CN115848361A - 一种避障控制方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种避障控制方法、装置、车辆及存储介质，该方法包括：当车辆进入紧急避障状态时，根据所述车辆的状态信息和前方障碍物信息，确定所述车辆的目标避障路径；根据所述目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前轮转角和目标后轮转角；根据所述目标前轮转角和目标后轮转角，控制所述车辆进行避障。利用该方法，在与障碍物发生碰撞前，主动进行避障路径规划，当按照规划轨迹躲避障碍物过程中利用后轮转向***使车辆后轮与前轮反向转动，减小车辆转弯半径，使车辆能够在与前方障碍物较近的情况下短时间内实现主动躲避，避免撞击前方车辆或行人。实现了保障驾乘人员及行人的人身安全，减轻驾驶员操纵负担，降低车损风险。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种避障控制方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
避障是汽车主动安全***的重要组成部分，也是自动驾驶技术中一项不可或缺的功能。现有技术中，有关车辆避障的控制方法，大多通过摄像头、雷达等传感器感知车辆与前方障碍物存在碰撞风险，通过信号提示、蜂鸣音或者方向盘振动等方式来提示驾驶员，并由驾驶员按照自身经验采取制动或转向的方式来避免与障碍物发生碰撞。然而，对于鬼探头等障碍物突然出现的场景，往往车辆与障碍物距离很近，驾驶员无法在短时间内完成躲避，或者由于惊慌下猛打方向造成其他人员伤亡，影响行车安全。
发明内容
本发明实施例提供了一种避障控制方法、装置、车辆及存储介质，实现了在与前方障碍物较近的情况下短时间内实现主动躲避，避免撞击前方车辆或行人。
第一方面，本发明实施例提供了一种避障控制方法，包括：
当车辆进入紧急避障状态时，根据所述车辆的状态信息和前方障碍物信息，确定所述车辆的目标避障路径；
根据所述目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前轮转角和目标后轮转角；
根据所述目标前轮转角和目标后轮转角，控制所述车辆进行避障。
第二方面，本发明实施例提供了一种避障控制装置，包括：
路径确定模块，用于当车辆进入紧急避障状态时，根据所述车辆的状态信息和前方障碍物信息，确定所述车辆的目标避障路径；
转角确定模块，用于根据所述目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前轮转角和目标后轮转角；
避障控制模块，用于根据所述目标前轮转角和目标后轮转角，控制所述车辆进行避障。
第三方面，本发明实施例还提供一种车辆，包括：
车辆本体；
相机、毫米波雷达以及超声波雷达安装在所述车辆本体上；
控制器，与相机、毫米波雷达以及超声波雷达通信连接，所述控制器包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面实施例所提供的避障控制方法。
第四方面，本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面实施例所述的避障控制方法。
本发明实施例提供了一种避障控制方法、装置、车辆及存储介质，该方法包括：当车辆进入紧急避障状态时，根据所述车辆的状态信息和前方障碍物信息，确定所述车辆的目标避障路径；根据所述目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前轮转角和目标后轮转角；根据所述目标前轮转角和目标后轮转角，控制所述车辆进行避障。上述技术方案，在与障碍物发生碰撞前，主动进行避障路径规划，当按照规划轨迹躲避障碍物过程中利用后轮转向***使车辆后轮与前轮反向转动，减小车辆转弯半径，使车辆能够在与前方障碍物较近的情况下短时间内实现主动躲避，避免撞击前方车辆或行人。实现了保障驾乘人员及行人的人身安全，减轻驾驶员操纵负担，降低车损风险。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种避障控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二提供的另一种避障控制方法的流程示意图；
图2a为本发明实施例二提供的某应用场景中避障控制方法执行的流程示例图；
图3为本发明实施例三提供的一种避障控制装置的结构示意图；
图4为本发明实施例四提供的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“原始”、“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
