自动变道控制方法、装置和汽车制造方法及图纸

一种自动变道控制方法、装置和包括该装置的汽车，该自动变道控制方法包括：确定目标车道，判断针对目标车道当前车辆是否具有安全变道空间；控制当前车辆向目标车道偏转，直到当前车辆的轴线相对于目标轨迹偏转目标角度；控制当前车辆以当前速度向目标车道行驶，直到当前车辆的重心与目标轨迹之间的距离小于第一阈值；控制当前车辆向原车道方向偏转，直到当前车辆的轴线与目标轨迹平行。本发明专利技术简单且易于实施，依靠现有设备即能够实现平稳、准确、安全的变道控制。

Automatic variable channel control method, device and car

An automatic variable channel control method, device, and a vehicle including the device. The automatic variable channel control method includes determining the target lane, determining whether the current vehicle has a safe lane space for the target lane, and controlling the current vehicle deflection to the target lane until the current axis of the vehicle deflects the target relative to the target trajectory. Angle; control the current vehicle running at the current speed to the target lane, until the distance between the center of gravity and the target track is less than the first threshold; control the current vehicle to turn in the direction of the original lane until the current axis of the vehicle is parallel to the track of the target. The invention is simple and easy to implement. It can achieve stable, accurate and safe lane change control by relying on existing equipment.

【技术实现步骤摘要】
自动变道控制方法、装置和汽车
本专利技术涉及智能汽车领域，具体涉及一种自动变道控制方法、装置和包括该装置的汽车。
技术介绍
随着自动驾驶技术的发展，自动变道作为自动驾驶的一个基础功能，越来越展现出其重要性。现有自动变道系统一般通过计算汽车横向速度进行车辆定位，由于车辆结构和传感器的限制，在车辆横向速度测量方面存在比较大的误差。现有的控制方法大多采用基于车辆动力学模型的控制方法，算法的实现难度较大。中国专利CN205905977U公开了一种无人驾驶汽车同向超车变道控制系统，其在汽车上安装发射器，同时在地面上安装收发器定位路面上行驶汽车的相对距离以确定变道的安全性。在路面上安装定位装置意味着要改变公共交通设施，这需要国家层面的规划，不易普及，时效性不佳。此外，出于成本考虑，一些低级别道路可能不会安装相同的定位装置，这也不利于系统的推广。中国专利CN106530833A公开了一种自动驾驶汽车智能变道系统，通过在汽车上安装GPS和4G通信模块定位本车与其他车辆的相对位置。目前普通GPS达不到车道宽度级别的定位，高精度GPS需要在道路周围安装很多基站，并且高精度GPS价格比较昂贵，很难在所有汽车上普及。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自动变道控制方法，其简单且易于实施，依靠现有设备即能够实现平稳、准确、安全的变道控制。本专利技术一方面提出一种自动变道控制方法，包括：确定目标车道，判断针对目标车道当前车辆是否具有安全变道空间；控制当前车辆向所述目标车道偏转，直到当前车辆的轴线相对于所述目标轨迹偏转目标角度α；控制当前车辆以当前速度向所述目标车道行驶，直到当前车辆的重心与所述目标轨迹之间的距离小于第一阈值η；控制当前车辆向原车道方向偏转，直到当前车辆的轴线与所述目标轨迹平行。优选地，所述自动变道控制方法还包括：判断当前车辆是否进行变道，所述判断当前车辆是否进行变道包括：如果前方障碍物的速度小于预定速度，则确定当前车辆进行变道，否则，确定当前车辆不进行变道；或者如果当前车辆与前方障碍物之间的距离小于预定距离，则确定当前车辆进行变道，否则，确定当前车辆不进行变道。优选地，通过以下关系式(1)判断针对所述目标车道当前车辆是否具有安全变道空间：如果所述关系式(1)成立，则判断针对所述目标车道当前车辆具有安全变道空间；其中，V1表示当前车辆的速度，V2表示目标车道内的侧后方车辆的速度，V3表示前方障碍物的速度，V4表示目标车道内的侧前方车辆的速度，L2表示当前车辆与所述侧后方车辆之间的距离，L3表示当前车辆与所述前方障碍物之间的距离，L4表示当前车辆与所述侧前方车辆之间的距离，T表示变道时间，S表示安全系数，λ表示安全距离。优选地，通过设置于当前车辆上的速度传感器测量所述速度V1，通过设置于当前车辆上的雷达测量距离L2、距离L3、距离L4以及相对速度V2-V1、相对速度V1-V3、相对速度V1-V4。优选地，所述目标轨迹是所述目标车道的中线。优选地，当前车辆的重心与所述目标轨迹之间的距离为D+W/2，其中D表示当前车辆的重心与当前车道和目标车道之间的车道线之间的距离，W表示所述目标车道的宽度。优选地，基于设置于当前车辆上的摄像头所拍摄的车道线图像计算当前车辆的重心与所述目标轨迹之间的距离。优选地，所述自动变道控制方法还包括：通过车道保持算法调整当前车辆的位置，使当前车辆的轴线与所述目标轨迹重合。本专利技术另一方面提供一种自动变道控制系统，所述系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：确定目标车道，判断针对目标车道当前车辆是否具有安全变道空间；控制当前车辆向所述目标车道偏转，直到当前车辆的轴线相对于所述目标轨迹偏转目标角度；控制当前车辆以当前速度向所述目标车道行驶，直到当前车辆的重心与所述目标轨迹之间的距离小于第一阈值；控制当前车辆向原车道方向偏转，直到当前车辆的轴线与所述目标轨迹平行。优选地，所述处理器还执行以下步骤：判断当前车辆是否进行变道，所述判断当前车辆是否进行变道包括：如果前方障碍物的速度小于预定速度，则确定当前车辆进行变道，否则，确定当前车辆不进行变道；或者如果当前车辆与前方障碍物之间的距离小于预定距离，则确定当前车辆进行变道，否则，确定当前车辆不进行变道。优选地，通过以下关系式(1)判断针对所述目标车道当前车辆是否具有安全变道空间：如果所述关系式(1)成立，则判断针对所述目标车道当前车辆具有安全变道空间；其中，V1表示当前车辆的速度，V2表示目标车道内的侧后方车辆的速度，V3表示前方障碍物的速度，V4表示目标车道内的侧前方车辆的速度，L2表示当前车辆与所述侧后方车辆之间的距离，L3表示当前车辆与所述前方障碍物之间的距离，L4表示当前车辆与所述侧前方车辆之间的距离，T表示变道时间，S表示安全系数，λ表示安全距离。优选地，通过设置于当前车辆上的速度传感器测量所述速度V1，通过设置于当前车辆上的雷达测量距离L2、距离L3、距离L4以及相对速度V2-V1、相对速度V1-V3、相对速度V1-V4。优选地，所述目标轨迹是所述目标车道的中线。优选地，当前车辆的重心与所述目标轨迹之间的距离为D+W/2，其中D表示当前车辆的重心与当前车道和目标车道之间的车道线之间的距离，W表示所述目标车道的宽度。优选地，基于设置于当前车辆上的摄像头所拍摄的车道线图像计算当前车辆的重心与所述目标轨迹之间的距离。优选地，所述处理器还执行以下步骤：通过车道保持算法调整当前车辆的位置，使当前车辆的轴线与所述目标轨迹重合。本专利技术再一方面提供一种汽车，包括所述的自动变道控制系统。本专利技术的有益效果在于：1.利用智能车辆上现有的传感器，包括雷达和摄像头，进行自动变道控制，不需要设置额外的车载器件，也不需要改变公共交通设施，适用范围广，成本低；2.判断安全变道空间，以提高变道的安全性；3.简单且易于实施，不需要依赖车辆结构参数的动力学模型即可实现平稳、准确的变道控制。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。图1显示根据本专利技术示例性实施例的自动变道控制方法的流程图；图2显示根据本专利技术示例性实施例的自动变道控制方法的车辆定位示意图；图3显示根据本专利技术示例性实施例的自动变道控制方法的偏转控制示意图；图4显示根据本专利技术示例性实施例的自动变道控制方法的车道变换之后的行驶状态示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。在本专利技术实施例中，当前车辆的正前方和四个角分别安装雷达，以检测当前车辆周边的环境信息，包括周围目标(例如车辆或障碍物)的速度、周围目标与当前车辆的距离等。另外，当前车辆的正前方还可以安装摄像头，用于拍摄环境图像，采集车道线信息。目前的智能车辆基本都配备有上述的雷达和摄像头，因此可以利用车辆现有设备进行自动变道控制，不需要设置额外的车载器件，也不需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动变道控制方法，其特征在于，包括：确定目标车道，判断针对目标车道当前车辆是否具有安全变道空间；控制当前车辆向所述目标车道偏转，直到当前车辆的轴线相对于所述目标轨迹偏转目标角度；控制当前车辆以当前速度向所述目标车道行驶，直到当前车辆的重心与所述目标轨迹之间的距离小于第一阈值；控制当前车辆向原车道方向偏转，直到当前车辆的轴线与所述目标轨迹平行。

