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CN116198502A - 辅助驾驶自动变道控制方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

辅助驾驶自动变道控制方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDF

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Publication number
CN116198502A
CN116198502A CN202111458438.0A CN202111458438A CN116198502A CN 116198502 A CN116198502 A CN 116198502A CN 202111458438 A CN202111458438 A CN 202111458438A CN 116198502 A CN116198502 A CN 116198502A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
lane
collision
travel
automatic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111458438.0A
Other languages
English (en)
Inventor
张光荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WM Smart Mobility Shanghai Co Ltd
Original Assignee
WM Smart Mobility Shanghai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WM Smart Mobility Shanghai Co Ltd filed Critical WM Smart Mobility Shanghai Co Ltd
Priority to CN202111458438.0A priority Critical patent/CN116198502A/zh
Publication of CN116198502A publication Critical patent/CN116198502A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18163Lane change; Overtaking manoeuvres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本申请涉及一种辅助驾驶自动变道控制方法、装置、电子设备和存储介质,该方法包括:在车辆自动变道过程中,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶;在车辆回航行驶的过程中,若确定满足变道条件,继续进行自动变道控制。在车辆自动变道过程中存在碰撞风险时控制车辆回航行驶,并在识别到满足变道条件后进行二次变道,对于存在碰撞风险的场景提供了紧急应对能力,提高了变道成功率。

Description

辅助驾驶自动变道控制方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本申请涉及驾驶辅助控制技术领域,特别是涉及一种辅助驾驶自动变道控制方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
目前,高级驾驶辅助系统(ADAS:Advanced Driver Assistance Systems)已经成为越来越多车型以及用户青睐的产品,自动变道系统就是其中一个子功能,自动变道功能在一定条件下,可同时辅助驾驶员自动控制方向盘、刹车、油门,用户可短时间处于脱手脱脚的驾驶状态。但是,传统的自动变道功能只能实现满足变道条件下的自动变道,对于在变道过程中目标车道的车辆加速追上,妨碍正常的变道条件的场景,则会退出自动变道功能,变道成功率较低。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种可提高变道成功率的辅助驾驶自动变道控制方法、装置、电子设备和存储介质。
一种辅助驾驶自动变道控制方法,包括:
在车辆自动变道过程中,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶;
在车辆回航行驶的过程中,若确定满足变道条件,继续进行自动变道控制。
上述辅助驾驶自动变道控制方法,在车辆自动变道过程中存在碰撞风险时控制车辆回航行驶,并在识别到满足变道条件后进行二次变道,对于存在碰撞风险的场景提供了紧急应对能力,提高了变道成功率。
