CN117885763A - 用于执行车辆的转弯策略的方法、系统、车辆以及计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动驾驶领域并涉及一种用于执行车辆的转弯策略的方法，在可转弯的本车道中存在车辆以及位于其前方的在前车辆，该方法包括以下步骤：检测车辆的环境数据并对其进行处理；基于车辆的环境数据判断是否满足车辆的第一转弯策略的第一条件；和如果满足第一条件，则执行车辆的第一转弯策略，其设置为使车辆关于在前车辆的转弯方向在其内侧以限定的方式与其并行地转弯并且在在前车辆即将进入待转入的目标车道时开始跟随它。本发明还涉及一种相应的系统、车辆以及计算机程序产品。通过本发明的技术方案能够在不同转弯场景以及交通状态下优化车辆转弯策略的效率以及道路通过性，进一步避免或至少减少在转弯时的交通拥堵问题，提高用户满意度。

Description

用于执行车辆的转弯策略的方法、系统、车辆以及计算机程序 产品

技术领域

本发明涉及自动驾驶领域，具体而言涉及一种用于执行车辆的转弯策略的方法。本发明还涉及一种用于执行车辆的转弯策略的系统、一种相应的车辆，尤其是具有自动驾驶功能的车辆、例如具有L2级及以上自动驾驶功能的车辆以及一种计算机程序产品。

背景技术

随着车辆智能化的发展，越来越多的车辆配备了自动驾驶功能/驾驶辅助功能。然而在一些特殊驾驶环境中，自动驾驶功能/驾驶辅助功能仍面临挑战。例如，在一些国家的大型路口处，为了提高左转车辆(在左行交通规则中)的通行效率，通常设置有左转待转区。通过交通信号灯的相应控制使左转车辆进入左转待转区中并且在那里等待左转。

在未设置待转区的情况下，如果对向道路的直行信号灯和本向道路的转弯信号灯都显示绿色，左转车辆需要在本车道(通常是本向道路中的最左侧车道)停车并且等待直行车辆通过后再进行转弯策略。在后行驶的左转车辆也基于此进行相应的驾驶操作。

在现有技术中，已知一种用于运行自动驾驶车辆的方法。在该方法中，在转弯策略中，在后行驶的左转车辆自动跟随在前行驶的左转车辆。由此，能够减小在人类驾驶员的手动操作的情况下在后行驶的左转车辆与在前行驶的左转车辆之间的间距，提高左转通行效率并提高了驾驶体验。

然而，如果在对向直行车道中存在迎面驶来的车辆而在前行驶的左转车辆已占用并即将驶越该对向直行车道，那么在现有技术中，自动在后跟随的左转车辆通常停止跟随在前车辆左转而停在本车道中等待，直至对向直行车道中的车辆驶过了在前行驶的左转车辆后继续左转操作。这在交通流量大的路口或者在交通高峰期尤其可能导致左转车道的交通拥堵，影响了左转车辆的通过性以及在左转驾驶时的驾驶体验。因此，该方案在适用场景以及交通状况方面仍存在一些限制。

因此，针对上述问题中的至少一些仍然存在对现有技术的改进需求。

发明内容

基于此，本发明提出一种高效方案，所述方案不仅能够克服现有技术方案中的不足，而且能够在不同转弯场景以及交通条件下优化车辆运行的效率以及道路通过性，进一步避免或至少减少在转弯时的交通拥堵问题，提高用户的满意度。

根据本发明的第一方面，提供一种用于执行车辆的转弯策略的方法，其中，在可转弯的本车道中存在所述车辆以及位于其前方的在前车辆，所述方法包括以下步骤：

S110检测所述车辆的环境数据并对其进行处理；

S120基于所述车辆的环境数据判断是否满足所述车辆的第一转弯策略的第一条件；和

S130如果满足所述第一条件，则执行所述车辆的第一转弯策略，其中，所述第一转弯策略设置为使车辆关于在前车辆的转弯方向在所述在前车辆的内侧以限定的方式与其并行地转弯并且在所述在前车辆即将进入待转入的目标车道时开始跟随所述在前车辆。

本发明的基本构思在于，通过识别在前车辆的转弯策略并且基于所识别的交通状态来选择所述车辆的第一转弯策略，使得车辆能够在转弯时暂时与在前车辆并行地而非超越地转弯。通过这种方式不仅不会阻碍对向车道中的车辆的通行，而且还可以利用在前车辆的转弯侧的空间执行该第一转弯策略，从而在不影响交通以及不造成交通安全性的情况下提高了转弯时的车辆通过性以及效率，由此提高了用户的满意度和转弯体验。

