub-step E01 of the initialization step E0, it is verified that the
На втором подэтапе Е02 этана инициализации Е0 вычисляют кривизну полосы движения L2. Если радиус кривизны полосы движения данного транспортного средства меньше или равен заранее определенному порогу, способ можно прервать, пока радиус кривизны полосы движения опять не превысит заранее определенный порог. Например, можно вычислить радиус кривизны центральной линии М2. Если радиус кривизны меньше заранее определенного значения, способ прерывают, пока радиус кривизны опять не станет больше заранее определенного значения. Это позволяет избежать изменения траектории транспортного средства на слишком крутом повороте, что могло бы дестабилизировать данное транспортное средство и/или привести к ошибочным вычислениям бокового положения данного транспортного средства.In the second sub-step E02 of initialization E0, the curvature of the lane L2 is calculated. If the lane curvature radius of a given vehicle is less than or equal to a predetermined threshold, the method can be interrupted until the lane curvature radius again exceeds the predetermined threshold. For example, you can calculate the radius of curvature of the center line M2. If the radius of curvature is less than a predetermined value, the method is interrupted until the radius of curvature is again greater than the predetermined value. This avoids changing the vehicle's trajectory at too sharp a turn, which could destabilize the vehicle and/or lead to erroneous calculations of the lateral position of the vehicle.
Можно также осуществлять другие проверки, которые обуславливают продолжение способа вычисления. Например, пользователь транспортного средства может иметь возможность вручную активировать или деактивировать способ вычисления бокового положения. Способ вычисления может быть также активирован или деактивирован автоматически в зависимости от других рабочих параметров транспортного средства, например, таких как обнаружение нарушения в работе транспортного средства, в частности, нарушение в работе системы автономного вождения, обнаружение активации системы контроля траектории транспортного средства типа ESP или ABS или обнаружение какой-либо критической ситуации вождения.It is also possible to carry out other checks that cause the calculation method to continue. For example, a vehicle user may be able to manually activate or deactivate the lateral position calculation method. The calculation method can also be activated or deactivated automatically depending on other operating parameters of the vehicle, such as detection of an abnormality in the operation of the vehicle, in particular, an anomaly in the operation of the autonomous driving system, detection of the activation of a vehicle trajectory control system such as ESP or ABS. or detection of some critical driving situation.
На третьем подэтапе Е03 производят сканирование окружающего пространства транспортного средства при помощи датчиков 4, чтобы обнаружить транспортные средства и/или препятствия, окружающие транспортное средство. Если не обнаружено никакого транспортного средства и/или препятствия, способ можно перевести в режим ожидания или прервать, пока не будут обнаружены транспортные средства и/или препятствия. Если в окружающей среде данного транспортного средства обнаружены транспортные средства, можно определить их положение, их соответствующую скорость и даже их траекторию. Положение транспортных средств можно определить относительно положения данного транспортного средства. Например, положение окружающих транспортных средств можно определить в системе координат, образованной векторами Х и Y, при этом центром системы координат является данное транспортное средство. В частности, можно вычислить расстояние, отделяющее данное транспортное средство от каждого обнаруженного транспортного средства. Определяют также, на какой полосе движения находятся транспортные средства. Если транспортные средства обнаружены на полосе движения данного транспортного средства (спереди или сзади данного транспортного средства), можно вычислить боковое положение этих транспортных средств. В частности, можно вычислить положение каждого из этих транспортных средств по отношению к центральной линии М2. Кроме того, можно вычислить продольное расстояние, отделяющее данное транспортное средство от транспортных средств, находящихся на той же полосе движения, что и данное транспортное средство. Продольное расстояние между двумя транспортными средствами на одной и той же полосе движения можно определить, как расстояние, разделяющее два транспортных средства вдоль траектории центральной линии, то есть по криволинейной абсциссе, описываемой дорогой. Таким образом, продольное расстояние, разделяющее два транспортных средства, больше, чем абсолютное расстояние (с птичьего полета), разделяющее два транспортных средства, когда центральная линия описывает кривую.In the third sub-step E03, the surroundings of the vehicle are scanned using the
Во время этапа инициализации Е0 можно также обнаруживать статичные объекты или препятствия, то есть объекты или препятствия, неподвижные относительно дороги. В конечном итоге по завершении этапа инициализации Е0 получают картину окружающей среды данного транспортного средства. Согласно варианту выполнения, картину данного транспортного средства можно получить не при помощи датчиков 4, установленных на данном транспортном средстве, а через средство беспроводной связи с данным транспортным средством. Например, положение и скорость каждого транспортного средства в окружающей среде данного транспортного средства можно получить при помощи протокола связи между транспортными средствами.During the initialization step E0, it is also possible to detect static objects or obstacles, that is, objects or obstacles that are stationary relative to the road. Ultimately, upon completion of the initialization step E0, a picture of the environment of this vehicle is obtained. According to an embodiment, the picture of a given vehicle can be obtained not by means of the
