自主驾驶的纵向加速度控制制造技术

自主驾驶的纵向加速度控制。提供了一种设置在前行车辆后方沿着道路行驶的车辆的目标纵向加速度的方法，该方法包括：确定(S61)前行车辆的横向位置；定义(S62)从前行车辆起延伸的横向范围，横向范围具有第一子范围、第二子范围以及其间的中央子范围，其中，当前行车辆变道时，该横向范围随着前行车辆距该前行车辆所在的车道的中央的横向距离而增加；确定(S63)在前行车辆后方延伸的纵向范围；以及针对宿主车辆在该纵向范围内的任何纵向位置，执行以下操作：在宿主车辆的横向位置处于中央子范围内的情况下将目标纵向加速度设置成第一值；以及在横向范围处于第一子范围或第二子范围内的情况下将目标纵向加速度设置成比第一值大的第二值。值大的第二值。值大的第二值。

【技术实现步骤摘要】
自主驾驶的纵向加速度控制


[0001]本文中的示例方面总体上涉及自主驾驶领域，特别地，涉及设置宿主车辆(host vehicle)相对于宿主车辆和前行车辆(leading vehicle)所行驶在的道路的目标纵向加速度以供在宿主车辆的自主控制中使用的技术。

技术介绍

[0002]自主驾驶功能是现代车辆的功能，这吸引了越来越多的关注。自主驾驶功能可以允许宿主车辆(即，要进行自主控制的车辆)的驾驶员将对车辆的加速和转向两者的控制移交给自主驾驶系统，该自主驾驶系统可以被提供目标速度和车头时距(headway time)或者预期路线的更详细信息。然后，自主驾驶系统可以尝试通过加速来实现希望的速度，并使车辆转向以便遵循选定车道。
[0003]自主驾驶系统还可以被适配为对其他道路使用者的动作做出恰当反应。例如，当宿主车辆接近其前方的移动较慢的车辆时，自主驾驶系统可以决定是超过该移动较慢的车辆，还是减速并与前方车辆保持希望的车头空距(headway distance)。另外，自主驾驶系统可以转换车道以遵循希望的路线。更高级版本的系统甚至可以预测其他道路使用者的行为以确定恰当的动作和反应。因此，通常将自主驾驶系统通常配置成从诸如雷达、摄像机、惯性测量单元等的设备获得信息，以便收集关于宿主车辆及其环境的数据，并且生成描述道路和该道路上的交通的高级环境模型。
[0004]然后，可以将自主驾驶系统进一步配置成基于所生成的高级环境来识别宿主车辆可以执行的一个或更多个操纵，选择要执行的操纵并确定应当如何执行该操纵(换句话说，确定宿主车辆的轨迹以及为实现所确定的轨迹所需的恰当控制信号，诸如宿主车辆的加速度和转向角)、并且控制宿主车辆以执行所确定的操纵。自主驾驶算法的两种主要方法都是基于规则的，以及统计模型的，包括基于机器学习、成本函数等的那些统计模型。

