一种自动驾驶汽车冰雪路面超车控制方法、系统和车辆技术方案

本发明专利技术涉及一种自动驾驶汽车冰雪路面超车控制方法、系统和车辆，首先检测周围车辆是否有超车意图；检测借用车道上的前后位置车辆为非自动驾驶车辆或是自动驾驶车辆，以及非自动驾驶车辆或是自动驾驶车辆在位于待执行超车车辆超车路线上所处位置，以及与借用车道上的前车位置和后车位置的安全距离，然后发出信号给周围车辆，待执行超车车辆第一次变道后，判断检测路面是否为冰膜路面，如果不是待执行超车车辆变速行驶超越原车道前车后进行第二次变道完成超车，发送完成超车信号给周围车辆，周围车辆恢复原行驶状态，本发明专利技术通过协同控制自动驾驶车辆及周围自动驾驶车辆，减小了非自动驾驶车辆在车过程中的不确定性，提高了冰雪路面的超车安全性能。冰雪路面的超车安全性能。冰雪路面的超车安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种自动驾驶汽车冰雪路面超车控制方法、系统和车辆


[0001]本专利技术涉及自动驾驶汽车超车控制方法领域，具体涉及一种自动驾驶汽车冰雪路面超车控制方法、系统和车辆。

技术介绍

[0002]目前，自动驾驶汽车是汽车领域的研究重点，其较现在以人为主导的传统驾驶方式有着更好的安全和节能性。传统的驾驶方式需要驾驶员的注意力高度集中，注意道路上的突发情况以防止交通事故的发生，但是，自动驾驶汽车通过车上搭载的传感器，可以获得车辆的运行状态信息，代替驾驶人进行车辆控制。同时伴随着车联网技术的加持，可以使自动驾驶汽车获得周边车辆运行状态和环境信息，通过对信息的整合可以实现对车辆控制的优化达到节能的目的。
[0003]降雪天气在冬季十分常见，尤其在北方地区，由于较低的室外温度会使积雪在路面上持续时间较长，同时，降雪后由于对路面覆盖的积雪清理不及时、短时间内多次降雪、气温冷热交替等情况，会形成不同的道路情况。通常可以将冬季的驾驶路面分为五种类型：松雪路面、压实雪路面、冰板路面、薄冰松雪路面和冰膜路面。一般来说松雪路面的附着系数为0.2
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0.5，压实雪路面的附着系数为0.2
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0.3，冰板路面的附着系数为0.15
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0.3，薄冰松雪路面的附着系数为0.15
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0.25，冰膜路面的附着系数为0.05
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0.1，特别地干燥路面的附着系数为0.45
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0.7。干燥路面的附着系数要高于有冰雪覆盖的路面，因此车辆行驶在冰雪路面会存在更大的安全隐患。
[0004]超车操作是驾驶中十分重要的场景，在驾驶过程中如果前方出现障碍物，或者乘客急于到达目的地但前方车辆行驶缓慢的情况，这时就需要对车辆进行控制实现超车操作。在干燥路面下进行超车操作时，周围车辆的运行状态、本车与前车的间距是主要参考因素，但是在冰雪路面下进行超车操作时，因为路面的附着系数较低，会发生车辆打滑的现象，较干燥路面存在更大风险。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种自动驾驶汽车冰雪路面超车控制方法，降低自动驾驶汽车冰雪路面超车风险。
[0006]本专利技术的目的通过如下技术方案实现：
[0007]一种自动驾驶汽车冰雪路面超车控制方法，包括如下步骤：
[0008]首先对比待执行超车车辆与前车车速，如果大于前车车速则进行超车，再检测周围车辆是否有超车意图；
[0009]如果有，则待执行超车车辆减速或是原状态行驶；
[0010]如果无，则检测借用车道上的前后位置车辆为非自动驾驶车辆或是自动驾驶车辆，以及非自动驾驶车辆或是自动驾驶车辆在位于待执行超车车辆超车路线上所处位置，包括如下三种情况：
[0011]第一种情况：如果位于待执行超车车辆借用车道前车位置和后车位置的车辆为非自动驾驶车辆，则待执行超车车辆发出第一种信号用于提示非自动驾驶车辆本车辆有超车意图，检测前车和后车速度并未改变或是减速后，待执行超车车辆进行第一次变道；
[0012]第二种情况：如果非自动驾驶车辆和自动驾驶车辆分别位于待执行超车车辆借用车道前车位置和后车位置，则优先选择发出第二种信号提示自动驾驶车辆改变速度，待执行超车车辆进行第一次变道；
[0013]第三种情况：如果自动驾驶车辆分别位于待执行超车车辆借用车道前车位置和后车位置，则检测前车和后车所处路面是否为冰膜路面，优先选择所发出第二种信号提示为非冰膜路面的自动驾驶车辆改变速度，待执行超车车辆进行第一次变道；
[0014]所述的三种情况中在选择发出第一种信号或是第二种信号的同时，待执行超车车辆发出第三种信号给位于在前车位置前的自动驾驶车辆或后车位置后的自动驾驶车辆，所述车辆收到待执行超车车辆的第三种信号后检测自身当前所处位置，如果处于后车位置的后方车辆则缓减速行驶，并发出变速行驶预警给前后车辆，如果处于前车位置前方的车辆则缓加速行驶，并发出变速行驶预警给周围车辆；