现有技术中，针对车辆避障控制的研究，大多集中在使用制动***或前轮转向***，由驾驶员根据车辆报警提示采取紧急措施。部分发明对车辆紧急避障控制进行了研究，大多通过雷达、摄像头等各类传感器实时监测车辆前方目标，当监测车辆逼近障碍物，存在碰撞风险时，通过语音提示或方向盘振动等方式提醒车辆驾驶员采取措施，对于具备自动紧急刹车***(Autonomous Emergency Braking，AEB)的车辆，也会通过制动***主动采取紧急制动措施。对于自动驾驶车辆，如何提前感知车辆前方障碍物，应对鬼探头等突发情况，并在前方障碍物距离较近的情况下主动控制车辆进行避障，成为亟待解决的问题。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种避障控制方法的流程示意图，该方法可适用于对在障碍物突然出现时车辆进行紧急避障的情况，该方法可以由避障控制装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，可配置于车辆中。如图1所示，本实施例一提供的避障控制方法具体可以包括以下步骤：
S101、当车辆进入紧急避障状态时，根据车辆的状态信息和前方障碍物信息，确定车辆的目标避障路径。
本实施例的应用场景可以理解为，当车辆在行驶过程中遇到行人、车辆等突然出现的“鬼探头”等突发情况时，如何应对“鬼探头”等突发情况。其中，紧急避障状态可以理解为车辆进入自动避障的状态。当检测到车辆遇到障碍物需要紧急避障的情况时，如果当前环境满足车辆避障条件，则触发车辆进入紧急避障状态。需要知道的是，当车辆进入紧急避障状态后，车辆可以进行自主避障，不再需要驾驶员操作控制。车辆的状态信息可以包括本车的当前位置、车辆速度等信息，车辆的状态信息可以从车辆本身的控制***中获取。前方障碍物可以理解为阻碍车辆正常行驶的行人、车辆或其他物体。前方障碍物信息具体可以理解为前方障碍物的速度、加速度、与本车的纵向距离以及横向距离等信息。
可以理解的是，车辆是否进入紧急避障状态需要实时检测车辆周围的环境信息，以自动判断车辆在当前时刻是否需要进入紧急避障状态。为了实现对车辆周围环境信息的监测，需要在车辆上不同位置安装有传感器模块。传感器模块可以包括摄像头、毫米波雷达以及超声波雷达。其中，摄像头可以用于采集周围环境的图像信息，传感器模块可以用于测量周围环境中物体的信息以及确定障碍物的相关信息等。示例性的，传感器模块包括前向传感器模块和侧向传感器模块，前向传感器模块由安装在前车窗玻璃的摄像头以及安装在前保险杠的毫米波雷达组成，前向传感器模块用于采集前方障碍物信息，实时监测前方车辆或人员的的速度、加速度、与本车的纵向距离和横向距离。侧向传感器模块由车辆左右两侧的毫米波雷达及超声波雷达组成，侧向传感器模块可以获得两侧及侧后方车辆或人员的速度、加速度、与本车的纵向距离和横向距离。
在本实施例中，实时监测周围环境信息，若车辆前方出现障碍物，则需要根据车辆的状态信息以及前方障碍物信息，判断车辆与前方障碍物的拟碰撞时间，若拟碰撞时间小于预设阈值，判定车辆与前方障碍物存在碰撞风险，需要采取主动紧急避障措施。当确定需要采取主动紧急避障措施后，需要判断车辆所处车道两侧是否有足够的避障空间，若存在避障空间，则触发车辆进入紧急避障状态。
在本实施例中，当车辆进入紧急避障状态后，需要对车辆的避障行驶路径进行规划，以使车辆按照规划的路径行驶实现避障。本实施例中，将车辆进行紧急避障规划的路径记为目标避障路径。目标避障路径的确定方式可以表述为：获取车辆的状态信息，车辆的状态信息包括车辆的当前位置；同时，通过车辆上安装的传感器模块可以获取前方障碍物信息，前方障碍物信息中包括前方障碍物的位置；根据车辆的当前位置以及前方障碍物位置，确定出车辆躲避前方障碍物以不发生碰撞危险的车辆移动的横向距离；根据车辆的当前位置以及需要移动的横向位置，可以确定出车辆需要达到的目标位置，基于当前位置以及目标位置进行拟合，可以获得本车辆的理想避障轨迹，即目标避障路径。
S102、根据目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前轮转角和目标后轮转角。
在本实施例中，确定车辆的目标避障路径后，考虑电动助力转向***和后轮转向***协同执行前、后车轮转向，后轮与前轮反向转动，形成较小车辆转弯半径，避免与前方障碍物发生剐蹭。需要知道的是，后轮转向***使后轮与前轮反向转动，大幅减小车辆的转弯半径，使车辆能够在与前方障碍物距离较近的情况下实现躲避。从车辆的状态信息中提取车辆的当前航向角。同时，根据目标避障路径，确定避障过程中车辆需要达到的航向角。根据车辆的当前航向角和车辆需要达到的航向角，可以确定航向角偏差。在确定航向角偏差后，根据航向角偏差，结合航向角与车辆的方向盘转角之间的关系，可以确定出车辆的方向盘转角。
