基于虚拟领航跟随者的车辆换道辅助方法技术

本申请提供一种基于虚拟领航跟随者的车辆换道辅助方法

【技术实现步骤摘要】
基于虚拟领航跟随者的车辆换道辅助方法、系统及介质


[0001]本申请涉及自动驾驶
，尤其涉及一种基于虚拟领航跟随者的车辆换道辅助方法
、
系统及介质
。

技术介绍

[0002]随着经济的发展和社会的进步，车辆变得越来越普及
。
统计数据表明，每年由于不正确的车道变换驾驶行为导致了大量的交通事故
。
[0003]在传统的驾驶过程中，换道任务完全依赖于驾驶员的决策和执行
。
具体的，在换道过程中，驾驶员首先会通过左
、
右后视镜和车内后视镜等获取周围车辆信息，并自行判断当前驾驶环境是否能够换道
。
当判断可以进行换道后，驾驶员会凭经验选择车速完成换道任务
。
然而，在换道过程中，受驾驶员可能视线受限或者疲劳等因素的影响，人为换道易导致换道不准确，降低了换道的安全性和舒适性，增加了发生交通事故的风险
。
[0004]因此，需要一种能够准确地完成车辆安全换道的车辆换道辅助方案
。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种基于虚拟领航跟随者的车辆换道辅助方法
、
系统及介质，用以解决现有的车辆换道方法不准确，导致车辆换道的安全性低的技术问题
。
[0006]第一方面，本申请提供一种基于虚拟领航跟随者的车辆换道辅助方法，包括：
[0007]接收用户输入的换道指令，获取前方道路图像以及本车的车辆状态信息；
[0008]根据所述换道指令以及所述前方道路图像，确定目标车道以及目标车道的车道中心线；
[0009]根据所述车辆状态信息以及所述目标车道的车道中心线，生成虚拟领航者；
[0010]根据所述虚拟领航者控制本车驾驶，以将本车从当前所处的车道换道至目标车道
。
[0011]在一种可能的实施方式中，所述根据所述换道指令以及所述前方道路图像，确定目标车道以及目标车道的车道中心线，具体包括：
[0012]利用图像处理算法，提取所述前方道路图像中的道路边界线；
[0013]确定本车的当前位置，并根据本车的当前位置以及所述道路边界线，确定本车当前所处的车道；
[0014]根据所述换道指令中的转向，以及本车当前所处的车道，确定目标车道，所述目标车道为本车当前所处的车道的相邻车道；
[0015]根据所述道路边界线确定所述目标车道对应的车道线；
[0016]根据所述目标车道对应的车道线，确定目标车道的车道中心线；
[0017]确定所述目标车道的车道中心线在本车坐标系下的车道中心线方程：
[0018]y
＝
C0+C1x+C2x2+C3x3[0019]其中，所述
y
表示车道中心线的纵坐标，所述
x
表示车道中心线的横坐标，所述
C0、
C1、C2和
C3表示车道线系数，所述本车坐标系的
x
轴正向为车头朝向，所述本车坐标系的
y
轴正向为车身左侧朝向
。
[0020]在一种可能的实施方式中，所述根据所述车辆状态信息以及所述目标车道的车道中心线，生成虚拟领航者，具体包括：
[0021]根据所述目标车道的车道中心线，确定车道中心线曲率；
[0022]确定本车的当前位置与所述车道中心线之间的横向目标距离；
[0023]根据所述车道中心线曲率以及所述车辆状态信息，确定虚拟领航者的速度；
[0024]根据所述车道中心线曲率
、
所述横向目标距离以及所述车辆状态信息，确定虚拟领航者的位置
。
[0025]在一种可能的实施方式中，所述车辆状态信息包括如下的一种或多种：
[0026]本车位置
、
本车速度
、
横摆角速度
、
横向加速度
、
纵向加速度
。
[0027]在一种可能的实施方式中，所述根据所述车道中心线曲率以及所述车辆状态信息，确定虚拟领航者的速度，具体包括：
[0028]利用下列公式，计算得到虚拟领航者的速度：
[0029][0030]其中，所述
v
tar
表示拟领航者的速度，所述
v
表示本车速度，所述
a
x
表示本车的纵向加速度，所述
a
y
表示本车的横向加速度，所述
ρ
road
表示车道中心线曲率，所述
k
ρ
、k
a
表示标定参数
。
[0031]在一种可能的实施方式中，所述根据所述车道中心线曲率
、
所述横向目标距离以及所述车辆状态信息，确定虚拟领航者的位置，具体包括：
[0032]确定所述目标车道的车道中心线与所述目标车道任一车道线之间的第一距离；
[0033]判断所述横向目标距离是否小于第一距离；
