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原文传递一种车辆自动变道方法及系统、车辆

专利名称：	一种车辆自动变道方法及系统、车辆
摘要：	本发明实施例公开了一种车辆自动变道方法及系统、车辆，当前车辆设有摄像装置以及短波雷达；该方法包括：检测当前车辆是否满足变道触发条件，若满足，通过摄像装置获取周边车辆的第一运动参数，以及通过短波雷达获取周边车辆的第二运动参数；判断当前车辆是否满足低速探测条件，若不满足，基于摄像装置以及短波雷达各自对应的融合权重，对第一运动参数和第二运动参数进行数据融合，以获得周边车辆的第一目标位置以及第一目标车速；基于周边车辆的第一目标位置以及周边车辆的第一目标车速，从当前车辆两侧的相邻车道中确定出满足变道条件的目标车道，并控制当前车辆从当前车道变道至目标车道。实施本发明实施例，能够改善车辆变道的安全性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	广州小鹏汽车科技有限公司
发明人：	谢兆夫
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910637358.8
公开号：	CN110304063A
代理机构：	广州德科知识产权代理有限公司
代理人：	万振雄;杨中强
分类号：	B60W30/18(2012.01);B;B60;B60W;B60W30
申请人地址：	510555 广东省广州市中新广州知识城九佛建设路333号245室
主权项：	1.一种车辆自动变道方法，其特征在于，当前车辆设有摄像装置以及短波雷达，所述方法包括：检测所述当前车辆是否满足变道触发条件，若满足所述变道触发条件，通过所述摄像装置获取周边车辆的第一运动参数，以及通过所述短波雷达获取所述周边车辆的第二运动参数；判断所述当前车辆是否满足低速探测条件；若不满足所述低速探测条件，基于所述摄像装置以及所述短波雷达各自对应的融合权重，对所述第一运动参数和所述第二运动参数进行数据融合，以获得所述周边车辆的第一目标位置以及第一目标车速；基于所述周边车辆的第一目标位置以及所述周边车辆的第一目标车速，从所述当前车辆两侧的相邻车道中确定出满足变道条件的目标车道；控制所述当前车辆从当前车道变道至所述目标车道。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在检测到所述当前车辆满足变道触发条件之后，所述方法还包括：识别所述当前车辆两侧的相邻车道的道路标识；根据所述当前车辆两侧的相邻车道的道路标识，判断所述当前车辆两侧的相邻车道是否均属于可变道车道；若所述当前车辆两侧的相邻车道均属于所述可变道车道，执行所述通过所述摄像装置获取周边车辆的第一运动参数，以及通过所述短波雷达获取所述周边车辆的第二运动参数的步骤。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前车辆还设有超声波雷达；所述方法还包括：若所述当前车辆满足所述低速探测条件，通过所述超声波雷达获取所述周边车辆的第三运动参数；基于所述摄像装置、所述短波雷达以及所述超声波雷达各自对应的融合权重，对所述第一运动参数、所述第二运动参数以及所述第三运动参数进行数据融合，以获得所述周边车辆的第二目标位置以及第二目标车速；基于所述周边车辆的第二目标位置以及所述周边车辆的第二目标车速，从所述当前车辆两侧的相邻车道中确定出满足变道条件的目标车道。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一运动参数包括第一横向车速、第一纵向车速、第一横向位置以及第一纵向位置，所述第二运动参数包括第二横向车速、第二纵向车速、第二横向位置以及第二纵向位置，所述第三运动参数包括第三横向车速、第三纵向车速、第三横向位置以及第三纵向位置；所述周边车辆的第二目标位置包括所述周边车辆的目标横向位置和目标纵向位置，所述周边车辆的第二目标车速包括所述周边车辆的目标横向车速和目标纵向车速；所述基于所述摄像装置、所述短波雷达以及所述超声波雷达各自对应的融合权重，对所述第一运动参数、所述第二运动参数以及所述第三运动参数进行数据融合，以获得所述周边车辆的目标位置以及目标车速，包括：基于第一融合权重、第二融合权重以及第三融合权重各自对应的纵向取值，对所述第一纵向车速、所述