На четвертом подэтапе Е04 этапа инициализации Е0 можно проверить, в частности, присутствие предшествующих и/или следующих сзади транспортных средств на полосе движения L2 данного транспортного средства. В частности, во-первых, можно проверить, что обнаружено по меньшей мере одно первое транспортное средство спереди данного транспортного средства на полосе движения данного транспортного средства. Во-вторых, можно проверить, что обнаружено по меньшей мере одно второе транспортное средство спереди или сзади данного транспортного средства на полосе движения данного транспортного средства. Кроме того, можно проверить, что ни один мигающий сигнал данного транспортного средства не активирован, что свидетельствует об отсутствии намерения обгона со стороны данного транспортного средства. Если эти три условия соблюдены, то можно исполнить первый этап вычисления Е1. В противном случае способ вычисления можно прервать, пока эти три условия опять не будут соблюдены. В варианте способ можно продолжить, не осуществляя первый этап вычисления Е1 и основывая вычисление бокового положения Tego только на втором боковом положении Т2 и на третьем боковом положении Т3. Согласно другому варианту, способ можно продолжить, только если обнаружено транспортное средство перед данным транспортным средством и, если скорость данного транспортного средства является достаточно низкой.In the fourth sub-step E04 of the initialization step E0, in particular, the presence of preceding and/or following vehicles in the lane L2 of the given vehicle can be checked. In particular, firstly, it can be checked that at least one first vehicle has been detected in front of the given vehicle in the lane of the given vehicle. Secondly, it can be checked that at least one second vehicle is detected in front of or behind this vehicle in the lane of this vehicle. In addition, it can be checked that none of the vehicle's flashing lights are activated, indicating that there is no overtaking intention on the part of the vehicle. If these three conditions are met, then the first step of calculating E1 can be executed. Otherwise, the calculation method can be interrupted until these three conditions are met again. Alternatively, the method can be continued without performing the first step of calculating E1 and basing the calculation of the lateral position Tego only on the second lateral position T2 and on the third lateral position T3. According to another variant, the method can be continued only if a vehicle is detected in front of this vehicle and if the speed of this vehicle is low enough.
Подэтапы Е01, Е02, Е03 и Е04 можно осуществлять независимо друг от друга, последовательно или параллельно. Их можно повторять бесконечно даже во время осуществления последующих этапов Е1-Е6. Следует отметить, что, если способ вычисления бокового положения прерван, остановлен или изменен, данное транспортное средство может постепенно расположиться условно в центре своей полосы движения, например, таким образом, чтобы центр данного транспортного средства находился на центральной линии М2.Sub-steps E01, E02, E03 and E04 can be performed independently of each other, sequentially or in parallel. They can be repeated indefinitely even during the implementation of subsequent steps E1-E6. It should be noted that if the lateral position calculation method is interrupted, stopped, or changed, a given vehicle may gradually position itself conventionally in the center of its lane, such as such that the center of the given vehicle is on the center line M2.
Первый этап Е1 вычисления может содержать подэтап вычисления средневзвешенного боковых положений транспортных средств спереди и/или сзади на указанной полосе движения, при этом весовые коэффициенты каждого бокового положения являются функцией расстояния, отделяющего данное транспортное средство от рассматриваемого предшествующего и/или следующего сзади транспортного средства. Иначе говоря, первое боковое положение Т1 можно вычислить при помощи следующей формулы:The first calculation step E1 may comprise a sub-step of calculating the weighted average lateral positions of vehicles in front and/or behind in the specified lane, with the weights of each lateral position being a function of the distance separating the given vehicle from the preceding and/or following vehicle in question. In other words, the first lateral position T1 can be calculated using the following formula:
[1] [1]
, ,
гдеWhere
- N обозначает число транспортных средств, обнаруженных на полосе движения данного транспортного средства,- N denotes the number of vehicles detected in the lane of a given vehicle,
- i обозначает индекс транспортных средств, присутствующих на полосе движения данного транспортного средства,- i denotes the index of vehicles present in the lane of the given vehicle,
- Tvi обозначает боковое положение транспортного средства i на полосе движения данного транспортного средства,- Tvi denotes the lateral position of the vehicle i in the lane of this vehicle,
- avi обозначает весовой коэффициент, соответствующий боковому положению транспортного средства i.- avi denotes the weighting factor corresponding to the lateral position of the vehicle i.
Каждый весовой коэффициент avi можно вычислить при помощи следующей формулы:Each avi weight can be calculated using the following formula:
[2][2]
, ,
гдеWhere
- Dvi обозначает продольное расстояние, отделяющее данное транспортное средство от транспортного средства i,- Dvi denotes the longitudinal distance separating the given vehicle from vehicle i,
- Vvi обозначает скорость транспортного средства i,- Vvi denotes the speed of the vehicle i,
- f и g обозначают картографии, то есть функции.- f and g stand for cartographies, i.e. functions.
