本發(fā)明屬于自動(dòng)駕駛技術(shù)，具體涉及一種自動(dòng)換道系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是一種主動(dòng)安全系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自動(dòng)控制車(chē)輛運(yùn)行，包括行駛、換道、泊車(chē)等，提升駕駛體驗(yàn)與舒適感，同時(shí)確保駕駛的安全性。目前自動(dòng)駕駛系統(tǒng)主要使用安裝在車(chē)輛的傳感器，如：毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭和超聲波雷達(dá)等，探測(cè)和識(shí)別駕駛環(huán)境，包括車(chē)道線，周?chē)?chē)輛、行人、紅綠燈、交通標(biāo)志等，安全高效地自動(dòng)控制車(chē)輛行駛，同時(shí)遵守交通規(guī)則。

具體來(lái)說(shuō)，在駕駛的時(shí)候，利用車(chē)輛前攝像頭識(shí)別車(chē)道線，控制車(chē)輛行駛在車(chē)道正中；在換道的時(shí)候，識(shí)別車(chē)道線類(lèi)型和交通標(biāo)志，并結(jié)合地圖規(guī)劃路徑數(shù)據(jù)，判斷是否可以換道。

自動(dòng)換道系統(tǒng)是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的子系統(tǒng)，現(xiàn)有的自動(dòng)換道系統(tǒng)一般使用前攝像頭來(lái)識(shí)別前方車(chē)道線，但是對(duì)環(huán)境的探測(cè)存在幾種傳感器技術(shù)方案：

第一種方案為車(chē)頂激光雷達(dá)，利用激光雷達(dá)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)360度范圍全覆蓋，實(shí)現(xiàn)環(huán)境探測(cè)。此方法的缺點(diǎn)在于激光雷達(dá)縱向探測(cè)角度小于30度，車(chē)輛周?chē)?米內(nèi)存在盲區(qū)，換道存在安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)激光雷達(dá)成本太高，目前難以實(shí)際應(yīng)用在量產(chǎn)車(chē)型。

第二種方案為前方毫米波雷達(dá)加車(chē)輛周?chē)暡ɡ走_(dá)。此方案主要問(wèn)題在于超聲波雷達(dá)探測(cè)距離近，只有3-4米，難以探測(cè)后方稍遠(yuǎn)距離的車(chē)輛，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

第三種方案為五毫米波雷達(dá)方案，即前方毫米波雷達(dá)加四角安裝的毫米波雷達(dá)，此方法可以探測(cè)車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境，但是無(wú)法探測(cè)車(chē)輛后方的目標(biāo)，車(chē)輛后方存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

因此，有必要開(kāi)發(fā)一種新的自動(dòng)換道系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種自動(dòng)換道系統(tǒng)及方法，能實(shí)時(shí)檢測(cè)換道環(huán)境是否安全，在存在安全風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，能及時(shí)終止換道和提醒駕駛員接管。

本發(fā)明所述的自動(dòng)換道系統(tǒng)，包括前攝像頭、后攝像頭、毫米波雷達(dá)組、超聲波雷達(dá)組、中央控制器、地圖定位模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和HMI模塊；

所述前攝像頭、后攝像頭、毫米波雷達(dá)組、超聲波雷達(dá)組、地圖定位模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和HMI模塊分別與中央控制器連接；

所述前攝像頭用于識(shí)別車(chē)輛前方的車(chē)道線、交通標(biāo)線、交通標(biāo)志和障礙物；

后攝像頭用于識(shí)別車(chē)輛后方的車(chē)道線和障礙物；

毫米波雷達(dá)組包括多個(gè)毫米波雷達(dá)，使毫米波雷達(dá)能覆蓋車(chē)輛周?chē)?360°的所有區(qū)域 ；

超聲波雷達(dá)組包括多個(gè)超聲波雷達(dá)，使超聲波雷達(dá)能覆蓋車(chē)輛周?chē)?360°的所有區(qū)域 ；

中央處理器用于駕駛環(huán)境重構(gòu)、駕駛路徑規(guī)劃與駕駛決策，在判斷出換道環(huán)境安全時(shí)，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)使車(chē)輛執(zhí)行換道操作，在判斷出換道環(huán)境存在安全風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，終止換道操作，并通過(guò)HMI模塊提醒駕駛員接管。

