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原文传递一种行车交互区域的确定方法以及系统

专利名称：	一种行车交互区域的确定方法以及系统
摘要：	本发明提供一种行车交互区域的确定方法以及系统；实时监测进入广义交互区域中车辆信息，当没有车辆进入广义交互区域时，所述广义交互区域为行车交互区域；当监测有车辆进入广义交互区域时，基于自车道的目标车辆特征性能数据、目标车道的前车纵向车速、目标车道的后车纵向车速、车辆安全数据库，通过安全交互区域判断模块确定安全交互区域，所述安全交互区域为行车交互区域，实现实时确定行驶中的目标车辆的交互区域，且交互区域内目标车辆进行转向或换道时不会出现撞车现象；所述交互区域的确定有利于研究交互行为，提取交互特征，对后续研究车辆的意图辨识、轨迹预测、行为决策、风险态势评估以及路径规划等方面十分重要。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	郑雪莲;张植峰;任园园;李显生;赵兰
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-01T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202311120635.0
公开号：	CN117104220A
代理机构：	深圳市育科知识产权代理有限公司
代理人：	洪秀凤
分类号：	B60W30/095;B60W50/00;B60W60/00;B;B60;B60W;B60W30;B60W50;B60W60;B60W30/095;B60W50/00;B60W60/00
申请人地址：	130012 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种行车交互区域的确定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：预设包括车辆与车道参数信息的车辆安全数据库；实时获取自车道的目标车辆的特征性能数据，自车道中线与目标车道边界的距离h；所述自车道的目标车辆的特征性能数据包括自车道的目标车辆实时车速vv、自车道的目标车辆的转向角α；基于目标车辆实时车速vv、目标车辆的转向角α、自车道中线与目标车道边界的距离h以及车辆与车道参数信息，确定广义交互区域；实时监测进入广义交互区域中车辆信息，当没有车辆进入广义交互区域时，所述广义交互区域为行车交互区域；当监测有车辆进入广义交互区域时，获取自车道的目标车辆的特征性能数据、目标车道的前车纵向车速vtp、目标车道的后车纵向车速vtf，基于自车道的目标车辆特征性能数据、目标车道的前车纵向车速、目标车道的后车纵向车速以及车辆安全数据库，确定安全交互区域，所述安全交互区域为行车交互区域。 2.根据权利要求1所述的一种行车交互区域的确定方法，其特征在于，所述车辆与车道参数信息包括自车道的目标车辆与自车道的前车的临界时距dt、目标车辆纵向长度L3；获取所述广义交互区域的具体方法如下：基于第一公式得到自车道的目标车辆与自车道的前车的相对车距d，所述第一公式为：d＝cosαvv dt；基于d、h建立广义交互区域，所述广义交互区域为矩形，所述矩形长为2d+L3，所述矩形宽为2h。 3.根据权利要求1所述的一种行车交互区域的确定方法，其特征在于，所述安全交互区域包括横向安全交互区域、纵向安全交互区域。 4.根据权利要求3所述的一种行车交互区域的确定方法，其特征在于，所述纵向安全交互区域为自车道的目标车辆与自车道的前车之间的扇形区域；所述扇形区域的半径等于目标车辆与当前车道前车的安全交互距离X1。 5.根据权利要求3所述的一种行车交互区域的确定方法，其特征在于，所述车辆与车道参数信息还包括：α(ta)、Td1、Td2、Trea、abmax、L0、L1、w；所述α(ta)为目标车辆换道时目标车辆发生碰撞时的临界转向角；所述w为目标车辆宽度；所述Td1为制动器调整时间；所述Td2为制动器制动力增长时间；所述Trea为驾驶员反应时间；所述abmax为车辆纵向最大减速度；所述L0为车间纵向最小安全距离；所述L1为车间横向最小安全距离。 6.