CN109582021B - 智能车避障方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能车避障方法，包括：获取本车与前方障碍车的纵向距离；当纵向距离不大于预设的紧急刹车避障阈值时，设置为紧急刹车避障驾驶模式；当纵向距离大于预设的紧急刹车避障阈值且不大于预设的变道避障阈值时，检测本车的侧方预设范围内是否有障碍车；当检测到本车的侧方预设范围有障碍车时，设置为跟车巡航驾驶模式；当检测到本车的侧方预设范围没有障碍车时，设置为变道避障驾驶模式；当所述纵向距离大于预设的变道避障阈值且不大于预设的跟车巡航阈值时，设置为跟车巡航驾驶模式；当纵向距离大于预设的跟车巡航阈值时，设置为循迹驾驶模式。该方法可以在复杂的交通道路场景中保证避障性能同时满足舒适性以及行驶高效性。
Description
技术领域
本发明涉及智能车技术领域，尤其是涉及智能车避障方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
智能车避障***是智能车安全控制的重要***。在遇到障碍物时，自动驾驶车辆可根据交通环境传感器获知障碍物信息与车辆本身动力学状态量，控制智能车底盘***执行相应的动作，从而控制车辆运动状态，实现避障动作。汽车可以通过以下三种方法避障：紧急刹车避障、自动跟车避障、变换车道避障。三种方法各有特点，分别适应不同的交通状况。紧急刹车避障采取主动制动的方式，遇到障碍物时通过控制制动***执行大强度制动避免与障碍物碰撞，该避障策略对紧急出现的障碍物为一种有效的避障方法，但是，紧急刹车带来强大的冲击，降低乘员乘坐舒适性；自动跟车避障采集前向雷达信息，根据本车和前车的相对速度，相对距离，计算出期望的跟车距离，控制汽车驱动***和制动***进行车辆纵向运动，在避障前提下保证车辆正常行驶；变换车道避障策略根据前面障碍物之间的相对位置，相对速度，判断旁车道是否满足换道条件，控制车辆转向***变道避障，提高车辆的行驶效率。但是现有技术方案仅仅使用单一的避障策略对车辆进行避障控制，但是难以在复杂的交通道路场景中保证避障性能：避障性、舒适性、行驶高效性。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述问题，提供了一种智能车避障方法、装置及计算机可读存储介质用于解决现有技术的不足。
具体地，本发明实施例提供了一种智能车避障方法，所述智能车预设有紧急刹车避障阈值、变道避障阈值以及跟车巡航阈值，所述紧急刹车避障阈值、所述变道避障阈值以及所述跟车巡航阈值依次增大；所述智能车具有循迹驾驶模式、紧急刹车避障驾驶模式、跟车巡航驾驶模式以及变道避障驾驶模式；所述智能车避障方法包括：
获取本车与前方障碍车的纵向距离；
当所述纵向距离不大于预设的紧急刹车避障阈值时，将本车设置为紧急刹车避障驾驶模式；
当所述纵向距离大于预设的紧急刹车避障阈值且不大于预设的变道避障阈值时，检测本车的侧方预设范围内是否有障碍车；当检测到本车的侧方预设范围有障碍车时，将本车设置为跟车巡航驾驶模式；当检测到本车的侧方预设范围没有障碍车时，将本车设置为变道避障驾驶模式；
当所述纵向距离大于预设的变道避障阈值且不大于预设的跟车巡航阈值时，将本车设置为跟车巡航驾驶模式；
当所述纵向距离大于预设的跟车巡航阈值时，将本车设置为循迹驾驶模式。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括：
检测本车的前方预设范围内是否存在障碍车；
当本车的前方预设范围内不存在障碍车时，将本车设置为循迹驾驶模式；当本车的前方预设范围内存在障碍车时，获取本车与前方障碍车的纵向距离。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括：