接上述描述，已知车辆的方向盘转角后，基于表征车辆方向盘转角与前轮转角之间关系的车辆转向传动比，可以确定车辆的前轮转角，本实施例中记为目标前轮转角。进一步，根据目标前轮转角以及前轮转角与后轮转角的比例系数，可以确定车辆的目标后轮转角，本实施例中记为目标后轮转角。其中，前轮转角与后轮转角的比例系数为负数，后轮与前轮反向转动，减小车辆转弯半径，避免与前方车辆、行人等发生剐蹭。
S103、根据目标前轮转角和目标后轮转角，控制车辆进行避障。
具体的，电动助力转向***和后轮转向***协同执行前、后轮转向，按照目标前轮转角和目标后轮转角进行转向行驶，实现车辆按照目标避障路径，避免与障碍物发生碰撞。
本发明实施例提供了一种避障控制方法，该方法包括：当车辆进入紧急避障状态时，根据所述车辆的状态信息和前方障碍物信息，确定所述车辆的目标避障路径；根据所述目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前轮转角和目标后轮转角；根据所述目标前轮转角和目标后轮转角，控制所述车辆进行避障。上述技术方案，在与障碍物发生碰撞前，主动进行避障路径规划，当按照规划轨迹躲避障碍物过程中利用后轮转向***使车辆后轮与前轮反向转动，减小车辆转弯半径，使车辆能够在与前方障碍物较近的情况下短时间内实现主动躲避，避免撞击前方车辆或行人。实现了保障驾乘人员及行人的人身安全，减轻驾驶员操纵负担，降低车损风险。
作为本发明实施例的可选实施例，在上述实施例的基础上，在所述车辆进入紧急避障状态之前，该方法还包括：根据车辆的状态信息、前方障碍物信息以及车辆的周围信息，确定是否触发车辆的紧急避障状态。
其中，车辆的状态信息可以包括车辆的速度、车辆的当前位置等信息，车辆的状态信息可以从车辆的控制***中获取。前方障碍物信息包括前方障碍物的速度、加速度、位置、与本车的横向距离以及纵向距离等信息，前方障碍物信息可以基于本车辆上安装的前向传感器模块采集。车辆的周围信息可以基于本车上安装的侧向传感器模块采集，侧向传感器模块由车辆左右两侧的毫米波雷达及超声波雷达组成，侧向传感器模块可以获得两侧及侧后方车辆或人员的速度、加速度、与本车的纵向距离和横向距离。
在本可选实施例中，根据车辆的当前位置以及当前速度，前方障碍物的位置以及速度，判断本车辆与前方障碍物是否存在碰撞风险。如果存在碰撞风险，需要进一步根据车辆的周围信息，判断本车辆所处车道的两侧是否有足够的避障空间，如果有足够的避障空间，则触发本车辆进入紧急避障状态。需要知道的是，若周围空间无合适的躲避空间或者路径，则控制车辆通过报警提示音警示本车驾驶员，并点亮车辆的高位刹车灯，提醒后方车辆驾驶员保持安全车距。
进一步的，根据车辆的状态信息、前方障碍物信息以及车辆的周围信息，确定是否触发紧急避障状态可以表述为：
a1、通过车载传感器探测车辆在行驶路径上的前方障碍物信息和车辆的周围信息。
其中，车载传感器包括摄像头、毫米波雷达以及超声波雷达。示例性的，安装在前车窗玻璃的摄像头以及安装在前保险杠的毫米波雷达，用于采集前方障碍物信息，实时监测前方车辆或人员的速度、加速度、与本车的纵向距离和横向距离，作为前方障碍物信息。车辆左右两侧安装有毫米波雷达及超声波雷达，可以获得两侧及侧后方车辆或人员的速度、加速度、与本车的纵向距离和横向距离，作为车辆的周围信息。
b1、根据车辆的状态信息以及前方障碍物信息，确定车辆与前方障碍物是否存在碰撞风险。
具体的，根据车辆的状态信息以及前方障碍物信息，可以确定本车辆和前方障碍物的预估碰撞时间，基于预估碰撞时间判定车辆与前方障碍物是否存在碰撞风险。
进一步的，根据车辆的状态信息以及前方障碍物信息，确定车辆与前方障碍物是否存在碰撞风险的步骤可以表述为：
b11、根据车辆的状态信息以及前方障碍物信息，确定车辆与前方障碍物的预估碰撞时间。
其中，车辆的状态信息包括车辆的当前位置以及车辆的行驶速度，前方障碍物信息包括前方障碍物的位置以及移动速度。根据车辆的当前位置以及前方障碍物的位置，确定两者之间的距离。根据两者之间的距离以及车辆的行驶速度以及前方障碍物的行驶速度，计算出车辆与前方障碍物的预估碰撞时间。
b12、若预估碰撞时间小于或等于设定时间阈值，则确定车辆与前方障碍物存在碰撞风险。
其中，设定时间阈值可以理解为驾驶员通过踩刹车等对车辆进行制动直至停车的时间。也可以理解为，通过设定时间阈值驾驶员可以控制车辆停止以避免车辆与前方障碍物发生剐蹭。具体的，若预估碰撞时间小于或等于设定时间阈值，则表明车辆与前方障碍物的碰撞要早于驾驶员制动使车辆避免与前方障碍物碰撞，因此，确定车辆与前方障碍物存在碰撞风险。
b13、若预估碰撞时间大于设定时间阈值，则确定车辆与前方障碍物不存在碰撞风险。
具体的，若预估碰撞时间大于设定时间阈值，则表明驾驶员制动使车辆避免与前方障碍物碰撞要早于车辆与前方障碍物的碰撞，因此，确定车辆与前方障碍物不存在碰撞风险。
c1、若不存在，则不触发车辆的紧急避障状态。
