提高行车安全的汽车自动驾驶并线控制方法转让专利
申请号 : CN202010576697.2
文献号 : CN111650944B
文献日 : 2021-05-04
发明人 : 陈子龙 , 熊庆
申请人 : 西华大学
摘要 :
权利要求 :
1.提高行车安全的汽车自动驾驶并线控制方法,当汽车在车道上直线行驶且处于自动驾驶模式时,自动调整其车身左右两侧与该车道两侧的车道线之间的距离D1、D2,使D1=D2;当汽车所在的车道前方路段一侧出现汇入车道时,将直行车道C1中的汽车记为A车,将与C1相邻的汇入车道中的汇入段C2中的汽车记为B车;汇入段C2后方为一段直线路程的辅助直行段C3,C3后方为宽度逐渐变小的合并段C4,C4最终与C1合并;D1为A车远离汇入段C2的一侧的距离,D2为A车靠近汇入段C2的一侧的距离;B车靠近C1车道的一侧车身与B车所在的车道中该侧车道线之间的距离为D3,B车远离C1车道的一侧车身与B车所在的车道中该侧车道线之间的距离为D4;C1路段中与C2、C3、C4并行的路段称为并线段车道;
其特征在于:汽车自动驾驶过程中的基本控制采用OpenCV或libQGLViewer两个软件中均包含的直接调用的自动驾驶控制模块,自动驾驶控制模块包括相机标定程序、目标检测程序、识别程序、跟踪程序;
所述的提高行车安全的汽车自动驾驶并线控制方法为:当A车距离汇入段C2的入口处的距离L1小于某一值时,则控制A车使D1<D2;
当A车驶过C1中与汇入段C2的平行段,并开始与辅助直行段C3并行后,A车判断辅助直行段C3中是否有至少一辆B车,如没有,则A车在与C3段并行过程中恢复D1=D2方式行驶,如A车判断C3中有至少1辆B车,则A车在与C3段并行过程中仍保持D1<D2的方式行驶;
A车在C1中行驶到距合并段C4起始处的距离L2小于某一值时,判断合并段C4中是否有至少一辆B车,如没有,则A车恢复D1=D2方式行驶,直到驶离并线段车道;如C4中至少有一辆B车,则判断至少一辆B车中的最高车速V2与A车车速V1,当V1≥V2,则A车以D1=D2方式行驶,并保持原速行驶,同时向C4中的所有B车发送让行信号,所有B车接收到让行信号后降速或保持原速,并从A车后方并入C1车道中;当V1<V2,则A车以D1<D2方式行驶,并降速行驶,同时向C4中所有B车发送通过信号,所有B车接收到通过信号后保持原速或加速,并从A车前方并入C1车道中,A车、B车行驶过并线段车道后,保持D1=D2、D3=D4方式继续行驶;
所述的B车在汇入段C2中行驶时,始终保持D3>D4;当B车驶入C3段后,判断与C3、C4并行的C1中是否有至少一辆A车,如有,则B车判断本车与所有A车的距离,若距离合适则B车在C3段中并入C1,然后将B车标记变为A车,并在剩余路程以A车行驶条件行驶;如距离不合适,则B车行驶至C4段中后再并入C1中。
说明书 :
提高行车安全的汽车自动驾驶并线控制方法
技术领域
背景技术
公路或专用车道中出现了汇入车道,则行驶在辅助汇入车道上的车辆仍然保持对中行驶,
由于辅助汇入车道的宽度是逐渐变窄并消失,则汇入正常车道前,行驶在辅助汇入车道上
的汽车在未变道前,由于其所在的车道线宽度逐渐变窄,而该车仍是对中行驶,从而使得该
车与正常车道上行驶的汽车之间的实际横向距离变小,如图1所示的,两车的横向距离过小
很可能使两个并行的车辆发生剐蹭或碰撞,非常不安全,这样的情况在实际的汽车自动驾
驶实验中已经发生过,且造成过相关的安全事故。
发明内容
左右两侧与该车道两侧的车道线之间的距离D1、D2,使D1=D2;当汽车所在的车道前方路段
一侧出现汇入车道时,将直行车道C1中的汽车记为A车,将与C1相邻的汇入车道中的汇入段
C2中的汽车记为B车;汇入段C2后方为一段直线路程的辅助直行段C3,C3后方为宽度逐渐变
小的合并段C4,C4最终与C1合并;D1为A车远离汇入段C2的一侧的距离,D2为A车靠近汇入段
C2的一侧的距离;B车靠近C1车道的一侧车身与B车所在的车道中该侧车道线之间的距离为
D3,B车远离C1车道的一侧车身与B车所在的车道中该侧车道线之间的距离为D4;C1路段中
与C2、C3、C4并行的路段称为并线段车道;
驶,如A车判断C3中有至少1辆B车,则A车在与C3段并行过程中仍保持D1<D2的方式行驶;
