车辆的主动安全控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种车辆的主动安全控制方法及装置。所述主动安全控制方法包括获得道路环境中的目标，从所述目标中筛选出关键目标，其中本车道内前方距离本车最近的关键目标被称为主目标；判断本车与主目标的碰撞时间是否小于预定时间阈值，如果是，则进行变道曲线规划得到最终变道曲线；根据最终变道曲线进行主动安全功能控制。本发明专利技术中，充分利用传感器所能提供的现有信息，准确确定可行驶区域，提高现有主动安全功能的实用价值。有主动安全功能的实用价值。有主动安全功能的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
车辆的主动安全控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种车辆的主动安全控制方法及装置。

技术介绍

[0002]SAE(Society of Automotive Engineers美国汽车工程师学会)是美国及世界汽车工业有重要影响的学术团体，也是世界上汽车、海洋和航空/航天运输机械技术信息的资源之一。每年都推出大量的标准资料、技术报告、参数(工具)书籍和特别出版物，建有庞大的数据库。自动驾驶的分级标准，自动化程度由L0至L5随级别增加而提升，就是由SAE于2014年在J3016中提出。
[0003]近几年随着SAE L2级别自动驾驶功能落地项目越来越多，作为辅助驾驶在不同车型的配置率最高的功能。主动安全类(AEB、EBA、FCW、AES、ESA等)功能一直是所有研究辅助驾驶厂商关注度的焦点，一直以功能研发难度高、投入大、对生命安全的保障立竿见影著称。现有功能开发通常极大程度依赖传感器(毫米波雷达、摄像头、激光雷达等)对于驾驶环境中，道路目标(车辆、行人等)的检测结果，然后系统判断是否需要主动安全功能介入以及介入的程度。
[0004]已有的主动安全类功能的方案存在以下问题：对于驾驶环境中一般的交通参与者(猫、狗等)或者普通目标(石块、大坑等)受限于当前的目标检测能力，传感器(毫米波雷达、摄像头、激光雷达等)无法准确识别，因此适用场景会比较受限制。现有技术中，融合算法使用车道线和边沿信息来判断可行驶的路径的范围，并给出目标融合的结果。规控算法规划出可行驶的路径，并进行横向和纵向控制。由于只能得到有限的、规则的道路信息(比如道路中的目标和车道线)，道路中不常出现的参与物(比如大石块和小动物)信息并没有被利用，这样的主动安全功能适用的场景就必然受限。
[0005]简而言之，主动安全类功能中已有的方案，在实际使用时受感知检测能力所限，仅适用较少场景。
[0006]因此，亟需提出一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的之一在于提供一种车辆的主动安全控制方法及装置，其可以充分利用传感器所能提供的现有信息，准确确定可行驶区域，提高现有主动安全功能的实用价值。
[0008]为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种车辆的主动安全控制方法，其包括：获得道路环境中的目标，从所述目标中筛选出关键目标，其中本车道内前方距离本车最近的关键目标被称为主目标；判断本车与主目标的碰撞时间是否小于预定时间阈值，如果是，则进行变道曲线规划得到最终变道曲线；根据最终变道曲线进行主动安全功能控制。所述进行变道曲线规划得到最终变道曲线包括：根据道路结构和主目标确定初始可行驶空间；将除本车道以外的车道内沿车道方向正常行驶的对本车变道有威胁的关键目标所在的车道设定为第一禁止行驶空间；将道路环境中的威胁到本车变道的静止目标遮挡
的行驶区域设定为第二禁止行驶空间；判断每个关键目标是否为切入目标，将威胁到本车变道的切入目标遮挡的行驶区域设定为第三禁止行驶空间；在初始可行驶空间中去除各个禁止行驶空间后得到最终可行驶空间；在最终可行驶空间内进行变道曲线规划得到最终变道曲线。