Например, картографии f и g можно определить таким образом, чтобы весовые коэффициенты соблюдали следующее неравенство: av7 > av6 > av8 > av5. Картографии f и g можно также определить таким образом, чтобы весовые коэффициенты avi увеличивались, когда транспортные средства i приближаются к данному транспортному средству и если их скорости понижаются. Функции f и g могут также быть откорректированы на транспортном средстве таким образом, чтобы улучшить поведение данного транспортного средства. Весовые коэффициенты avi могут также меняться в зависимости от возможных системных дефектов датчиков транспортного средства. Когда транспортное средство i перемещается в сторону на полосе данного транспортного средства, чтобы сменить полосу, его весовой коэффициент avi может быть приведен к 0. Иначе говоря, не происходит выравнивания по боковому положению Tvi транспортного средства i, пока оно осуществляет свой маневр смены полосы.For example, mappings f and g can be defined in such a way that the weight coefficients respect the following inequality: av7 > av6 > av8 > av5. The mappings f and g can also be defined so that the weights avi increase as vehicles i approach a given vehicle and if their speeds decrease. The functions f and g can also be adjusted on the vehicle in such a way as to improve the behavior of the vehicle. The avi weights may also change depending on possible system defects of the vehicle's sensors. When vehicle i moves sideways in a given vehicle's lane to change lanes, its weight avi can be reset to 0. In other words, vehicle i's lateral position Tvi does not align while it is making its lane change maneuver.
Как было указано при описании подэтапа инициализации Е04, чтобы осуществить первый этап Е1 вычисления, предпочтительно необходимо, чтобы присутствовали как минимум два транспортных средства спереди данного транспортного средства, или одно транспортное средство спереди данного транспортного средства и одно транспортное средство сзади данного транспортного средства, или только одно транспортное средство спереди на низкой скорости. При этом первое боковое положение Т1 воспроизводит среднее боковых положений транспортных средств, находящихся в том же ряду или на той же полосе движения, что и данное транспортное средство. Если все транспортные средства на той же полосе, что и данное транспортное средство, смещаются влево, то и данное транспортное средство тоже сместится влево. Точно так же, если все транспортные средства на той же полосе, что и данное транспортное средство, смещаются вправо, то и данное транспортное средство тоже сместится вправо. Занимая такое положение, данное транспортное средство вливается в поток движения. Это позволяет получить коридор для проезда мотоциклов и даже для спецтранспорта (например, машин скорой помощи, пожарных машин, полицейских машин,…). Данное транспортное средство не будет мешать проезду мотоциклов или спецтранспорта между транспортными средствами. Кроме того, данное транспортное средство больше располагается в продолжении движущегося спереди него транспортного средства. Водитель транспортного средства, предшествующего данному транспортному средству, может лучше наблюдать дорожную окружающую среду при помощи своих боковых зеркал, поскольку данное транспортное средство не мешает его обзору.As was indicated in the description of the initialization sub-step E04, in order to carry out the first calculation step E1, it is preferably necessary that there be at least two vehicles in front of the given vehicle, or one vehicle in front of the given vehicle and one vehicle behind the given vehicle, or only one vehicle in front at low speed. In this case, the first lateral position T1 reproduces the average lateral positions of vehicles located in the same row or on the same lane as the given vehicle. If all vehicles in the same lane as a given vehicle are moving to the left, then that vehicle will also move to the left. Similarly, if all vehicles in the same lane as a given vehicle are shifting to the right, then that vehicle will also shift to the right. Occupying this position, this vehicle merges into the traffic flow. This allows you to get a corridor for the passage of motorcycles and even for special vehicles (for example, ambulances, fire trucks, police cars, ...). This vehicle will not interfere with the passage of motorcycles or special vehicles between vehicles. In addition, this vehicle is located more in the continuation of the vehicle moving in front of it. The driver of the vehicle preceding this vehicle can better observe the road environment with his side mirrors, since this vehicle does not obstruct his view.
