用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助系统和方法与流程

1.本公开涉及车辆技术领域，并且更具体地，涉及用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助系统和方法。


背景技术：

2.在未设置独立左转信号灯的交叉路口，由于左转与直行同时放行，车辆在交叉路口的左转向容易受到对向直行车辆的影响。对于有驾驶人员的车辆而言，虽然也有危险因素，但驾驶人员可以根据实际情况人为判断对向直行车辆的影响，伺机进行左转。然而，对于自动驾驶车辆而言，由于后面左转车辆上的传感器探测很难检测到交叉路口区域的情况，多个车辆在交叉口转向对于自动驾驶系统来说是个难题。通常，排在前面的车辆在自行检测到前方自由空间之后自行通过，后面的车辆在到达交叉路口后，再次自行检测到前方自由空间之后自行通过，如此依次进行，通行效率较低。
3.因此，需要用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助系统和方法。


技术实现要素：

4.本公开的一个目的在于，对于多个转向车辆，通过估计可以安全完成转弯的车辆数量，并将所述估计结果发送给后续待转向的车辆，实现多个车辆同时进行转向，提高通行效率。
5.因此，根据本公开第一方面，提供了一种用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助系统，所述驾驶辅助系统包括：
6.信息获取单元，被配置用于获取交叉路口的多个待转向车辆的信息和对转向有冲突的目标物体的信息；
7.计算单元，被配置用于基于所述目标物体的信息预测所述目标物体的运动轨迹，并至少基于所预测的所述目标物体的运动轨迹，将所述多个待转向车辆分成可以安全完成转弯车辆或不可以安全完成转弯车辆；
8.执行单元，被配置用于，基于所述计算结果，向所述多个车辆发送辅助驾驶指令。
9.在一个实施方案中，所述辅助驾驶指令包括：向所述可以安全完成转弯车辆或不可以安全完成转弯车辆的驾驶人员发送目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项的提示，并且/或者向所述可以安全完成转弯车辆或不可以安全完成转弯车辆的控制系统发送目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项的信号。
10.在一个实施方案中，所述信息获取单元包括安装在待转向车辆上的选自以下的任一个或任意多个的组合：摄像装置、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器。
11.在一个实施方案中，所述信息获取单元通过车车通讯获取交叉路口的多个待转向车辆的信息。
12.在一个实施方案中，所述信息获取单元被配置为通过车联网通信装置从例如道路
设施或连接的车辆获取所述目标物体的信息。
13.在一个实施方案中，所述信息获取单元位于最前面的待转向的车辆上或者位于道路设施上。
14.在一个实施方案中，所述计算单元还用于确定所述可以安全完成转弯的车辆的目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项，所述执行单元将所述目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项发送至所述可以安全完成转弯的车辆。
15.在一个实施方案中，所述车辆之间通过无线方式进行车车通讯，例如wi-fi和/或移动网络。
16.在一个实施方案中，所述车辆通过全球导航卫星系统定位和高度自动驾驶地图确定彼此的位置。
17.在一个实施方案中，所述目标物体选自如下的一项或多项：车辆、骑行者和行人。
18.在一个实施方案中，所述目标物体的信息包括所述目标物体的位置、速度和加速度，或者导航路径。
19.在一个实施方案中，所述计算单元在所有待转向的车辆上，优选所述可以安全完成转弯的最后一个车辆是所有车辆的计算单元都判断可以安全完成转弯的最后一个车辆。
20.根据本公开第二方面，提供了一种车辆，所述车辆包括本公开第一方面的驾驶辅助系统。
21.根据本公开第三方面，提供了一种用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助方法，所述方法包括：
22.(1)获取交叉路口的多个待转向车辆的信息和对转向有冲突的目标物体的信息；
23.(2)基于所述目标物体的信息预测所述目标物体的运动轨迹，并至少基于所预测的所述目标物体的运动轨迹，将所述多个待转向车辆分成可以安全完成转弯车辆或不可以安全完成转弯车辆；
24.(3)基于所述计算结果，向所述多个车辆发送辅助驾驶指令。
25.在一个实施方案中，在(3)中，所述辅助驾驶指令包括：向所述可以安全完成转弯车辆或不可以安全完成转弯车辆的驾驶人员发送目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项的提示，并且/或者向所述可以安全完成转弯车辆或不可以安全完成转弯车辆的控制系统发送目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项的信号。
26.在一个实施方案中，在(1)中，通过安装在待转向车辆上的选自以下的任一个或任意多个的组合获取所述信息：摄像装置、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器。
27.在一个实施方案中，在(1)中，通过车车通讯获取交叉路口的多个待转向车辆的信息。