具体的，若监测本车辆与前方障碍物不存在碰撞风险，则不需要触发车辆的紧急避障状态。
d1、否则，根据车辆的周围信息，判断车辆是否满足避障条件。
具体的，若监测本车辆与前方障碍物存在碰撞风险，则需要根据车辆的周围信息，判断车辆是否满足避障条件。其中，车辆满足避障条件是指车辆所在位置的周围位置有足够的空间和路径供车辆进行避让。可以理解的是，车辆在避让时不能为了躲避前方障碍物与两侧或者其他位置的障碍物发生剐蹭。因此，当车辆周围有足够空间时才能保证车辆满足避障条件。
e1、若满足，则触发所述车辆的紧急避障状态。
具体的，若车辆周围有足够空间满足避障条件，则触发本车辆的紧急避障状态。
f1、若不满足，则进行避障预警提示以提醒车辆的驾驶员需要紧急避障，并点亮车辆的高位刹车灯以提醒后方车辆与车辆保持安全车距。
具体的，若车辆周围没有足够空间不满足避障条件，则进行避障预警提示以提醒车辆的驾驶员需要紧急避障，并点亮车辆的高位刹车灯以提醒后方车辆与车辆保持安全车距。
本可选实施例具体化了车辆何时进入紧急避障状态，通过在车辆行驶过程中实时判断是否遇到前方障碍物存在碰撞风险以及当遇到前方障碍物时是否满足避障条件，实现了实时监测、感知障碍物，并在满足条件时进入自动驾驶的紧急避障状态，减轻驾驶员操纵负担，降低车损风险，保障驾乘人员及行人的人身安全。
作为本发明实施例的可选实施例，在上述实施例的基础上，在车辆进入紧急避障状态之前，该方法还包括：
a2、启动车辆中的声光装置进行车辆避障触发提醒，以提醒车辆的驾驶员车辆将进入紧急避障状态。
具体的，通过语音、仪表指示灯等方式提醒本车驾驶员，车辆将进入自动驾驶的紧急避障状态。
b2、激活车辆的高位制动灯以提醒后方车辆的驾驶员进行减速或者保持安全车距。
具体的，激活高位制动灯，提醒后方车辆的驾驶员进行减速或保持安全车距。
c2、激活车辆的转向指示灯以提醒后方车辆的驾驶员车辆正在进行转向。
具体的，激活转向指示灯，提醒后方车辆的驾驶员，本车辆正在进行转向。
本可选实施例细化了在车辆进入紧急避障状态前通过语音或者指示灯提醒本车辆以及后方车辆，通过提醒操作保证本车辆与后方车辆的安全。
作为本发明实施例的可选实施例，在上述实施例的基础上，当车辆完成紧急避障后，还包括：启动车辆中的声光装置进行车辆避障结束提醒以使车辆的驾驶员重新接管车辆。
具体的，当车辆按照理想避障轨迹，由本车道行驶至相邻安全车道并且摆正车辆方向时，通过语音、仪表指示灯等方式提醒驾驶员重新接管车辆。
本可选实施例细化了在车辆完成紧急避障后，提醒车辆驾驶员重新接管车辆，实现对人车交互，提高了用户的体验感。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的另一种避障控制方法的流程示意图，本实施例为上述实施例的进一步优化，在本实施例中，进一步对“根据所述车辆的状态信息和前方障碍物信息，确定所述车辆的目标避障路径”限定优化，且，进一步对“根据所述目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前轮转角和目标后轮转角”限定优化。
如图2所示，本实施例二提供一种避障控制方法，具体包括如下步骤：
S201、当车辆进入紧急避障状态时，从车辆的状态信息中提取车辆当前位置，从前方障碍物信息中提取障碍物当前位置。
具体的，当车辆进入紧急避障状态时，从车辆的状态信息中提取车辆当前位置，从前方障碍物信息中提取障碍物当前位置。
S202、根据车辆当前位置以及障碍物当前位置，确定车辆避让前方障碍物所需的横向移动距离。
考虑到当车辆前方出现障碍物时，为了使车辆躲避前方障碍物，车辆需要行驶到车辆所在车道的两侧位置。也可以理解为本车辆在横向上，应该移动相应的距离以避免车辆与障碍物的碰撞。具体的，将车辆当前位置以及障碍物当前位置作差，确定出车辆避让前方障碍物所需的横向移动距离。
S203、根据车辆当前位置以及横向移动距离，确定车辆的目标位置。
具体的，根据车辆当前位置的坐标以及需要移动的横向移动距离，计算车辆的目标位置的坐标。需要说明的是，目标位置为车辆变换至相邻车道并摆正车身时的位置坐标。
S204、根据车辆当前位置以及目标位置，确定车辆的目标避障路径。
具体的，将车辆当前位置的坐标和目标位置的坐标进行拟合，获得本车辆的理想避障轨迹作为车辆的目标避障路径。
S205、从车辆的状态信息中提取车辆的当前航向角。
具体的，从车辆的状态信息中提取车辆的当前航向角。
S206、根据目标避障路径，确定避障过程中车辆的目标航向角。
具体的，根据车辆的目标避障轨迹，确定避障过程中车辆的航向角，记为，目标航向角。
S207、根据当前航向角和目标航向角，确定航向角偏差。
具体的，将当前航向角与目标航向角作差，计算出航线角偏差。
S208、根据航向角偏差，确定车辆的方向盘转角。