В примере, представленном на фиг. 4, предшествующее транспортное средство V7 и следующее сзади транспортное средство V6 расположены, оба, дальше внутрь поворота, то есть правее центральной линии М2. Данное транспортное средство выравнивает свое боковое расположение по положению транспортных средств V6 и V7 и тоже располагается с внутренней стороны поворота. В примере на фиг. 5, транспортные средства V5, V6 и V7 располагаются с левой стороны от центральной линии М2, тогда как транспортное средство V8 располагается с правой стороны. В результате вычисления средневзвешенного боковых положений транспортных средств V5-V8 данное транспортное средство в первом боковом положении Т1 тоже должно располагаться с левой стороны от центральной линии М2.In the example shown in FIG. 4, the preceding vehicle V7 and the following vehicle V6 are both further inward of the bend, that is to say, to the right of the center line M2. This vehicle aligns its lateral position with the position of vehicles V6 and V7 and also positions itself on the inside of the turn. In the example in FIG. 5, vehicles V5, V6 and V7 are positioned on the left side of the center line M2, while vehicle V8 is positioned on the right side. As a result of calculating the weighted average lateral positions of vehicles V5-V8, this vehicle in the first lateral position T1 must also be located on the left side of the center line M2.
Второй этап Е2 вычисления схематически проиллюстрирован на фиг. 6 и 7. Второй этап Е2 позволяет адаптировать боковое положение данного транспортного средства в зависимости от присутствия мешающих транспортных средств на полосах движения, смежных с полосой движения данного транспортного средства. В частности, транспортные средства могут создавать помеху, если они являются очень широкими, например, как грузовики или автобусы, или если они просто неудачно расположены на своей собственной полосе движения. Второй этап Е2 содержит первый подэтап Е21 вычисления теоретической безопасной полосы или теоретического безопасного коридора с двух сторон от разделительной линии, расположенной между полосой движения данного транспортного средства и полосой движения, смежной с полосой движения данного транспортного средства. В частности, во время этого этапа можно также вычислить два безопасных коридора с двух сторон от двух разделительных линий D2, D3, ограничивающих полосу движения данного транспортного средства справа и слева. Безопасный коридор является виртуальной поверхностью, которая может быть расположена на стыке между полосой движения данного транспортного средства и смежной полосой движения. Центр безопасного коридора может быть расположен на разделительной линии, поэтому безопасный коридор находится как на полосе движения данного транспортного средства, так и на смежной полосе движения. Предпочтительно ширину безопасного коридора можно рассчитать. Чем больше эта ширина, тем больше вероятность обнаружения присутствия транспортного средства в безопасном коридоре. После определения безопасных коридоров при помощи датчиков 4 отслеживают потенциальное присутствие транспортного средства в безопасном коридоре.The second calculation step E2 is schematically illustrated in FIG. 6 and 7. The second step E2 makes it possible to adapt the lateral position of the given vehicle depending on the presence of interfering vehicles in lanes adjacent to the lane of the given vehicle. In particular, vehicles can interfere if they are very wide, such as trucks or buses, or if they are simply not well placed in their own lane. The second step E2 comprises the first sub-step E21 of calculating the theoretical safe lane or the theoretical safe corridor on both sides of the dividing line located between the lane of the given vehicle and the lane adjacent to the lane of the given vehicle. In particular, during this step, it is also possible to calculate two safe corridors on both sides of the two dividing lines D2, D3, which delimit the lane of the given vehicle on the right and left. A safe lane is a virtual surface that can be located at the junction between a given vehicle's lane and an adjacent lane. The center of the safe lane can be located on the median line, so the safe lane is in both the vehicle's lane and the adjacent lane. Preferably the width of the safe corridor can be calculated. The greater this width, the greater the likelihood of detecting the presence of a vehicle in a safe corridor. After determining safe corridors,
На втором подэтапе Е22 обнаруживают присутствие транспортного средства в безопасном коридоре. Например, в ситуации, показанной на фиг. 6, обнаруживают присутствие транспортного средства V12 в безопасном коридоре CS. При этом можно вычислить расстояние, отделяющее данное транспортное средство от транспортного средства, обнаруженного в безопасном коридоре, и скорость транспортного средства, обнаруженного в безопасном коридоре.In the second sub-step E22, the presence of the vehicle in the safe corridor is detected. For example, in the situation shown in FIG. 6 detect the presence of vehicle V12 in the safe corridor CS. In this case, it is possible to calculate the distance separating the given vehicle from the vehicle detected in the safe corridor and the speed of the vehicle detected in the safe corridor.
На третьем подэтапе Е23 вычисляют второе боковое положение в зависимости от расстояния, отделяющего данное транспортное средство от транспортного средства, обнаруженного в безопасном коридоре. В частности, второе боковое положение Т2 может быть обратно пропорциональным времени до столкновения ТТС с обнаруженным транспортным средством и пропорциональным расстоянию зоны, на которое проникает обнаруженное транспортное средство в безопасный коридор CS. Время до столкновения ТТС, которое можно также назвать “time to reach”, можно определить как время, по истечении которого данное транспортное средство могло бы достичь транспортного средства, присутствующего в безопасном коридоре, если бы их траектории сошлись и если не предпринять никакой коррекции этих траекторий. In the third sub-step E23, the second lateral position is calculated depending on the distance separating the given vehicle from the vehicle detected in the safe lane. In particular, the second lateral position T2 may be inversely proportional to the time until the TTS collides with the detected vehicle and proportional to the zone distance that the detected vehicle penetrates into the safe corridor CS. The TTC collision time, which can also be called “time to reach”, can be defined as the time after which a given vehicle could reach a vehicle present in the safe corridor if their trajectories converged and if no correction was made to these trajectories .