本发明的技术方案的有利构型能够从以下可选的实施方式中获得。

根据本发明方法的一个可选实施例设置，在步骤S120中，如果所述环境数据表明本车道和对向车道的交通指示灯状态为绿灯、关于所述待转入的目标车道而言的另外的对向车道的交通指示灯状态为红灯并且所述在前车辆已经至少部分地占据所述对向车道，则满足所述第一条件。

根据本发明方法的一个可选实施例设置，在步骤S130中，在执行所述第一转弯策略期间，附加地检测所述对向车道中的其他车辆，如果所述车辆与所述其他车辆的间距大于第一间距阈值或者没有检测到其他车辆，则在开始跟随所述在前车辆之前，所述车辆稍微向后倒车，然后开始跟随在前车辆。

根据本发明方法的一个可选实施例设置，在步骤S110中，附加地考虑以下数据来进行决策：所述车辆相对于所述在前车辆的间距和/或相对速度和/或待转入的目标车道的交通状态和/或对向车道中的其他车辆和/或所述车辆与所述在前车辆的车型，其中，如果所述车辆相对于所述在前车辆的间距小于第二间距阈值、待转入的目标车道中没有其他车辆并且所述在前车辆的车型尺寸大于所述车辆的车型尺寸，则满足所述第一条件。

根据本发明方法的一个可选实施例设置，在步骤S120中，如果不满足所述车辆的第一转弯策略的所述第一条件，则在步骤S131中，执行其他转弯策略之一，其中，所述其他转弯策略至少包括在本车道中停车等待转弯、跟随所述在前车辆转弯。

根据本发明方法的一个可选实施例设置，所述环境数据由环境检测模块检测，其中，所述环境数据包括视频/图像数据和/或雷达数据和/或间距数据等。

根据本发明方法的一个可选实施例设置，利用包括例如经良好训练的深度神经网络或对象分类器的图像识别算法等来处理所述环境数据。

根据本发明方法的一个可选实施例设置，所述环境数据还包括地图数据和/或经由车对X获得的数据，例如天气数据和/或地貌数据等。

根据本发明的第二方面，提供一种用于执行车辆的转弯策略的系统，所述系统配置为适于执行本发明的方法，其中，所述系统包括：

环境检测模块，其配置为适于检测所述车辆的环境数据；

数据处理模块，其配置为适于对所述环境数据进行数据处理；

决策模块，其配置为适于对执行所述车辆的转弯策略进行决策；

控制模块，其配置为适于响应于所述决策模块的决策控制所述车辆执行相应的转弯策略。

根据本发明的第三方面，提供一种车辆，尤其是具有自动驾驶功能的车辆、例如具有L2级及以上自动驾驶功能的车辆，所述车辆包括本发明的系统。

根据本发明的第四方面，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时至少用于辅助实施本发明的方法。

本发明的更多的特征从权利要求、附图和附图的描述中变得显而易见的。在上述说明中提到的特征和特征组合以及在下文的附图描述中提到的和/或只在附图中示出的特征和特征组合不仅可以以相应指定的组合使用，而且可以在不脱离本发明的范围的情况下以其它组合使用。因此，下述内容也视作被本发明涵盖和公开：这些内容未在附图中明确示出并未被明确解释，而是源自由来自所解释的内容的分离的特征所组成的组合并由这些组合产生。下述内容和特征组合也被视作是被公开的：其不具有原始撰写的独立权利要求的所有特征。此外，下述内容和特征组合被视作尤其被上文内容所公开：其超出或偏离权利要求的引用关系中所限定的特征组合。

附图说明

下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。在附图中：

图1示出了包括本发明的系统的车辆的一个实施例的示意图；

图2示出了本发明的方法的一个实施例的示意性流程图；和

图3至图5示出了本发明的方法的应用场景的一个实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施方式对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用于解释本发明，而不用于限定本发明的保护范围。

在本说明书中，为了方便起见，使用“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的词句以参照附图说明构成要素的位置关系，仅是为了便于描述本说明书和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。构成要素的位置关系根据描述每个构成要素的方向适当地改变。因此，不局限于在说明书中说明的词句，根据情况可以适当地更换。

