[发明专利]一种自动驾驶变换车道的路径规划方法及装置

说明书

本发明涉及智能驾驶领域，提出了一种自动驾驶变换车道的路径规划方法及装置。所述方法包括在获得车道变换信号后，采集道路信息，并根据道路信息，检测在预设区域内是否存在障碍物。当预设区域内不存在障碍物时，获得横向变道距离、初始速度和初始加速度，并由此获得路径规划参数。根据路径规划参数计算变道过程中的实时横向加速度，根据实时横向加速度和初始速度获得虚拟变道路径。本发明在不借助地图数据库的情形下，提供了一种有效的车道变换路径规划方法，解决前方道路曲率变化对路径规划可能造成的影响，并增加了变道的舒适度。

技术领域

本发明涉及智能驾驶领域，尤其涉及一种自动驾驶变换车道的路径规划方法及装置。

背景技术

近年来，自动驾驶汽车正在逐步发展，并且已经发展出了车道保持辅助系统、自动泊车辅助系统、刹车辅助系统、倒车辅助系统和行车辅助系统等驾驶辅助系统，能够辅助驾驶员实现多种场景下的车辆控制。随着自动驾驶技术越来越完善，很多车辆已经开始配备自动变道功能。

车辆在高速公路上驾驶时，在很多情形下需要变换车道，比如超越速度较慢的前车，或者向右变道以准备驶离高速等。当前，一些车辆配备的辅助或者自动驾驶系统可以在高速公路上实现自动变道的功能。这些系统通过摄像头、雷达对路面和其他车辆进行检测，并将检测结果发送到中央控制模块。

车辆在变换车道过程中，受到传感器技术的限制，当车辆处于两车道之间的过渡区域时，其横向位置的测量有一段时间处于盲区，所以需要设计虚拟的理想轨迹。由于高速公路上车辆速度可以达到120公里/小时，车道变换时间一般在5-6秒以上。而目前车辆摄像头的最大有效可视距离通常在100米以内，很难满足前方路面曲率预测和全局路径规划的要求。现有的车辆自动虚拟变道路径规划方案多采用路径整体规划，没有考虑到摄像头的有效测量范围。在缺少地图数据库的情形下，如果前方道路曲率发生变化，可能造成初始路径规划失效，从而影响车辆自动变道功能的实施。

在现有技术中存在通过摄像头和地图数据库获取车道线信息，并采用五次多项式规划车道变换路径的方法。在摄像头范围内的路径由摄像头的测量结果确定，在摄像头范围外的路径通过地图数据库确定。而在不具备地图数据库的情形下，车辆无法预知摄像头可见范围外的路面信息。

发明内容

本发明要解决的技术问题是前方道路曲率变化对路径规划可能造成影响的问题。为了解决上述问题，本发明提出了一种自动驾驶变换车道的路径规划方法及装置，本发明具体是以如下技术方案实现的：

本发明的第一个方面提出了一种自动驾驶变换车道的路径规划方法，所述路径规划方法所规划的虚拟变道路径应用于自动变换车道的操作中，所述方法包括：

获得车道变换信号；

在获得车道变换信号后，采集道路信息，并根据道路信息，检测在预设区域内是否存在障碍物；

当预设区域内不存在障碍物时，获得横向变道距离、初始速度和初始加速度。

进一步地，根据初始速度，获得变道过程中允许的最大横向加速度和最大横向急动度，所述最大横向急动度为横向加速度的最大变化程度。

进一步地，根据所述最大横向加速度和最大横向急动度，判断是否能够获得路径规划参数，所述路径规划参数包括第一加速度增大时间、第一加速度保持时间、第一加速度减小时间、第二加速度保持时间和第二加速度增大时间。

进一步地，当判断无法获得路径规划参数时，按照预设值减小最大横向加速度，并判断减小后的最大横向加速度是否大于或等于预设的最小限定值；

当减小后的最大横向加速度大于或等于预设的最小限定值时，根据当前的最大横向加速度判断是否能够获得路径规划参数。

进一步地，当减小后的最大横向加速度小于预设的最小限定值时，无法获得路径规划参数，中止自动变道操作。