根据权利要求5所述的一种行车交互区域的确定方法，其特征在于，所述横向安全交互区域为自车道的目标车辆与目标车道的前车、目标车道的后车之间形成的五边形区域；所述五边形区域为由五条边线l1、l2、l3、l4、l5围成的区域；所述l1位于以目标车辆中点为起点，以目标车辆的转向角α为水平方向夹角的第一射线上，所述第一射线与过目标车道前车后端中心的切线相交；所述l2位于以目标车辆中点为起点，以目标车辆的转向角α为水平方向夹角的第二射线上，所述第二射线与过目标车道后车前端中心的切线相交；所述l3位于过目标车道前车后端中心的切线上；所述l4位于过目标车道后车前端中心的切线上；所述l5位于过目标车道目标点且与目标车道边界线平行的直线上，所述目标点与目标车辆中点的距离为Y，所述Y记为目标车辆的横向安全交互距离。 7.根据权利要求6所述的一种行车交互区域的确定方法，其特征在于，所述目标车辆的横向安全交互距离Y通过以下公式五计算：所述T为目标车辆换道持续时间；所述边线l1的长度Z1通过以下公式六计算： Z1＝(X2+L3/2)/cosα 边线l2的长度Z2通过以下公式七计算： Z2＝(X3+L3/2)/cosα；所述目标车辆与目标车道的前车纵向安全交互距离为X2；所述目标车辆与目标车道的后车纵向安全交互距离为X3；所述目标车辆与当前车道前车的安全交互距离X1通过以下公式二计算： 8.根据权利要求7所述的一种行车交互区域的确定方法，其特征在于，所述目标车辆与目标车道的前车纵向安全交互距离为X2通过以下公式三计算：所述目标车辆与目标车道的前车纵向安全交互距离为X3通过以下第四公式计算： 9.一种行车交互区域的确定系统，其特征在于，包括：预设的车辆安全数据库，所述车辆安全数据库包括车辆与车道参数信息；实时数据获取模块，用于获取目标车道的前车纵向车速vtp、目标车道的后车纵向车速vtf；自车道的目标车辆实时车速vv、自车道的目标车辆的转向角α、自车道中线与目标车道边界的距离h；广义交互区域判断模块，基于实时数据获取模块获取自车道的目标车辆实时车速vv、自车道的目标车辆的转向角α、自车道中线与目标车道边界的距离h，以及目标车辆纵向长度L3，确定广义交互区域；周围车辆检测模块，用于实时检测广义交互区域内是否有车辆进入；行车交互区域判断模块，当周围车辆检测模块未在广义交互区域内检测到车辆时，所述广义交互区域为行车交互区域；当周围车辆检测模块在在广义交互区域内检测到车辆时，安全交互区域为行车交互区域；安全交互区域判断模块，基于实时数据获取模块获取自车道的目标车辆实时车速、自车道的目标车辆的转向角、目标车道的前车纵向车速、目标车道的后车纵向车速以及从车辆安全数据库获取的车辆与车道参数信息，确定安全交互区域。 10.根据权利要求9所述的行车交互区域的确定系统，其特征在于，所述车辆与车道参数信息包括α(ta)、Td1、Td2、Trea、abmax、L0、L1、w；所述α(ta)为目标车辆换道时目标车辆发生碰撞时的临界转向角；所述w为目标车辆宽度；所述Td1为制动器调整时间；所述Td2为制动器制动力增长时间；所述Trea为驾驶员反应时间；所述abmax为车辆纵向最大减速度；所述L0为车间纵向最小安全距离；所述L1为车间横向最小安全距离；和/或所述广义交互区域判断模块的确定方法包括第一公式；所述第一公式：d＝cosαvvdt； d为自车道的目标车辆与自车道的前车的相对车距；所述dt为自车道的目标车辆与自车道的前车的时距；所述广义交互区域判断模块基于d、h建立广义交互区域，所述广义交互区域为矩形，所述矩形长为2d+L3，所述矩形宽为2h；目标车辆位于矩形中心位置；所述L3为目标车辆纵向长度；和/或所述安全交互区域判断模块包括第二公式、公式三、公式四、公式五、公式六、公式七；所述第二公式为：所述X1为目标车辆与当前车道前车的安全交互距离；所述第三公式为：所述X2为目标车辆与目标车道的后车纵向安全交互距离；所述第四公式为：所述X3为所述目标车辆与目标车道的前车纵向安全交互距离；所述第五公式为：所述Y为目标车辆的横向安全交互距离；所述T为目标车辆换道持续时间；所述公式六：Z1＝(X2+L3/2)/cosα 所述公式七：Z2＝(X3+L3/2)/cosα；所述Z1为横向安全交互区域的边线l1的长度；所述Z2为横向安全交互区域的边线l2的长度。
所属类别：	发明专利