技术实现思路

[0005]根据本文的第一方面，本专利技术设计了一种设置宿主车辆相对于道路的目标纵向加速度的计算机实现方法，该目标纵向加速度是供宿主车辆的自主控制使用的，该宿主车辆和前行车辆行驶正在沿着该道路行驶，该道路包括多个车道。所述方法包括以下步骤：基于前行车辆的检测到的位置，确定前行车辆的模型在道路的模型中的横向位置。所述方法还包括以下步骤：在道路的模型中定义从前行车辆的模型起延伸的横向范围，该横向范围沿着道路的模型中的第一横向方向和该道路的模型中的与第一横向方向相反的第二横向方向延伸，该横向范围包括第一横向子范围、第二横向子范围以及处于第一横向子范围与第二横向子范围之间的中央横向子范围，其中，所述横向范围被定义成在所述前行车辆的模型从所述多个车道当中的所述前行车辆的模型所位于的车道向所述多个车道中的相邻车道进行变道期间因所述第一横向子范围和所述第二横向子范围中的至少一个横向子范围的增加而增加，而所述第一横向子范围和所述第二横向子范围中的至少一个横向子范围的
增加是随着所述前行车辆的模型的确定的横向位置与所述前行车辆的模型所位于的车道的中央在所述道路的模型中的横向位置之间的距离的增加而发生的。所述方法还包括以下步骤：在道路的模型中，设置沿第一纵向方向从前行车辆的模型的后部起延伸的纵向范围。所述方法还包括以下步骤：设置宿主车辆的目标纵向加速度，使得针对宿主车辆的模型的处于纵向范围内的任何纵向位置，执行以下操作：在宿主车辆的模型在道路的模型中的横向位置处于中央横向子范围内的情况下，将宿主车辆的目标纵向加速度设置成相应第一加速度值；以及在宿主车辆的模型在道路的模型中的横向位置处于第一横向子范围或第二横向子范围内的情况下，将宿主车辆的目标纵向加速度设置成相应第二加速度值，该相应第二加速度值取决于宿主车辆的模型在道路的模型中的相对于前行车辆的模型的所确定的横向位置的横向位置，并且第二加速度值大于第一加速度值。
[0006]中央横向子范围可以具有固定宽度，该固定宽度是基于所述多个车道当中的一车道内的偏置区域的宽度的，宿主车辆被自主地控制为保持在偏置区域中同时沿车道行驶。
[0007]当宿主车辆的模型的横向位置处于第一横向子范围的沿第二横向方向的最远边缘时，第二加速度值可以从第一加速度值改变动为当宿主车辆的模型的横向位置处于第一横向子范围的沿第一横向方向的最远边缘时的第三加速度值，第三加速度值大于第一加速度值。而且，当宿主车辆的模型的横向位置处于第二横向子范围的沿第一横向方向的最远边缘时，第二加速度值可以从第一加速度值变动为当宿主车辆的模型的横向位置处于第二横向子范围的沿第二横向方向的最远边缘时的第四加速度值，第四加速度值大于第一加速度值。
[0008]在宿主车辆的模型的位置未处于道路的模型的由纵向范围和中央横向子范围定义的第一区域、由纵向范围和第一横向子范围定义的第二区域或者由纵向范围和第二横向子范围定义的第三区域中的任一区域中的情况下，所述方法包括以下步骤：将宿主车辆的目标纵向加速度设置成第五加速度值。
[0009]在前述内容中，宿主车辆的目标纵向加速度可以通过按照如下的量对已由自适应巡航控制算法确定的纵向加速度进行缩放和偏移来设置，即，所述量是通过估算定义了横向范围的横向缩放函数以及跨该横向范围的因子的变化来确定的，使得针对宿主车辆的模型的处于纵向范围内的任何纵向位置，执行以下操作：在宿主车辆的模型的横向位置处于中央横向子范围内的情况下，将宿主车辆的目标纵向加速度设置成相应第一加速度值；以及在宿主车辆的模型的横向位置处于第一横向子范围或第二横向子范围内的情况下，将宿主车辆的目标纵向加速度设置成相应第二加速度值。
[0010]根据本文的第二方面，专利技术人进一步设计了一种包括指令的计算机程序，该指令在由计算机处理器执行时，使该计算机处理器执行根据第一方面的方法。可以将该计算机程序存储在非暂时性计算机可读存储介质上，或者由信号进行承载。
[0011]根据本文的第三方面，专利技术人进一步设计了一种设置宿主车辆相对于道路的目标纵向加速度的设备，该目标纵向加速度是供宿主车辆的自主控制使用的，该宿主车辆和前行车辆正在沿着该道路行驶，该道路包括多个车道。该设备包括位置确定模块，该位置确定模块被配置成基于前行车辆的检测到的位置，确定该前行车辆的模型在道路的模型中的横向位置。该设备还包括横向范围定义模块，该横向范围定义模块被配置成在道路的模型中定义从前行车辆(O)的模型起延伸的横向范围，该横向范围在道路的模型中沿第一横向方
向并且在该道路的模型中沿与第一横向方向相反的第二横向方向延伸，该横向范围包括第一横向子范围、第二横向子范围以及处于第一横向子范围与第二横向子范围之间的中央横向子范围，其中，所述横向范围被定义成在所述前行车辆的模型从所述多个车道当中的所述前行车辆的模型所位于的车道向所述多个车道中的相邻车道进行变道期间因所述第一横向子范围和所述第二横向子范围中的至少一个横向子范围的增加而增加，而所述第一横向子范围和所述第二横向子范围中的至少一个横向子范围的增加是随着所述前行车辆的模型的确定的横向位置与所述前行车辆的模型所位于的车道的中央在所述道路的模型中的横向位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设置宿主车辆(1)相对于道路(20)的目标纵向加速度的计算机实现方法，所述