[0009]根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种车辆的主动安全控制装置，包括：存储器，用于存储程序；处理器，用于加载所述程序以执行上文所述的主动安全控制方法。
[0010]与现有技术相比，本专利技术中具有如下优点中的一个或多个：1)充分利用传感器所能提供的现有信息，准确确定可行驶区域，提高现有主动安全功能的实用价值；2)增加地图信息输入，使得主动安全方案能够根据不同场景，给出多样的安全避让方案。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0012]图1为本专利技术的一个实施例中的车辆的主动安全控制方法的流程示意图；
[0013]图2为本专利技术的一个实施例中的关键目标在各个车道中的分布情况示意图；
[0014]图3为本专利技术的一个实施例中的本车的预测路径的示意图；
[0015]图4为本专利技术的一个实施例中的进行变道曲线规划得到最终变道曲线的流程示意图。
【具体实施方式】
[0016]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0017]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。
[0018]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“耦接”等术语应做广义理解；例如，可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，所述中间媒介可以是电子元器件、功能电路等。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0019]为了容易理解，这里先介绍一下本专利技术中用到的有关术语以及其含义。
[0020]AEB(Automatic Emergency Braking，自动紧急制动)是辅助驾驶中的主动安全功能。如车辆遇到突发危险情况或与前车及行人距离小于安全距离时，主动进行制动以避免或减少追尾等碰撞事故的发生，从而提高行车安全性。
[0021]EBA(Emergency Braking Assist，紧急制动辅助)是通过驾驶员踩踏制动踏板的动作理解制动行为，并根据当前车辆遇到突发危险情况，快速的增加或调整对制动踏板施加的制动力。
[0022]FCW(Forward Collision Warning，前方碰撞预警)是通过传感器时刻监测前方车辆或其它交通参与者，判断前方目标和本车的距离、相对速度以及方位。如果在行驶的时候跟前方目标达到了危险距离，存在碰撞危险的时候，前方碰撞预警系统就会有视觉警报和声音警报来提醒驾驶者，避免跟前方目标发生追尾碰撞事故。
[0023]AES(Automatic Emergency Steering，自动紧急转向)是辅助驾驶中的主动安全功能。如车辆遇到突发危险情况或与前车或其它交通参与者距离小于安全距离时，根据当前车辆周边交通环境信息，主动进行转向控制车辆的横向运动避免碰撞事故的发生，从而提高行车安全性。
[0024]ESA(Emergency Steering Assist紧急辅助转向)是在传感器探测到前方的静止或低速车辆或行人时，通过驾驶员打方向盘的动作了解当前规避情况是否及时，然后自动输出转向，帮助驾驶员调整方向避免可能的碰撞。
[0025]TTC(Time To本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆的主动安全控制方法，其特征在于，其包括：获得道路环境中的目标，从所述目标中筛选出关键目标，其中本车道内前方距离本车最近的关键目标被称为主目标；判断本车与主目标的碰撞时间是否小于预定时间阈值，如果是，则进行变道曲线规划得到最终变道曲线，所述进行变道曲线规划得到最终变道曲线包括：根据道路结构和主目标确定初始可行驶空间；将除本车道以外的车道内沿车道方向正常行驶的对本车变道有威胁的关键目标所在的车道设定为第一禁止行驶空间；将道路环境中的威胁到本车变道的静止目标遮挡的行驶区域设定为第二禁止行驶空间；判断每个关键目标是否为切入目标，将威胁到本车变道的切入目标遮挡的行驶区域设定为第三禁止行驶空间；在初始可行驶空间中去除各个禁止行驶空间后得到最终可行驶空间；在最终可行驶空间内进行变道曲线规划得到最终变道曲线；根据最终变道曲线进行主动安全功能控制。2.根据权利要求1所述的车辆的主动安全控制方法，其特征在于，所述获得道路环境中的目标，从所述目标中筛选出关键目标包括：检测道路环境中的目标，并将所述目标在二维平面上的坐标分别记为ET