28.在一个实施方案中，在(1)中，通过车联网通信装置从例如道路设施或连接的车辆获取所述目标物体的信息。
29.在一个实施方案中，在(1)中，通过最前面的待转向的车辆上或者位于道路设施获取信息。
30.在一个实施方案中，在(1)中，通过多个待转向的车辆获取信息。
31.在一个实施方案中，在(2)中还确定所述可以安全完成转弯的车辆的目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项，并且在(3)中将所述目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项发送至所述可以安全完成转弯的车辆。
32.在一个实施方案中，所述车辆之间通过无线方式进行车车通讯，例如wi-fi和/或移动网络。
33.在一个实施方案中，在(1)中，所述车辆通过全球导航卫星系统定位和高度自动驾驶地图确定彼此的位置。
34.在一个实施方案中，在(1)中，所述目标物体选自如下的一项或多项：车辆、骑行者和行人。
35.在一个实施方案中，在(1)中，所述目标物体的信息包括所述目标物体的位置、速度和加速度，或者导航路径。
36.根据本公开第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据本公开第三方面所述的方法。
37.利用本公开的方案，通过将相邻的预拐弯车辆组成临时车队，将该临时车队的车辆分成可以安全通过交叉路口的车辆和不可安全通过交叉路口的车辆，然后可以安全通过交叉路口的车辆通过，从而提高交叉路口的通行效率。
附图说明
38.从下面结合附图对本公开的具体实施方式的描述中可以更好地理解本公开，其中，相似的标号指示相同或功能类似的元件。
39.图1示出了根据本公开的一个实施例的驾驶辅助系统的示意性视图。
40.图2示出了根据本公开的一个实施例的驾驶辅助系统和方法的应用示意图。
41.图3示出了根据本公开的一个实施例的驾驶辅助方法的流程框图。
具体实施方式
42.下文中，参照附图描述本公开的实施例。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理，本公开不限于所描述的优选实施例，本技术的范围由权利要求书限定。现参考示例性的实施方式详细描述本公开，一些实施例图示在附图中。以下描述参考附图进行，除非另有表示，否则在不同附图中的相同附图标记代表相同或类似的元件。以下示例性实施方式中描述的方案不代表本公开的所有方案。相反，这些方案仅是所附权利要求中涉及的本公开的各个方面的系统和方法的示例。
43.根据本公开的用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助系统可以安装在车辆上或应用于车辆。车辆可以是以内燃机为驱动源的内燃机汽车、以电动机为驱动源的电动汽车或燃料电池汽车、以上述两者为驱动源的混合动力汽车、或具有其他驱动源的汽车。根据本公开的用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助系统优选应用于具有驾驶辅助、部分自动驾驶或全自动驾驶模式的车辆。因此，本公开涉及一种车辆，优选为驾驶辅助、部分自动驾驶或全自动驾驶车辆，所述车辆包括本公开的用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助系统。
44.本文中述及的具有驾驶辅助、部分自动驾驶或全自动驾驶模式的车辆具有如下基
本特征：例如，这类车辆安装有多个传感器或定位装置，例如摄像装置、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器、车联网通信(v2x)装置、高度自动驾驶(had，highly automated driving)地图等，这些传感器能够检测诸如周围物体、障碍物、基础设施等车辆周围的环境；这些车辆能够通过全球导航卫星系统(gnss)以及传感器检测结果和高度自动驾驶地图中的一者或者它们的组合检测待转向车辆的位置；这些车辆均可以通过在线服务器获得新导航路径；这些车辆能够基于感知和位置结果来规划拟行驶的路线；这类车辆还能够基于规划路线发送控制信号给动力系统、转向系统、刹车系统等等。
45.图1示出了根据本公开的实施例的用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助系统的示意性视图。如图1所示，所述用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助系统100包括信息获取单元110、计算单元120和执行单元130。
46.如图1所示，信息获取单元110被配置用于获取交叉路口的多个待转向车辆的信息和对转向有冲突的目标物体的信息。所述目标物体可以是移动目标物体和/或静止目标物体。在一个实例中，所述目标物体选自如下的一项或多项：车辆、骑行者和行人。在一个实例中，所述目标物体的信息包括所述目标物体的位置、速度和加速度。所述静止目标物体的速度和加速度为0。在一个优选的实例中，如果能与所述目标物体建立联系，所述目标物体的信息还包括其导航信息，通过导航信息可以预测其运动轨迹。待转向车辆包括位于最前面的待转向车辆和后面的待转向车辆，它们都朝一个方向转，例如向左转或者向右转。待转向车辆可以位于同一车道上或不同车道上，根据道路上的标识确定。在一个实例中，所述车辆通过全球导航卫星系统定位和高度自动驾驶地图确定彼此的位置。在一个实例中，所述信息获取单元110包括安装在待转向车辆上的选自以下的任一个或任意多个的组合：摄像装置、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器。在一个实例中，所述信息获取单元110通过车车通讯(v2v)获取交叉路口的多个待转向车辆的信息。在一个实例中，所述信息获取单元110被配置为通过车联网通信从例如道路设施或连接的车辆获取所述目标物体的信息。因此，所述信息获取单元110可以位于最前面的待转向的车辆上或者可以位于道路设施上。在一个实例中，所述信息获取单元110位于多个待转向的车辆上。在一个实例中，所述车辆之间通过无线方式进行车车通讯，例如wi-fi和/或移动网络。