具体的，将航向角偏差输入到车辆的控制模型中，获得车辆的方向盘转角。需要说明的是，车辆的控制模型的输入参数包括但不限于航向角偏差，还可以包含其他需要参与计算的参数。
S209、根据方向盘转角，确定车辆的目标前轮转角和目标后轮转角。
其中，转向传动比是指方向盘转向程度与车轮转向程度之比。转向传动比为已知量，可以直接获取。具体的，根据车辆的方向盘转角以及转向传动比，计算出车辆的前轮转角。根据前轮转角与后轮转角的比例系数，可以计算出后轮转角。
进一步的，根据方向盘转角，确定车辆的目标前轮转角和目标后轮转角，包括：
a3、将车辆的方向盘转角除以车辆的转向传动比，确定车辆的目标前轮转角。
具体的，将车辆的方向盘转角除以车辆的转向传动比，计算车辆的目标前轮转角。
b3、根据目标前轮转角乘以前轮转角与后轮转角的比例系数，确定车辆的目标后轮转角。
其中，前轮转角与后轮转角的比例系数为负数。后轮转角值δR为前轮转角δF与后轮转角比例系数k的乘积，后轮转角比例系数k为负值，后轮与前轮反向转动，减小车辆转弯半径，避免与前方车辆发生剐蹭。后轮转角值与前轮转角值之间的关系可以表示为：
δR＝kδF，其中，
δF为前轮转角，δR为后轮转角，k1、k2分别为前、后轴侧偏刚度，a、b分别为前轴距和后轴距，L为车辆轴距，L＝a+b，m为车辆质量，u为车速，k为后轮转角比例系数。
具体的，将目标前轮转角乘以前轮转角与后轮转角的比例系数，获得车辆的目标后轮转角。
S210、根据目标前轮转角和目标后轮转角，控制车辆进行避障。
本实施例具体化了根据车辆的状态信息和前方障碍物信息确定车辆的目标避障路径的步骤以及根据所述目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前后轮转角的步骤，通过提前判断障碍物碰撞风险，使用后轮转向***主动躲避，避免撞击障碍物或人员。其中，后轮转向***使后轮与前轮反向转动，大幅减小车辆的转弯半径，使车辆能够在与前方障碍物距离较近的情况下实现躲避，保障驾乘人员的人身安全，降低驾驶员操纵负担，降低车损风险。
为了更清楚的表述本发明实施例提供的避障控制方法，以某实际应用场景中对突然出现的障碍物进行避障控制为例进行说明。示例性的，图2a为本发明实施例二提供的某应用场景中避障控制方法执行的流程示例图，如图2a所示，避障控制方法的执行步骤具体包括：
S1、通过车载传感器探测车辆在行驶路径上的前方障碍物信息和车辆的周围信息。
S2、根据车辆的状态信息以及前方障碍物信息，确定车辆与前方障碍物的预估碰撞时间。
S3、若预估碰撞时间小于或等于设定时间阈值，则确定车辆与前方障碍物存在碰撞风险。
S4、若预估碰撞时间大于设定时间阈值，则确定车辆与前方障碍物不存在碰撞风险。
S5、若车辆与前方障碍物不存在碰撞风险，则不触发车辆的紧急避障状态。
S6、若车辆与前方障碍物存在碰撞风险，则根据车辆的周围信息，判断车辆是否满足避障条件，若不满足，则执行步骤S7，若满足，则执行步骤S8-S23。
S7、进行避障预警提示以提醒车辆的驾驶员需要紧急避障，并点亮车辆的高位刹车灯以提醒后方车辆与车辆保持安全车距。
S8、启动车辆中的声光装置进行车辆避障触发提醒，以提醒车辆的驾驶员车辆将进入紧急避障状态；
S9、激活车辆的高位制动灯以提醒后方车辆的驾驶员进行减速或者保持安全车距；
S10、激活车辆的转向指示灯以提醒后方车辆的驾驶员车辆正在进行转向。
需要说明的是，步骤S8-S10的执行顺序不做具体限制。
S11、触发车辆的紧急避障状态。
S12、当车辆进入紧急避障状态时，从车辆的状态信息中提取车辆当前位置，从前方障碍物信息中提取障碍物当前位置。
S13、根据车辆当前位置以及障碍物当前位置，确定车辆避让前方障碍物所需的横向移动距离。
S14、根据车辆当前位置以及横向移动距离，确定车辆的目标位置。
S15、根据车辆当前位置以及目标位置，确定车辆的目标避障路径。
S16、从车辆的状态信息中提取车辆的当前航向角。
S17、根据目标避障路径，确定避障过程中车辆的目标航向角。
S18、根据当前航向角和目标航向角，确定航向角偏差。
S19、根据航向角偏差，确定车辆的方向盘转角。
S20、将车辆的方向盘转角除以车辆的转向传动比，确定车辆的目标前轮转角。
S21、根据目标前轮转角乘以前轮转角与后轮转角的比例系数，确定车辆的目标后轮转角。
S22、根据目标前轮转角和目标后轮转角，控制车辆进行避障。
S23、当车辆完成紧急避障后，启动车辆中的声光装置进行车辆避障结束提醒以使车辆的驾驶员重新接管车辆。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种避障控制装置的结构示意图，该装置可适用于对在障碍物突然出现时车辆进行紧急避障的情况，该避障控制装置可配置于车辆中，如图3所示，该装置包括：路径确定模块31、转角确定模块32、避障控制模块33；其中，
