一种车辆导航避障装置、方法和系统与流程

1.本发明涉及车辆避障检测，尤其涉及一种车辆导航避障装置、方法和系统。


背景技术：

2.目前，车载雷达避障装置被广泛使用，但是检测范围比较小，远的几百米，但是准确性就低了，近的几十米，此时人眼就已经能够进行发现障碍物，因此往往都是进行紧急避障方案规划，实用性稍差。
3.而且，目前车载雷达的应用均是单一车辆进行检测，例如专利号为cn201710190762.6的专利文献公开了车载激光雷达控制方法、装置及车载设备，主要是针对单个车辆进行避障导航，针对可能出现的盲区进行处理，进而提高避障效果，但是不能有效的将障碍物信息进行反馈，后面跟车如果过近，即使前车避过，后车可能也无法避免，尤其是在高速路中，跟车距离哪怕超过50米，可能反应时间也不够，因此现有的车载雷达避障领域存在不足，需要进一步研发与创新。


技术实现要素：

4.鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种车辆导航避障装置、方法和系统，能够在高速行驶时，形成多避障装置联动，实现集体避障。
5.为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
6.一方面，本发明提供一种车辆导航避障装置，包括：
7.障碍检测模块，用于获取障碍物的基础信息；
8.信息反馈模块，用于在所述障碍检测模块检测到前方存在固定障碍物时，对外广播第一共享数据；以及，在接收到其他避障装置的第一共享数据后，广播接收到的第一共享数据；所述第一共享数据包括固定障碍物的地理位置数据。
9.进一步的，所述的车辆导航避障装置，所述信息反馈模块在接收到其他避障装置广播的所述第一共享数据后，解析得到所述地理位置数据；
10.所述避障装置还包括：
11.处理模块，用于确定车辆当前位置与所述地理位置数据之间的距离以及预测时间；并根据所述距离及所述预测时间制定避障方案。
12.进一步的，所述的车辆导航避障装置，所述基础信息包括障碍物的移动速度、地理位置和车道信息；
13.所述避障方案根据地图数据以及车道数据进行规划得到，包括路线规划、速度规划。
14.进一步的，所述的车辆导航避障装置，所述移动速度、所述车道信息通过雷达装置测量得到；所述地理位置信息根据检测车辆的当前位置以及与所述障碍物之间的距离得到。
15.进一步的，所述的车辆导航避障装置，所述处理模块在做好避障方案后，通过所述
信息反馈模块广播包括所述避障方案的第二共享数据，以使其他车辆在接收到所述第二共享数据时参考指定对应的避障方案。
16.进一步的，所述的车辆导航避障装置，当所述障碍检测模块检测到多个低速障碍物时，对外广播包括有低速障碍物数据的第三共享数据。
17.另一方面，本发明提供一种车辆导航避障方法，包括：
18.获取障碍物的基础信息；
19.在前方存在固定障碍物时，对外广播第一共享数据；以及，在接收到其他避障装置的第一共享数据后，广播接收到的第一共享数据；所述第一共享数据包括固定障碍物的地理位置数据。
20.进一步的，所述的车辆导航避障方法，在接收到其他避障装置广播的所述第一共享数据后，解析得到所述地理位置数据；
21.确定车辆当前位置与所述地理位置数据之间的距离以及预测时间；并根据所述距离及所述预测时间制定避障方案。
22.进一步的，所述的车辆导航避障方法，所述基础信息包括障碍物的移动速度、地理位置和车道信息；所述避障方案根据地图数据以及车道数据进行规划得到，包括路线规划、速度规划；
23.在做好避障方案后，广播包括所述避障方案的第二共享数据，以使其他车辆在接收到所述第二共享数据时参考制定对应的避障方案。
24.另一方面，本发明提供一种车辆导航避障系统，由多个导航避障装置组成，多个所述导航避障装置使用前述任一所述的车辆导航避障方法进行避障操作。
25.相较于现有技术，本发明提供的一种车辆导航避障装置、方法和系统，具有以下有益效果：