图1示出了包括本发明的系统10的车辆1的一个实施例的示意图。

在该实施例中，车辆1是自动驾驶车辆1、例如是具有L2级及以上自动驾驶功能的车辆1。如图1所示，车辆1包括本发明的用于执行车辆1的转弯策略的系统10。

系统10示例性地包括环境检测模块11，其用于检测车辆1的环境数据。环境检测模块11可以包括至少一个摄像头、前视摄像头、左视摄像头、后视摄像头、右视摄像头、雷达传感器、激光雷达传感器、测距传感器等，它们分别布置在车辆1上的不同车身部位上并且负责检测相应的数据。当然，车辆1还可以包括其他类型的传感器并且提供更多种不同类型的传感器数据。因此，本发明对此不进行具体限制。

系统10还包括数据处理模块12以及决策模块13。数据处理模块12用于对环境数据进行数据处理并且利用例如包括经良好训练的深度神经网络或对象分类器等的图像识别算法来处理环境数据。例如，数据处理模块12利用图像识别算法将来自环境检测模块11的图像数据处理并且识别出图像中的相应对象以及元素，例如车道线、本车道中以及其他车道中的交通参与者、交通指示灯及其状态等。决策模块13用于对执行车辆1的转弯策略进行决策。在此，决策模块13基于经处理的环境数据对车辆1的环境条件进行评估，并且基于对环境条件的评估来判断并决策：车辆1应执行哪种转弯策略。

此外，系统10还包括控制模块14，其响应于决策模块13的决策控制车辆1执行相应的转弯策略。在此，控制模块14可以理解为车辆1的控制器，其与车辆1的执行器、例如方向盘、油门踏板、制动踏板、转向灯等数据连接并且相应地控制这些执行器自动地执行相应的转弯策略。

根据一个可选实施例，系统10还可以包括存储装置以及数据接口等。在存储装置中可以存储有数字地图、尤其是数字高精地图。环境检测模块11在检测环境数据时，还可以由存储装置提供该环境的相应数字地图。借助数据接口，可以借助车对X通信获得来自服务器或其他交通参与者的数据，例如道路监管平台接收交通信息和/或天气数据和/或地貌数据和/或其他车辆的检测数据或自身数据等。当然，也可以从服务器获得数字地图，尤其是数字高精地图。

图2示出了本发明的方法100的一个实施例的示意性流程图。方法100示例性地包括步骤S110至S131。

在步骤S110中，检测车辆1的环境数据并对其进行处理。环境数据例如由环境检测模块11来检测并且可选地也可以包括地图数据以及通过数据接口从外部服务器或其他交通参与者获得的数据。

将获得的数据进行相应的数据处理，如对本发明的系统10所描述那样。经处理的环境数据可以包括本车道和对向车道的交通指示灯状态、关于所述待转入的目标车道而言的另外的对向车道的交通指示灯状态和在前车辆的转弯状态等。

在此，“关于所述待转入的目标车道而言的另外的对向车道”理解为与本车道垂直的、车辆1要转入的车道方向相反的相邻车道。

在另一实施例中，附加地还考虑以下数据：车辆1相对于在前车辆2的间距和/或相对速度和/或待转入的目标车道的交通状态和/或对向车道中的其他车辆3和/或车辆1与在前车辆2的车型。

在步骤S120中，基于车辆1的环境数据判断是否满足车辆1的第一转弯策略的第一条件。在该实施例中，如果环境数据或者说经处理的数据表明：本车道和对向车道的交通指示灯状态为绿灯、关于所述待转入的目标车道而言的另外的对向车道的交通指示灯状态为红灯并且所述在前车辆2已经至少部分地占据所述对向车道，则满足第一条件。

在一个可选实施例中，附加地于上述环境数据地，如果车辆1相对于所述在前车辆2的间距小于第二间距阈值、例如小于5米并且待转入的目标车道中没有其他车辆3并且在前车辆2的车型尺寸大于车辆1的车型尺寸，则满足第一条件。

在满足第一条件的情况下，接下来在步骤S130中，执行车辆1的第一转弯策略，其中，第一转弯策略设置为使车辆1关于在前车辆2的转弯方向在该在前车辆2的内侧以限定的方式与其并行地转弯并且在该在前车辆2即将进入待转入的目标车道时开始跟随在前车辆2。

根据一个可选的实施例，在步骤S130中，在执行第一转弯策略期间，附加地检测对向车道中的其他车辆3，如果车辆1与其他车辆3的间距大于第一间距阈值，例如大于30米，或者没有检测到其他车辆3，则在开始跟随在前车辆2之前，车辆1稍微向后倒车，然后开始跟随在前车辆2。

如果在步骤S120中判断不满足车辆1的第一转弯策略的第一条件，则在步骤S131中，执行其他转弯策略之一。其他转弯策略至少包括车辆1在本车道中停车等待转弯、跟随在前车辆2转弯等。