在其中一个实施例中,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶之前,还包括:根据感知模块感知的监测数据识别目标车道的后方车辆;确定与所述目标车道的后方车辆之间的预计碰撞时间;若所述预计碰撞时间小于等于预设安全碰撞时间,确定存在碰撞风险。
在根据监测数据识别目标车道的后方车辆后,将本车与目标车道的后方车辆的预计碰撞时间与安全碰撞时间进行对比,可以准确、快捷地分析是否存在碰撞风险。
在其中一个实施例中,确定与所述目标车道的后方车辆之间的预计碰撞时间,包括:获取与目标车道同侧的雷达的探测数据,所述探测数据包括发送雷达波的发送时间以及接收到反射回来的雷达波的接收时间,根据所述发送时间和接收时间确定目标车道的后方车辆的位置数据;根据所述发送时间、所述接收时间以及所述位置数据,确定与后方车辆的实际距离以及相对速度;根据所述实际距离和所述相对速度,确定所述预计碰撞时间。
结合雷达波的发送时间以及接收到反射回来的雷达波的接收时间,确定目标车道的后方车辆的位置数据,进而确定与后方车辆的实际距离以及相对速度,最后准确计算得到预计碰撞时间。
在其中一个实施例中,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶,包括:若存在碰撞风险,确定目标车道的后方车辆的车辆类型;按照与所述车辆类型对应的回航行驶方式,控制车辆进行回航行驶。
根据目标车道的后方车辆的不同车辆类型,提供对应的回航行驶方式,对于存在碰撞风险的场景针对性地控制车辆进行回航行驶,使得回航行驶方式更符合实际情况。
在其中一个实施例中,若存在碰撞风险,确定目标车道的后方车辆的车辆类型,包括:若存在碰撞风险,根据设置在车辆上的摄像装置拍摄获得的图像,确定后方车辆的车辆类型。
利用设置在车辆上的摄像装置拍摄获得的图像进行分析,可快速、准确确定后方车辆的车辆类型。
在其中一个实施例中,按照与所述车辆类型对应的回航行驶方式,控制车辆进行回航行驶,包括:若所述车辆类型为第一车辆类型,控制车辆回航贴线行驶,所述第一车辆类型包括小车类型。
若根据所述监测数据分析目标车道的后方车辆为小车类型,则控制车辆回航贴线行驶。当避让加速车辆后,在满足变道的条件下进行二次变道时可缩短变道时间。
在其中一个实施例中,按照与所述车辆类型对应的回航行驶方式,控制车辆进行回航行驶,包括:若所述车辆类型为第二车辆类型,控制车辆回航居中行驶,所述第二车辆类型包括大车类型。
如果车辆类型为大车类型,则控制车辆回航居中行驶,避免与大车发送刮蹭,及给用户带来压迫感。
一种辅助驾驶自动变道控制装置,包括:
回航行驶模块,用于在车辆自动变道过程中,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶;
二次变道控制模块,用于在车辆回航行驶的过程中,若确定满足变道条件,继续进行自动变道控制。
上述辅助驾驶自动变道控制装置,在车辆自动变道过程中存在碰撞风险时控制车辆回航行驶,并在识别到满足变道条件后进行二次变道,对于存在碰撞风险的场景提供了紧急应对能力,提高了变道成功率。
一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:在车辆自动变道过程中,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶;在车辆回航行驶的过程中,若确定满足变道条件,继续进行自动变道控制。
上述电子设备,在车辆自动变道过程中存在碰撞风险时控制车辆回航行驶,并在识别到满足变道条件后进行二次变道,对于存在碰撞风险的场景提供了紧急应对能力,提高了变道成功率。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:在车辆自动变道过程中,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶;在车辆回航行驶的过程中,若确定满足变道条件,继续进行自动变道控制。
上述计算机可读存储介质,在车辆自动变道过程中存在碰撞风险时控制车辆回航行驶,并在识别到满足变道条件后进行二次变道,对于存在碰撞风险的场景提供了紧急应对能力,提高了变道成功率。
附图说明
图1为一实施例中辅助驾驶自动变道控制方法的应用环境图;
图2为一实施例中辅助驾驶自动变道控制系统的安装位置示意;
图3为一实施例中辅助驾驶自动变道控制系统的结构框图;
图4为一实施例中辅助驾驶自动变道控制方法的流程图;
图5为一实施例中辅助驾驶自动变道控制装置的结构框图;
图6为一实施例中自动变道回航控制的场景示意图;
图7为另一实施例中自动变道回航控制的场景示意图;
图8为一实施例中辅助驾驶自动变道控制的业务流程图。
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。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件时,它可以是直接连接到另一个元件,或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”,如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语包括相关所列项目的任何及所有组合。