第二纵向车速以及所述第三纵向车速进行数据融合，以获得所述周边车辆的目标纵向车速，以及，基于所述第一融合权重、所述第二融合权重以及所述第三融合权重各自对应的纵向取值，对所述第一纵向位置、所述第二纵向位置以及所述第三纵向位置进行数据融合，以获得所述周边车辆的目标纵向位置；基于所述第一融合权重、所述第二融合权重以及所述第三融合权重各自对应的横向取值，对所述第一横向车速、所述第二横向车速以及所述第三横向车速进行数据融合，以获得所述周边车辆的目标横向车速，以及，基于所述第一融合权重、所述第二融合权重以及所述第三融合权重各自对应的横向取值，对所述第一横向位置、所述第二横向位置以及所述第三横向位置进行数据融合，以获得所述周边车辆的目标横向位置；其中，所述第一融合权重为所述摄像装置对应的融合权重，所述第二融合权重为所述短波雷达对应的融合权重，所述第三融合权重为所述超声波雷达对应的融合权重；所述第二融合权重的纵向取值以及所述第三融合权重的纵向取值均小于所述第一融合权重的纵向取值，所述第一融合权重的横向取值小于所述第二融合权重的横向取值，且所述第二融合权重的横向取值小于所述第三融合权重的横向取值。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当前车辆两侧的相邻车道包括左侧相邻车道以及右侧相邻车道；所述周边车辆包括所述左侧相邻车道上的左侧车辆以及所述右侧相邻车道上的右侧车辆；所述基于所述周边车辆的第二目标位置以及所述周边车辆的第二目标车速，从所述当前车辆两侧的相邻车道中确定出满足变道条件的目标车道之前，所述方法还包括：根据所述左侧车辆的目标纵向车速，求得所述当前车辆变道至所述左侧相邻车道的第一纵向空间；以及，根据所述左侧车辆的目标横向位置以及所述左侧车辆的目标横向车速，求得所述当前车辆变道至所述左侧相邻车道的第一横向空间；根据所述右侧车辆的目标纵向车速，求得所述当前车辆变道至所述右侧相邻车道的第二纵向空间；以及，根据所述右侧车辆的目标横向位置以及所述右侧车辆的目标横向车速，求得所述当前车辆变道至所述右侧相邻车道的第二横向空间；判断所述左侧相邻车道是否满足允许所述当前车辆变道至所述左侧相邻车道的第一空间条件，以及所述右侧相邻车道是否满足允许所述当前车辆变道至所述右侧相邻车道的第二空间条件；若所述左侧相邻车道满足所述第一空间条件，以及所述右侧相邻车道满足所述第二空间条件，执行所述基于所述周边车辆的第二目标位置以及所述周边车辆的第二目标车速，从所述当前车辆两侧的相邻车道中确定出满足变道条件的目标车道的步骤；其中，所述第一空间条件包括所述第一横向空间大于横向安全阈值，且所述第一纵向空间小于所述当前车辆与所述左侧车辆之间的纵向车距；所述第二空间条件包括所述第二横向空间大于所述横向安全阈值，且所述第二纵向空间小于所述当前车辆与所述右侧车辆之间的纵向车距。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述左侧车辆的目标横向位置以及所述左侧车辆的目标横向车速，求得所述当前车辆变道至所述左侧相邻车道的第一横向空间，包括：根据所述当前车辆的横向加速度和所述当前车辆与所述左侧相邻车道的中线之间的第一距离，求得所述当前车辆变道至所述左侧相邻车道的第一变道时长；基于所述左侧车辆的目标横向位置、所述左侧车辆的目标横向车速和所述第一变道时长，求得所述左侧车辆在所述第一变道时长之内与所述当前车辆之间的第一横向空间；所述根据所述右侧车辆的目标横向位置以及所述右侧车辆的目标横向车速，求得所述当前车辆变道至所述右侧相邻车道的第二横向空间，包括：根据所述当前车辆的横向加速度和所述当前车辆与所述右侧相邻车道的中线之间的第二距离，求得所述当前车辆变道至所述右侧相邻车道的第二变道时长；基于所述右侧车辆的目标横向位置、所述右侧车辆的目标横向车速和所述第二变道时长，求得所述右侧车辆在所述第二变道时长之内与所述当前车辆之间的第二横向空间。 7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述左侧相邻车道满足所述第一空间条件，而所述右侧相邻车道不满足所述第二空间条件，控制所述当前车辆从所述当前车道变道至所述左侧相邻车道；若所述右侧相邻车道满足所述第二空间条件，而所述左侧相邻车道不满足所述第一空间条件，控制所述当前车辆从所述当前车道变道至所述右侧相邻车道；若所述左侧相邻车道不满足所述第一空间条件，且所述右侧相邻车道不满足所述第二空间条件，控制所述当前车辆沿着所述当前车道继续向前行驶。 