下面，结合图3至图5详细描述本发明的方法。

图3至图5示出了本发明的方法100的应用场景的一个实施例的示意图。

在该场景中示意性地示出了钉子路口。在该实施例中，道路交通遵循左行交通规则。也就是说，车辆的方向盘位于左侧。如图3所示，在上下方向上示出分别具有双车道的道路A和B，道路A与道路B的行驶方向相反。在左右方向上示出具有单车道C1的道路以及具有双车道C2和C3的道路。在每个方向上，分别在路口处设置有交通指示灯D1,D2,D3，它们分别具有红黄绿色的信号灯并且分别控制对应的车道。

车辆1位于具有双车道A1,A2的道路A中并且位于车道A1中。在该钉子路口中，车道A1允许其中的车辆直行或者左转。在车道A1(也称为本车道)中，在车辆1前方在相同的A1车道中存在车辆2(在前车辆)。此外，在车道B2中，在远处、例如在200米处存在直行的其他车辆3。此外，在图3中还示出了另外的车辆4，它们分别在各自的车道中。

在该场景中，车辆1借助布置在其中的系统10的环境检测模块11检测该丁字路口环境中的各个对象。例如，前视摄像头拍摄位于车辆1前方的车辆2的图像数据以及与车道A1对应的信号灯的图像。右视摄像头拍摄到交通指示灯D3的相应信号灯图像。左视摄像头拍摄C2和C3车道中的另外的车辆4。雷达传感器检测到车道B2中位于远处的其他车辆3，并且测距传感器检测车辆1(本车辆)与其他车辆3的距离。

附加地，车辆1基于车联网技术(车对X)接收来自服务器(云端)的关于该丁字路口的数字地图数据、尤其是高精地图数据并且通过GPS系统定位自己。此外，车辆1还可以从服务器接收当前的天气情况以及从车辆2，3和4接收数据、例如车辆自身数据和/或检测数据。

然后，车辆1对上述这些数据进行处理并且识别出与车道A1对应的信号灯5当前为绿色，交通指示灯D2的信号灯也为绿色，而交通指示灯D3的信号灯为红色。位于车道C2中的另外的车辆4当前停在停车线上等待左转。此外，通过对前视摄像头拍摄的图像进行处理，车辆1识别到车辆2(在前车辆)已经朝待转入的车道C开始左转操作并且已经部分地占据车道B2，在该车道B2中，车辆3在距车辆1例如200米处正在驶来。此外，车辆1获知天气情况并且当前天气晴朗，能见度高。

系统10基于上述这些环境数据判断出满足车辆1的第一转弯策略的第一条件。即，至少满足以下条件：本车道A1和对向车道B2的交通指示灯状态为绿灯、关于待转入的目标车道C1而言的另外的对向车道C2的交通指示灯状态为红灯并且在前车辆2已经至少部分地占据对向车道B2。附加地，还可以满足以下条件：车辆2与车辆3的距离大于100m，天气情况良好并且车辆2与车辆1的间距小于例如10米并且车辆1的车型尺寸小于车辆2的车型尺寸。

在满足了上述第一条件的情况下，车辆1由系统10控制开始执行第一转弯策略。在该第一转弯策略中，车辆1稍微加速至车辆2的左侧并且与车辆2并行地转弯，如图4所示。

因此，车辆1和车辆2同时驶越车道B2。在并行转弯的过程中，例如车辆1的右视摄像头以及雷达传感器持续检测车道B2以及车道B1中的其他车辆3以及在前车辆2的左转操作状态。

车辆1在车辆2的左侧与它继续并行地左转。在本发明中，并行地可以理解为在转弯半径上错开地同时转弯。

在图5中，车辆2完全驶越车道B2并且几乎驶越车道B1并将要转弯进入车道C1中。在此，车辆1可以面向车道C2中的车辆4稍微减速或者几乎停止并且开始跟随车辆2的转弯操作并且逐渐驶越车道B1。

根据一个可选实施例，在执行第一转弯策略期间，附加地检测对向车道中的其他车辆3，如果车辆1与其他车辆3的间距大于第一间距阈值或者没有检测到其他车辆3，则在开始跟随在前车辆2之前，车辆1可以稍微向后倒车，然后开始跟随在前车辆2。这尤其在确保安全驾驶的情况下便于车辆1的后续跟随操作。