本申请提供的辅助驾驶自动变道控制方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。车辆的辅助驾驶自动变道控制系统在控制车辆自动变道过程中,如果根据感知模块感知的监测数据分析存在碰撞风险,则车辆进行回航行驶,并在在车辆回航行驶的过程中,若根据感知模块持续感知的监测数据确定满足变道条件,继续进行自动变道控制。其中,如图2所示,辅助驾驶自动变道控制系统包括感知模块和自动驾驶控制器,感知模块可包括连接自动驾驶控制器的角毫米波雷达、前毫米波雷达、侧视摄像头、后视摄像头、前摄像头模块和智能摄像头组中的至少一种,在一些实施例的实际车辆设置中,感知模块可同时包括角毫米波雷达、前毫米波雷达、侧视摄像头、后视摄像头、前摄像头模块和智能摄像头组。进一步地,如图2所示,角毫米波雷达包括2个前角毫米波雷达CR1、CR2和2个后角毫米波雷达CR3、CR4,4个角毫米波雷达CR1、CR2、CR3、CR4均可以采用77GHz毫米波雷达,4个角毫米波雷达安装在本车前后保内左右两侧,探测距离可达到80m左右。前毫米波雷达FRM安装于车辆正前方,可采用77GHz毫米波雷达,探测距离可达到160m左右。侧视摄像头可包括2个侧前视摄像头(SFC1、SFC2)和2个侧后视摄像头(SRC1、SRC2),4个侧视摄像头均可采用100°广角百万像素摄像头,探测距离可达到70m左右,其中,侧前视摄像头布置于后视镜内,侧后视摄像头布置于翼子板上方。后视摄像头RC布置于后挡风玻璃上方,且可采用120°广角百万像素摄像头;前摄像头模块FCM布置于前挡风玻璃处,可探测范围150m左右;智能摄像头组可包括3颗摄像头,视野范围分为小、中、大角度,最远可探测距离可达200m左右。自动驾驶控制器可布置于整车任意满足防水的位置。
如图3所示,辅助驾驶自动变道控制系统包括自动驾驶控制器8,以及与自动驾驶控制器8通信连接的角毫米波雷达2、前毫米波雷达3、侧视摄像头4、后视摄像头5、智能摄像头组6和前摄像头模块7。此外,辅助驾驶自动变道控制系统还可包括与自动驾驶控制器8通信连接的驾驶辅助开关1、车身稳定系统9、转向助力系统10、整车控制器11、车身控制器12、仪表13、中控屏14和转向灯15中的至少一种。其中,车身稳定系统9用于收到自动驾驶控制器发送的减速度请求指令,并同时反馈车辆的减速度、横摆角、车速、轮速等车身数据供自动驾驶控制器8进行车辆纵向控制计算。转向助力系统10用于执行自动驾驶控制器发出的转向角度和转向角加速度请求,控制方向盘转向到自动驾驶控制器指令的角度,如果转向助力系统10出现故障或者是驾驶员干预泊车,需向自动驾驶控制器反馈退出控制原因。整车控制器11用于接收到自动驾驶控制器的扭矩请求,执行加速控制控制,并实时反馈车辆的档位,响应扭矩等。车身控制器12用于接收自动驾驶控制的转向灯、危险报警灯、雨刮、灯光等控制请求。仪表13用于显示辅助驾驶功能激活过程中的人机交互界面,文字、图片和声音提醒。中控屏14用于显示领航辅助功能在激活过程中显示场景重构界面,以及用户自定义设置入口等。转向灯15用于在自动驾驶过程中响应车身控制器的点亮请求,提醒其他车辆行车安全。
在一个实施例中,如图4所示,提供了一种辅助驾驶自动变道控制方法,以该方法应用于图3中的自动驾驶控制器8为例进行说明,该方法包括:
步骤S110:在车辆自动变道过程中,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶。
具体地,可在在车辆自动变道过程中,根据感知模块感知的监测数据分析是否存在碰撞风险。若存在碰撞风险,则控制车辆进行回航行驶。其中,监测数据为感知模块对车辆周围环境进行检测得到。具体地,在本车整车上电后自动驾驶控制器首先完成自检,当接收到用户通过驾驶辅助开关或辅助驾驶功能按钮发送的辅助驾驶指令后,自动驾驶控制器分析满足辅助驾驶功能可打开的条件(具体内容可根据实际需求调整,例如本车状况、路况等符合相应要求),则可在需要变道时激活自动变道功能,根据感知模块发送的监测数据进行自动变道控制。感知模块可包括毫米波雷达、前摄像头模块、智能摄像头组、侧视摄像头以及集成于内部的IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元)等感应器件,通过设置在本车不同位置的感应器件识别车道线、道路上行驶的车辆、路沿、障碍物等,生成相应的数据发送至自动驾驶控制器。
自动驾驶控制器在控制本车进行辅助驾驶的过程中,获取感知模块对本车周围环境识别到的监测数据。自动驾驶控制器在根据感知模块发送的监测数据判断满足变道条件时,控制本车进行自动变道。变道条件的内容也不是唯一的,例如可包含当前车速满足变道车速要求、与当前车道以及目标车道上车辆的距离满足安全距离、目标车道无障碍物等。在本车自动变道过程中,自动驾驶控制器控制本车自动打对应的转向灯,并结合监测数据分析是否存在碰撞风险。
