车辆变道过程中的纵向控制跟车目标选择方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种车辆变道过程中的纵向控制跟车目标选择方法及装置，在车辆变道过程中确定自车道和目标车道的候选跟车目标，进一步，分别计算两车道的候选跟车目标的期望减速度、以及车辆与相应车道的候选跟车目标的报警指标，进而，基于两车道各自对应的期望减速度和报警指标，从两车道的候选跟车目标中选择一个作为最佳跟车目标。基于本发明专利技术可以避免车辆自动变道过程中基于单个目标纵向跟车可能导致的与前车发生的碰撞风险，保证自动变道过程的安全性，提升驾驶员功能体验。提升驾驶员功能体验。提升驾驶员功能体验。

【技术实现步骤摘要】
车辆变道过程中的纵向控制跟车目标选择方法及装置


[0001]本专利技术涉及自动驾驶
，更具体地说，涉及一种车辆变道过程中的纵向控制跟车目标选择方法及装置。

技术介绍

[0002]在车辆主动安全领域，自动变道辅助系统能够安全舒适的自动完成变道过程，让驾驶员从频繁的变道、超车驾驶动作中解放出来，是实现汽车完全自动驾驶的关键组成部分。
[0003]然而，车辆自动变道行为是一个复杂动态过程，涉及到车辆的纵向控制和横向控制。与自适应巡航系统(ACC)选择自车前方单个跟车目标来控制自车纵向运动不同，自动变道过程是跨车道的行为，变道过程中自车的纵向控制可能同时与自车所在车道前方目标运动状态和目标车道前方目标运动状态有关。
[0004]因此，如果变道过程中车辆的纵向控制只考虑单个目标进行跟车控制，可能会导致在变道过程自车与前方车辆发生碰撞风险，严重威胁驾驶员的生命财产安全。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术提供一种车辆变道过程中的纵向控制跟车目标选择方法及装置，技术方案如下：
[0006]一种车辆变道过程中的纵向控制跟车目标选择方法，所述方法包括：
[0007]确定车辆在变道过程中车道的候选跟车目标，所述车道包括所述车辆所在的自车道、以及所述车辆变道的目标车道；
[0008]针对所述自车道和所述目标车道中的每个车道，计算该车道的候选跟车目标的期望减速度，以及计算所述车辆与该车道的候选跟车目标的报警指标，所述报警指标表征碰撞风险程度；
[0009]基于所述自车道和所述目标车道各自对应的期望减速度和报警指标，从所述自车道对应的候选跟车目标、以及所述目标车道的候选跟车目标中确定最佳跟车目标。
[0010]优选的，所述确定车辆在变道过程中车道的候选跟车目标，包括：
[0011]识别所述自车道和所述目标车道；
[0012]在所述车辆的前方车辆中确定位于所述自车道的第一车辆、以及位于所述目标车道的第二车辆；
[0013]将所述第一车辆中与所述车辆间纵向相对距离最小的车辆作为所述自车道的候选跟车目标，以及将所述第二车辆中与所述车辆间纵向相对距离最小的车辆作为所述目标车道的候选跟车目标。
[0014]优选的，所述计算该车道的候选跟车目标的期望减速度，包括：
[0015]获取该车道的候选跟车目标的纵向绝对加速度与绝对速度、以及所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对距离与纵向相对速度，并代入至如下第一公式中得到该车
道的候选跟车目标的期望减速度A
acc
：
[0016][0017]其中，v
rel
为所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对速度，a
obj
为该车道的候选跟车目标的纵向绝对加速度，t
s
为预设的安全时距，d
rel
为所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对距离，v
obj
为该车道的候选跟车目标的绝对速度。
[0018]优选的，所述计算所述车辆与该车道的候选跟车目标的报警指标，包括：
[0019]获取所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对距离与纵向相对速度、以及所述车辆的绝对速度；
[0020]将所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对速度和所述车辆的绝对速度代入至如下第二公式中，得到第一距离d
br
，所述第一距离是所述车辆与该车道的候选跟车目标均减速至静止且不发生碰撞的紧急制动距离：
[0021][0022]其中，v
rel
为所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对速度，t
s，delay
为预设的制动系统反应时间，v
ego
为所述车辆的绝对速度，a
max
为所述车辆在正常道路上预设的最大减速度；
[0023]将所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对速度和所述车辆的绝对速度代入至如下第三公式中，得到第二距离d
w
，所述第二距离是所述车辆与所该车道的候选跟车目标均减速至静止且不发生碰撞的报警距离：
[0024][0025]其中，t
h，delay
为预设的所述车辆的驾驶员反应时间；
[0026]将所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对距离、所述第一距离和所述第二距离代入至如下第四公式中，得到车辆与该车道的候选跟车目标的报警指标w：
[0027][0028]其中，d
rel
为所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对距离。
[0029]优选的，所述基于所述自车道和所述目标车道各自对应的期望减速度和报警指标，从所述自车道对应的候选跟车目标、以及所述目标车道的候选跟车目标中确定最佳跟车目标，包括：
[0030]比较所述自车道对应的期望减速度和所述目标车道对应的期望减速度；
[0031]如果所述自车道对应的期望减速度大于所述目标车道对应的期望减速度，则将所述目标车道的候选跟车目标作为最佳跟车目标；
[0032]如果所述自车道对应的期望减速度小于所述目标车道对应的期望减速度，则将所述自车道的候选跟车目标作为最佳跟车目标；
[0033]如果所述自车道对应的期望减速度等于所述目标车道对应的期望减速度，则比较所述自车道对应的报警指标和所述目标车道对应的报警指标；
[0034]如果所述自车道对应的报警指标大于所述目标车道对应的报警指标，则将所述目标车道的候选跟车目标作为最佳跟车目标；