Например, второе боковое положение Т2 можно вычислить при помощи следующей формулы:For example, the second lateral position T2 can be calculated using the following formula:
[3][3]
, ,
гдеWhere
- М обозначает число транспортных средств, обнаруженных на смежной полосе движения слева от полосы движения данного транспортного средства,- M denotes the number of vehicles detected in the adjacent lane to the left of the lane of the given vehicle,
- j является индексом транспортных средств, присутствующих на смежной полосе движения слева,- j is the index of vehicles present in the adjacent lane on the left,
- Р обозначает число транспортных средств, обнаруженных на смежной полосе движения справа от полосы движения данного транспортного средства,- P denotes the number of vehicles detected in the adjacent lane to the right of the vehicle's lane,
- k является индексом транспортных средств, присутствующих на смежной полосе движения справа,- k is the index of vehicles present in the adjacent lane on the right,
- Lvj и Lvk обозначают соответственно расстояние проникновения транспортных средств j и k,- Lvj and Lvk denote the penetration distance of vehicles j and k, respectively,
- Gvj и Gvk являются коэффициентами усиления, связанными соответственно с транспортными средствами j и k, при этом коэффициент усиления является картографией в зависимости от времени до столкновения ТТС и/или в зависимости от скорости соответственно транспортных средств j и k.- Gvj and Gvk are the gains associated with vehicles j and k respectively, whereby the gain is a mapping versus time to collision TTC and/or versus speed of vehicles j and k respectively.
Поскольку коэффициенты усиления зависят от времени до столкновения ТТС, боковое положение Т2 может увеличиваться по мере приближения данного транспортного средства к рассматриваемому транспортному средству. Чем меньше время до столкновения ТТС, тем больше коэффициент усиления, связанный с рассматриваемым транспортным средством, может приближаться к 1, и тем ближе второе боковое положение Т2 будет приближаться к расстоянию проникновения рассматриваемого транспортного средства в безопасный коридор.Since the gains are dependent on the time to collision of the TTC, the lateral position T2 may increase as a given vehicle approaches the vehicle in question. The shorter the time to collision TTC, the more the gain associated with the vehicle in question can approach 1, and the closer the second lateral position T2 will approach the penetration distance of the vehicle in question into the safe corridor.
Вычисление второго бокового положения Т2 может быть произведено, если и только если существуют транспортные средства, для которых время до столкновения ТТС меньше заранее определенного порога. Таким образом, транспортные средства, для которых время до столкновения ТТС превышает этот порог, можно не учитывать. Вычисление второго бокового положения Т2 может также учитывать только транспортные средства, которые не осуществляют в данный момент маневра перехода на полосу данного транспортного средства. Такой маневр можно обнаружить, например, если рассматриваемое транспортное средство включило световой указатель, такой как мигающий сигнал. Можно также использовать алгоритмы, позволяющие обнаружить маневр смены полосы транспортного средства без активации его мигающего сигнала.The calculation of the second lateral position T2 can be performed if and only if there are vehicles for which the time to collision TTC is less than a predetermined threshold. Thus, vehicles for which the time to collision TTC exceeds this threshold can be ignored. The calculation of the second lateral position T2 may also take into account only vehicles that are not currently performing a lane change maneuver for that vehicle. Such a maneuver can be detected, for example, if the vehicle in question has turned on a light indicator, such as a flashing signal. Algorithms can also be used to detect a vehicle's lane change maneuver without activating its flashing signal.
В ситуации, представленной в качестве примера на фиг. 7, присутствие транспортного средства V12 обнаружено в безопасном коридоре CS справа от полосы движения данного транспортного средства. При этом никакого транспортного средства не обнаружено на полосе движения слева от полосы движения данного транспортного средства, или даже дорога не содержит полосы движения слева от полосы движения данного транспортного средства. В соответствии с указанным выше вычислением данное транспортное средство во втором боковом положении Т2 должно сместиться левее от центральной полосы М2, чтобы сохранить достаточное безопасное расстояние с транспортным средством V12. С другой стороны, в ситуации, когда обнаружены два мешающих транспортных средства в безопасных коридорах справа и слева от полосы движения данного транспортного средства, данное транспортное средство может выровнять свое положение по центру, чтобы уравновесить расстояния с мешающими транспортными средствами справа и слева.In the situation shown as an example in FIG. 7, the presence of vehicle V12 is detected in the safe corridor CS to the right of the lane of this vehicle. In this case, no vehicle is detected in the lane to the left of the lane of this vehicle, or even the road does not contain a lane to the left of the lane of this vehicle. According to the above calculation, this vehicle in the second lateral position T2 must move to the left of the center lane M2 in order to maintain a sufficient safety distance from the vehicle V12. On the other hand, in a situation where two interfering vehicles are detected in the safe corridors to the right and left of the vehicle's lane, the vehicle may align its position to the center to balance the distances with the interfering vehicles to the right and left.