是否存在碰撞风险的具体分析方式并不唯一,在一个实施例中,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶之前,该方法还包括:
根据感知模块感知的监测数据识别目标车道的后方车辆;
确定与目标车道的后方车辆之间的预计碰撞时间;
若预计碰撞时间小于等于预设安全碰撞时间,确定存在碰撞风险。
其中,可以是在根据监测数据识别目标车道的后方车辆相对本车加速靠近后,计算本车与目标车道的后方车辆之间的预计碰撞时间,将本车与目标车道的后方车辆的预计碰撞时间与安全碰撞时间进行对比,可以准确、快捷地分析是否存在碰撞风险。可以理解,如果目标车道的后方车辆并未靠近本车,则可认为仍然满足变道条件,继续进行变道。
具体地,若根据监测数据识别到目标车道的后方车辆加速追上,妨碍正常的变道条件。此时,自动驾驶控制器利用位于保险杠内两颗角雷达不断的发电磁波,以此来探测相邻车道后方车辆与本车的TTC(Time-To-Collision,碰撞时间,即上述预计碰撞时间),并分析TTC碰撞时间是否小于或等于预设安全碰撞时间。预设安全碰撞时间的具体取值并不唯一,可根据实际需求进行设置。此外,在其他实施例中,分析本车与目标车道的后方车辆是否存在碰撞风险,还可以是根据本车与目标车道的后方车辆之间的距离或加速度等参数来进行判断。
进一步地,在一个实施例中,确定与目标车道的后方车辆之间的预计碰撞时间,包括:
获取与目标车道同侧的雷达的探测数据,探测数据包括发送雷达波的发送时间以及接收到反射回来的雷达波的接收时间;
根据发送时间和接收时间确定目标车道的后方车辆的位置数据;
根据发送时间、接收时间以及位置数据,确定与后方车辆的实际距离以及相对速度;
根据实际距离和相对速度,确定预计碰撞时间。
自动驾驶控制器获取发送雷达波的发送时间以及接收到反射回来的雷达波的接收时间之后,根据本车定位、发送时间、接收时间以及雷达发送方位,可确定后方车辆的位置,进而确定本车与后方车辆的实际距离以及相对速度,再将实际距离除以相对速度便可确定预计碰撞时间。本实施例中,结合雷达波的发送时间以及接收到反射回来的雷达波的接收时间,确定目标车道的后方车辆的位置数据,进而确定与后方车辆的实际距离以及相对速度,可准确计算得到预计碰撞时间。
对应地,若在变道的过程中目标车道的后方车辆加速靠近,且角雷达探测后方车辆与本车的TTC碰撞时间≤预设安全碰撞时间(阀值),则可认为存在碰撞风险,自动驾驶控制器控制本车回航行驶,回航行驶即指本车回到原车道继续行驶,同时可控制本车自动切换至回到原车道所对应的转向灯。此外,若后方车辆与本车的TTC碰撞时间>预设安全碰撞时间,则可认为不存在碰撞风险,自动驾驶控制器控制本车维持自动变道操作。
回航行驶的具体方式并不唯一,可以是回航贴线行驶或者回航居中行驶等。在一个实施例中,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶,包括:
若存在碰撞风险,确定目标车道的后方车辆的车辆类型;
按照与车辆类型对应的回航行驶方式,控制车辆进行回航行驶。
本实施例中,根据目标车道的后方车辆的不同车辆类型,提供对应的回航行驶方式,对于存在碰撞风险的场景针对性地控制车辆进行回航行驶,使得回航行驶方式更符合实际情况。
在一个实施例中,若存在碰撞风险,确定目标车道的后方车辆的车辆类型,包括:若存在碰撞风险,根据设置在车辆上的摄像装置拍摄获得的图像,确定后方车辆的车辆类型。通过车辆上的摄像装置拍摄获得图像,然后进行图像分析确定后方车辆的车辆类型。利用设置在车辆上的摄像装置拍摄获得的图像进行分析,可快速、准确确定后方车辆的车辆类型。
在一个实施例中,按照与车辆类型对应的回航行驶方式,控制车辆进行回航行驶,包括:若车辆类型为第一车辆类型,控制车辆回航贴线行驶,第一车辆类型包括小车类型。若根据监测数据分析目标车道的后方车辆为小车类型,则控制车辆回航贴线行驶。当避让加速车辆后,在满足变道的条件下进行二次变道时可缩短变道时间。
进一步地,在一个实施例中,按照与车辆类型对应的回航行驶方式,控制车辆进行回航行驶,包括:若车辆类型为第二车辆类型,控制车辆回航居中行驶,第二车辆类型包括大车类型。如果车辆类型为大车类型,则控制车辆回航居中行驶,避免与大车发送刮蹭,及给用户带来压迫感。
以上即是针对不同车辆类型提供了两种不同的本车回航行驶方式,为应对自动变道对于后方车辆加速靠近这种存在碰撞风险的场景,根据不同类型车辆做出不同的紧急应对行为,在考虑提高二次变道成功率的同时,在后方车辆是大型车辆时控制车辆回航居中行驶,提升车辆行驶的安全性,提升用户体验。
