[發明專利]一種車輛自動換道控制方法和裝置

有效

• 申請號: 201710431694.8
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN109050533B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 丁晨曦;何彬;章健勇
• 申請（專利權）人: 蔚來（安徽）控股有限公司
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18;B60W40/06;B60W40/105;B60W40/08;B60W40/09
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張懿;劉春元

本發明提供了一種車輛自動換道控制方法，其包括：判斷本車是否處于可換道工況；在本車處于可換道工況的情況下提示駕駛者激活自動換道模式；響應于自動換道模式的激活執行以下步驟：(a)根據道路狀況和估計的換道時間從預先確定的換道軌跡集合中選擇目標換道軌跡；(b)基于所述目標換道軌跡的曲率變化來確定方向盤轉角請求；以及(c)根據所述方向盤轉角請求來控制本車沿所述目標換道軌跡進行換道。此外，本發明還提供了相應的車輛自動換道控制裝置。

技術領域

本發明一般地涉及自動駕駛技術領域，并且具體地，涉及一種用于車輛自適應控制的方案。

背景技術

現階段，汽車控制技術正朝著“智能汽車”的方向發展。在普通車輛的基礎上增加了越來越多先進的傳感器、控制器、執行器等裝置，使得車輛具備智能的環境感知能力，能夠自動分析車輛行駛的安全及危險狀態，并且使車輛按照人的意愿到達目的地，最終實現替代人來操作的目的。

換道是汽車駕駛過程中常見的操作。目前最常見的換道輔助系統，大部分只在車輛前方兩側安裝毫米波雷達，監測前方潛在碰撞危險，駕駛員需要實時監測車輛側后方車輛，并自主決策是否可以安全換道。也有一些盲點檢測系統能夠通過車輛尾部超聲波系統或環視攝像頭，檢測車輛后方的情況，從而提示駕駛員可能存在的碰撞危險。這些換道輔助系統均沒有實現真正意義上的自動換道，實際上依然是由駕駛者對換道時機、換道軌跡進行人為選擇。這既無法減輕駕駛者的負擔，也無法大幅度地降低事故的發生概率。另一方面，市場上能夠提供自動換道輔助的產品通常基于高成本的硬件配置以及大規模的數據采集，這使得大部分消費者依然無法享受到車輛輔助駕駛系統的便利性和安全性。

因此，所期望的是設計一種能夠以較低成本實現的適用于城市交通場景的車輛自動換道方案。

發明內容

因此，所期望的是設計一種能夠在保障行車安全的同時適應各種道路場景，特別是適應交通路口的自動駕駛方案。

有鑒于此，本發明提供一種車輛自動換道控制方法，其包括：判斷本車是否處于可換道工況；在本車處于可換道工況的情況下提示駕駛者激活自動換道模式；響應于自動換道模式的激活執行以下步驟：(a)根據道路狀況和估計的換道時間從預先確定的換道軌跡集合中選擇目標換道軌跡；(b)基于所述目標換道軌跡的曲率變化來確定方向盤轉角請求；以及(c)根據所述方向盤轉角請求來控制本車沿所述目標換道軌跡進行換道。

如上所述的方法，其中，所述換道軌跡集合中的每個換道軌跡都被擬合為直角坐標系下車輛的縱向運動距離x與橫向運動距離y之間的對應關系曲線y＝f(x)，其中x軸為本車前進方向，y軸為垂直車身方向，坐標原點表示換道起始時刻本車質心所在的位置，并且所述對應關系曲線以所述坐標原點為換道起始點。

如上所述的方法，其中，所述對應關系曲線為雙曲線或回旋線。

如上所述的方法，其中，每個換道軌跡的曲率變化被表示為根據所述對應關系曲線確定的以橫向運動距離y為唯一變量的曲率變化函數。

如上所述的方法，其中，所述曲率變化函數根據公式從所述對應關系曲線確定，其中y＝f(x)，C表示曲率，表示對y函數的二次求導，表示對y函數的一次求導。

如上所述的方法，其中，基于所述目標換道軌跡的曲率變化來確定方向盤轉角請求包括：檢測本車實時橫向運動距離；根據所述曲率變化函數計算目標軌跡曲線實時曲率C；以及基于所述實時曲率C調整方向盤轉角請求。

如上所述的方法，其中，檢測本車實時橫向運動距離包括按照預先確定的時間間隔實時地檢測本車與參考車道線的垂直距離變化。

如上所述的方法，其中，所述換道時間根據道路狀況、駕駛者的舒適程度以及駕駛者的駕駛習慣中的一個或多個來估計。