Ситуации, представленные на фиг. 6 и 7, могли бы возникнуть в случае, когда данное транспортное средство обгоняет транспортные средства V11 и V12 слева. Аналогичное вычисление может привести к смещению данного транспортного средства вправо, если должен произойти обгон данного транспортного средства слева транспортным средством, обнаруженным в левом безопасном коридоре. Способ вычисления можно также транспонировать для использования при движении слева и обгоне справа.The situations shown in Fig. 6 and 7 could occur when the vehicle in question overtakes vehicles V11 and V12 on the left. A similar calculation can cause a given vehicle to shift to the right if a given vehicle on the left is to be overtaken by a vehicle detected in the left safe lane. The calculation method can also be transposed for use when driving on the left and overtaking on the right.
На третьем этапе Е3 вычисления вычисляют третье боковое положение Т3 данного транспортного средства в зависимости от статичных объектов, окружающих данное транспортное средство. Так же, как и для второго этапа Е2 вычисления, определяют безопасную полосу вокруг линий, смежных с данным транспортным средством. Третье боковое положение Т3 пропорционально расстоянию проникновения статичного объекта в безопасную зону вокруг разделительной линии, смежной с данным транспортным средством. Этот этап вычисления позволяет, например, воспроизвести поведение человека, который будет стремиться сместить свое транспортное средство на полосе, если защитный барьер оказывается близко к разделительной линии, смежной с данным транспортным средством.In the third calculation step E3, the third lateral position T3 of the given vehicle is calculated depending on the static objects surrounding the given vehicle. In the same way as for the second calculation step E2, a safe lane is determined around the lines adjacent to the given vehicle. The third lateral position T3 is proportional to the penetration distance of the static object into the safe zone around the dividing line adjacent to the given vehicle. This calculation step makes it possible, for example, to reproduce the behavior of a person who will tend to move his vehicle in the lane if the protective barrier is close to the dividing line adjacent to this vehicle.
На четвертом этапе Е4 вычисления вычисляют боковое положение Tego данного транспортного средства в зависимости от первого бокового положения Т1, от второго бокового положения Т2 и от третьего бокового положения Т3. В частности, боковое положение Tego данного транспортного средства можно вычислить при помощи средневзвешенного в следующем виде:In the fourth calculation step E4, the vehicle's lateral position Tego is calculated depending on the first lateral position T1, on the second lateral position T2, and on the third lateral position T3. In particular, the lateral position Tego of a given vehicle can be calculated using a weighted average as follows:
[4][4]
, ,
гдеWhere
- а1 обозначает весовой коэффициент, соответствующий первому боковому положению Т1,- a1 denotes the weighting factor corresponding to the first lateral position T1,
- а2 обозначает весовой коэффициент, соответствующий второму боковому положению Т2, и- a2 denotes the weighting factor corresponding to the second lateral position T2, and
- а3 обозначает весовой коэффициент, соответствующий третьему боковому положению Т3.- a3 denotes the weighting factor corresponding to the third lateral position T3.
Предпочтительно весовые коэффициенты а1, а2 и а3 можно адаптировать в зависимости от условий движения данного транспортного средства. На первом подэтапе Е41 этапа Е4 вычисления можно определить условия движения данного транспортного средства. В частности, можно определить плотность дорожного трафика на дороге, на которую выезжает данное транспортное средство. Это обнаружение может быть основано, например, на показателе, полученном путем подсчета количества транспортных средств, присутствующих в данном периметре вокруг данного транспортного средства. Плотность дорожного трафика можно также оценить, анализируя продольное, а также боковое положение транспортных средств вокруг данного транспортного средства.Preferably, the weighting factors a1, a2 and a3 can be adapted depending on the driving conditions of a given vehicle. In the first sub-step E41 of calculation step E4, the running conditions of the vehicle can be determined. In particular, it is possible to determine the density of traffic on the road that the vehicle is entering. This detection may be based, for example, on a score obtained by counting the number of vehicles present in a given perimeter around a given vehicle. Traffic density can also be estimated by analyzing the longitudinal as well as the lateral position of vehicles around a given vehicle.