具体地,自动驾驶控制器可以在利用位于前后保内左右两侧的角雷达发电磁波探测相邻车道后方车辆与本车的TTC碰撞时间的同时,还通过后挡风玻璃上的后摄像头与外后视镜上的侧摄像头同时探测相邻车道后方车辆类型信息。其中,可预先通过数据样本训练进行深度学习,根据车辆尺寸等信息对不同车辆进行车型分类,例如将轿车、跑车等分为小车类型,将货运车、渣土车等分为大车类型,并将不同车辆的类型信息保存在自动驾驶控制器中。当目标车道上后方车辆与本车的TTC碰撞时间≤预设安全碰撞时间时,若根据后摄像头与侧摄像头探测到的后方车辆类型信息判断标车道后方车辆为小车类型,则自动驾驶控制器控制本车做回航贴线行驶,即回到当前车道,并贴着当前车道与目标车道之间的车道线行驶,与车道线的距离可根据实际需要进行设置。当避让加速车辆后,在满足变道的条件下进行二次变道时可缩短变道时间。在进行回航贴线行驶时,自动驾驶控制器还控制本车切换到变道至目标车道所对应的转向灯,为二次变道做准备。
步骤S120:在车辆回航行驶的过程中,若确定满足变道条件,继续进行自动变道控制。
在车辆回航行驶的过程中,根据感知模块持续感知的监测数据分析确定满足变道条件,则继续进行自动变道控制。具体地,在完成回航后,再次控制本车切换到变道至目标车道所对应的转向灯。此时,自动驾驶控制器可持续接收角雷达探测到的数据,并在分析目标车道的车辆已经超过本车后,则可认为完成了对目标车道车辆的避让,在同时满足其他变道条件的情况下自动驾驶控制器控制本车进行二次变道,从而针对存在碰撞风险的场景提供紧急应对能力。
上述辅助驾驶自动变道控制方法,在车辆自动变道过程中碰撞风险时控制车辆回航行驶,并在识别到满足变道条件后进行二次变道,对于存在碰撞风险的场景提供了紧急应对能力,提高了变道成功率。
在一个实施例中,若存在碰撞风险,该方法还包括输出警示信息的步骤。输出警示信息的方式并不是唯一的,具体地,当本车与目标车道的后方车辆的预计碰撞时间小于或等于预设的安全碰撞时间时,自动驾驶控制器可通过本车的组合仪表发出图像和声音报警,提示驾驶员注意后方车辆。通过组合仪表发出图像和声音报警,方便驾驶员更及时注意到后方车辆。可以理解,在其他实施例中,自动驾驶控制器还可以是通过控制本车中控屏显示文字、图片等信息,或者通过控制驾驶室内的警报灯闪烁或扬声器发声等方式提醒驾驶员注意后方车辆。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的辅助驾驶自动变道控制方法的辅助驾驶自动变道控制装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个辅助驾驶自动变道控制装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于辅助驾驶自动变道控制方法的限定,在此不再赘述。
在一个实施例中,如图5所示,提供了一种辅助驾驶自动变道控制装置,包括回航行驶模块110和二次变道控制模块120。
回航行驶模块110,用于在车辆自动变道过程中,若确定存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶;
二次变道控制模块120,用于在车辆回航行驶的过程中,若确定满足变道条件,继续进行自动变道控制。
在一个实施例中,回航行驶模块110根据感知模块感知的监测数据识别目标车道的后方车辆;确定与目标车道的后方车辆之间的预计碰撞时间;若预计碰撞时间小于等于预设安全碰撞时间,确定存在碰撞风险。
在一个实施例中,回航行驶模块110获取与目标车道同侧的雷达的探测数据,探测数据包括发送雷达波的发送时间以及接收到反射回来的雷达波的接收时间,根据发送时间和接收时间确定目标车道的后方车辆的位置数据;根据发送时间、接收时间以及位置数据,确定与后方车辆的实际距离以及相对速度;根据实际距离和相对速度,确定预计碰撞时间。
在一个实施例中,回航行驶模块110在存在碰撞风险时,确定目标车道的后方车辆的车辆类型;按照与车辆类型对应的回航行驶方式,控制车辆进行回航行驶。
在一个实施例中,回航行驶模块110在存在碰撞风险时,根据设置在车辆上的摄像装置拍摄获得的图像,确定后方车辆的车辆类型。
在一个实施例中,回航行驶模块110在车辆类型为第一车辆类型时,控制车辆回航贴线行驶,第一车辆类型包括小车类型。
在一个实施例中,回航行驶模块110在车辆类型为第二车辆类型时,控制车辆回航居中行驶,第二车辆类型包括大车类型。
上述辅助驾驶自动变道控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:在车辆自动变道过程中,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶;在车辆回航行驶的过程中,若确定满足变道条件,继续进行自动变道控制。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:根据感知模块感知的监测数据识别目标车道的后方车辆;确定与目标车道的后方车辆之间的预计碰撞时间;若预计碰撞时间小于等于预设安全碰撞时间,确定存在碰撞风险。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:获取与目标车道同侧的雷达的探测数据,探测数据包括发送雷达波的发送时间以及接收到反射回来的雷达波的接收时间,根据发送时间和接收时间确定目标车道的后方车辆的位置数据;根据发送时间、接收时间以及位置数据,确定与后方车辆的实际距离以及相对速度;根据实际距离和相对速度,确定预计碰撞时间。