47.对于所述多个车辆的每一个，所述信息获取单元110与所述车辆之前的所有车辆都建立联系，并且它们都确定加入在交叉路口协同转向的队列。如果所述信息获取单元110与一个车辆无法建立联系，或者一个车辆没有确认加入在交叉路口协同转向的队列，那么其后的车辆都被排除在交叉路口协同转向的队列之外。
48.如图1所示，计算单元120被配置用于基于所述目标物体的信息预测所述目标物体的运动轨迹，并至少基于所预测的所述目标物体的运动轨迹，将所述多个待转向车辆分成可以安全完成转弯车辆或不可以安全完成转弯车辆。车辆是否可以安全完成转弯可以通过与预测的目标物体运动轨迹的重叠进行判断；在没有重叠的情况下，选择合适的路径和加速度使尽量多的车辆可以安全完成转弯。所述可以安全完成转弯车辆是排在前面的若干个车辆，其余为不可以安全完成转弯车辆。在一个实例中，所述计算单元120还用于确定所述可以安全完成转弯的车辆的目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项，所述执行单元130将所述目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项发送至所述可以安全完成转弯的车辆。在一个实例中，
所述计算单元120在所有待转向的车辆上。可以安全完成转弯的最后一个车辆是所有车辆上的计算单元120都判断可以安全完成转弯的最后一个车辆。其他车辆被判定为不可以安全完成转弯的车辆，在第一批车辆转向之后，剩下的这些车辆可以利用信息获取单元110重新启动下一轮信息获取过程。
49.如图1所示，执行单元130被配置用于，基于所述计算单元120的计算结果，向所述多个车辆发送辅助驾驶指令。对于所述可以安全完成转弯的车辆和不可以安全完成转弯的车辆，它们的目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项是不同的。因此，在一个实例中，所述辅助驾驶指令包括向所述可以安全完成转弯车辆或不可以安全完成转弯车辆分别发送目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项的信息。所述多个车辆可以包括手动驾驶的车辆和/或驾驶辅助、部分自动驾驶或全自动驾驶车辆。因此，在一个实例中，所述辅助驾驶指令包括：向所述可以安全完成转弯车辆或不可以安全完成转弯车辆的驾驶人员发送目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项的提示，并且/或者向所述可以安全完成转弯车辆或不可以安全完成转弯车辆的控制系统发送目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项的信号。在一个实例中，对于可以安全完成转弯的待转向车辆：自动控制方向盘并根据所述目标加速度的值自动控制动力系统，使其沿预定路径到达交叉路口的另一侧。在另一个实例中，对于不可以安全完成转弯的待转向车辆：自动控制方向盘并自动控制动力系统和制动系统，使其沿预定的路径到达停车线标记。
50.另外，应理解上述车辆驾驶辅助系统100中的各个单元可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各单元可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个单元对应的操作。
51.本领域技术人员可以理解，图1中示出的车辆驾驶辅助系统100的示意图仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
52.参考图2，其示出了根据本公开的一个实施例的驾驶辅助系统和方法的应用示意图。车辆1-3计划在交叉路口左转，对向直行车辆0是对转向有冲突的目标物体。位于车辆1上的信息获取单元用于获取交叉路口的多个待转向车辆2-3的信息和对转向有冲突的车辆0的信息。信息获取单元与车辆2-3都建立联系，并且车辆1-3都确定加入在交叉路口协同转向的队列。车辆0的信息包括车辆0的位置、速度和加速度，或者导航路径。基于车辆0的位置、速度和加速度预测所述目标物体的运动轨迹。如果能与车辆0建立联系，可以获得其导航信息，通过导航信息可以预测车辆0的运动轨迹。基于所预测的车辆0的运动轨迹，将待转向车辆1-3分成可以安全完成转弯车辆1、2和不可以安全完成转弯车辆3。辅助驾驶指令包括向所述可以安全完成转弯车辆1、2或不可以安全完成转弯车辆3分别发送目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项的信息。对于可以安全完成转弯车辆1、2，自动控制方向盘并根据所述目标加速度的值自动控制动力系统，使其沿预定路径到达交叉路口的另一侧。对于不可以安全完成转弯车辆3，自动控制方向盘并自动控
制动力系统和制动系统，使其沿预定的路径到达停车线标记。