路径确定模块31，用于当车辆进入紧急避障状态时，根据车辆的状态信息和前方障碍物信息，确定车辆的目标避障路径；
转角确定模块32，用于根据目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前轮转角和目标后轮转角；
避障控制模块33，用于根据目标前轮转角和目标后轮转角，控制车辆进行避障。
本发明实施例提供了一种避障控制装置，该装置包括：路径确定模块，用于当车辆进入紧急避障状态时，根据车辆的状态信息和前方障碍物信息，确定车辆的目标避障路径；转角确定模块，用于根据目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前轮转角和目标后轮转角；避障控制模块，用于根据目标前轮转角和目标后轮转角，控制车辆进行避障。上述技术方案，在与障碍物发生碰撞前，主动进行避障路径规划，当按照规划轨迹躲避障碍物过程中利用后轮转向***使车辆后轮与前轮反向转动，减小车辆转弯半径，使车辆能够在与前方障碍物较近的情况下短时间内实现主动躲避，避免撞击前方车辆或行人。实现了保障驾乘人员及行人的人身安全，减轻驾驶员操纵负担，降低车损风险。
可选的，该装置还包括避障触发模块，用于：
根据车辆的状态信息、前方障碍物信息以及车辆的周围信息，确定是否触发车辆的紧急避障状态。
可选的，避障触发模块，具体用于：
通过车载传感器探测车辆在行驶路径上的前方障碍物信息和车辆的周围信息；
根据车辆的状态信息以及前方障碍物信息，确定车辆与前方障碍物是否存在碰撞风险；
若不存在，则不触发车辆的紧急避障状态；
否则，根据车辆的周围信息，判断车辆是否满足避障条件；
若满足，则触发车辆的紧急避障状态；
若不满足，则进行避障预警提示以提醒车辆的驾驶员需要紧急避障，并点亮车辆的高位刹车灯以提醒后方车辆与车辆保持安全车距。
可选的，避障触发模块用于执行根据车辆的状态信息以及前方障碍物信息，确定车辆与前方障碍物是否存在碰撞风险的步骤包括：
根据车辆的状态信息以及前方障碍物信息，确定车辆与前方障碍物的预估碰撞时间；
若预估碰撞时间小于或等于设定时间阈值，则确定车辆与前方障碍物存在碰撞风险；
若预估碰撞时间大于设定时间阈值，则确定车辆与前方障碍物不存在碰撞风险。
可选的，路径确定模块31，具体用于：
从车辆的状态信息中提取车辆当前位置，从前方障碍物信息中提取障碍物当前位置；
根据车辆当前位置以及障碍物当前位置，确定车辆避让前方障碍物所需的横向移动距离；
根据车辆当前位置以及横向移动距离，确定车辆的目标位置；
根据车辆当前位置以及目标位置，确定车辆的目标避障路径。
可选的，转角确定模块32，可以包括：
当前航向角提取单元，用于从车辆的状态信息中提取车辆的当前航向角；
目标航向角确定单元，用于根据目标避障路径，确定避障过程中车辆的目标航向角；
偏差确定单元，用于根据当前航向角和目标航向角，确定航向角偏差；
方向盘转角确定单元，用于根据航向角偏差，确定车辆的方向盘转角；
车轮转角确定单元，用于根据方向盘转角，确定车辆的目标前轮转角和目标后轮转角。
可选的，车轮转角确定单元，具体用于：
将车辆的方向盘转角除以车辆的转向传动比，确定车辆的目标前轮转角；
根据目标前轮转角乘以前轮转角与后轮转角的比例系数，确定车辆的目标后轮转角，其中，前轮转角与后轮转角的比例系数为负数。
可选的，该装置还包括第一提醒模块，具体用于，在车辆进入紧急避障状态之前：
启动车辆中的声光装置进行车辆避障触发提醒，以提醒车辆的驾驶员车辆将进入紧急避障状态；
激活车辆的高位制动灯以提醒后方车辆的驾驶员进行减速或者保持安全车距；
激活车辆的转向指示灯以提醒后方车辆的驾驶员车辆正在进行转向。
可选的，该装置还包括第二提醒模块，具体用于：当车辆完成紧急避障后，启动车辆中的声光装置进行车辆避障结束提醒以使车辆的驾驶员重新接管车辆。
本发明实施例所提供的避障控制装置可执行本发明任意实施例所提供的避障控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的一种车辆的结构示意图。如图4所示，本发明实施例四提供的车辆包括：车辆主体(图中未示出)；相机1，安装在车辆主体上；毫米波雷达2，安装在车辆主体上；超声波雷达3，安装在车辆主体上；控制器4，与相机1、毫米波雷达2以及超声波雷达3通信连接。
控制器4包括：一个或多个处理器41和存储装置42；该控制器4中的处理器41可以是一个或多个，图4中以一个处理器41为例；存储装置42用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器41执行，使得所述一个或多个处理器41实现如本发明实施例中任一项所述的避障控制方法。
控制器4中的处理器41和存储装置42可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
