车辆换道控制方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种车辆换道控制方法、装置和电子设备，如果确认自车处于可换道状态，构建纵向轨迹约束条件；结合预先获取到的纵向轨迹运动模型，生成纵向换道轨迹；构建横向轨迹约束条件；结合预先获取到的横向轨迹运动模型，生成横向换道轨迹；进而确定自车的目标换道轨迹，控制自车按照目标换道轨迹换道。该方式通过构建纵向轨迹约束条件，对纵向轨迹运动模型进行求解，通过构建横线轨迹约束条件，对横向轨迹运动模型进行求解，在求解过程中，能够计算出全局最优的换道轨迹，这种通过优化求解换道轨迹的方式可以减少使用采样方式过程中的大量调参工作，从而有效降低人力成本和时间成本，同时提升轨迹规划的泛化能力，可以适应各种的交通场景。应各种的交通场景。应各种的交通场景。

【技术实现步骤摘要】
车辆换道控制方法、装置和电子设备


[0001]本专利技术涉及自动驾驶
，尤其是涉及一种车辆换道控制方法、装置和电子设备。

技术介绍

[0002]近年来，自动驾驶技术得到了较快发展，在空旷的高速公路上自动驾驶车辆相对容易，在车流复杂更拥挤的交通场景中自动驾驶车道需要考虑的问题更加复杂，其中一个问题是，在复杂交通流环境中系统自动驾驶汽车时，需要根据对交通参与者的预测信息，规划自车车道变换路径规划算法，在不影响其他交通参与者，以及避免交通堵塞的情况下，控制自车从自车道换道至目标车道。相关技术中，一般采用采样方式生成自动换道轨迹，通过代价函数筛选最优换道轨迹，以应对换道过程中各种工况，该方式需要设计代价函数，还需要对代价函数的权重进行调试，参数调试过程中，需要根据经验多次进行实验以选取最优参数，因此，人力成本和时间成本较高，并且，难以保证可以收敛到最优状态，另外，代价函数泛化能力较差，难以处理复杂的交通场景。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种车辆换道控制方法、装置和电子设备，以降低车辆换道参数调试过程中的人力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆换道控制方法，其特征在于，所述方法包括：判断自车是否处于可换道状态；如果所述自车处于所述可换道状态，基于所述自车的纵向速度、纵向加速度、纵向加加速度，以及所述自车与障碍车的纵向距离，构建纵向轨迹约束条件；基于所述纵向轨迹约束条件，以及预先获取到的纵向轨迹运动模型，生成符合所述纵向轨迹约束条件的纵向换道轨迹；基于所述自车的横向速度、横向加速度和横向加加速度，以及自车与自车道边界的横向距离，构建横向轨迹约束条件；基于所述横向轨迹约束条件，以及预先获取到的横向轨迹运动模型，生成符合所述横向轨迹约束条件的横向换道轨迹；根据所述纵向换道轨迹和所述横向换道轨迹，确定所述自车的目标换道轨迹，控制所述自车按照所述目标换道轨迹从自车道换道至目标车道。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断自车是否处于可换道状态的步骤包括：检测是否存在指示可换道的车道线；计算所述自车与自车道前方车辆之间的第一碰撞时间，如果所述第一碰撞时间小于预设时间，发出第一信号；其中，所述第一信号用于提示驾驶员确认是否换道；如果接收到确认换道的第二信号，计算所述自车分别与目标车道前方车辆和目标车道后方车辆之间的碰撞时间；如果存在指示可换道的车道线，且每个所述碰撞时间均大于或等于预设碰撞时间，确认所述自车处于可换道状态。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在换道过程中，如果接收到取消换道指示，且所述自车的后轴中心点未进入所述目标车道，确认能取消换道，控制所述自车从当前位置返回至所述自车道；如果所述自车的后轴中心点已进入所述目标车道，确认不能取消换道，如果根据所述当前位置确认所述自车处于可换道状态，控制所述自车继续换道至所述目标车道；如果根据所述当前位置确认所述自车处于不可换道状态，控制所述自车减速避让。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建所述纵向轨迹约束条件如下：其中，x
k
为矩阵形式，表示在时间采样点k时，所述自车与所述自车道前车之间的第一纵向距离，所述自车与目标车道前车之间的第二纵向距离，所述自车与自车道后车之间的第三纵向距离，以及所述自车与目标车道后车之间的第四纵向距离；x
maxk
为在时间采样点k时对应的第一目标安全距离阈值；x
mink
为在时间采样点k时对应的第二目标安全距离阈值；表示所述自车在时间采样点k时的纵向速度；表示所述自车在时间采样点k时的纵向加
速度；表示所述自车在时间采样点k时的纵向加加速度；v
mink
、v
mink
、a
min
、a
max
、Δamin、Δamin和Δamax均为预设值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标换道轨迹对应多个时间采样点；所述第一目标安全距离阈值通过下述方式确定：获取在时间采样点k时，所述自车与自车道前车之间的第一纵向距离和第一安全距离，所述自车与目标车道前车之间的第二纵向距离和第二安全距离；计算所述第一纵向距离与所述第一安全距离的差，得到所述自车与所述自车道前车之间的第一安全距离阈值；计算所述第二纵向距离与所述第二安全距离的差，得到所述自车与所述目标车道前车之间的第二安全距离阈值；从所述第一安全距离阈值和所述第二安全距离阈值中取最小值，将所述最小值确定为在所述时间采样点k时对应的第一目标安全距离阈值。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二目标安全距离阈值通过下述方式确定：获取在所述时间采样点k时，所述自车与自车道后车之间的第三纵向距离和第三安全距离，所述自车与目标车道后车之间的第四纵向距离和第四安全距离；计算所述第三纵向距离与所述第三安全距离的差，得到所述自车与所述自车道后车之间的第三安全距离阈值；计算所述第四纵向距离与所述第四安全距离的差，得到所述自车与所述目标车道后车之间的第四安全距离阈值；从所述第三安全距离阈值和所述第四安全距离阈值中取最小值，将所述最小值确定为在所述时间采样点k时对应的第二目标安全距离阈值。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在时间采样点k时，所述自车与自车道前车之间的所述第一安全距离，以及所述自车与目标车道前车之间的第二安全距离通过下述方式确定：获取预设安全距离、所述自车与障碍车保持安全距离的预设时间、所述自车道前车在时间采样点k时的第一车辆速度、所述目标车道前车在时间采样点k时的第二车辆速度；计算所述预设时间与所述第一车辆速度的乘积，得到第一结果；从所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱恒，薛兵，徐修信，韩志华，
申请(专利权)人：苏州挚途科技有限公司，
类型：发明
国别省市：