采集记录驾驶员在行驶路线上的驾驶行为，建立智能车循迹驾驶数据库；
基于预瞄驾驶员模型进行车辆横向行驶跟踪，基于偏差的闭环速度控制器进行纵向动力学控制，计算出智能车的紧急刹车避障阈值、变道避障阈值以及跟车巡航阈值。
作为上述技术方案的进一步改进，所述智能车设置有前向雷达探测器和侧向雷达探测器；所述智能车通过前向雷达探测器获取前方预设范围内是否存在障碍车以及获取本车与前方障碍车的纵向距离；所述智能车通过侧向雷达探测器获取侧向预设范围内是否存在障碍车。
作为上述技术方案的进一步改进，所述侧向雷达探测器设置在车辆的左侧。
本发明实施例提供了一种智能车避障装置，所述智能车预设有紧急刹车避障阈值、变道避障阈值以及跟车巡航阈值，所述紧急刹车避障阈值、所述变道避障阈值以及所述跟车巡航阈值依次增大；所述智能车具有循迹驾驶模式、紧急刹车避障驾驶模式、跟车巡航驾驶模式以及变道避障驾驶模式；所述智能车避障装置包括：
车距测量模块，所述车距测量模块用于获取本车与前方障碍车的纵向距离；
检测判断模块，所述检测判断模块用于检测本车的侧方预设范围内是否有障碍车；
避障决策模块，所述避障决策模块用于当所述纵向距离不大于预设的紧急刹车避障阈值时，将本车设置为紧急刹车避障驾驶模式；
所述避障决策模块还用于当所述纵向距离大于预设的紧急刹车避障阈值且不大于预设的变道避障阈值时，当所述检测判断模块检测到本车的侧方预设范围内有障碍车时，将本车设置为跟车巡航驾驶模式；当所述检测判断模块检测到本车的侧方预设范围内没有障碍车时，将本车设置为变道避障驾驶模式；
所述避障决策模块还用于当所述纵向距离大于预设的变道避障阈值且不大于预设的跟车巡航阈值时，将本车设置为跟车巡航驾驶模式；
所述避障决策模块还用于当所述纵向距离大于预设的跟车巡航阈值时，将本车设置为循迹驾驶模式。
作为上述技术方案的进一步改进，所述检测判断模块还用于检测本车的前方预设范围内是否存在障碍车；所述避障决策模块还用于当所述检测判断模块检测到本车的前方预设范围内没有障碍车时，将本车设置为循迹驾驶模式。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括：数据采集模块，所述数据采集模块用于采集记录驾驶员在行驶路线上的驾驶行为，建立智能车循迹驾驶数据库；阈值计算模块，所述阈值计算模块用于基于预瞄驾驶员模型进行车辆横向行驶跟踪，基于偏差的闭环速度控制器进行纵向动力学控制，计算出智能车的紧急刹车避障阈值、变道避障阈值以及跟车巡航阈值。
作为上述技术方案的进一步改进，所述检测判断模块和所述车距测量模块均选用雷达探测器进行探测感知。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，在所述计算机程序被执行时实施以上所述的智能车避障方法。
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，至少具有如下有益效果：可以在复杂的交通道路场景中保证避障性能同时满足舒适性以及行驶高效性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一实施例提出的智能车避障方法的流程图；
图2为本发明一实施例提出的智能车避障装置的模块示意图。
主要元件符号说明：
100-车距测量模块；200-检测判断模块；300-避障决策模块；400-数据采集模块；500-阈值计算模块。
具体实施方式
在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开保护范围限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。