该控制器4中的存储装置42作为一种计算机可读存储介质，可用于存储一个或多个程序，所述程序可以是软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例一或二所提供避障控制方法对应的程序指令/模块(例如，附图3所示的避障控制装置中的模块，包括：路径确定模块31、转角确定确定模块32和避障控制模块33)。处理器41通过运行存储在存储装置42中的软件程序、指令以及模块，从而执行控制器4的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中避障控制方法。
存储装置42可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据控制器4的使用所创建的数据等。此外，存储装置42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置42可进一步包括相对于处理器41远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置43可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与控制器4的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置44可包括显示屏等显示设备。
并且，当上述控制器4所包括一个或者多个程序被所述一个或者多个处理器41执行时，程序进行如下操作：
当车辆进入紧急避障状态时，根据所述车辆的状态信息和前方障碍物信息，确定所述车辆的目标避障路径；
根据所述目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前轮转角和目标后轮转角；
根据所述目标前轮转角和目标后轮转角，控制所述车辆进行避障。
实施例五
本发明实施例五提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时用于执行避障控制方法，该方法包括：
当车辆进入紧急避障状态时，根据所述车辆的状态信息和前方障碍物信息，确定所述车辆的目标避障路径；
根据所述目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前轮转角和目标后轮转角；
根据所述目标前轮转角和目标后轮转角，控制所述车辆进行避障。
可选的，该程序被处理器执行时还可以用于执行本发明任意实施例所提供的避障控制方法。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式CD-ROM、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于：电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、无线电频率(RadioFrequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (12)
1.一种避障控制方法，其特征在于，包括：
当车辆进入紧急避障状态时，根据所述车辆的状态信息和前方障碍物信息，确定所述车辆的目标避障路径；
根据所述目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前轮转角和目标后轮转角；
根据所述目标前轮转角和目标后轮转角，控制所述车辆进行避障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述车辆进入紧急避障状态之前，还包括：
根据车辆的状态信息、前方障碍物信息以及车辆的周围信息，确定是否触发所述车辆的紧急避障状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据车辆的状态信息、前方障碍物信息以及车辆的周围信息，确定是否触发紧急避障状态，包括：
通过车载传感器探测车辆在行驶路径上的前方障碍物信息和所述车辆的周围信息；
根据所述车辆的状态信息以及所述前方障碍物信息，确定所述车辆与所述前方障碍物是否存在碰撞风险；
若不存在，则不触发所述车辆的紧急避障状态；
否则，根据所述车辆的周围信息，判断所述车辆是否满足避障条件；
若满足，则触发所述车辆的紧急避障状态；
若不满足，则进行避障预警提示以提醒所述车辆的驾驶员需要紧急避障，并点亮所述车辆的高位刹车灯以提醒后方车辆与所述车辆保持安全车距。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据车辆的状态信息以及所述前方障碍物信息，确定所述车辆与所述前方障碍物是否存在碰撞风险，包括：
根据车辆的状态信息以及所述前方障碍物信息，确定所述车辆与所述前方障碍物的预估碰撞时间；