53.下面将参考附图描述根据本公开的实施例的用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助方法。图3是示出根据本公开的实施例的用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助方法s100的流程图。用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助方法s100可以由上述的用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助系统100来执行。
54.如图3所示，在s110中，获取交叉路口的多个待转向车辆的信息和对转向有冲突的目标物体的信息。如上文所述，所述目标物体可以是移动目标物体和/或静止目标物体。在一个实例中，所述目标物体可以选自如下的一项或多项：车辆、骑行者和行人。在一个实例中，所述目标物体的信息包括所述目标物体的位置、速度和加速度。所述静止目标物体的速度和加速度为0。在一个优选的实例中，如果能与所述目标物体建立联系，所述目标物体的信息还包括其导航信息，通过导航信息可以预测其运动轨迹。待转向车辆包括位于最前面的待转向车辆和后面的待转向车辆，它们都朝一个方向转，例如向左转或者向右转。在一个实例中，可以通过安装在待转向车辆上的选自以下的任一个或任意多个的组合获取交叉路口的多个待转向车辆的信息：摄像装置、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器。在一个实例中，可以通过车车通讯获取交叉路口的多个待转向车辆的信息。在一个实例中，可以通过车联网通信装置从例如道路设施或连接的车辆获取所述目标物体的信息。
55.对于所述多个车辆的每一个，所述车辆之前的所有车辆都确定加入在交叉路口协同转向的队列。如果与一个车辆无法建立联系，或者一个车辆没有确认加入在交叉路口协同转向的队列，那么其后的车辆都被排除在交叉路口协同转向的队列之外。
56.在s120中，基于所述目标物体的信息预测所述目标物体的运动轨迹，并至少基于所预测的所述目标物体的运动轨迹，将所述多个待转向车辆分成可以安全完成转弯车辆或不可以安全完成转弯车辆。车辆是否可以安全完成转弯可以通过与预测的目标物体运动轨迹的重叠进行判断；在没有重叠的情况下，选择合适的路径和加速度使尽量多的车辆可以安全完成转弯。所述可以安全完成转弯车辆是排在前面的若干个车辆，其余为不可以安全完成转弯车辆。在一个实例中，在s120中还可以确定所述可以安全完成转弯的车辆的目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项，并且后续在s130中将所述目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项发送至所述可以安全完成转弯的车辆。在一个实例中，在所有待转向的车辆上分别进行计算，将所述多个待转向车辆分成可以安全完成转弯车辆或不可以安全完成转弯车辆。可以安全完成转弯的最后一个车辆是所有车辆上计算都判断可以安全完成转弯的最后一个车辆。其他车辆被判定为不可以安全完成转弯的车辆，这些车辆在第一批转向车辆转向后可以重新启动下一轮信息获取过程s110。
57.在s130中，基于所述计算结果，向所述多个车辆发送辅助驾驶指令。对于所述可以安全完成转弯的车辆和不可以安全完成转弯的车辆，它们的目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项是不同的。因此，在一个实例中，所述辅助驾驶指令包括向所述可以安全完成转弯车辆或不可以安全完成转弯车辆分别发送目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项的信息。所述多个车辆可以包括手动驾驶的车辆和/或驾驶辅助、部分自动驾驶或全自动驾驶车辆。因此，在一个实例中，所述辅助驾驶指令包括：向所述可以安全完成转弯车辆或不可以安全完
成转弯车辆的驾驶人员发送目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项的提示，并且/或者向所述可以安全完成转弯车辆或不可以安全完成转弯车辆的控制系统发送目标速度、目标加速度、目标转向角、目标位置和目标横纵向轨迹中的一项或多项的信号。在一个实例中，对于可以安全完成转弯的待转向车辆：自动控制方向盘并根据所述目标加速度的值自动控制动力系统，使其沿预定路径到达交叉路口的另一侧。在另一个实例中，对于不可以安全完成转弯的待转向车辆：自动控制方向盘并自动控制动力系统和制动系统，使其沿预定的路径到达停车线标记。
58.本公开另外还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述任一项所述的方法。本领域普通技术人员可以理解实现根据本公开的上述实施方案的方法中的全部或部分步骤，可以通过计算机程序来指示相关的硬件完成，所述的计算机程序可存储于非易失性的计算机可读存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施方案的步骤。其中，本技术所提供的各实施方案中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。
59.本领域的技术人员应当理解，本公开的用于车辆交叉路口转向的驾驶辅助方法中各个步骤划分以及次序仅仅是示意性地而非限定性的，本领域的技术人员可以在不背离在附加的权利要求和其等价技术方案阐述的本公开精神和范围的情况下，进行删减、增加、替换、修改和变化。
60.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
61.尽管结合实施例对本公开进行了描述，但本领域技术人员应理解，上文的描述和附图仅是示例性而非限制性的，本公开不限于所公开的实施例。在不偏离本公开的精神的情况下，各种改型和变体是可能的。