在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本公开的各种实施例中，表述“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
在本公开的各种实施例中使用的术语“用户”可指示使用电子装置的人或使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。
在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。
实施例1
如图1所示，本发明实施例提供了一种智能车避障方法，智能车预设有紧急刹车避障阈值、变道避障阈值以及跟车巡航阈值，紧急刹车避障阈值、变道避障阈值以及跟车巡航阈值依次增大；智能车具有循迹驾驶模式、紧急刹车避障驾驶模式、跟车巡航驾驶模式以及变道避障驾驶模式；智能车避障方法包括：
S101、获取本车与前方障碍车的纵向距离。
可以通过设置与智能车前方的前向雷达探测器获取本车与前方障碍车的纵向距离。还可以通过设置与智能车侧方的侧向雷达探测器探测本车的侧向是否存在障碍车。
S102、当所述纵向距离不大于预设的紧急刹车避障阈值时，将本车设置为紧急刹车避障驾驶模式。
当前向雷达探测到前车障碍物车辆，且两车距离小于等于紧急刹车避障阈值，或者是突然在小于等于紧急刹车避障阈值的范围内出现障碍物，则采取紧急刹车避障驾驶模式，制动***执行强制动紧急刹车，紧急躲避障碍物。
S103、当所述纵向距离大于预设的紧急刹车避障阈值且不大于预设的变道避障阈值时，检测本车的侧方预设范围内是否有障碍车；当检测到本车的侧方预设范围有障碍车时，将本车设置为跟车巡航驾驶模式；当检测到本车的侧方预设范围没有障碍车时，将本车设置为变道避障驾驶模式。
当前向雷达探测器探测到前车障碍物车辆，且两车距离小于等于变道避障阈值，且两车距离大于紧急刹车避障阈值，且侧向雷达探测器检测出侧向车道存在障碍物车辆，则采取跟车巡航驾驶模式，横向控制方向盘转角跟踪智能车循迹驾驶员数据库中轨迹数据，纵向动力学控制控制驱动***和制动***自适应跟随前车，保证相对距离跟随期望跟车距离，相对车速趋于零。
当前向雷达探测器探测到前车障碍物车辆，且两车距离小于等于变道避障阈值，且两车距离大于紧急刹车避障阈值，且侧向雷达探测器未检测出侧向车道存在障碍物车辆，则采取变道避障驾驶模式，路径规划模块根据智能车循迹驾驶员数据库轨迹信息，局部规划出变道轨迹后，横向控制方向盘转角跟踪重新规划出的期望路径，纵向动力学控制模块控制驱动***和制动***跟踪相应的规划出的纵向速度。
S104、当所述纵向距离大于预设的变道避障阈值且不大于预设的跟车巡航阈值时，将本车设置为跟车巡航驾驶模式。
当前向雷达探测器探测到前方障碍物车辆，且两车距离小于等于跟车巡航阈值，且障碍物车辆行驶速度大于变道避障阈值，则采取跟车巡航驾驶模式，横向控制方向盘转角跟踪智能车循迹驾驶员数据库中轨迹数据，纵向动力学控制控制驱动***和制动***自适应跟随前车，保证相对距离跟随期望跟车距离，相对车速趋于零。
S105、当所述纵向距离大于预设的跟车巡航阈值时，将本车设置为循迹驾驶模式。
当前向雷达探测器探测到前方障碍物车辆，但是两车距离大于跟车巡航阈值，则采取循迹驾驶模式，横向控制方向盘转角跟踪智能车循迹驾驶员数据库中轨迹数据，纵向动力学控制控制驱动***和制动***跟踪驾驶员数据库中的速度数据。其中，S102至S105不分先后顺序。
智能车避障方法包括还包括：
检测本车的前方预设范围内是否存在障碍车；
当本车的前方预设范围内不存在障碍车时，将本车设置为循迹驾驶模式；当本车的前方预设范围内存在障碍车时，获取本车与前方障碍车的纵向距离。
