[发明专利]一种匝道汇入点轨迹规划方法

说明书

本发明公开了一种匝道汇入点轨迹规划方法，利用前向传感器、侧向传感器，获取当前车辆的车辆信息和所在匝道的车道信息；其中，当前车辆的车辆信息包括当前车辆与汇入车道线的当前夹角；匝道的车道信息包括匝道长度、匝道内的最高车速限制；利用侧向传感器，获取高速公路主车道中与匝道相邻的第一车道内侧后方来车的车辆信息；确定第一车道所需最小探测距离内的车辆情况；确定当前车辆侧向传感器的有效探测距离；根据侧向传感器的有效探测距离和第一车道所需最小探测距离，确定当前车辆与第一车道线的切入角度最大值；确定当前车辆与汇入车道线的切入角度最优值以及切入点位置，生成行驶路径，并依靠此行驶路径指导当前车辆行驶，以保证安全汇入。

技术领域

本发明涉及高速道路驾驶辅助的技术领域，尤其涉及一种匝道汇入点轨迹规划方法。

背景技术

HWA高速公路辅助其实是自动驾驶辅助系统出现后的一项新技术，其主要是针对高速公里驾驶的对应场景。HWA的硬件主要有传感器；传感器有毫米波雷达、多功能摄像头等；通常采用5R1V(5个毫米波雷达+1支前视多功能摄像头)的传感器配置，其中5个毫米波雷达由一个前向毫米波雷达、左右两个侧向毫米波雷达和左右两个后向毫米波雷达组成。

目前在高速道路驾驶辅助实现匝道汇入时，为了避免与相邻车道的后方来车发生碰撞，需要加装后向摄像头或者雷达；但此种做法导致成本增加，且系统的复杂程度增加。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是：提供一种匝道汇入点轨迹规划方法，不需要使用后向传感器，就能够保证车辆从匝道内安全汇入高速公路的主车道。

为了解决上述的主要技术问题采取以下技术方案实现：

一种匝道汇入点轨迹规划方法，所述方法包括：

利用前向传感器、侧向传感器，获取当前车辆的车辆信息和所在匝道的车道信息；其中，所述当前车辆的车辆信息包括当前车辆与汇入车道线的当前夹角；所述匝道的车道信息包括匝道长度、匝道内的最高车速限制；

利用侧向传感器，获取高速公路主车道中与匝道相邻的第一车道的车道信息；其中，第一车道的车道信息包括第一车道内侧后方来车的车辆信息；

根据所述第一车道内侧后方来车的车辆信息、匝道内的最高车速限制，确定第一车道所需最小探测距离内的车辆情况；

根据当前车辆的车辆信息和匝道的车道信息，确定当前车辆侧向传感器的有效探测距离；

根据侧向传感器的有效探测距离和第一车道所需最小探测距离，以公式(1)确定当前车辆与第一车道线的切入角度最大值；公式(1)为，D*cosα_max≥d_min，其中，D为侧向传感器的有效探测距离，α_max为切入角度最大值，d_min为第一车道所需最小探测距离；根据匝道长度、侧向传感器有效探测面积的最大值、切入角度最大值，确定当前车辆与汇入车道线的切入角度最优值以及切入点位置；

根据切入角度最优值和切入点位置，生成行驶路径，并依靠此行驶路径指导当前车辆行驶，以保证当前车辆安全汇入第一车道内。

优选地，所述当前夹角根据匝道弧度和惯性测量单元发送的横摆角信息确定。

优选地，所述匝道弧度利用公式(2)计算确定，其中，公式(2)为：公式(2)中：B为匝道宽度，C₀为当前车体坐标系原点相对于匝道中心线的侧位移，C₁为当前车体航向角的正切，C₂为匝道曲率，C₃为匝道曲率的变化率；匝道曲率可根据二项式求导得出；所述匝道宽度利用前向传感器获得。

优选地，所述匝道长度利用ADAS地图获得，或者根据前向传感器获得。