[发明专利]一种自动驾驶超车变道自适应控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种自动驾驶超车变道自适应控制方法及系统，能够根据变道行驶环境和变道进度选择不同的控制策略，保证变道过程的可靠性，保证超车变道行驶具有较好车辆控制和舒适的变道体验，同时也可以保证车辆变道后具有较好加速响应；根据直道行驶环境来自适应优化第二超车变道加速度，根据变道阶段、航向角和车道线夹角来自适应调整该第二车辆纵向加速度；根据弯道行驶环境来自适应优化第三超车变道加速度，根据变道方向和弯道方向、弯道半径来自适应调整第三车辆纵向加速度；实时根据不同变道行驶场景做自动超车变道冗余控制策略，保证车辆变道过程中的安全性和灵活性。

技术领域

本发明涉及自动驾驶规划控制领域，尤其涉及一种自动驾驶超车变道自适应控制方法及系统。

背景技术

近年来，随着汽车电动化、智能化、网联化的快速发展，高级别自动驾驶功能不断迭代更新以及行驶场景被不断拓展。车辆在开启NOA(Navigate on Autopilot，导航辅助驾驶)行驶时，可通过转向拨杆实现触发变道或系统自动变道来代替驾驶员完成车辆周围环境探测和车辆横纵向控制等，以减轻驾驶员的疲劳强度。

通常情况下，ALC(Automated Lane Change，自动变道辅助)系统会通过车辆搭载的传感器进行变道环境判断，若满足变道条件后，则控制车辆完成变道的横纵向运动，否则不进行变道操作。但针对自动驾驶超车变道时，当变道过程中前方车辆目标丢失时，车辆会根据变道条件来判断是否满足变道需求来启动变道功能，若设定速度大于变道前自车车速，则变道过程中会根据NOA功能的设定车速和实际车速的偏差进行加速变道。而变道中过大的横纵向加速度会给驾驶员造成不适感和紧张感，且易造成横向控制失败而发生安全事故。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种自动驾驶超车变道自适应控制方法及系统，解决自动驾驶超车变道时过大的横纵向加速度会给驾驶员造成不适感和紧张感，且易造成横向控制失败而发生安全事故的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种自动驾驶超车变道自适应控制方法，包括：判定车辆将要执行超车变道后，当设定的变道车速Vset大于变道前车速V时，判断车辆当前行驶场景是否为直道；

是则根据Vset和V之间的偏差来计算车辆纵向加速度；否则根据Vset和V之间的偏差、弯道半径、弯道方向和变道方向来计算车辆纵向加速度；

根据计算得到的所述车辆纵向加速度控制车辆进行超车变道。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。

可选的，所述判定车辆将要执行变道的过程包括：

判定车辆存在超车变道需求时，根据环境信息和自车行驶状态判断是否满足变道条件：

是则执行超车变道；

否则判断在设定范围内调整车辆行驶速度后是否满足变道条件：是则执行超车变道；否则等待超车变道，等待超过设定时长且在设定范围内调整车辆行驶速度后不满足变道条件时，判定不执行超车变道。

可选的，判定车辆将要执行超车变道后，当设定的变道车速Vset不大于变道前车速V时，控制车辆进行匀速超车变道。

可选的，判断车辆当前行驶场景为直道，根据Vset和V之间的偏差、车道线以及自车航向角来计算车辆纵向加速度的过程中，将变道过程划分为同向变道和反向回正两个阶段：

在同向变道阶段，车辆保持变道前行驶路径速度不变；

在反向回正阶段，根据自车航向角和车道线之间的夹角α、第一纵向加速度计算得到车辆的第二纵向加速度，采用所述第二纵向加速度控制车辆行驶；所述第一纵向加速度的确定过程包括：以Vset和V之间的偏差作为PID控制器的输入量，结合车辆动力学模型和PID控制方法计算车辆达到Vset所需的加速度。