一种无人驾驶车辆变道行驶控制方法、系统及终端技术方案

本发明专利技术公开了一种无人驾驶车辆变道行驶控制方法、系统及终端，涉及无人驾驶汽车技术领域，其技术方案要点是：获取第一道路图像以及第二道路图像；从第一道路图像中提取行驶状况信息，并从行驶状况信息中确定预驾驶阈值、前实际距离和前车监测速度，以及从第二道路图像中确定后实际距离和后车监测速度；以目标车辆变道前后的前、后实际距离之比一致计算得到最小化的变道偏移角度及对应的实际变道时间，并依据实际变道时间计算得到变道控制响应值；根据变道控制响应值的绝对值小于或等于当前车道的行驶控制响应值的绝对值，则输出变道控制信号。本发明专利技术有效提高了变道控制的安全性、稳定性，以及降低了对其他车辆的影响。以及降低了对其他车辆的影响。以及降低了对其他车辆的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种无人驾驶车辆变道行驶控制方法、系统及终端


[0001]本专利技术涉及无人驾驶汽车
，更具体地说，它涉及一种无人驾驶车辆变道行驶控制方法、系统及终端。

技术介绍

[0002]无人驾驶汽车是通过车载传感系统或图像采集设备获知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。其依据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。其中，跨车道行驶一直是无人驾驶汽车控制的一大难题，所以对无人驾驶车辆变道行驶控制进行研究具有重大意义。
[0003]目前，已检索到申请号为CN201510381349.9的中国专利，公开了一种无人驾驶汽车自主变道的决策系统。其依据车道线、障碍物和周围交互车辆的车速、与本车的距离等环境信息分析判断是否满足变道条件，若符合则计算得出本车变道过程中的转向角角度和加速度，以此进行变道控制。然而，汽车变道过程中的转向角角度和行驶速度对变道安全具有直接影响，若在高速行驶下进行较大角度的变道，则非常容易导致车辆侧滑，同时影响了车辆行驶的稳定性；而较小角度的变道，则严重影响了当前车道和变道后车辆的正常行驶。
[0004]因此，进一步研究设计一种能够克服上述缺陷的无人驾驶车辆变道行驶控制方法、系统及终端是我们目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中变道控制的转向角角度和加速度难以根据实际情况灵活选取安全、稳定性强以及负面影响较小的值，本专利技术的目的是提供一种无人驾驶车辆变道行驶控制方法、系统及终端，为无人驾驶汽车变道控制提供了操作灵活、安全性能好的策略。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]第一方面，提供了一种无人驾驶车辆变道行驶控制方法，包括以下步骤：
[0008]获取目标车辆前侧道路的第一道路图像以及后侧道路的第二道路图像；
[0009]从第一道路图像中提取当前车道和预变车道的行驶状况信息，并从行驶状况信息中确定对应车道的预驾驶阈值、前实际距离和前车监测速度，以及从第二道路图像中确定目标车辆横移后预变车道的后实际距离和后车监测速度；
[0010]以目标车辆变道前后的前、后实际距离之比一致计算得到最小化的变道偏移角度及对应的实际变道时间，并依据实际变道时间计算得到变道控制响应值；
[0011]根据变道控制响应值的绝对值小于或等于当前车道的行驶控制响应值的绝对值，则输出变道控制信号。
[0012]进一步的，所述第一道路图像、第二道路图像均覆盖当前车道和预变车道，预变车道与当前车道为相邻车道，且预驾驶阈值大的预变车道的优先级大。
[0013]进一步的，最小化的所述变道偏移角度的计算过程具体为：
[0014]根据前实际距离、后实际距离之比计算得到距离比值；
[0015]调控变道偏移角度使得变道后的目标车辆至前车的真实距离与至后车的真实距离之比等于距离比值，并依据实际变道时间计算得到在标准偏移范围内的变道偏移角度的求解范围；
[0016]选择变道偏移角度的求解范围中的最小值作为最小化的变道偏移角度。
[0017]进一步的，最小化的所述变道偏移角度的计算公式具体为：
[0018][0019]θ
i
＝min(θ)
[0020]其中，θ表示变道偏移角度的求解范围；θ
i
表示最小化的变道偏移角度；θ0表示标准偏移角度下限值；θ1表示标准偏移角度上限值；t表示实际变道时间；t0表示变道时间下限值；t1表示变道时间上限值；S1表示目标车辆横移至预变车道的前实际距离；S2表示目标车辆横移至预变车道的后实际距离；表示前车监测速度，若未监测到则取值标准速度上限值；后车监测速度，若未监测到则取值标准速度下限值；d表示当前车道与预变车道的宽度平均值。
[0021]进一步的，所述标准偏移范围依据当前车道和预变车道的预驾驶阈值更新，更新过程为：
[0022]根据标准下限变换系数以及当前车道和预变车道的预驾驶阈值的平均值，做乘积得到标准偏移角度下限值；
[0023]根据标准上限变换系数以及当前车道和预变车道的预驾驶阈值的平均值，做乘积得到标准偏移角度上限值。
[0024]进一步的，所述变道控制响应值的计算公式具体为：
[0025][0026]其中，a表示变道控制响应值；v
y
表示当前车道的预驾驶阈值；t
i