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:若存在碰撞风险,确定目标车道的后方车辆的车辆类型;按照与车辆类型对应的回航行驶方式,控制车辆进行回航行驶。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:在存在碰撞风险时,根据设置在车辆上的摄像装置拍摄获得的图像,确定后方车辆的车辆类型。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:在车辆类型为第一车辆类型时,控制车辆回航贴线行驶,第一车辆类型包括小车类型。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:在车辆类型为第二车辆类型时,控制车辆回航居中行驶,第二车辆类型包括大车类型。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:在车辆自动变道过程中,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶;在车辆回航行驶的过程中,若确定满足变道条件,继续进行自动变道控制。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:根据感知模块感知的监测数据识别目标车道的后方车辆;确定与目标车道的后方车辆之间的预计碰撞时间;若预计碰撞时间小于等于预设安全碰撞时间,确定存在碰撞风险。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取与目标车道同侧的雷达的探测数据,探测数据包括发送雷达波的发送时间以及接收到反射回来的雷达波的接收时间,根据发送时间和接收时间确定目标车道的后方车辆的位置数据;根据发送时间、接收时间以及位置数据,确定与后方车辆的实际距离以及相对速度;根据实际距离和相对速度,确定预计碰撞时间。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:若存在碰撞风险,确定目标车道的后方车辆的车辆类型;按照与车辆类型对应的回航行驶方式,控制车辆进行回航行驶。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:在存在碰撞风险时,根据设置在车辆上的摄像装置拍摄获得的图像,确定后方车辆的车辆类型。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:在车辆类型为第一车辆类型时,控制车辆回航贴线行驶,第一车辆类型包括小车类型。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:在车辆类型为第二车辆类型时,控制车辆回航居中行驶,第二车辆类型包括大车类型。
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、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
为便于更好地理解上述辅助驾驶自动变道控制方法、装置、电子设备和存储介质,下面结合具体实施例进行详细解释说明。
正如背景技术所述,传统的车辆自动变道功能只能实现满足变道条件下的自动变道,对于在变道过程中目标车道的车辆加速追上,妨碍正常的变道条件的场景,普通的自动变道功能会退出或回航处理,变道成功率较低,用户体验感较差。针对自动变道过程中,目标车道后方车辆加速靠近,导致正常变道条件不满足,存在碰撞风险的情况,本申请采用后保险杠内两颗角雷达不断的发电磁波探测相邻车道后方车辆与本车TTC碰撞时间,后挡风玻璃上的后摄像头与外后视镜上的侧摄像头同时探测相邻车道后方车辆类型信息,若在变道的过程中(自动打对应的转向灯),目标车道后方车辆加速靠近,角雷达探测后方车辆与本车TTC碰撞时间≤安全碰撞时间(阀值),立即从组合仪表发出图像和声音报警,提示驾驶员注意后方车辆,若摄像头给出的信号为小车类型,则本车做回航贴线行驶(自动切换对应转向灯),完成回航后自动切换为对应转向灯,避让加速车辆后,在满足变道的条件下继续进行变道;若摄像头给出的信号为大车类型,则本车做回航居中行驶(自动切换对应转向灯),完成回航后自动切换为变道对应转向灯,避让加速车辆后,在满足变道的条件下,进行二次变道。本申请应对自动变道对于后方车辆加速靠近这种存在碰撞风险的场景,根据不同类型车辆做出不同的紧急应对能力,提高变道成功率,提升用户体验。
具体地,辅助驾驶自动变道控制系统包含的部件如表1所示。
表1
零部件名称 单车数量 零部件说明
后视摄像头 1 120°广角摄像头
前摄像头模块 1 摄像头和控制器集成
侧视摄像头 4 100°广角摄像头
前视智能摄像头组 1 3颗不同角度高清摄像头
前毫米波雷达模块 1 77GHz毫米波雷达
前角毫米波雷达 2 77GHz毫米波雷达