[0035]如果所述自车道对应的报警指标小于等于所述目标车道对应的报警指标，则将所述自车道的候选跟车目标作为最佳跟车目标。
[0036]一种车辆变道过程中的纵向控制跟车目标选择装置，所述装置包括：
[0037]候选跟车目标确定模块，用于确定车辆在变道过程中车道的候选跟车目标，所述车道包括所述车辆所在的自车道、以及所述车辆变道的目标车道；
[0038]最佳跟车目标确定模块，用于针对所述自车道和所述目标车道中的每个车道，计算该车道的候选跟车目标的期望减速度，以及计算所述车辆与该车道的候选跟车目标的报警指标，所述报警指标表征碰撞风险程度；基于所述自车道和所述目标车道各自对应的期望减速度和报警指标，从所述自车道对应的候选跟车目标、以及所述目标车道的候选跟车目标中确定最佳跟车目标。
[0039]优选的，所述候选跟车目标确定模块，具体用于：
[0040]识别所述自车道和所述目标车道；在所述车辆的前方车辆中确定位于所述自车道的第一车辆、以及位于所述目标车道的第二车辆；将所述第一车辆中与所述车辆间纵向相对距离最小的车辆作为所述自车道的候选跟车目标，以及将所述第二车辆中与所述车辆间纵向相对距离最小的车辆作为所述目标车道的候选跟车目标。
[0041]优选的，用于计算该车道的候选跟车目标的期望减速度的所述最佳跟车目标确定模块，具体用于：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆变道过程中的纵向控制跟车目标选择方法，其特征在于，所述方法包括：确定车辆在变道过程中车道的候选跟车目标，所述车道包括所述车辆所在的自车道、以及所述车辆变道的目标车道；针对所述自车道和所述目标车道中的每个车道，计算该车道的候选跟车目标的期望减速度，以及计算所述车辆与该车道的候选跟车目标的报警指标，所述报警指标表征碰撞风险程度；基于所述自车道和所述目标车道各自对应的期望减速度和报警指标，从所述自车道对应的候选跟车目标、以及所述目标车道的候选跟车目标中确定最佳跟车目标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定车辆在变道过程中车道的候选跟车目标，包括：识别所述自车道和所述目标车道；在所述车辆的前方车辆中确定位于所述自车道的第一车辆、以及位于所述目标车道的第二车辆；将所述第一车辆中与所述车辆间纵向相对距离最小的车辆作为所述自车道的候选跟车目标，以及将所述第二车辆中与所述车辆间纵向相对距离最小的车辆作为所述目标车道的候选跟车目标。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算该车道的候选跟车目标的期望减速度，包括：获取该车道的候选跟车目标的纵向绝对加速度与绝对速度、以及所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对距离与纵向相对速度，并代入至如下第一公式中得到该车道的候选跟车目标的期望减速度A
acc
：其中，v
rel
为所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对速度，a
obj
为该车道的候选跟车目标的纵向绝对加速度，t
s
为预设的安全时距，d
rel
为所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对距离，v
obj
为该车道的候选跟车目标的绝对速度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述车辆与该车道的候选跟车目标的报警指标，包括：获取所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对距离与纵向相对速度、以及所述车辆的绝对速度；将所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对速度和所述车辆的绝对速度代入至如下第二公式中，得到第一距离d
br
，所述第一距离是所述车辆与该车道的候选跟车目标均减速至静止且不发生碰撞的紧急制动距离：
其中，v
rel
为所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对速度，t
s，delay
为预设的制动系统反应时间，v
ego
为所述车辆的绝对速度，a
max
为所述车辆在正常道路上预设的最大减速度；将所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对速度和所述车辆的绝对速度代入至如下第三公式中，得到第二距离d
w
，所述第二距离是所述车辆与所该车道的候选跟车目标均减速至静止且不发生碰撞的报警距离：其中，t
h，delay
为预设的所述车辆的驾驶员反应时间；将所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对距离、所述第一距离和所述第二距离代入至如下第四公式中，得到车辆与该车道的候选跟车目标的报警指标w：其中，d
rel
为所述车辆与该车道的候选跟车目标间的纵向相对距离。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述自车道和所述目标车道各自对应的期望减速度和报警指标，从所述自车道对应的候选跟车目标、以及所述目标车道的候选跟车目标中确定最佳跟车目标，包括：比较所述自车道对应的期望减速度和所述目标车道对应的期望减速度；如果所述自车道对应的期望减速度大于所述目标车道对应的期望减速度，则将所述目标车道的候选跟车目标作为最佳跟车目标；如果所述自车道对应的期望减速度小于所述目标车道对应的期望减速度，则将所述自车道的候选跟车目标作为最佳跟车目标；如果所述自车道对应的期望减速度等于所述目标车道对应的期望减速度，则比较所述自车道对应的报警指标和所述目标车道对应的报警指标；如果所述自车道对应的报警指标大于所述目标车道对应的报警指标，则将所述目标车道的候选跟车目标作为最佳跟车目标；如果所述自车道对应的报警指标小于等于所述目标车道对应的报警指标，则将所述自车道的候选跟车目标作为最佳跟车目标。6.一种车辆变道过程中的纵向控制跟车目标选择装置，其特征在于，所述装置包括：候...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐亮亮，
申请(专利权)人：上海汽车工业集团总公司，
类型：发明
国别省市：