所述前攝像頭安裝在車(chē)輛前側(cè)的中部；

所述后攝像頭安裝在車(chē)輛后側(cè)的中部；

所述毫米波雷達(dá)組包括六個(gè)毫米波雷達(dá)，安裝位置如下：

一個(gè)毫米波雷達(dá)安裝在車(chē)輛前方的正中間，

一個(gè)毫米波雷達(dá)在車(chē)輛后方防撞橫梁的正中間；

一個(gè)毫米波雷達(dá)安裝在車(chē)輛左側(cè)的前部；

一個(gè)毫米波雷達(dá)安裝在車(chē)輛左側(cè)的后部；

一個(gè)毫米波雷達(dá)安裝在車(chē)輛右側(cè)的前部；

一個(gè)毫米波雷達(dá)安裝在車(chē)輛右側(cè)的后部；

所述超聲波雷達(dá)組包括十二個(gè)超聲波雷達(dá)，安裝位置如下：

一個(gè)超聲波雷達(dá)安裝在車(chē)輛前方的左部；

一個(gè)超聲波雷達(dá)安裝在車(chē)輛前方防撞橫梁的正中間；

一個(gè)超聲波雷達(dá)安裝在車(chē)輛前方的右部；

一個(gè)超聲波雷達(dá)安裝在車(chē)輛后方的左部；

一個(gè)超聲波雷達(dá)安裝在車(chē)輛后方防撞橫梁的正中間；

一個(gè)超聲波雷達(dá)安裝在車(chē)輛后方的右部；

一個(gè)超聲波雷達(dá)安裝在車(chē)輛左側(cè)的前部；

一個(gè)超聲波雷達(dá)安裝在車(chē)輛左側(cè)的中部；

一個(gè)超聲波雷達(dá)安裝在車(chē)輛左側(cè)的后部；

一個(gè)超聲波雷達(dá)安裝在車(chē)輛右側(cè)的前部；

一個(gè)超聲波雷達(dá)安裝在車(chē)輛右側(cè)的中部；

一個(gè)超聲波雷達(dá)安裝在車(chē)輛右側(cè)的后部。

本發(fā)明所述的自動(dòng)換道方法，采用本發(fā)明所述的自動(dòng)換道系統(tǒng)，將車(chē)輛四周區(qū)域劃分為八個(gè)子區(qū)域，分別為車(chē)輛左前方區(qū)域、車(chē)輛正前方區(qū)域、車(chē)輛右前方區(qū)域、車(chē)輛左側(cè)區(qū)域、車(chē)輛右側(cè)區(qū)域、車(chē)輛左后方區(qū)域，車(chē)輛正后方區(qū)域和車(chē)輛右后方區(qū)域；所述毫米波雷達(dá)組和超聲波雷達(dá)組均能覆蓋這八個(gè)子區(qū)域；其方法包括以下步驟：

步驟一、換道觸發(fā)

當(dāng)滿足條件1a～1c中的其中一個(gè)或多個(gè)時(shí)；

條件1a、自動(dòng)駕駛路徑規(guī)劃與實(shí)際行駛道路方向不一致；

條件1b、同一車(chē)道的前方車(chē)輛行駛較慢或同一車(chē)道前方有障礙物，存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)；

條件1c、自動(dòng)換道系統(tǒng)接收到換道指令；

步驟二、換道方向判斷

2a、根據(jù)路徑規(guī)劃判斷換道方向，優(yōu)先級(jí)為低；

2b、根據(jù)同一車(chē)道的前方車(chē)輛行駛過(guò)慢或同一車(chē)道前方有障礙物，存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)，判斷換道方向，優(yōu)先級(jí)為中；

2c、根據(jù)接收到的換道指令判斷換道方向，優(yōu)先級(jí)為高；

當(dāng)換道方向相互沖突時(shí)，判斷的換道方向以優(yōu)先級(jí)高的方向?yàn)闇?zhǔn)；

步驟三、換道執(zhí)行

當(dāng)換道方向?yàn)橄蜃髶Q道時(shí)，且同時(shí)滿足條件3a和3b時(shí)，自動(dòng)換道系統(tǒng)才開(kāi)始執(zhí)行向左換道；