有一辆B车,则判断至少一辆B车中的最高车速V2与A车车速V1,当V1≥V2,则A车以D1=D2方
式行驶,并保持原速行驶,同时向C4中的所有B车发送让行信号,所有B车接收到让行信号后
降速或保持原速,并从A车后方并入C1车道中;当V1<V2,则A车以D1<D2方式行驶,并降速
行驶,同时向C4中所有B车发送通过信号,所有B车接收到通过信号后保持原速或加速,并从
A车前方并入C1车道中,A车、B车行驶过并线段车道后,保持D1=D2、D3=D4方式继续行驶。
大,有效提高了行车安全性能。
附图说明
具体实施方式
(TM)《标准道路机动车驾驶自动化系统分类与定义》中,将带有自动驾驶功能的汽车划分的
L0级-L5级,本申请中所述的带有自动驾驶模式的汽车至少为L3级或L4级或L5级;也就是
说,本申请所述的汽车至少应包含以下硬件设备:
定位位置、行车地图、行车地图中静止的障碍物位置、行车地图中周围移动物体位置、行车
地图中周围移动物体运动速度及运动方向;
字图像信号,再通过数据传输接口传输到计算单元;
险杠和车身侧面;
没信号或者产生多径效应,定位就会产生偏移和不准,此时需要通过INS的信息融合来进行
组合运算,以精确定位本车位置。
中等);2个侧边摄像头(一左一右);3个后置摄像头;沿车身四周布置12个超声波传感器;车
头设置一个前置雷达;车位设置一个后置倒车摄像头,该布置方式下,汽车可精确定位自身
在车道中的位置,同时可以探测前、后、左、右的移动物体和障碍物,还可以通过摄像头精确
采集车道线、红绿灯等道路标识。
源的Nuvo-5095G,也可以根据传感器的类型和数量,使用单片机或PLC控制板实现。通信设
备
动电机以及油门踏板驱动电机,也可以使用蔚来ES 8汽车上的自动驾驶辅助机构套件,也
可以根据汽车的结构自行设计辅助电机。
车已经具有多个成熟产品,尤其是硬件部分,目前包括谷歌、百度、高通等公司已经提供了
一整套完善的自动驾驶硬件设备,且均提供了开源软件系统以供编辑或直接使用,而各家
公司产品主要的区别实际上是在于算法的不同,因此本技术方案可以选择直接使用现有的
成熟硬件产品,不需要自行设计。
全流程进行设计,自动驾驶过程中的基本控制,仍然可以采用现有的成熟软件模块,例如
OpenCV或libQGLViewer,这两个软件中均包含了多个可以直接调用的自动驾驶控制模块,
例如相机标定程序、目标检测程序、识别程序、跟踪程序等。
车道时,将直行车道C1中的汽车记为A车,将与C1相邻的汇入车道中的汇入段C2中的汽车记
为B车;汇入段C2后方为一段直线路程的辅助直行段C3,C3后方为宽度逐渐变小的合并段
C4,C4最终与C1合并;D1为A车远离汇入段C2的一侧的距离,D2为A车靠近汇入段C2的一侧的
距离;B车靠近C1车道的一侧车身与B车所在的车道中该侧车道线之间的距离为D3,B车远离
C1车道的一侧车身与B车所在的车道中该侧车道线之间的距离为D4;C1路段中与C2、C3、C4
并行的路段称为并线段车道;
驶,如A车判断C3中有至少1辆B车,则如图3所示的,A车在与C3段并行过程中仍保持D1<D2
的方式行驶;
道;如C4中至少有一辆B车,如图5所示的,则判断至少一辆B车中的最高车速V2与A车车速
V1,当V1≥V2,则A车以D1=D2方式行驶,并保持原速行驶,同时向C4中的所有B车发送让行
信号,所有B车接收到让行信号后降速或保持原速,并从A车后方并入C1车道中;如图6所示
的,当V1<V2,则A车以D1<D2方式行驶,并降速行驶,同时向C4中所有B车发送通过信号,所
有B车接收到通过信号后保持原速或加速,并从A车前方并入C1车道中,A车、B车行驶过并线
段车道后,保持D1=D2、D3=D4方式继续行驶。
提前向A车道靠近,从而可能产生A车和B车横向距离过近的问题,而本技术方案通过特殊的
判断流程,使A车和B车在汇入车道段行驶时,以略微偏向一侧的方式行驶,这样的行驶方式
使得A车和B车并行时的实际横向距离较大,有效提高了行车安全性能。
3500-3750mm之间;这样的尺寸设计较为合适;所述的A车为商用车时,当A车以D2大于D1的
方式运行时,考虑到商用车车身宽度1600-2200mm之间,D2-D1≤200-600mm。
余路程以A车行驶条件行驶;如距离不合适,则B车行驶至C4段中后再并入C1中。