后角毫米波雷达 2 77GHz毫米波雷达
自动驾驶控制器 1 高级自动驾驶控制器模块总成
各部件的安装位置如图2所示,其中:
1)角毫米波雷达:77GHz毫米波雷达,安装于前后保内左右两侧,探测距离可达到80m左右;
2)前毫米波雷达:77GHz毫米波雷达,安装于车辆正前方,探测距离可达到160m左右;
3)侧视摄像头:100°广角百万像素摄像头,侧前视布置于后视镜内,侧后视布置于翼子板上方,探测距离可达到70m左右;
4)后视摄像头:120°广角百万像素摄像头,布置于后挡风玻璃上方;
5)前摄像头模块FCM:布置于前挡风玻璃处,可探测范围150m左右;
6)智能摄像头组:分别有3颗摄像头,视野范围分为小中大角度,最远可探测距离可达200m左右;
7)自动驾驶控制器:可布置于整车任意满足防水的位置。
本辅助驾驶自动变道控制系统实现的功能包括:自适应巡航、集成式巡航、领航辅助驾驶、前碰撞预警、自动紧急制动、车道偏离、车道保持、拨杆变道、自主变道等。
如图2和图3所示,辅助驾驶自动变道控制系统包含5颗毫米波雷达、9颗摄像头、自动驾驶控制器8、车身稳定系统9、转向助力系统10、整车控制器11、车身控制器12、仪表13、中控屏14、转向灯15等系统,传感器单元通过私有CANFD网络与自动驾驶控制器8通信,其他相关联系统通过CANFD与自动驾驶控制器8通信。以下对主要相关系统主要工作实施方式进行简述。
1)角毫米波雷达安装于前后保内左右两侧,通过把无线电波(雷达波)发出去,然后接收回波,根据收发之间的时间差测得目标的位置数据,探测距离可达到160m,通过毫米波可准确探测到障碍物距离本车的时机距离以及相对速度等参数。
2)前毫米波雷达安装于车辆牌照正下方,通过把无线电波(雷达波)发出去,然后接收回波,根据收发之间的时间差测得目标的位置数据,探测距离可达到160m,通过毫米波可准确探测到障碍物距离本车的时机距离以及相对速度等参数。
3)前摄像头模块可输出障碍物目标以及车道线信息等给到自动驾驶控制器做决策控制,并且起到自动驾驶控制器故障时冗余接管作用。
4)智能摄像头组是3颗视角不同的高像素的摄像头组合,可探测外前方各距离最远200m左右的障碍物,识别车道线信息,近距离车辆切入切出识别等。
5)侧视摄像头可弥补角雷达低速场景下识别率差的问题,能快速并提前捕捉其他车辆切入的趋势以及及近距离切入场景,以便自动驾驶控制器可提前处理切入切出场景。
6)自动驾驶控制器(简称ADC模块)通过获取感知模块(感知模块包括毫米波雷达、前摄像头模块、智能摄像头组、侧视摄像头以及集成于内部的IMU等)通过算法识别出车道线、道路上行驶的车辆、路沿、障碍物等等,再合理规划驾驶辅助的轨迹规划,并控制车辆的横纵向,实现在有障碍物车辆时跟车、无障碍物时实现定速巡航、躲避后方碰撞车辆、跟停、自动起步等功能,在控制过程中,自动驾驶控制器会发送转角请求、减速度请求、扭矩请求等给到各关联系统。
7)车身稳定系统(简称ESC)用于收到自动驾驶控制器发送的减速度请求指令,并同时反馈车辆的减速度、横摆角、车速、轮速等车身数据供ADC进行车辆纵向控制计算。
8)电动转向助力(简称EPS)用于执行自动驾驶控制器发出的转向角度和转向角加速度请求,控制方向盘转向到自动驾驶控制器指令的角度,如果EPS出现故障或者是驾驶员干预泊车,需向自动驾驶控制器反馈退出控制原因。
9)整车控制器(简称VCU)用于接收到自动驾驶控制器的扭矩请求,执行加速控制控制,并实时反馈车辆的档位,响应扭矩等。
10)车身控制器(简称BCM)用于接收自动驾驶控制的转向灯、危险报警灯、雨刮、灯光等控制请求。
11)仪表(简称IC)用于显示辅助驾驶功能激活过程中的人机交互界面,文字、图片和声音提醒。
12)中控屏(简称HU)用于显示领航辅助功能在激活过程中显示场景重构界面,以及用户自定义设置入口等。
13)转向灯用于在自动驾驶过程中响应车身控制器的点亮请求,提醒其他车辆行车安全。
本申请提出的自动变道回航控制策略,区别传统的自动变道回航系统,在自动变道功能开启时,只要目标车道后方有车辆进入系统设定的TTC碰撞时间的参数阈值范围内,则发出提醒并退出变道功能或进行回航处理。但在变道过程中,由于后方车辆加速靠近,快速超越本车,此时做回航居中控制,再进行二次变道,显得整个变道过程漫长,不够迅速,用户体验感较差。
如图6和图7所示,本申请提出如下策略:在自动变道过程中(自动切换为变道对应的转向灯),通过角雷达识别到后方车辆加速靠近,TTC碰撞时间≤参数阀值范围,根据摄像头识别到车辆信息,以上两个信息同时输入给自动驾驶控制器,自动驾驶控制器根据车辆类型进行如下控制:
1.若车辆类型为小型车辆,则本车快速回航(自动切换为回航对应的转向灯)并贴线行驶(自动切换为需求变道的对应转向灯),待后方车辆超越本车后并满足变道条件,立即进行二次变道;
2.若车辆类型为大型车辆,则本车快速回航并居中行驶(自动切换为回航对应的转向灯),待后方车辆超越本车后并满足变道条件(自动切换为需求变道的对应转向灯),立即进行二次变道。