【技术特征摘要】
1.一种自动变道控制方法，其特征在于，包括：确定目标车道，判断针对目标车道当前车辆是否具有安全变道空间；控制当前车辆向所述目标车道偏转，直到当前车辆的轴线相对于所述目标轨迹偏转目标角度；控制当前车辆以当前速度向所述目标车道行驶，直到当前车辆的重心与所述目标轨迹之间的距离小于第一阈值；控制当前车辆向原车道方向偏转，直到当前车辆的轴线与所述目标轨迹平行。2.根据权利要求1所述的自动变道控制方法，其特征在于，还包括：判断当前车辆是否进行变道，所述判断当前车辆是否进行变道包括：如果前方障碍物的速度小于预定速度，则确定当前车辆进行变道，否则，确定当前车辆不进行变道；或者如果当前车辆与前方障碍物之间的距离小于预定距离，则确定当前车辆进行变道，否则，确定当前车辆不进行变道。3.根据权利要求1所述的自动变道控制方法，其特征在于，通过以下关系式(1)判断针对所述目标车道当前车辆是否具有安全变道空间：(V2-V1)*T<L2+λ(V1-V4)*T<L4+λ(1)(V1-V3)*S*T<L3+λ如果所述关系式(1)成立，则判断针对所述目标车道当前车辆具有安全变道空间；其中，V1表示当前车辆的速度，V2表示目标车道内的侧后方车辆的速度，V3表示前方障碍物的速度，V4表示目标车道内的侧前方车辆的速度，L2表示当前车辆与所述侧后方车辆之间的距离，L3表示当前车辆与所述前方障碍物之间的距离，L4表示当前车辆与所述侧前方车辆之间的距离，T表示变道时间，S表示安全系数，λ表示安全距离。4.根据权利要求3所述的自动变道控制方法，其特征在于，通过设置于当前车辆上的速度传感器测量所述速度V1，通过设置于当前车辆上的雷达测量距...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，刘瑞祥，何君舰，史敬威，
申请(专利权)人：智车优行科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11