8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述左侧车辆包括左前方车辆，所述右侧车辆包括右前方车辆；所述基于所述周边车辆的第二目标位置以及所述周边车辆的第二目标车速，从所述当前车辆两侧的相邻车道中确定出满足变道条件的目标车道，包括：基于所述左前方车辆的目标纵向位置、所述左前方车辆的目标纵向车速、所述当前车辆的当前位置以及所述当前车辆的当前车速，计算所述左侧相邻车道对应的车道变换效益；以及，基于所述右前方车辆的目标纵向位置、所述右前方车辆的目标纵向车速、所述当前车辆的当前位置以及所述当前车辆的当前车速，计算所述右侧相邻车道对应的车道变换效益；根据所述左侧相邻车道以及所述右侧相邻车道各自对应的车道变换效益，从所述当前车辆两侧的相邻车道中选取车道变换效益最高的车道，以作为满足变道条件的目标车道。 9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述当前车辆两侧的相邻车道中确定出满足变道条件的目标车道之后，以及所述控制所述当前车辆从当前车道变道至所述目标车道之前，所述方法还包括：根据当前车道与所述目标车道之间的中线距离以及所述当前车辆从所述当前车道变道至所述目标车道的实际纵向位移，为所述当前车辆规划预测轨迹；所述预测轨迹用于规划所述当前车辆从所述当前车道变道至所述目标车道的变道过程中多个时间点对应的预测位置；所述控制所述当前车辆从当前车道变道至所述目标车道，包括：控制所述当前车辆按照所述预测轨迹从当前车道变道至所述目标车道。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制所述当前车辆按照所述预测轨迹从当前车道变道至所述目标车道，包括：以所述当前车辆的后轴中心坐标以及所述当前车辆的航向角作为系统状态量，并以所述当前车辆的后轴速度以及所述当前车辆的前轮偏角作为控制量，构建车辆动力学模型；基于所述车辆动力学模型以及所述预测轨迹，确定目标函数，所述目标函数用于引入对所述前轮偏角的转角控制量，以调整所述当前车辆的实际轨迹与所述预测轨迹之间的偏差；利用所述目标函数求得所述当前车辆在所述变道过程中不同时间点对应的转角控制量，并根据所述不同时间点对应的转角控制量实时调整所述当前车辆的方向盘转向，以实现所述当前车辆按照所述预测轨迹从所述当前车道变道至所述目标车道。 11.根据权利要求1～10任一项所述的方法，其特征在于，所述变道触发条件，包括：所述当前车辆的前方存在行驶于当前车道上的车辆，且所述当前车辆的当前车速小于期望车速。 12.一种车辆自动变道系统，其特征在于，当前车辆设有摄像装置以及短波雷达，所述车辆自动变道系统包括：检测单元，用于检测所述当前车辆是否满足变道触发条件；获取单元，用于在所述检测单元检测到所述当前车辆满足所述变道触发条件时，通过所述摄像装置获取周边车辆的第一运动参数，以及通过所述短波雷达获取所述周边车辆的第二运动参数；第一判断单元，用于判断所述当前车辆是否满足低速探测条件；第一融合单元，用于在所述第一判断单元判定出所述当前车辆不满足所述低速探测条件时，基于所述摄像装置以及所述短波雷达各自对应的融合权重，对所述第一运动参数和所述第二运动参数进行数据融合，以获得所述周边车辆的第一目标位置以及第一目标车速；第一确定单元，用于基于所述周边车辆的第一目标位置以及所述第一目标车速，从所述当前车辆两侧的相邻车道中确定出满足变道条件的目标车道；第一控制单元，用于控制所述当前车辆从当前车道变道至所述目标车道。 13.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求12所述的车辆自动变道系统。 14.一种车辆自动变道系统，其特征在于，所述车辆自动变道系统包括：存储有可执行程序代码的存储器；与所述存储器耦合的处理器；所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，用于执行权利要求1～11任一项所述的一种车辆自动变道方法。 15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行权利要求1～11任一项所述的一种车辆自动变道方法。
所属类别：	发明专利