[发明专利]一种无人驾驶汽车紧急避让的系统和方法

说明书

本发明提出了一种无人驾驶车辆紧急避让的系统和方法。首先利用无人驾驶车辆的环境检测系统，对周围环境进行感知，判别避让物的类型、状态等情况；再根据避让物的实际情况，进行分析决策，得出紧急避让的方案；然后将决策信息发送到车辆控制装置，执行避让动作；最后根据实时信息，判断避让是否成功，是否需要重新规划。这种紧急避让系统能让车辆在发生事故前主动采取措施，可以有效降低车辆事故的发生率。

相关申请的交叉引用

本申请中变道方案的规划方法涉及2015年7月3日提交的申请号为201510381349.9，发明名称为“一种无人驾驶汽车的自主变道决策系统”的专利申请。该申请的全部内容在此引用作为参考。

技术领域

本发明属于智能交通技术领域，具体是一种涉及无人驾驶汽车实现紧急避让系统和规划计算方法。

背景技术

随着城市化的发展和汽车的普及，由于超速行驶、占道行驶、疲劳驾驶、酒后驾驶、避让不及时等原因导致的交通事故问题也越来越严重。而无人驾驶的车辆的出现为提高车辆行驶安全，减少交通事故提供了可能。目前，对无人驾驶车辆的研发热情日益高涨，但一般是针对车辆内部的控制技术和环境识别技术，对于无人驾驶车辆智能行为的研究还不够多。

为了更好地保证车辆在复杂环境下也能安全行驶，紧急避让的功能就显得非常重要。避让功能的好坏是代表车辆智能化的不可或缺的关键性能指标，也是无人驾驶车辆可靠行驶的重要保障。

因此，如何在复杂的道路环境中分辨避让的类型，并做出正确的避让动作是一个亟待解决的问题。本发明主要针对无人驾驶车辆运行中，可能出现的几类避让情况，进行分析计算，规划避让方案，使无人驾驶车辆能够安全稳定的运行。

发明内容

本发明提出了一种无人驾驶汽车的紧急避让的方法，该系统实现了无人驾驶汽车面对避让物等突发情况进行自主紧急避让，提高了车辆的智能化程度，同时能有效地实时监测车辆与周围环境的状态，使车辆能够安全有效地进行避让，提高无人驾驶车辆的安全性能，降低事故的发生率。

为实现上述目的，本发明提出的无人驾驶汽车的紧急避让系统和方法，包括系统的三个模块和方案决策的模拟计算。

其中系统的三个模块为：

(1)车辆主控制模块，是一台计算机组成的。该模块将采集到的各类信息进行分析处理，判断避让的类型，再按照各类型的规划方法进行计算，得出避让方案和控制信息，输出到控制执行模块。

(2)信息采集模块，是由车载摄像头、毫米波雷达、激光雷达、陀螺仪和速度传感器组成的。该模块用于采集探测避让物的形状、状态和周围环境信息以及本车的转向角角度、速度等运行信息。

(3)控制执行模块，是由制动控制器、转向控制器、转向灯控制器和油门控制器组成，用于接收避让的决策信息，根据决策信息改变本车的速度、转向角和转向灯，完成避让动作。

避让系统方案的决策步骤如下：

(1)根据采集到的各类信息，判断属于哪种紧急避让情况；

(2)根据实际的避让情况，进行分析计算，得出车辆的避让方案。

其中，本发明主要针对以下6类紧急避让的情况进行分析计算：

(1)车辆正前方的物体为静止的；

(2)车辆正前方的物体是动态的，为横穿马路的行人、动物等动态物体(以下简称为行人)或者运行中的车辆；

(3)车辆前方出现并道车辆；

(4)十字路口路边有阻碍雷达等探测的障碍物；

(5)十字路口车辆直行时可能遇到的情况；