На втором подэтапе Е42 этапа Е4 вычисления можно вычислить весовые коэффициенты а1, а2 и а3 в зависимости от обнаруженных условий движения данного транспортного средства, в частности, в зависимости от плотности дорожного трафика. Например, можно определить, что а1=а2=а3=1/3, если необходимо придать столько веса каждому из трех ранее вычисленных боковых положений Т1, Т2, Т3. Эти параметры можно, например, использовать, когда дорожный трафик имеет нормальную или обычную плотность. Если обнаруживают ситуацию дорожной пробки, например, когда количество транспортных средств в данном периметре вокруг данного транспортного средства превышает определенный порог, весовые коэффициенты можно определить таким образом, чтобы а1=0,2, а2=0,8 и а3=0. Таким образом, придают больше веса ранее вычисленному второму боковому положению Т2 и пренебрегают вычисленным третьим боковым положением Т3. Таким образом, добиваются расположения данного транспортного средства на его полосе движения ближе к положению, получаемому при контроле транспортного средства водителем. Использование весового коэффициента, равного 0, позволяет пренебречь вычислением соответствующего бокового расстояния. Например, если условия, определяемые во время подэтапа Е04 инициализации, не соблюдены, можно придать весовому коэффициенту а1 нулевое значение. Значение этих коэффициентов А1, а2, а3 можно регулярно пересчитывать в зависимости от изменений условий движения.In the second sub-step E42 of calculation step E4, the weight coefficients a1, a2 and a3 can be calculated depending on the detected driving conditions of a given vehicle, in particular depending on the traffic density. For example, it can be determined that a1=a2=a3=1/3 if it is necessary to give as much weight to each of the three previously calculated lateral positions T1, T2, T3. These settings can, for example, be used when the traffic is at normal or normal density. If a traffic jam situation is detected, for example, when the number of vehicles in a given perimeter around a given vehicle exceeds a certain threshold, the weighting factors can be determined such that a1=0.2, a2=0.8 and a3=0. Thus, more weight is given to the previously calculated second lateral position T2 and the calculated third lateral position T3 is neglected. Thus, the location of this vehicle in its lane is closer to the position obtained when the vehicle is controlled by the driver. Using a weighting factor of 0 allows the calculation of the corresponding lateral distance to be neglected. For example, if the conditions determined during the initialization sub-step E04 are not met, the weighting factor a1 can be set to zero. The value of these coefficients A1, a2, a3 can be regularly recalculated depending on changes in traffic conditions.
Чтобы произвести вычисление бокового положения, обеспечивающего безопасность автомобилистов в любых обстоятельствах, можно фильтровать боковое положение, вычисленное при помощи средневзвешенного, как было описано выше. В частности, на третьем подэтапе Е043 можно определить потолок или, иначе говоря, ограничить по верхнему пределу максимальное отклонение между теоретическим боковым положением данного транспортного средства и теоретической центральной линией полосы движения данного транспортного средства. Этот потолок может зависеть от измеренной ширины полосы. Это позволяет избежать слишком большого смещения транспортного средства в одну или другую сторону полосы движения. В частности, можно избежать того, что данное транспортное средство само заходит внутрь ранее определенных безопасных коридоров. На четвертом подэтапе Е44 можно также ограничить изменение во времени теоретического бокового положения данного транспортного средства. Это позволяет избегать слишком резких изменений бокового положения, что могло бы привести к дестабилизации данного транспортного средства. Наконец, по завершении этапа Е4 получают идеальное боковое положение Tego, которое можно использовать для управления рулевым устройством 3.In order to calculate a lateral position that ensures the safety of motorists in all circumstances, it is possible to filter the lateral position calculated using the weighted average, as described above. In particular, in the third sub-step E043, it is possible to determine the ceiling or, in other words, to limit the maximum deviation between the theoretical lateral position of the given vehicle and the theoretical center line of the lane of the given vehicle to the upper limit. This ceiling may depend on the measured bandwidth. This avoids moving the vehicle too much to one side or the other of the lane. In particular, it can be avoided that the vehicle itself enters the previously defined safe corridors. In the fourth sub-step E44, it is also possible to limit the change in time of the theoretical lateral position of the given vehicle. This avoids too sudden changes in lateral position, which could lead to destabilization of the vehicle. Finally, at the end of step E4, an ideal Tego lateral position is obtained, which can be used to control the