在图3至图5示出的示例性场景下，车辆1在执行第一转弯策略时，始终能够确保驾驶安全性并且不会妨碍例如对向车道B2中的车辆3的通过性。由此，能够提高左转时的车辆通过性并且优化自动驾驶功能。

如果不满足车辆1的第一转弯策略的第一条件，例如车辆1与车辆2之间的间距例如大于20米，或者对向车道B2中的车辆3与车辆1的间距例如小于50米，或者附加地天气情况差，能见度低等，则执行其他转弯策略。例如，车辆1在本车道A1中停车等待左转或者放弃并行左转而跟随在前车辆2转弯。

本发明的技术方案也同样适用于右行交通(即方向盘在车辆右侧)的车辆转弯策略。

对于本领域的技术人员而言，本发明的其它优点和替代性实施方式是显而易见的。因此，本发明就其更宽泛的意义而言并不局限于所示和所述的具体细节、代表性结构和示例性实施方式。相反，本领域的技术人员可以在不脱离本发明的基本精神和范围的情况下进行各种修改和替代。

Claims (10)

1.一种用于执行车辆(1)的转弯策略的方法(100)，其中，在可转弯的本车道中存在所述车辆(1)以及位于其前方的在前车辆(2)，所述方法(100)包括以下步骤：

S110检测所述车辆(1)的环境数据并对其进行处理；

S120基于所述车辆(1)的环境数据判断是否满足所述车辆(1)的第一转弯策略的第一条件；和

S130如果满足所述第一条件，则执行所述车辆(1)的第一转弯策略，其中，所述第一转弯策略设置为使车辆(1)关于在前车辆(2)的转弯方向在所述在前车辆(2)的内侧以限定的方式与其并行地转弯并且在所述在前车辆(2)即将进入待转入的目标车道时开始跟随所述在前车辆(2)。

2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，在步骤S120中，如果所述环境数据表明本车道和对向车道的交通指示灯状态为绿灯、关于所述待转入的目标车道而言的另外的对向车道的交通指示灯状态为红灯并且所述在前车辆(2)已经至少部分地占据所述对向车道，则满足所述第一条件。

3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中，在步骤S130中，在执行所述第一转弯策略期间，附加地检测所述对向车道中的其他车辆(3)，如果所述车辆(1)与所述其他车辆(3)的间距大于第一间距阈值或者没有检测到其他车辆(3)，则在开始跟随所述在前车辆(2)之前，所述车辆(1)稍微向后倒车，然后开始跟随在前车辆(2)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(100)，其中，在步骤S110中，附加地考虑以下数据来进行决策：所述车辆(1)相对于所述在前车辆(2)的间距和/或相对速度和/或待转入的目标车道的交通状态和/或对向车道中的其他车辆(3)和/或所述车辆(1)与所述在前车辆(2)的车型，其中，如果所述车辆(1)相对于所述在前车辆(2)的间距小于第二间距阈值、待转入的目标车道中没有其他车辆(3)并且所述在前车辆(2)的车型尺寸大于所述车辆(1)的车型尺寸，则满足所述第一条件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(100)，其中，在步骤S120中，如果不满足所述车辆(1)的第一转弯策略的所述第一条件，则在步骤S131中，执行其他转弯策略之一，其中，所述其他转弯策略至少包括在本车道中停车等待转弯、跟随所述在前车辆(2)转弯。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(100)，其中，

所述环境数据由环境检测模块(11)检测，其中，所述环境数据包括视频/图像数据和/或雷达数据和/或间距数据等；和/或

利用包括经良好训练的深度神经网络或对象分类器的图像识别算法等来处理所述环境数据。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法(100)，其中，所述环境数据还包括地图数据和/或经由车对X获得的数据，例如天气数据和/或地貌数据等。

8.一种用于执行车辆(1)的转弯策略的系统(10)，所述系统(10)配置为适于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法(100)，其中，所述系统(10)包括：

环境检测模块(11)，其配置为适于检测所述车辆(1)的环境数据；

数据处理模块(12)，其配置为适于对所述环境数据进行数据处理；

决策模块(13)，其配置为适于对执行所述车辆(1)的转弯策略进行决策；

控制模块(14)，其配置为适于响应于所述决策模块(13)的决策控制所述车辆(1)执行相应的转弯策略。

9.一种车辆(1)，尤其是自动驾驶车辆(1)、例如具有L2级及以上自动驾驶功能的车辆(1)，其中，所述车辆(1)包括根据权利要求8所述的系统(10)。

10.一种计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品包括计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时至少用于辅助实施根据权利要求1至7中任一项的方法(100)。