26.使用本发明提供的车辆导航避障装置，通过障碍检测模块对车辆前方的障碍物进行检查，当存在固定障碍物时，就对外发出广播数据，提醒后续车辆小心，同时也方便后续车辆提前进行线路规划，方便快捷。
附图说明
27.图1是本发明提供的车辆导航避障装置的结构框图。
28.图2是本发明提供的车辆导航避障方法流程图。
29.图3是本发明提供的车辆导航避障系统的运行示意图。
具体实施方式
30.为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
31.本领域技术人员应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述是本发明的示例性和说明性的具体实施例，不意图限制本发明。
32.本文中术语“包括”，“包含”或其任何其他变体旨在覆盖非排他性包括，使得包括步骤列表的过程或方法不仅包括那些步骤，而且可以包括未明确列出或此类过程或方法固
有的其他步骤。同样，在没有更多限制的情况下，以“包含...一个”开头的一个或多个设备或子系统，元素或结构或组件也不会没有更多限制，排除存在其他设备或其他子系统或其他元素或其他结构或其他组件或其他设备或其他子系统或其他元素或其他结构或其他组件。在整个说明书中，短语“在一个实施例中”，“在另一个实施例中”的出现和类似的语言可以但不一定都指相同的实施例。
33.除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。
34.请参阅图1和图3，本发明提供一种车辆导航避障装置，布设在车辆上，主要用于车辆在高速路上行驶时的避障路线规划，当任一车辆上的避障装置检测到高速路段上有固定障碍物出现时，会将障碍物的基础信息广播出去，使后面的车辆可以快速接收到所述基础信息，提前做好线路规划，使多个避障装置之间进行一定程度上的数据共享，实现高速路段的安全出行。
35.进一步的，在进一步的实施例中，当某一车辆本身发生车祸时，也会通过信息反馈模块对外广播第四共享数据，以提醒后续车辆，该地点、路段出现车祸，无法通行或通行时需注意，请提前做好线路规划。
36.所述避障装置包括：
37.障碍检测模块，用于获取障碍物的基础信息；具体的，所述障碍检测模块主要是车载激光雷达，具体的检测方式，本领域的技术人员可以根据所述基础信息的内容进行世界处理。所述基础信息包括障碍物的地理位置(优选为经纬度坐标)、车道信息(例如位于左车道)等，进一步的，还检测障碍物的尺寸。
38.信息反馈模块，用于在所述障碍检测模块检测到前方存在固定障碍物时，对外广播第一共享数据；以及，在接收到其他避障装置的第一共享数据后，广播接收到的第一共享数据；所述第一共享数据包括固定障碍物的地理位置数据。具体的，基于第一共享数据对外进行信息传输，以使后来的车辆可以提前做好路线规划。所述固定障碍物为不会移动的障碍物，例如车祸的车辆、山体遗落的石头等。所述广播的方式，不做限定，本领域的技术人员可以根据实际需要选择适当方式进行广播，例如广播的有效距离可以为几百米到一公里或几公里之间。例如在10公里外的车辆接收到第一共享数据后，可以就近在附近的服务区休息或进行路线提前选择。
39.在一些实施例中，所述第一共享数据还包括障碍物两端的可通行宽度，以方便后续车辆做出最优调度路线选择。
40.进一步的，在一些实施例中，当新的车辆到达对应的地理位置时，还会进行第一共享数据的更新广播。
41.使用本发明提供的车辆导航避障装置，通过障碍检测模块对车辆前方的障碍物进行检查，当存在固定障碍物时，就对外发出广播数据，提醒后续车辆小心，同时也方便后续车辆提前进行线路规划，方便快捷。
42.进一步的，作为优选方案，本实施例中，所述信息反馈模块在接收到其他避障装置广播的所述第一共享数据后，解析得到所述地理位置数据；在本实施例中，所述信息反馈模块还用于针对所述第一共享数据的解析，同时将第一共享数据进行广播(广播前不需要对第一共享数据进行处理)。