若所述预估碰撞时间小于或等于设定时间阈值，则确定所述车辆与所述前方障碍物存在碰撞风险；
若所述预估碰撞时间大于设定时间阈值，则确定所述车辆与所述前方障碍物不存在碰撞风险。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆的状态信息和前方障碍物信息，确定所述车辆的目标避障路径，包括：
从所述车辆的状态信息中提取车辆当前位置，从前方障碍物信息中提取障碍物当前位置；
根据所述车辆当前位置以及所述障碍物当前位置，确定所述车辆避让前方障碍物所需的横向移动距离；
根据所述车辆当前位置以及所述横向移动距离，确定所述车辆的目标位置；
根据所述车辆当前位置以及所述目标位置，确定所述车辆的目标避障路径。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前轮转角和目标后轮转角，包括：
从所述车辆的状态信息中提取车辆的当前航向角；
根据所述目标避障路径，确定避障过程中所述车辆的目标航向角；
根据所述当前航向角和所述目标航向角，确定航向角偏差；
根据所述航向角偏差，确定所述车辆的方向盘转角；
根据所述方向盘转角，确定车辆的目标前轮转角和目标后轮转角。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述方向盘转角，确定车辆的目标前轮转角和目标后轮转角，包括：
将所述车辆的方向盘转角除以所述车辆的转向传动比，确定所述车辆的目标前轮转角；
根据所述目标前轮转角乘以所述前轮转角与所述后轮转角的比例系数，确定所述车辆的目标后轮转角，其中，所述前轮转角与所述后轮转角的比例系数为负数。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述车辆进入紧急避障状态之前，还包括：
启动车辆中的声光装置进行车辆避障触发提醒，以提醒所述车辆的驾驶员所述车辆将进入紧急避障状态；
激活所述车辆的高位制动灯以提醒后方车辆的驾驶员进行减速或者保持安全车距；
激活所述车辆的转向指示灯以提醒后方车辆的驾驶员所述车辆正在进行转向。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述车辆完成紧急避障后，还包括：
启动车辆中的声光装置进行车辆避障结束提醒以使所述车辆的驾驶员重新接管所述车辆。
10.一种避障控制装置，其特征在于，包括：
路径确定模块，用于当车辆进入紧急避障状态时，根据所述车辆的状态信息和前方障碍物信息，确定所述车辆的目标避障路径；
转角确定模块，用于根据所述目标避障路径，确定车辆在避障过程中的目标前轮转角和目标后轮转角；
避障控制模块，用于根据所述目标前轮转角和目标后轮转角，控制所述车辆进行避障。
11.一种车辆，其特征在于，包括：
车辆本体；
相机、毫米波雷达以及超声波雷达安装在所述车辆本体上；
控制器，与相机、毫米波雷达以及超声波雷达通信连接，所述控制器包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-9任一项所述的避障控制方法。
12.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-9任一项所述的避障控制方法。
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| CN202310076408.6A CN115848361A (zh) | 2023-01-28 | 2023-01-28 | 一种避障控制方法、装置、车辆及存储介质 |
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| CN202310076408.6A CN115848361A (zh) | 2023-01-28 | 2023-01-28 | 一种避障控制方法、装置、车辆及存储介质 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116483096A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-07-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | 车辆编队控制方法、***、云平台及存储介质 |
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| CN116483096B (zh) * | 2023-06-25 | 2023-09-22 | 中国第一汽车股份有限公司 | 车辆编队控制方法、***、云平台及存储介质 |
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