图8所示为辅助驾驶自动变道控制的业务流程图,在车辆整车上电后,自动驾驶控制器自检完成满足辅助驾驶功能可打开条件,在用户打开辅助驾驶功能按钮后开启辅助驾驶功能,并在需要变道时自动变道功能激活。自动驾驶控制器在车辆自动变道过程中检测目标车道后方是否有车辆加速靠近且超过设定碰撞时间阈值;若否,则维持自动变道操作;若是,则判断后方车辆是否为大车。若后方车辆不是大车,则进行图像声音提醒并快速回航贴线行驶;若后方车辆是大车,则进行图像声音提醒并快速回航居中行驶。回航行驶避让加速车辆后,在满足变道条件时完成变道。图6中采用的优化策略包括以下优点:1)针对变道过程,存在紧急碰撞风险,进行紧急回航并进行二次变道,避免碰撞风险并提高了变道成功率;2)根据车辆类型,进行区别处理策略,避免与大车产生刮蹭风险,同时缩短了二次变道的时间。
本申请提出的自动变道回航控制策略,通过摄像头和角雷达的融合判断,判断目标车道后方车辆的准确位置,准确判断是否有碰撞风险。通过场景区分系统是否可触发,通过深度学习判断目标车道后方车辆的类型,针对大车进行回航居中行驶,避免与大车发送刮蹭,及给用户带来压迫感,在满足变道条件时,进行二次变道。通过场景区分系统是否可触发,通过深度学习判断目标车道后方车辆的类型,针对小车进行回航贴线行驶,缩短二次变道时间,在满足变道条件时,进行二次变道。在自动变道时,自动切换为对应的转向灯;在回航时,自动切换为回航的转向灯;在完成回航时,自动切换为需求变道对应的转向灯。
上述自动变道回航控制策略具有以下优点:在高级辅助驾驶的硬件基础上,融合摄像头和角雷达的目标信息,通过增加一系列的软件算法控制策略,在现有的自动变道过程中,后方车辆加速靠近这样存在碰撞风险的紧急工况,相对于传统的功能退出或回航,增加了区别车辆类型的回航策略及二次变道的策略,避免碰撞风险及提高变道成功率,通过深度学习判断出真正的危险车辆(即大车),较少系统触发的概率,并且通过实时监控目标以及提前检测应急策略的可行性,减少系统触发功能时的判断时间,减少系统的总的处理时间,提升规避碰撞的成功率,提升系统的智能化程度,增加系统的安全可靠性,降低不必要场景触发的概率,提升用户体验。
以上所述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 (10)

1.一种辅助驾驶自动变道控制方法,其特征在于,包括:
在车辆自动变道过程中,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶;
在车辆回航行驶的过程中,若确定满足变道条件,继续进行自动变道控制。
2.根据权利要求1所述的辅助驾驶自动变道控制方法,其特征在于,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶之前,还包括:
根据感知模块感知的监测数据识别目标车道的后方车辆;
确定与所述目标车道的后方车辆之间的预计碰撞时间;
若所述预计碰撞时间小于等于预设安全碰撞时间,确定存在碰撞风险。
3.根据权利要求2所述的辅助驾驶自动变道控制方法,其特征在于,确定与所述目标车道的后方车辆之间的预计碰撞时间,包括:
获取与目标车道同侧的雷达的探测数据,所述探测数据包括发送雷达波的发送时间以及接收到反射回来的雷达波的接收时间,根据所述发送时间和接收时间确定目标车道的后方车辆的位置数据;
根据所述发送时间、所述接收时间以及所述位置数据,确定与后方车辆的实际距离以及相对速度;
根据所述实际距离和所述相对速度,确定所述预计碰撞时间。
4.根据权利要求1所述的辅助驾驶自动变道控制方法,其特征在于,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶,包括:
若存在碰撞风险,确定目标车道的后方车辆的车辆类型;
按照与所述车辆类型对应的回航行驶方式,控制车辆进行回航行驶。
5.根据权利要求4所述的辅助驾驶自动变道控制方法,其特征在于,若存在碰撞风险,确定目标车道的后方车辆的车辆类型,包括:
若存在碰撞风险,根据设置在车辆上的摄像装置拍摄获得的图像,确定后方车辆的车辆类型。
6.根据权利要求4所述的辅助驾驶自动变道控制方法,其特征在于,按照与所述车辆类型对应的回航行驶方式,控制车辆进行回航行驶,包括:
若所述车辆类型为第一车辆类型,控制车辆回航贴线行驶,所述第一车辆类型包括小车类型。
7.根据权利要求4所述的辅助驾驶自动变道控制方法,其特征在于,按照与所述车辆类型对应的回航行驶方式,控制车辆进行回航行驶,包括:
若所述车辆类型为第二车辆类型,控制车辆回航居中行驶,所述第二车辆类型包括大车类型。
8.一种辅助驾驶自动变道控制装置,其特征在于,包括:
回航行驶模块,用于在车辆自动变道过程中,若存在碰撞风险,控制车辆进行回航行驶;
二次变道控制模块,用于在车辆回航行驶的过程中,若确定满足变道条件,继续进行自动变道控制。
9.一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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