车辆变道规划的方法、自动驾驶车辆和存储介质技术

本申请涉及一种车辆变道规划的方法、自动驾驶车辆和存储介质，其中，车辆变道规划的方法包括：获取车辆的当前车道、目标车道和目标车道上的变道空档，根据变道空档与车辆的相对位置，获取车辆进行变道的预设终点；根据车辆的当前运动状态、车辆在预设终点的运动终态和预设变道时间，获取车辆变道所需的纵向运动参数和横向运动参数；根据纵向运动参数、横向运动参数和预设变道时间，获取车辆进行变道的预测轨迹。通过本申请，解决了在车辆变道空间不足的情况下，车辆变道的效率降低的问题，通过车辆改变纵向速度，实现了车辆主动靠近变道空档，提高了车辆的变道效率。

Vehicle lane change planning method, autonomous vehicle and storage medium

【技术实现步骤摘要】
车辆变道规划的方法、自动驾驶车辆和存储介质
本申请涉及自动驾驶
，特别是涉及车辆变道规划的方法、自动驾驶车辆和存储介质。
技术介绍
随着自动驾驶技术的快速发展，高级驾驶辅助系统（AdvancedDrivingAssistantSystem，简称为ADAS）成为自动驾驶车辆中不可缺少的部分，ADAS中的自适应巡航控制系统（AdaptiveCruiseControl，简称为ACC）等子功能也逐渐成熟。为了进一步提高ADAS的自主能力，实现自动驾驶车辆在高速公路上的自主驾驶，高速公路领航系统（HighWayPilot，简称为HWP）也被提出，进而在高速公路上的变道控制成为需要解决的问题。在相关技术中，基于预设的约束条件进行路径规划并通过代价函数优选变道轨迹，然而，该方案要求在车辆行驶方向上的变道空间充足，在变道空间不足的情况下，车辆需要等待较长时间，直到变道空间充足才可以变道，导致车辆变道的效率降低。目前针对相关技术中在车辆变道空间不足的情况下，车辆变道的效率降低的问题，尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种车辆变道规划的方法、自动驾驶车辆、电子装置和存储介质，以至少解决相关技术中车辆变道空间不足导致车辆变道的效率降低的问题。第一方面，本申请实施例提供了一种车辆变道规划的方法，所述方法包括：获取车辆的当前车道、目标车道和所述目标车道上的变道空档，根据所述变道空档与所述车辆的相对位置，获取所述车辆进行变道的预设终点；根据所述车辆的当前运动状态、所述车辆在所述预设终点的运动终态和预设变道时间，获取所述车辆变道所需的纵向运动参数和横向运动参数；根据所述纵向运动参数、所述横向运动参数和所述预设变道时间，获取所述车辆进行变道的预测轨迹。在其中一些实施例中，还包括：获取第一横向必要时间，根据所述第一横向必要时间，获取第一预设位置，所述第一预设位置位于所述当前车道和所述目标车道的边界处；当所述车辆在所述第一预设位置时，在所述变道空档与所述车辆的相对位置在预设范围内的情况下，根据所述车辆在初始位置的运动状态、所述第一预设位置的第一运动终态和所述第一横向必要时间获取第一横向运动参数；根据所述变道空档与所述车辆的相对位置，获取第一纵向运动参数；根据所述第一横向必要时间、所述第一横向运动参数和所述第一纵向运动参数，获取所述车辆进行变道的第一预测轨迹的第一姿态轨迹。在其中一些实施例中，在所述获取第一预设位置之后，所述方法还包括：当所述车辆在所述第一预设位置时，在所述变道空档与所述车辆的相对位置不在预设范围内的情况下，根据所述车辆在所述初始位置的运动状态、所述第一预设位置的第二运动终态和所述第一横向必要时间获取第二横向运动参数；根据所述第一横向必要时间、所述第二横向运动参数和所述第一纵向运动参数，获取所述第一预测轨迹的第二姿态轨迹。在其中一些实施例中，在获取所述第一预测轨迹的第二姿态轨迹之后，所述方法还包括：获取所述车辆在所述第二运动终态的纵向速度；根据所述纵向速度，控制所述车辆在第二横向必要时间结束时到达第二预设位置，获取所述车辆变道的第二预测轨迹，其中，所述第二预设位置在所述当前车道，在所述车辆位于所述第二预设位置时，所述变道空档与所述车辆的相对位置在预设范围内。在其中一些实施例中，在所述获取所述车辆变道的第二预测轨迹之后，所述方法还包括：获取所述车辆在所述目标车道上的第三预设位置和第三横向必要时间，根据所述车辆在所述第二预设位置的运动状态、所述第三预设位置的第三运动终态和所述第三横向必要时间，获取第三横向运动参数；根据所述目标车道前车的位置和速度，获取所述车辆的第三纵向运动参数；根据所述第三横向必要时间、所述第三横向运动参数和所述第三纵向运动参数，获得所述车辆的第三预测轨迹。在其中一些实施例中，在获取所述变道空档之前，所述方法包括：获取多个待选变道空档，根据成本函数获取每个所述待选变道空档的变道成本，其中，所述成本函数由时间成本、时间成本权重、障碍物成本、障碍物成本权重、车速成本、车速成本权重、轨迹成本和轨迹成本权重得到；在所述变道成本中选取最小变道成本，将与所述最小变道成本对应的待选变道空档作为所述变道空档。在其中一些实施例中，还包括：实时判断所述预测轨迹是否满足安全条件，在所述预测轨迹不满足所述安全条件的情况下，舍弃所述预测轨迹，再次获取变道空档，其中，所述安全条件包括所述车辆与目标车道上障碍物的碰撞时间大于预设碰撞时间。在其中一些实施例中，所述获取所述车辆变道所需的纵向运动参数包括：在所述变道空档在所述车辆的正方向的情况下，增加所述车辆的纵向速度；在所述变道空档在所述车辆的负方向的情况下，减小所述车辆的纵向速度。在其中一些实施例中，所述获取所述车辆变道所需的纵向运动参数还包括：在所述目标车道前车速度大于所述车辆的纵向速度的情况下，增加所述纵向速度；在所述目标车道前车速度小于所述车辆的纵向速度的情况下，减小所述纵向速度。在其中一些实施例中，还包括：通过状态机控制所述车辆进行变道，所述状态机的状态表示所述车辆的变道状态，在所述状态机的状态变化的情况下，根据所述状态机的状态变化获取所述当前车道、所述目标车道和所述变道空档，其中，所述状态机的状态包括车道保持状态、准备向左变道状态、向左变道状态、准备向右变道状态和向右变道状态。第二方面，本申请实施例提供了一种自动驾驶车辆，所述车辆包括定位装置、探测装置和处理器；所述定位装置获取车辆的当前车道和目标车道，所述探测装置获取所述目标车道上的障碍物信息，所述处理器根据所述障碍物信息获取所述目标车道上的变道空档；所述处理器根据所述变道空档与所述车辆的相对位置，获取所述车辆进行变道的预设终点，根据所述车辆的当前运动状态、所述车辆在所述预设终点的运动终态和预设变道时间，获取所述车辆变道所需的纵向运动参数和横向运动参数；根据所述纵向运动参数、所述横向运动参数和所述预设变道时间，获取所述车辆进行变道的预测轨迹。第三方面，本申请实施例提供了一种电子装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的车辆变道规划的方法。第四方面，本申请实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的车辆变道规划的方法。相比于相关技术，本申请实施例提供的车辆变道规划的方法，通过获取车辆的当前车道、目标车道和目标车道上的变道空档，根据变道空档与车辆的相对位置，获取车辆进行变道的预设终点；根据车辆的当前运动状态、车辆在预设终点的运动终态和预设变道时间，获取车辆变道所需的纵向运动参数和横向运动参数；根据纵向运动参数、横向运动参数和预设变道时间，获取车辆进行变道的预测轨迹，解决了在车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆变道规划的方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取车辆的当前车道、目标车道和所述目标车道上的变道空档，根据所述变道空档与所述车辆的相对位置，获取所述车辆进行变道的预设终点；/n根据所述车辆的当前运动状态、所述车辆在所述预设终点的运动终态和预设变道时间，获取所述车辆变道所需的纵向运动参数和横向运动参数；/n根据所述纵向运动参数、所述横向运动参数和所述预设变道时间，获取所述车辆进行变道的预测轨迹。/n