На пятом этапе Е5 управляют рулевым устройством данного транспортного средства, чтобы заставить его занять боковое положение Tego, вычисленное на четвертом этапе. Этот этап управления происходит автономно, то есть без участия пользователя транспортного средства. Отклонение между измеренным реальным боковым положением данного транспортного средства и вычисленным боковым положением Tego приводит к вычислению заданного угла управляемых колес и, следовательно, команды управления для управляемы колес. Следовательно, рулевое устройство 3 поворачивает управляемые колеса транспортного средства таким образом, чтобы данное транспортное средство заняло боковое положение Tego. Затем этапы Е1-Е5 можно повторять с частотностью, определяемой таким образом, чтобы корректировать в реальном времени боковое положение данного транспортного средства.In the fifth step, E5 controls the steering device of this vehicle to make it take the lateral position Tego calculated in the fourth step. This control step occurs autonomously, that is, without the participation of the vehicle user. The deviation between the measured real lateral position of a given vehicle and the calculated lateral position of Tego results in the calculation of the desired steering wheel angle and hence the steering command for the steered wheels. Therefore, the
На шестом этапе Е6 можно вывести на экран 6 данного транспортного средства визуальную индикацию, показывающую относительное положение данного транспортного средства по отношению к центральной линии полосы движения данного транспортного средства. Визуальная индикация может представлять собой, например, стрелку, ориентированную влево или ориентированную вправо в зависимости от смещения данного транспортного средства влево или вправо относительно центральной линии. Таким образом, не центрованное положение транспортного средства не застает врасплох пользователей данного транспортного средства. Они понимают, что смещенное от центра положение данного транспортного средства является результатом намеренного действия.In the sixth step E6, a visual indication showing the relative position of the vehicle with respect to the lane center line of the vehicle can be displayed on the
Благодаря изобретению, боковое положение транспортного средства вычисляют на основании предварительного вычисления трех разных боковых положений. Каждое из трех боковых положений Т1, Т2, Т3 вычисляют в зависимости от части окружающей среды данного транспортного средства. В конечном итоге получают более естественное боковое расположение транспортного средства на полосе движения. Транспортное средство лучше вписывается в поток движения. Оно сохраняет безопасные боковые расстояния, позволяя при этом мотоциклам или спецтранспорту обгонять ряды транспортных средств.Thanks to the invention, the lateral position of the vehicle is calculated based on the preliminary calculation of three different lateral positions. Each of the three lateral positions T1, T2, T3 is calculated depending on the part of the environment of the given vehicle. The end result is a more natural lateral position of the vehicle in the lane. The vehicle fits better into the flow of traffic. It maintains safe lateral distances while allowing motorcycles or special vehicles to overtake lanes of vehicles.
Claims (30)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FRFR1906049 | 2019-06-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021138152A RU2021138152A (en) | 2023-06-22 |
RU2800838C2 true RU2800838C2 (en) | 2023-07-31 |
Family
ID=
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3002178A1 (en) * | 2014-10-03 | 2016-04-06 | Delphi Technologies, Inc. | Lane departure steering correction with road camber and crosswind compensation |
JP2019059451A (en) * | 2017-09-28 | 2019-04-18 | トヨタ自動車株式会社 | Drive assist apparatus |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3002178A1 (en) * | 2014-10-03 | 2016-04-06 | Delphi Technologies, Inc. | Lane departure steering correction with road camber and crosswind compensation |
JP2019059451A (en) * | 2017-09-28 | 2019-04-18 | トヨタ自動車株式会社 | Drive assist apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10449960B2 (en) | Control system and control method for determining a likelihood of a lane change by a preceding vehicle | |
US11173902B2 (en) | Vehicle control device | |
US10262534B2 (en) | System for avoiding collision with multiple moving bodies | |
US20180046191A1 (en) | Control system and control method for determining a trajectory and for generating associated signals or control commands | |
US11186275B2 (en) | Vehicle control system | |
US20190308625A1 (en) | Vehicle control device | |
Isermann et al. | Collision-avoidance systems PRORETA: Situation analysis and intervention control | |
US11396293B2 (en) | Driving support control device | |
US20200094829A1 (en) | Driving support control device | |
US9620017B2 (en) | Vehicle merge assistance system and method | |
US11938924B2 (en) | Driving assistance control apparatus for vehicle, driving assistance control system for vehicle, and driving assistance control method for vehicle | |
US20150344033A1 (en) | Apparatus and computer program for assisting driver of vehicle | |
US20200062244A1 (en) | Vehicle control device | |
CN113924240B (en) | Method for calculating the lateral position of a motor vehicle | |
CN103380033A (en) | Vehicle control apparatus | |
JP2010023721A (en) | Traveling support device | |
CN112896157A (en) | Defensive driving control method, device and system, vehicle-mounted terminal and storage medium | |
JP2017117192A (en) | Drive support apparatus | |
US20220348196A1 (en) | Method and device for operating a first vehicle operated in an at least semiautomated manner | |
KR101511860B1 (en) | Driver assistance systems and controlling method for the same | |
RU2800838C2 (en) | Method for calculation of vehicle lateral position | |
US20230234579A1 (en) | Vehicle driving assist device | |
KR20220040491A (en) | How to manage autonomous emergency braking | |
KR20220092303A (en) | Vehicle and control method thereof | |
EP3498557B1 (en) | Method and system for road safety in detecting nearby vehicles swerving to avoid accidents |