條件3a、車(chē)輛左前方區(qū)域和車(chē)輛左側(cè)區(qū)域均無(wú)障礙物；

條件3b、車(chē)輛左后方區(qū)域沒(méi)有障礙物，或車(chē)輛左后方區(qū)域有障礙物但不會(huì)闖入車(chē)輛左側(cè)區(qū)域；

當(dāng)換道方向?yàn)橄蛴覔Q道時(shí)，且同時(shí)滿足條件3c和3d時(shí)，自動(dòng)換道系統(tǒng)才開(kāi)始執(zhí)行向右換道；

條件3c、車(chē)輛右前方區(qū)域和車(chē)輛右側(cè)區(qū)域均無(wú)障礙物；

條件3d、車(chē)輛右后方區(qū)域沒(méi)有障礙物，或車(chē)輛右后方區(qū)域有障礙物但不會(huì)闖入車(chē)輛右側(cè)區(qū)域；

步驟四、換道退出

在向左換道中，當(dāng)滿足條件4a～4g中的其中一個(gè)或多個(gè)時(shí)，換道退出；

在向右換道中，當(dāng)滿足條件4e～4k中的其中一個(gè)或多個(gè)時(shí)，換道退出；

4a、左側(cè)車(chē)道線是實(shí)線；

4b、車(chē)輛左側(cè)區(qū)域有障礙物；

4c、車(chē)輛左后方區(qū)域的障礙物在加速或有可能闖入車(chē)輛左側(cè)區(qū)域；

4d、車(chē)輛左前方區(qū)域的障礙物在減速或有可能闖入車(chē)輛左側(cè)區(qū)域；

4e、交通標(biāo)線、交通標(biāo)志為禁止換道；

4f、接收到終止換道指令；

4g、完成換道；

4h、車(chē)輛右側(cè)區(qū)域有障礙物；

4i、車(chē)輛右后方區(qū)域的障礙物在加速或有可能闖入車(chē)輛右側(cè)區(qū)域；

4j、車(chē)輛右前方區(qū)域的障礙物在減速或有可能闖入車(chē)輛右側(cè)區(qū)域

4k、右側(cè)車(chē)道線是實(shí)線。

所述步驟三中，在執(zhí)行換道過(guò)程中，當(dāng)毫米波雷達(dá)探測(cè)到車(chē)輛正后方區(qū)域有障礙物在加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則觸發(fā)后攝像頭來(lái)探測(cè)車(chē)輛正后方區(qū)域，若后攝像頭識(shí)別出障礙物是靠近換道方向側(cè)的車(chē)道線行駛，則表示存有碰撞風(fēng)險(xiǎn)，自動(dòng)換道系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，以提示駕駛員是否退出換道，否則表示無(wú)碰撞風(fēng)險(xiǎn)，繼續(xù)執(zhí)行換道。

所述步驟2a具體為：

當(dāng)路徑規(guī)劃為向右，實(shí)際路線為直行，則換道方向判斷為向右換道；

當(dāng)路徑規(guī)劃為向右，實(shí)際路線為左行，則換道方向判斷為向右換道；

當(dāng)路徑規(guī)劃為直行，實(shí)際路線為左行，則換道方向判斷為向右換道；

當(dāng)路徑規(guī)劃為向左，實(shí)際路線為直行，則換道方向判斷為斷向左換道；

當(dāng)路徑規(guī)劃為向左，實(shí)際路線為右行，則換道方向判斷為向左換道；

當(dāng)路徑規(guī)劃為直行，實(shí)際路線為右行，則換道方向判斷為向左換道。

所述2b具體為：

當(dāng)同一車(chē)道的前方車(chē)輛行駛過(guò)慢或同一車(chē)道前方有障礙物，存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，則換道方向判斷為向右換道。

所述2c具體為：

當(dāng)接收的指令為向右換道，則換道方向判斷為向右換道；

當(dāng)接收的指令為向左換道，則換道方向判斷為向左換道。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)換道環(huán)境是否安全，并在存在安全風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，能夠及時(shí)終止換道和提醒駕駛員接管車(chē)輛，保證了換道過(guò)程中的安全。

（2）本發(fā)明中毫米波雷達(dá)組、超聲波雷達(dá)組、前攝像頭和后攝像頭的覆蓋區(qū)域相互疊加，形成了三層的覆蓋圈：包括5米，60米和160米這三個(gè)范圍，能夠涵蓋自動(dòng)駕駛的安全范圍。其中5米和60米到達(dá)了360度的完全覆蓋。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的原理框圖；