【技术特征摘要】
1.一种车辆变道规划的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取车辆的当前车道、目标车道和所述目标车道上的变道空档，根据所述变道空档与所述车辆的相对位置，获取所述车辆进行变道的预设终点；
根据所述车辆的当前运动状态、所述车辆在所述预设终点的运动终态和预设变道时间，获取所述车辆变道所需的纵向运动参数和横向运动参数；
根据所述纵向运动参数、所述横向运动参数和所述预设变道时间，获取所述车辆进行变道的预测轨迹。


2.根据权利要求1所述的车辆变道规划的方法，其特征在于，还包括：
获取第一横向必要时间，根据所述第一横向必要时间，获取第一预设位置，所述第一预设位置位于所述当前车道和所述目标车道的边界处；
当所述车辆在所述第一预设位置时，在所述变道空档与所述车辆的相对位置在预设范围内的情况下，根据所述车辆在初始位置的运动状态、所述第一预设位置的第一运动终态和所述第一横向必要时间获取第一横向运动参数；
根据所述变道空档与所述车辆的相对位置，获取第一纵向运动参数；
根据所述第一横向必要时间、所述第一横向运动参数和所述第一纵向运动参数，获取所述车辆进行变道的第一预测轨迹的第一姿态轨迹。


3.根据权利要求2所述的车辆变道规划的方法，其特征在于，在所述获取第一预设位置之后，所述方法还包括：
当所述车辆在所述第一预设位置时，在所述变道空档与所述车辆的相对位置不在预设范围内的情况下，根据所述车辆在所述初始位置的运动状态、所述第一预设位置的第二运动终态和所述第一横向必要时间获取第二横向运动参数；
根据所述第一横向必要时间、所述第二横向运动参数和所述第一纵向运动参数，获取所述第一预测轨迹的第二姿态轨迹。


4.根据权利要求3所述的车辆变道规划的方法，其特征在于，在获取所述第一预测轨迹的第二姿态轨迹之后，所述方法还包括：
获取所述车辆在所述第二运动终态的纵向速度；
根据所述纵向速度，控制所述车辆在第二横向必要时间结束时到达第二预设位置，获取所述车辆变道的第二预测轨迹，其中，所述第二预设位置在所述当前车道，在所述车辆位于所述第二预设位置时，所述变道空档与所述车辆的相对位置在预设范围内。


5.根据权利要求4所述的车辆变道规划的方法，其特征在于，在所述获取所述车辆变道的第二预测轨迹之后，所述方法还包括：
获取所述车辆在所述目标车道上的第三预设位置和第三横向必要时间，根据所述车辆在所述第二预设位置的运动状态、所述第三预设位置的第三运动终态和所述第三横向必要时间，获取第三横向运动参数；
根据所述目标车道前车的位置和速度，获取所述车辆的第三纵向运动参数；
根据所述第三横向必要时间、所述第三横向运动参数和所述第三纵向运动参数，获得所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴鹏，朱科引，邹欣，陈永春，黄魏，曹润滋，童淑霞，
申请(专利权)人：福瑞泰克智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33