[0015]待执行超车车辆第一次变道后，判断检测路面是否为冰膜路面，如果是则待执行超车车辆原状态行驶，如果不是则检测周围车辆状态是否变化，如果无变化则待执行超车车辆变速行驶超越原车道前车后进行第二次变道完成超车，发送完成超车信号给周围车辆，周围车辆恢复原行驶状态。
[0016]作为本发专利技术更优的技术方案：对结冰路面的判断通过自动驾驶汽车的摄像头与传感器配合进行判断；与周围车辆的距离通过激光雷达、毫米波雷达和摄像头的配合可以实现测量；周围车辆的运行状态信息、交互信息和环境信息借助于车联网技术得以获取；地面附着系数通过该路段通行状态、摄像头感知和传感器测量协同进行判定；与周围车辆的安全距离通过以下公式进行计算：
[0017][0018]其中t1和t2为制动器起作用的时间，S为制动过程行驶距离，v驾驶速度，g重力加速度，μ路面附着系数，s0制动后距前车距离。
[0019]自动驾驶车辆欲进行超车操作时，与超车借用车道中行驶车辆应满足的条件为：
[0020]与超车借用车道后车行驶条件：ΔS1≥S；v≥v1；
[0021]与超车借用车道前车行驶条件：ΔS2≥S；v≤v2；
[0022]其中ΔS1为与借用车道后车的水平距离；v1为借用车道后车的速度；其中ΔS2为与借用车道前车的水平距离；v2为借用车道前车的速度。
[0023]作为本发专利技术更优的技术方案：所述的借用车道可以为相邻左侧或是相邻右侧车道。
[0024]作为本发专利技术更优的技术方案：所述的第一种信号是与非自动驾驶车辆变道过程中相同的方式给周围车辆提供变道信息。
[0025]作为本发专利技术更优的技术方案：所述的第二种信号是待执行超车车辆和位于借用车道上前车位置或是后车位置自动驾驶车辆之间的交互车辆信息，包括位置、速度、转向后速度和转向时间等。
[0026]作为本发专利技术更优的技术方案：所述的第三种信号是待执行超车车辆和位于前车位置前的自动驾驶车辆或是后车位置后的自动驾驶车辆之间的交互车辆信息，包括位置、待执行超车车辆速度、前车位置速度或是后车位置速度和转向时间等。
[0027]本专利技术还提供一种自动驾驶汽车冰雪路面超车控制系统，包括
[0028]整车控制器、V2V通信单元和组合仪表；
[0029]所述整车控制器适于采集车辆的位置信息、车速信息和转向信息；
[0030]所述V2V通信单元适于发送位置信息、车速信息和转向信息；
[0031]所述整车控制器适于根据各车辆的位置信息、车速信息和转向信息生成超车意图信号；
[0032]所述组合仪表适于根据超车意图显示对应的超车信息。
[0033]本专利技术还提供一种自动驾驶车辆，包括上述的自动驾驶汽车冰雪路面超车控制系统。
[0034]有益效果如下：
[0035]在路面上为自动驾驶车辆和非自动驾驶车辆混合存在，由于非自动驾驶车辆主要由驾驶员控制，驾驶员意图和和自动驾驶车辆之间存在交互信息困难。本专利技术通过协同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶汽车冰雪路面超车控制方法，其特征在于：包括如下步骤：首先对比待执行超车车辆与前车车速，如果大于前车车速则进行超车，再检测周围车辆是否有超车意图；如果有，则待执行超车车辆减速或是原状态行驶；如果无，则检测借用车道上的前后位置车辆为非自动驾驶车辆或是自动驾驶车辆，以及非自动驾驶车辆或是自动驾驶车辆在位于待执行超车车辆超车路线上所处位置，以及与借用车道上的前车位置和后车位置的安全距离，包括如下三种情况：第一种情况：如果位于待执行超车车辆借用车道前车位置和后车位置的车辆为非自动驾驶车辆，则待执行超车车辆发出第一种信号用于提示非自动驾驶车辆本车辆有超车意图，检测前车和后车速度并未改变或是减速后，待执行超车车辆进行第一次变道；第二种情况：如果非自动驾驶车辆和自动驾驶车辆分别位于待执行超车车辆借用车道前车位置和后车位置，则优先选择发出第二种信号提示自动驾驶车辆改变速度，待执行超车车辆进行第一次变道；第三种情况：如果自动驾驶车辆分别位于待执行超车车辆借用车道前车位置和后车位置，则检测前车和后车所处路面是否为冰膜路面，优先选择所发出第二种信号提示为非冰膜路面的自动驾驶车辆改变速度，待执行超车车辆进行第一次变道；所述的三种情况中在选择发出第一种信号或是第二种信号的同时，待执行超车车辆发出第三种信号给位于在前车位置前的自动驾驶车辆或后车位置后的自动驾驶车辆，所述车辆收到待执行超车车辆的第三种信号后检测自身当前所处位置，如果处于后车位置的后方车辆则缓减速行驶，并发出变速行驶预警给前后车辆，如果处于前车位置前方的车辆则缓加速行驶，并发出变速行驶预警给周围车辆；待执行超车车辆第一次变道后，判断检测路面是否为冰膜路面，如果是则待执行超车车辆原状态行驶，如果不是则检测周围车辆状态是否变化，如果无变化则待执行超车车辆变速行驶超越原车道前车后进行第二次变道完成超车，发送完成超车信号给周围车辆，周围车辆恢复原行驶状态。2.如权利要求1所述的一种自动驾驶汽车冰雪路面超车控制方法，其特征在于，对冰膜路面的判断过程如下：通过自动驾驶汽车的摄像头与传感器配合进行判断；与周围车辆的距离通过激光雷达、毫米波雷达和摄像头的配合可以实现测量；地面附着系数通...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱珩，
申请(专利权)人：朱珩，
类型：发明
国别省市：