1.一種自動換道系統(tǒng),其特征在于:包括前攝像頭(10)、后攝像頭(16)、毫米波雷達組(30)、超聲波雷達組(31)、中央控制器(12)、地圖定位模塊(33)、執(zhí)行機構(32)和HMI模塊(34);
所述前攝像頭(10)、后攝像頭(16)、毫米波雷達組(30)、超聲波雷達組(31)、地圖定位模塊(33)、執(zhí)行機構(32)和HMI模塊(34)分別與中央控制器(12)連接;
前攝像頭(10)用于識別車輛前方的車道線、交通標線、交通標志和障礙物;
后攝像頭(16)用于識別車輛后方的車道線和障礙物;
毫米波雷達組(30)包括多個毫米波雷達,使毫米波雷達能覆蓋車輛周圍 360°的所有區(qū)域 ;
超聲波雷達組(31)包括多個超聲波雷達,使超聲波雷達能覆蓋車輛周圍 360°的所有區(qū)域 ;
中央處理器(12)用于駕駛環(huán)境重構、駕駛路徑規(guī)劃與駕駛決策,在判斷出換道環(huán)境安全時,控制執(zhí)行機構(32)使車輛執(zhí)行換道操作,在判斷出換道環(huán)境存在安全風險時,終止換道操作,并通過HMI模塊(34)提醒駕駛員接管。
2.根據權利要求1所述的自動換道系統(tǒng),其特征在于:所述前攝像頭(10)安裝在車輛前側的中部;
所述后攝像頭(16)安裝在車輛后側的中部;
所述毫米波雷達組(30)包括六個毫米波雷達,安裝位置如下:
一個毫米波雷達安裝在車輛前方的正中間,
一個毫米波雷達在車輛后方防撞橫梁的正中間;
一個毫米波雷達安裝在車輛左側的前部;
一個毫米波雷達安裝在車輛左側的后部;
一個毫米波雷達安裝在車輛右側的前部;
一個毫米波雷達安裝在車輛右側的后部;
所述超聲波雷達組(31)包括十二個超聲波雷達,安裝位置如下:
一個超聲波雷達安裝在車輛前方的左部;
一個超聲波雷達安裝在車輛前方防撞橫梁的正中間;
一個超聲波雷達安裝在車輛前方的右部;
一個超聲波雷達安裝在車輛后方的左部;
一個超聲波雷達安裝在車輛后方防撞橫梁的正中間;
一個超聲波雷達安裝在車輛后方的右部;
一個超聲波雷達安裝在車輛左側的前部;
一個超聲波雷達安裝在車輛左側的中部;
一個超聲波雷達安裝在車輛左側的后部;
一個超聲波雷達安裝在車輛右側的前部;
一個超聲波雷達安裝在車輛右側的中部;
一個超聲波雷達安裝在車輛右側的后部。
3.一種自動換道方法,其特征在于:采用如權利要求1或2所述的自動換道系統(tǒng),將車輛四周區(qū)域劃分為八個子區(qū)域,分別為車輛左前方區(qū)域(22)、車輛正前方區(qū)域(23)、車輛右前方區(qū)域(24)、車輛左側區(qū)域(25)、車輛右側區(qū)域(26)、車輛左后方區(qū)域(27),車輛正后方區(qū)域(28)和車輛右后方區(qū)域(29);所述毫米波雷達組(30)和超聲波雷達組(31)均能覆蓋這八個子區(qū)域;其方法包括以下步驟:
步驟一、換道觸發(fā)
當滿足條件1a~1c中的其中一個或多個時;
條件1a、自動駕駛路徑規(guī)劃與實際行駛道路方向不一致;
條件1b、同一車道的前方車輛行駛較慢或同一車道前方有障礙物,存在碰撞風險;
條件1c、自動換道系統(tǒng)接收到換道指令;
步驟二、換道方向判斷
2a、根據路徑規(guī)劃判斷換道方向,優(yōu)先級為低;
2b、根據同一車道的前方車輛行駛過慢或同一車道前方有障礙物,存在碰撞風險,判斷換道方向,優(yōu)先級為中;