当前向雷达探测器未探测到前方障碍物，则采取循迹驾驶模式，横向控制方向盘转角跟踪智能车循迹驾驶员数据库中轨迹数据，纵向动力学控制控制驱动***和制动***跟踪驾驶员数据库中的速度数据。
智能车避障方法还包括：
采集记录驾驶员在行驶路线上的驾驶行为，驾驶行为包括：车辆行驶纵横向轨迹，行驶速度；建立智能车循迹驾驶数据库；基于预瞄驾驶员模型进行车辆横向行驶跟踪，基于偏差的闭环速度控制器进行纵向动力学控制，计算出智能车的紧急刹车避障阈值、变道避障阈值以及跟车巡航阈值。
智能车设置有前向雷达探测器和侧向雷达探测器；智能车通过前向雷达探测器获取前方预设范围内是否存在障碍车以及获取本车与前方障碍车的纵向距离；智能车通过侧向雷达探测器获取侧向预设范围内是否存在障碍车。由于我国车辆超车都是左边进行超车。因此，侧向雷达探测器设置在车辆的左侧。
实施例2
如图2所示，本发明实施例提供了一种智能车避障装置，智能车预设有紧急刹车避障阈值、变道避障阈值以及跟车巡航阈值，紧急刹车避障阈值、所述变道避障阈值以及所述跟车巡航阈值依次增大；智能车具有循迹驾驶模式、紧急刹车避障驾驶模式、跟车巡航驾驶模式以及变道避障驾驶模式；所述智能车避障装置包括：
车距测量模块100，车距测量模块100用于获取本车与前方障碍车的纵向距离；
检测判断模块200，检测判断模块200用于检测本车的侧方预设范围内是否有障碍车；
避障决策模块300，避障决策模块300用于当所述纵向距离不大于预设的紧急刹车避障阈值时，将本车设置为紧急刹车避障驾驶模式；
避障决策模块300还用于当所述纵向距离大于预设的紧急刹车避障阈值且不大于预设的变道避障阈值时，当检测判断模块200检测到本车的侧方预设范围内有障碍车时，将本车设置为跟车巡航驾驶模式；当检测判断模块200检测到本车的侧方预设范围内没有障碍车时，将本车设置为变道避障驾驶模式。
避障决策模块300还用于当所述纵向距离大于预设的变道避障阈值且不大于预设的跟车巡航阈值时，将本车设置为跟车巡航驾驶模式。
避障决策模块300还用于当所述纵向距离大于预设的跟车巡航阈值时，将本车设置为循迹驾驶模式。
检测判断模块200还用于检测本车的前方预设范围内是否存在障碍车；避障决策模块300还用于当检测判断模块200检测到本车的前方预设范围内没有障碍车时，将本车设置为循迹驾驶模式。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括：数据采集模块400，数据采集模块400用于采集记录驾驶员在行驶路线上的驾驶行为，建立智能车循迹驾驶数据库；阈值计算模块500，阈值计算模块500用于基于预瞄驾驶员模型进行车辆横向行驶跟踪，基于偏差的闭环速度控制器进行纵向动力学控制，计算出智能车的紧急刹车避障阈值、变道避障阈值以及跟车巡航阈值。
检测判断模块和车距测量模块均选用雷达探测器进行探测感知。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，在计算机程序被执行时实施实施例1中的智能车避障方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能车避障方法，其特征在于，所述智能车预设有紧急刹车避障阈值、变道避障阈值以及跟车巡航阈值，所述紧急刹车避障阈值、所述变道避障阈值以及所述跟车巡航阈值依次增大；所述智能车具有循迹驾驶模式、紧急刹车避障驾驶模式、跟车巡航驾驶模式以及变道避障驾驶模式；所述智能车避障方法包括：
获取本车与前方障碍车的纵向距离；
当所述纵向距离不大于预设的紧急刹车避障阈值时，将本车设置为紧急刹车避障驾驶模式；