圖2為本發(fā)明中的毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、前攝像頭、后攝像頭的分布圖；

圖3為本發(fā)明中超聲波雷達(dá)覆蓋區(qū)域的分布圖；

圖4為本發(fā)明中毫米波雷達(dá)覆蓋區(qū)域的分布圖；

圖5為本發(fā)明中前攝像頭、后攝像頭覆蓋區(qū)域的分布圖；

圖6為本發(fā)明中車(chē)輛行駛區(qū)域的劃分圖；

圖7為本發(fā)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示的自動(dòng)換道系統(tǒng)，包括前攝像頭10、后攝像頭16、毫米波雷達(dá)組30、超聲波雷達(dá)組31、中央控制器12、地圖定位模塊33、執(zhí)行機(jī)構(gòu)32和HMI（即：人機(jī)界面）模塊34。前攝像頭10、后攝像頭16、毫米波雷達(dá)組30、超聲波雷達(dá)組31、地圖定位模塊33分別與中央控制器12連接。本發(fā)明中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)32包括電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子剎車(chē)系統(tǒng)和車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)及變速器。

所述前攝像頭10安裝在車(chē)輛前側(cè)的中部，用于識(shí)別車(chē)輛前方的車(chē)道線、交通標(biāo)線、交通標(biāo)志和障礙物（包括行人、車(chē)輛或其他）。后攝像頭16安裝在車(chē)輛后側(cè)的中部，用于識(shí)別車(chē)輛后方的車(chē)道線和障礙物。本發(fā)明中的前攝像頭10、后攝像頭16分別包括攝像頭和圖像處理模塊，前攝像頭10和后攝像頭16亦可共用一個(gè)圖像處理模塊。

毫米波雷達(dá)組30包括分別安裝在車(chē)輛四周的多個(gè)毫米波雷達(dá)，使毫米波雷達(dá)能覆蓋車(chē)輛周?chē)?360°的所有區(qū)域 。

超聲波雷達(dá)組31包括分別安裝在車(chē)輛四周的多個(gè)超聲波雷達(dá)，使超聲波雷達(dá)能覆蓋車(chē)輛周?chē)?360°的所有區(qū)域。

中央處理器12接收傳感器的原始信號(hào)，與地圖定位模塊33和整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)相連，其完成駕駛環(huán)境重構(gòu)、駕駛路徑規(guī)劃與駕駛決策。中央處理器12在判斷出換道環(huán)境安全時(shí)，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)32使車(chē)輛執(zhí)行換道操作，在判斷出換道環(huán)境存在安全風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，終止換道操作，并通過(guò)HMI模塊34提醒駕駛員接管。

如圖2所示，所述超聲波雷達(dá)組31包括十二個(gè)超聲波雷達(dá)，分別為超聲波雷達(dá)2、超聲波雷達(dá)3、超聲波雷達(dá)5、超聲波雷達(dá)6、超聲波雷達(dá)8、超聲波雷達(dá)9、超聲波雷達(dá)11、超聲波雷達(dá)14、超聲波雷達(dá)15、超聲波雷達(dá)18、超聲波雷達(dá)19、超聲波雷達(dá)21，其探測(cè)角度約為90度，探測(cè)距離約為5米。

以上各超聲波雷達(dá)的安裝位置及覆蓋范圍如下：

超聲波雷達(dá)2安裝在車(chē)輛左側(cè)的前部，距離車(chē)輛前端距離約為20厘米，距離地面約為15厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域2-2。

超聲波雷達(dá)3安裝在車(chē)輛前方的左部，距離車(chē)輛前端左側(cè)距離約為30厘米，距離地面約為30厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域2-3。

超聲波雷達(dá)5安裝在車(chē)輛前方防撞橫梁的正中間，距離地面約為30厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域2-5。

超聲波雷達(dá)6安裝在車(chē)輛前方的右部，距離車(chē)輛前端右側(cè)距離約為30厘米，距離地面約為30厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域2-6。

超聲波雷達(dá)8安裝在車(chē)輛右側(cè)的前部，距離車(chē)輛前端距離約為20厘米，距離地面約為15厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域2-8。