2c、根據接收到的換道指令判斷換道方向,優(yōu)先級為高;
當換道方向相互沖突時,判斷的換道方向以優(yōu)先級高的方向為準;
步驟三、換道執(zhí)行
當換道方向為向左換道時,且同時滿足條件3a和3b時,自動換道系統(tǒng)才開始執(zhí)行向左換道;
條件3a、車輛左前方區(qū)域(22)和車輛左側區(qū)域(25)均無障礙物;
條件3b、車輛左后方區(qū)域(27)沒有障礙物,或車輛左后方區(qū)域(27)有障礙物但不會闖入車輛左側區(qū)域(25);
當換道方向為向右換道時,且同時滿足條件3c和3d時,自動換道系統(tǒng)才開始執(zhí)行向右換道;
條件3c、車輛右前方區(qū)域(24)和車輛右側區(qū)域(26)均無障礙物;
條件3d、車輛右后方區(qū)域(29)沒有障礙物,或車輛右后方區(qū)域(29)有障礙物但不會闖入車輛右側區(qū)域(26);
步驟四、換道退出
在向左換道中,當滿足條件4a~4g中的其中一個或多個時,換道退出;
在向右換道中,當滿足條件4e~4k中的其中一個或多個時,換道退出;
4a、左側車道線是實線;
4b、車輛左側區(qū)域(25)有障礙物;
4c、車輛左后方區(qū)域(27)的障礙物在加速或有可能闖入車輛左側區(qū)域(25);
4d、車輛左前方區(qū)域(22)的障礙物在減速或有可能闖入車輛左側區(qū)域(25);
4e、交通標線、交通標志為禁止換道;
4f、接收到終止換道指令;
4g、完成換道;
4h、車輛右側區(qū)域(26)有障礙物;
4i、車輛右后方區(qū)域(29)的障礙物在加速或有可能闖入車輛右側區(qū)域(26);
4j、車輛右前方區(qū)域(24)的障礙物在減速或有可能闖入車輛右側區(qū)域(26)
4k、右側車道線是實線。
4.根據權利要求3所述的自動換道方法,其特征在于:所述步驟三中,在執(zhí)行換道過程中,當毫米波雷達探測到車輛正后方區(qū)域(28)有障礙物在加速運動時,則觸發(fā)后攝像頭(16)來探測車輛正后方區(qū)域(28),若后攝像頭(16)識別出障礙物是靠近換道方向側的車道線行駛,則表示存有碰撞風險,自動換道系統(tǒng)發(fā)出報警,以提示駕駛員是否退出換道,否則表示無碰撞風險,繼續(xù)執(zhí)行換道。
5.根據權利要求3或4所述的自動換道方法,其特征在于, 所述步驟2a具體為:
當路徑規(guī)劃為向右,實際路線為直行,則換道方向判斷為向右換道;
當路徑規(guī)劃為向右,實際路線為左行,則換道方向判斷為向右換道;
當路徑規(guī)劃為直行,實際路線為左行,則換道方向判斷為向右換道;
當路徑規(guī)劃為向左,實際路線為直行,則換道方向判斷為斷向左換道;
當路徑規(guī)劃為向左,實際路線為右行,則換道方向判斷為向左換道;
當路徑規(guī)劃為直行,實際路線為右行,則換道方向判斷為向左換道。
6.根據權利要求4或5所述的自動換道方法,其特征在于:所述2b具體為:
當同一車道的前方車輛行駛過慢或同一車道前方有障礙物,存在碰撞風險時,則換道方向判斷為向右換道。
7.根據權利要求4或5所述的自動換道方法,其特征在于:所述2c具體為:
當接收的指令為向右換道,則換道方向判斷為向右換道;
當接收的指令為向左換道,則換道方向判斷為向左換道。