[0034]若否，则利用下列公式计算得到虚拟领航者的位置：
[0035]s
＝
s0+k
sv
v+k
s
ρ
ρ
road
+k
sy
yawrate
[0036]l
＝
l0+k
lv
v+k
l
ρ
ρ
road
+k
ly
yawrate
[0037]若是，则利用下列公式计算得到虚拟领航者的位置：
[0038]s
＝
s0+k
sv
v+k
s
ρ
ρ
road
+k
sy
yawrate
[0039]l
＝
C0+C1s+C2s2+C3s3[0040]其中，所述
k
sv
、k
s
ρ
、k
sy
、k
lv
、k
l
ρ
、k
ly
表示标定参数，所述
s
表示虚拟领航者距离本车的纵向距离，所述
s0表示虚拟领航者距离本车的纵向预设距离，所述
l
表示虚拟领航者距离本车的横向距离，所述
l0表示虚拟领航者距离本车的横向预设距离，所述
ρ
road
表示车道中心线曲率，所述
yawrate
表示横摆角速度
。
[0041]在一种可能的实施方式中，在所述获取前方道路图像以及本车的车辆状态信息之前，还包括：
[0042]利用车载摄像装置和车载雷达，确定本车周围车辆的位置和速度；
[0043]将所述周围车辆的位置和速度输出给用户本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于虚拟领航跟随者的车辆换道辅助方法，其特征在于，包括：接收用户输入的换道指令，获取前方道路图像以及本车的车辆状态信息；根据所述换道指令以及所述前方道路图像，确定目标车道以及目标车道的车道中心线；根据所述车辆状态信息以及所述目标车道的车道中心线，生成虚拟领航者；根据所述虚拟领航者控制本车驾驶，以将本车从当前所处的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，所述根据所述换道指令以及所述前方道路图像，确定目标车道以及目标车道的车道中心线，具体包括：利用图像处理算法，提取所述前方道路图像中的道路边界线；确定本车的当前位置，并根据本车的当前位置以及所述道路边界线，确定本车当前所处的车道；根据所述换道指令中的转向，以及本车当前所处的车道，确定目标车道，所述目标车道为本车当前所处的车道的相邻车道；根据所述道路边界线确定所述目标车道对应的车道线；根据所述目标车道对应的车道线，确定目标车道的车道中心线；确定所述目标车道的车道中心线在本车坐标系下的车道中心线方程：
y
＝
C0+C1x+C2x2+C3x3其中，所述
y
表示车道中心线的纵坐标，所述
x
表示车道中心线的横坐标，所述
C0、C1、C2和
C3表示车道线系数，所述本车坐标系的
x
轴正向为车头朝向，所述本车坐标系的
y
轴正向为车身左侧朝向
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆状态信息以及所述目标车道的车道中心线，生成虚拟领航者，具体包括：根据所述目标车道的车道中心线，确定车道中心线曲率；确定本车的当前位置与所述车道中心线之间的横向目标距离；根据所述车道中心线曲率以及所述车辆状态信息，确定虚拟领航者的速度；根据所述车道中心线曲率
、
所述横向目标距离以及所述车辆状态信息，确定虚拟领航者的位置
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述车辆状态信息包括如下的一种或多种：本车位置
、
本车速度
、
横摆角速度
、
横向加速度
、
纵向加速度
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述车道中心线曲率以及所述车辆状态信息，确定虚拟领航者的速度，具体包括：利用下列公式，计算得到虚拟领航者的速度：其中，所述
v
tar
表示拟领航者的速度，所述
v
表示本车速度，所述
a
x
表示本车的纵向加速度，所述
a
y
表示本车的横向加速度，所述
ρ
road
表示车道中心线曲率，所述
k
ρ
、k
a
表示标定参数
。6.
根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述车道中心线曲率
、
所述横向
...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛广智，齐羿，司佩强，田磊，刘阳，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：