m
(x
m
，y
m
)，其中所述二维平面以本车的前保险杠中心点为原点，x轴正方向代表车辆前进方向，y轴表示车辆的横向；检测车道线检测，获取车道线信息以及车道，并建立车道线方程，其中得到最多N+1条车道线以及最多N个车道，N小于等于5；将二维平面上的坐标ET
m
(x
m
，y
m
)带入所述车道线方程得到各目标在各车道中的分布情况；和以本车前保险杠为分界把x轴分为前后两个区域，在最多N个车道的每条车道的x轴的前后区域的目标中分别筛选出距离本车最近的最多两个目标，将筛选出的目标作为关键目标。3.根据权利要求2所述的车辆的主动安全控制方法，其特征在于，车道线方程依次为x轴正方向代表车辆前进方向，y轴表示车辆的横向，车道线方程y
n
＝f(x
n
)代表在不同的纵向距离下车道线的横向距离，其中C0为当前位置车道线与车辆的横向距离，C1为当前位置车道线相对于车辆的航向角，C2为当前位置车道线曲率的1/2，C3表示当前位置车道线曲率变化率的1/6，n＝1时表示本车道左侧的第一个车道线，n＝3时表示本车道左侧的第二个车道线，n＝5时表示本车道左侧的第三个车道线，n＝2时表示本车道右侧的第一个车道线，n＝4时表示本车道右侧的第二个车道线，n＝6时表示本车道右侧的第三个车道线；以车辆沿道路中心行驶为本车的预测路径，则本车的预测路径能用以下公式表示：y
ref
＝C0+C1x+C2x2+C3x3，其中，C0＝(C
0，1
+C
0，2
)/2，C1＝(C
1，1
+C
1，2
)/2，C2＝(C
2，1
+C
2，2
)/2，C3＝(C
3，1
+C
3，2
)/2。
4.根据权利要求3所述的车辆的主动安全控制方法，其特征在于，本车与主目标的碰撞时间计算公式如下：其中，TTC为本车与主目标的碰撞时间，本车与主目标两者距离为s，安全停止距离为d，v
rel
为相对速度，其为本车的速度减去主目标的速度，a
rel
为相对加速度，其为本车的加速度减去主目标的加速度。5.根据权利要求4所述的车辆的主动安全控制方法，其特征在于，假设所述变道曲线的起始点为当前位置，终点为目标位置，目标位置相对于当前坐标系的坐标为(Δx，Δy)，Δx＝v*TTC，其中v为本车车速，Δy根据当前可行驶区域的横向偏移确定，预测本车在t时刻相对于当前时刻的坐标，即变道曲线，为：其中T＝TTC，当t＝TTC时，y
d
＝Δy，x
d
＝Δx，变道过程结束。6.根据权利要求5所述的车辆的主动安全控制方法，其特征在于，所述根据道路结构和主目标确定初始可行驶空间包括：根据变道最大横向偏移确定原始可行驶空间；根据道路上不可跨域的边线确定第四禁止行驶空间，将第四禁止行驶空间从原始可行驶空间去除得到原始剩余可行驶空间；通过主目标当前的速度和加速度预测所述主目标在t时刻的位置，直到预定危险时间T
d
为止，t的取值范围为(0～T
d
)根据所述主目标在t时刻的位置得到所有会与主目标碰撞的变道曲线的集合，将所述集合从原始剩余可行驶空间中去除得到初始可行驶空间。7.根据权利要求6所述的车辆的主动安全控制方法，其特征在于，所述变道最大横向偏移为[Δy1，Δy2]，其中Δy1，Δy2为距离阈值，原始可行驶空间＝[Δy1，Δy2]，Δy1表示原始可行驶空间的横向偏移的最左边界，Δy2表示原始可行驶空间的横向偏移的最右边界，原始剩余可行驶空间＝[Δy1′
，Δy2′
]，Δy1′
表示原...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇杰，黄毅，浦琳，李海聪，任晨辉，
申请(专利权)人：上海科博达智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：