表示最小化的变道偏移角度所对应的实际变道时间。
[0027]进一步的，所述行驶状况信息包括障碍距离、障碍类型、障碍速度、障碍状态以及行驶环境信息，行驶环境信息包括行驶轨迹弧度信息、道路湿度信息、道路坡度信息、以及限速信息；
[0028]所述预驾驶阈值根据行驶环境信息进行计算，具体计算公式为：
[0029][0030]其中，v
y
表示预驾驶阈值；v
x
表示限速信息；ε
h
表示行驶道路的行驶轨迹弧度值；β
s
表示行驶道路的湿度强度值，取值为[0,0.3]；α
p
表示行驶道路的坡度值。
[0031]进一步的，所述行驶控制响应值的计算公式具体为：
[0032][0033]其中，a1表示行驶控制响应值，单位为m/s2；a0表示预设响应值，由目标车辆的车载系统设置；ε
h
表示行驶道路的行驶轨迹弧度值；β
s
表示行驶道路的湿度强度值，取值为[0,0.3]；α
p
表示行驶道路的坡度值，上坡为负值，下坡为正值；k为动态调控系数；若道路故障为静止状态，则k取最小值1；若道路故障为移动状态，则k取值与障碍距离呈反相关，与障碍速度呈正相关。
[0034]第二方面，提供了一种无人驾驶车辆变道行驶控制系统，包括：
[0035]图像采集模块，用于获取目标车辆前侧道路的第一道路图像以及后侧道路的第二道路图像；
[0036]信息提取模块，用于从第一道路图像中提取当前车道和预变车道的行驶状况信息，并从行驶状况信息中确定对应车道的预驾驶阈值、前实际距离和前车监测速度，以及从第二道路图像中确定目标车辆横移后预变车道的后实际距离和后车监测速度；
[0037]响应计算模块，用于以目标车辆变道前后的前、后实际距离之比一致计算得到最小化的变道偏移角度及对应的实际变道时间，并依据实际变道时间计算得到变道控制响应值；
[0038]安全判断模块，用于判断变道控制响应值的绝对值是否小于或等于当前车道的行驶控制响应值的绝对值，若是，则输出变道控制信号。
[0039]第三方面，提供了一种计算机终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任意一项所述的一种无人驾驶车辆变道行驶控制方法。
[0040]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0041]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人驾驶车辆变道行驶控制方法，其特征是，包括以下步骤：获取目标车辆前侧道路的第一道路图像以及后侧道路的第二道路图像；从第一道路图像中提取当前车道和预变车道的行驶状况信息，并从行驶状况信息中确定对应车道的预驾驶阈值、前实际距离和前车监测速度，以及从第二道路图像中确定目标车辆横移后预变车道的后实际距离和后车监测速度；以目标车辆变道前后的前、后实际距离之比一致计算得到最小化的变道偏移角度及对应的实际变道时间，并依据实际变道时间计算得到变道控制响应值；根据变道控制响应值的绝对值小于或等于当前车道的行驶控制响应值的绝对值，则输出变道控制信号。2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆变道行驶控制方法，其特征是，所述第一道路图像、第二道路图像均覆盖当前车道和预变车道，预变车道与当前车道为相邻车道，且预驾驶阈值大的预变车道的优先级大。3.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆变道行驶控制方法，其特征是，最小化的所述变道偏移角度的计算过程具体为：根据前实际距离、后实际距离之比计算得到距离比值；调控变道偏移角度使得变道后的目标车辆至前车的真实距离与至后车的真实距离之比等于距离比值，并依据实际变道时间计算得到在标准偏移范围内的变道偏移角度的求解范围；选择变道偏移角度的求解范围中的最小值作为最小化的变道偏移角度。4.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆变道行驶控制方法，其特征是，最小化的所述变道偏移角度的计算公式具体为：θ
i
＝min(θ)其中，θ表示变道偏移角度的求解范围；θ
i
表示最小化的变道偏移角度；θ0表示标准偏移角度下限值；θ1表示标准偏移角度上限值；t表示实际变道时间；t0表示变道时间下限值；t1表示变道时间上限值；S1表示目标车辆横移至预变车道的前实际距离；S2表示目标车辆横移至预变车道的后实际距离；表示前车监测速度，若未监测到则取值标准速度上限值；后车监测速度，若未监测到则取值标准速度下限值；d表示当前车道与预变车道的宽度平均值。5.根据权利要求3所述的一种无人驾驶车辆变道行驶控制方法，其特征是，所述标准偏移范围依据当前车道和预变车道的预驾驶阈值更新，更新过程为：根据标准下限变换系数以及当前车道和预变车道的预驾驶阈值的平均值，做乘积得到标准偏移角度下限值；根据标准上限变换系数以及当前车道和预变车道的预驾驶阈值的平均值，做乘积得到标准偏移角度上限值。6.根据权利要求4所述的一种无人驾驶车辆变道行驶控制方法，其特征是，所述变道控制响应值的计算公式具体为：
其中，a表...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：李俊芝，
类型：发明
国别省市：