[发明专利]一种车辆、车辆避障方法及装置

权利要求书

1.一种车辆避障方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

检测车辆前方的障碍物信息，所述障碍物信息包括障碍物的位置和障碍物占据车道的宽度；

当车辆前方有障碍物且障碍物在本车道时，判断跨车道避障的安全性是否满足要求；

当跨车道避障的安全性满足要求时，根据障碍物占据车道的宽度、车辆通行时与障碍物保持的最小安全距离、车道宽度和车辆宽度计算车辆跨车道避障所需的借道深度，借道深度等于障碍物占据车道的宽度+车辆通行时与障碍物保持的最小安全距离+车辆宽度-车道宽度；

当所述借道深度小于借道阈值时进行借道避障，并根据障碍物占据车道的宽度、车辆通行时与障碍物保持的最小安全距离、车辆通行时与道路边界保持的最小安全距离、车道宽度和车辆宽度计算借道可行驶区域；否则进行换道避障，并根据车辆通行时与道路边界保持的最小安全距离、车道宽度和车辆宽度计算换道可行驶区域；

根据所述借道可行驶区域或者所述换道可行驶区域进行路径规划，完成避障；

在道路属性允许跨道行驶的条件下，通过将自车虚拟至相邻车道，计算相邻车道上虚拟自车的滞后车辆的通行能力来判断跨车道避障的安全性是否满足要求；当滞后车辆的通行能力大于设定阈值时跨车道避障的安全性满足要求。

2.根据权利要求1所述的车辆避障方法，其特征在于，车辆通行能力的计算过程包括：在车辆可观测范围内根据车辆车速对道路进行栅格化处理，每个栅格分配设定的势场强度，并根据车辆车速和栅格离车辆的距离对每个栅格分配权重，越远离车辆的栅格权重越小；根据每个栅格内的障碍物信息以及栅格的势场强度和权重，计算车辆可观测范围内的道路势场，根据所述道路势场计算车辆通行能力。

3.根据权利要求2所述的车辆避障方法，其特征在于，所述道路势场的计算公式为：所述车辆通行能力的计算公式为：P₀＝exp(-U0)，P₀≤1.0；式中，U0为道路势场，w(i)为第i个栅格的权重，w(1)为第一个栅格的权重，i为栅格编号，a、b为栅格分配系数，a＝﹣0.001*V/3.0+a₀，b＝﹣0.001*3/V+b₀，a₀的取值范围为[1.0,2.0]，b₀的取值范围为[0.001,0.2]，V为车辆车速，M为栅格总个数，σ(i)代表栅格内的障碍物信息，P₀为车辆通行能力。

4.根据权利要求1-3任一项所述的车辆避障方法，其特征在于，所述借道可行驶区域为：其中，lanewidth为车道宽度，carwidth为车辆宽度，d0为车辆通行时与道路边界保持的最小安全距离，ds为车辆通行时与障碍物保持的最小安全距离，dl为障碍物占据车道的宽度，所述借道可行驶区域为当前车辆所在车道的车道中心线两侧的范围，车道中心线左侧为负，右侧为正。

5.根据权利要求1-3任一项所述的车辆避障方法，其特征在于，所述换道可行驶区域为：其中，lanewidth为车道宽度，carwidth为车辆宽度，d0为车辆通行时与道路边界保持的最小安全距离，所述换道可行驶区域为当前车辆所在车道的车道中心线两侧的范围，车道中心线左侧为负，右侧为正。

6.根据权利要求1-3任一项所述的车辆避障方法，其特征在于，当车辆前方无障碍物时或者当车辆前方有障碍物且障碍物在相邻车道时，车辆保持本车道行驶，此时本车道可行驶区域为：其中，lanewidth为车道宽度，carwidth为车辆宽度，d0为车辆通行时与道路边界保持的最小安全距离，所述本车道可行驶区域为当前车辆所在车道的车道中心线两侧的范围，车道中心线左侧为负，右侧为正。

7.一种车辆避障装置，其特征在于，该装置包括障碍物信息检测装置、处理器和存储器，所述障碍物信息检测装置用于检测障碍物的位置和障碍物占据车道的宽度，并将检测到的障碍物信息发送给处理器，所述处理器执行由所述存储器存储的计算机程序，以实现如权利要求1-6任一项所述的车辆避障方法。

8.一种车辆，包括车辆本体和车辆避障装置，其特征在于，所述车辆避障装置包括障碍物信息检测装置、处理器和存储器，所述障碍物信息检测装置用于检测障碍物的位置和障碍物占据车道的宽度，并将检测到的障碍物信息发送给处理器，所述处理器执行由所述存储器存储的计算机程序，以实现如权利要求1-6任一项所述的车辆避障方法。