目标纵向加速度是供所述宿主车辆(1)的自主控制使用的，所述宿主车辆和前行车辆(O)正在沿着所述道路行驶，所述道路(2)包括多个车道(21A至21C)，所述方法包括以下步骤：基于所述前行车辆(O)的检测到的位置，确定(S61)所述前行车辆(O)的模型在所述道路(20)的模型中的横向位置；在所述道路(20)的模型中定义(S62)从所述前行车辆(O)的模型起延伸的横向范围，所述横向范围沿所述道路的模型中的第一横向方向并且沿所述道路的模型中的与所述第一横向方向相反的第二横向方向延伸，所述横向范围包括第一横向子范围、第二横向子范围以及处于所述第一横向子范围与所述第二横向子范围之间的中央横向子范围，其中，所述横向范围被定义成在所述前行车辆(O)的模型从所述多个车道当中的所述前行车辆(O)的模型所位于的车道向所述多个车道中的相邻车道进行变道期间因所述第一横向子范围和所述第二横向子范围中的至少一个横向子范围的增加而增加，而所述第一横向子范围和所述第二横向子范围中的至少一个横向子范围的增加是随着所述前行车辆(O)的模型的确定的横向位置与所述前行车辆(O)的模型所位于的车道的中央在所述道路的模型中的横向位置之间的距离的增加而发生的；在所述道路的模型中，设置(S62)沿第一纵向方向从所述前行车辆(O)的模型的后部起延伸的纵向范围；设置(S63)所述宿主车辆(1)的所述目标纵向加速度，使得针对所述宿主车辆(1)的模型的处于所述纵向范围内的任何纵向位置，执行以下操作：在所述宿主车辆(1)的模型在所述道路(20)的模型中的横向位置处于所述中央横向子范围内的情况下，将所述宿主车辆(1)的所述目标纵向加速度设置成相应第一加速度值；以及在所述宿主车辆(1)的模型的所述横向位置处于所述第一横向子范围或所述第二横向子范围内的情况下，将所述宿主车辆(1)的所述目标纵向加速度设置成相应第二加速度值，所述相应第二加速度值取决于所述宿主车辆(1)的模型在所述道路(20)的模型中的相对于所述前行车辆(O)的模型的确定的横向位置的横向位置，并且所述第二加速度值大于所述第一加速度值。2.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中，所述中央横向子范围具有固定宽度，所述固定宽度是基于所述多个车道当中的一车道内的偏置区域的宽度的，所述宿主车辆(1)被自主地控制为保持在所述偏置区域中同时沿所述车道行驶。3.根据权利要求1或2所述的计算机实现方法，其中，当所述宿主车辆(1)的模型的所述横向位置处于所述第一横向子范围的沿所述第二横向方向的最远边缘时，所述第二加速度值从所述第一加速度值改变成当所述宿主车辆(1)的模型的所述横向位置处于所述第一横向子范围的沿所述第一横向方向的最远边缘时的第三加速度值，所述第三加速度值大于所述第一加速度值，并且当所述宿主车辆(1)的模型的所述横向位置处于所述第二横向子范围的沿所述第一横向方向的最远边缘时，所述第二加速度值从所述第一加速度值改变成当所述宿主车辆(1)的模型的所述横向位置处于所述第二横向子范围的沿所述第二横向方向的最远边缘时的第四加速度值，所述第四加速度值大于所述第一加速度值。
4.根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现方法，其中，在所述宿主车辆(1)的模型的所述位置未处于所述道路的模型的由所述纵向范围和所述中央横向子范围定义的第一区域、由所述纵向范围和所述第一横向子范围定义的第二区域或者由所述纵向范围和所述第二横向子范围定义的第三区域中的任一区域中的情况下，所述计算机实现方法包括以下步骤：将所述宿主车辆(1)的所述目标纵向加速度设置成第五加速度值。5.根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现方法，其中，所述宿主车辆(1)的所述目标纵向加速度是通过按照如下的量对已由自适应巡航控制算法确定的纵向加速度进行缩放和偏移来设置的，所述量是通过估算定义了所述横向范围的横向缩放函数以及跨所述横向范围的因子的变化来确定的，使得针对所述宿主车辆(1)的模型的处于所述纵向范围内的任何纵向位置，执行以下操作：在所述宿主车辆(1)的模型的所述横向位置处于所述中央横向子范围内的情况下，将所述宿主车辆(1)的所述目标纵向加速度设置成所述相应第一加速度值；以及在所述宿主车辆(1)的模型的所述横向位置处于所述第一横向子范围或所述第二横向子范围内的情况下，将所述宿主车辆(1)的所述目标纵向加速度设置成所述相应第二加速度值。6.一种存储包含指令的计算机程序(545)的计算机可读存储介质(550)，所述指令在由计算机处理器(520)执行时，使所述计算机处理器(520)执行根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现方法。7.一种设置宿主车辆(1)相对于道路(20)的目标纵向加速度的设备(10)，所述目标纵向加速度是供所述宿主车辆(1)的自主控制使用的，所述宿主车辆(1)和前行车辆(O)正在沿着所述道路行驶，所述道路(20)包括多个车道(21A至21C)...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：APTIV技术有限公司，
类型：发明
国别省市：