当所述纵向距离大于预设的紧急刹车避障阈值且不大于预设的变道避障阈值时，检测本车的侧方预设范围内是否有障碍车；其中，当检测到本车的侧方预设范围有障碍车时，将本车设置为跟车巡航驾驶模式；当检测到本车的侧方预设范围没有障碍车时，将本车设置为变道避障驾驶模式；
当所述纵向距离大于预设的变道避障阈值且不大于预设的跟车巡航阈值时，将本车设置为跟车巡航驾驶模式；
当所述纵向距离大于预设的跟车巡航阈值时，将本车设置为循迹驾驶模式。
2.根据权利要求1所述的智能车避障方法，其特征在于，还包括：
检测本车的前方预设范围内是否存在障碍车；
当本车的前方预设范围内不存在障碍车时，将本车设置为循迹驾驶模式；当本车的前方预设范围内存在障碍车时，获取本车与前方障碍车的纵向距离。
3.根据权利要求1所述的智能车避障方法，其特征在于，还包括：
采集记录驾驶员在行驶路线上的驾驶行为，建立智能车循迹驾驶数据库；
基于预瞄驾驶员模型进行车辆横向行驶跟踪，基于偏差的闭环速度控制器进行纵向动力学控制，计算出智能车的紧急刹车避障阈值、变道避障阈值以及跟车巡航阈值。
4.根据权利要求1所述的智能车避障方法，其特征在于，所述智能车设置有前向雷达探测器和侧向雷达探测器；所述智能车通过前向雷达探测器获取前方预设范围内是否存在障碍车以及获取本车与前方障碍车的纵向距离；所述智能车通过侧向雷达探测器获取侧向预设范围内是否存在障碍车。
5.根据权利要求4所述的智能车避障方法，其特征在于，所述侧向雷达探测器设置在车辆的左侧。
6.一种智能车避障装置，其特征在于，所述智能车预设有紧急刹车避障阈值、变道避障阈值以及跟车巡航阈值，所述紧急刹车避障阈值、所述变道避障阈值以及所述跟车巡航阈值依次增大；所述智能车具有循迹驾驶模式、紧急刹车避障驾驶模式、跟车巡航驾驶模式以及变道避障驾驶模式；所述智能车避障装置包括：
车距测量模块，所述车距测量模块用于获取本车与前方障碍车的纵向距离；
检测判断模块，所述检测判断模块用于检测本车的侧方预设范围内是否有障碍车；
避障决策模块，所述避障决策模块用于当所述纵向距离不大于预设的紧急刹车避障阈值时，将本车设置为紧急刹车避障驾驶模式；
所述避障决策模块还用于当所述纵向距离大于预设的紧急刹车避障阈值且不大于预设的变道避障阈值时，当所述检测判断模块检测到本车的侧方预设范围内有障碍车时，将本车设置为跟车巡航驾驶模式；当所述检测判断模块检测到本车的侧方预设范围内没有障碍车时，将本车设置为变道避障驾驶模式；
所述避障决策模块还用于当所述纵向距离大于预设的变道避障阈值且不大于预设的跟车巡航阈值时，将本车设置为跟车巡航驾驶模式；
所述避障决策模块还用于当所述纵向距离大于预设的跟车巡航阈值时，将本车设置为循迹驾驶模式。
7.根据权利要求6所述的智能车避障装置，其特征在于，所述检测判断模块还用于检测本车的前方预设范围内是否存在障碍车；所述避障决策模块还用于当所述检测判断模块检测到本车的前方预设范围内没有障碍车时，将本车设置为循迹驾驶模式。
8.根据权利要求6所述的智能车避障装置，其特征在于，还包括：数据采集模块，所述数据采集模块用于采集记录驾驶员在行驶路线上的驾驶行为，建立智能车循迹驾驶数据库；阈值计算模块，所述阈值计算模块用于基于预瞄驾驶员模型进行车辆横向行驶跟踪，基于偏差的闭环速度控制器进行纵向动力学控制，计算出智能车的紧急刹车避障阈值、变道避障阈值以及跟车巡航阈值。
9.根据权利要求6所述的智能车避障装置，其特征在于，所述检测判断模块和所述车距测量模块均选用雷达探测器进行探测感知。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，在所述计算机程序被执行时实施权利要求1-5任意一项所述的智能车避障方法。
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