43.所述避障装置还包括：
44.处理模块，用于确定车辆当前位置与所述地理位置数据之间的距离以及预测时间；并根据所述距离及所述预测时间制定避障方案。具体的，所述处理模块可以是所述车辆导航避障装置的独立处理器，还可以是车辆的控制系统的处理器。当使用独立的处理器时，所述避障方案在生成后发送给到车辆的控制系统中进行应用。
45.具体的，所述处理模块根据所述距离以及预测时间进行风险判定，当所述距离小于第一距离阈值或所述预测时间小于第一时间阈值时，判定为高风险；当所述距离位于第一距离阈值与第二距离阈值之间或所述预测时间位于第一时间阈值与第二时间阈值时，判定为中风险；当所述距离大于第二距离阈值或所述预测时间大于第二时间阈值时，判定为低风险。当出现高风险时，所述处理模块会采取紧急制动策略，或者在有优化路线可选同时其他路线上预定范围内没有车辆时，将会采取更换车道的策略。
46.进一步的，作为优选方案，本实施例中，所述基础信息包括障碍物的移动速度、地理位置和车道信息；所述避障方案根据地图数据以及车道数据进行规划得到，包括路线规划、速度规划。具体的，在规划所述避障方案时，会根据车辆当前位置与地理位置之间的实际距离进行规划，例如实际距离10公里时，会提示低风险，可以保持当前车速以及车道前行，实际距离2公里时，提示中风险，请选择左侧车道以80公里/小时的车速前进，并在1公里后以60公里/小时的车速前进。
47.进一步的，作为优选方案，本实施例中，所述移动速度、所述车道信息通过雷达装置测量得到；所述地理位置信息根据检测车辆的当前位置以及与所述障碍物之间的距离得到。优选的，所述雷达装置为激光雷达，具体的检测方法不做限定。
48.进一步的，作为优选方案，本实施例中，所述处理模块在做好避障方案后，通过所述信息反馈模块广播包括所述避障方案的第二共享数据，以使其他车辆在接收到所述第二共享数据时参考指定对应的避障方案。即，在本实施例中，车辆在制定完避障方案后，会将避障方案发送出去，使其他车辆在规划时进行提醒，例如其他车辆可以在接收到多个车辆的避障方案后，提示在距离该固定障碍物一公里时，将会有n辆车选择左侧车道，通行速度的范围为x-y，预计在本车到达该地点时，会有m辆车一起通行，然后以此给出建议的避障方案。
49.进一步的，作为优选方案，本实施例中，当所述障碍检测模块检测到多个低速障碍物时，对外广播包括有低速障碍物数据的第三共享数据，以使其他车辆在接收到所述第三贡献数据时，提前做好驾驶方案。具体的，当出现多个低速障碍物时，则意味着，在高速路段的该路段较为复杂，或如果搞高速通信会有特殊风险，将该情况进行广播可以让后续车辆提前做好路线规划。
50.相应的，请参阅图2，本发明还提供一种车辆导航避障方法，包括：
51.获取障碍物的基础信息；
52.在前方存在固定障碍物时，对外广播第一共享数据；以及，在接收到其他避障装置的第一共享数据后，广播接收到的第一共享数据；所述第一共享数据包括固定障碍物的地理位置数据。
53.进一步的，作为优选方案，本实施例中，在接收到其他避障装置广播的所述第一共享数据后，解析得到所述地理位置数据；
54.确定车辆当前位置与所述地理位置数据之间的距离以及预测时间；并根据所述距离及所述预测时间制定避障方案。
55.进一步的，作为优选方案，本实施例中，所述基础信息包括障碍物的移动速度、地理位置和车道信息；所述避障方案根据地图数据以及车道数据进行规划得到，包括路线规划、速度规划。
56.进一步的，作为优选方案，本实施例中，在做好避障方案后，广播包括所述避障方案的第二共享数据，以使其他车辆在接收到所述第二共享数据时参考制定对应的避障方案。
57.相应的，请参阅图3，本发明还提供一种车辆导航避障系统，由多个导航避障装置组成，多个所述导航避障装置使用前述任一实施例所述的车辆导航避障方法进行避障操作。
58.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。