超聲波雷達(dá)9安裝在車(chē)輛左側(cè)的中部，即A柱下方偏后30cm處，距離地面約為30厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域2-9。

超聲波雷達(dá)11安裝在車(chē)輛右側(cè)的中部，即A柱下方偏后30cm處，距離地面約為30厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域2-11。

超聲波雷達(dá)14安裝在車(chē)輛左側(cè)的后部，距離車(chē)輛后端距離約為20厘米，距離地面約為50厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域2-14。

超聲波雷達(dá)15安裝在車(chē)輛后方的左部，距離車(chē)輛后端左側(cè)距離約為30厘米，距離地面約為50厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域2-15。

超聲波雷達(dá)18安裝在車(chē)輛后方防撞橫梁的正中間，距離地面約為50厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域2-18。

超聲波雷達(dá)19安裝在車(chē)輛后方的右部，距離車(chē)輛后端右側(cè)距離約為30厘米，距離地面約為50厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域2-19。

超聲波雷達(dá)21安裝在車(chē)輛右側(cè)的后部，距離車(chē)輛后端距離約為20厘米，距離地面約為50厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域2-21。

如圖2所示和圖4所示，所述毫米波雷達(dá)組30包括六個(gè)毫米波雷達(dá)，分別為毫米波雷達(dá)1、毫米波雷達(dá)4、毫米波雷達(dá)7、毫米波雷達(dá)13、毫米波雷達(dá)17、毫米波雷達(dá)20。其中：毫米波雷達(dá)1、毫米波雷達(dá)7、毫米波雷達(dá)13、毫米波雷達(dá)17和毫米波雷達(dá)20為盲區(qū)探測(cè)（BSD）的毫米波雷達(dá)，其規(guī)格為短距毫米波雷達(dá)，探測(cè)角度為120度，探測(cè)距離約為60米。毫米波雷達(dá)4為自適應(yīng)巡航（ACC）的毫米波雷達(dá)，其規(guī)格為中距毫米波雷達(dá)，包括中距和短距兩種掃描模式：中距模式探測(cè)角度約為18度，探測(cè)距離為160米；短距模式探測(cè)角度為120度，探測(cè)距離約為60米。

如圖2和圖4所示，以上各毫米波雷達(dá)的安裝位置及覆蓋范圍如下：

毫米波雷達(dá)4安裝在車(chē)輛前方的正中間，位于前防撞橫梁的下方，距離地面約為20厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域3-4。

毫米波雷達(dá)17在車(chē)輛后方防撞橫梁的正中間，距離地面約為40厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域3-17。

毫米波雷達(dá)1安裝在車(chē)輛左側(cè)的前部，距離車(chē)輛前端距離約為20厘米，距離地面約為30厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域3-1。

毫米波雷達(dá)13安裝在車(chē)輛左側(cè)的后部，距離車(chē)輛后端距離約為20厘米，距離地面約為40厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域3-13。

毫米波雷達(dá)7安裝在車(chē)輛右側(cè)的前部，距離車(chē)輛前端距離約為20厘米，距離地面約為30厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域3-7。

毫米波雷達(dá)20安裝在車(chē)輛右側(cè)的后部，距離車(chē)輛后端距離約為20厘米，距離地面約為40厘米，其覆蓋范圍為區(qū)域3-20。

如圖2所示，前攝像頭1010為車(chē)道保持（LKA）攝像頭，可以識(shí)別前方車(chē)道線、車(chē)輛、行人等，安裝在擋風(fēng)玻璃后視鏡內(nèi)，距離擋風(fēng)玻璃頂部垂直距離約為15厘米，其識(shí)別角度約為50度，識(shí)別距離約為100米。其覆蓋范圍為圖5中的區(qū)域3-10。

如圖2所示，后攝像頭16為倒車(chē)輔助攝像頭，可以識(shí)別后方車(chē)道線、行人、車(chē)輛等，安裝在擋風(fēng)玻璃后視鏡內(nèi)，距離擋風(fēng)玻璃頂部垂直距離約為15厘米，其識(shí)別角度約為90度，識(shí)別距離約為30米。其覆蓋范圍為圖5中的區(qū)域3-16所示。

毫米波雷達(dá)組30、超聲波雷達(dá)組31、前攝像頭10和后攝像頭16的覆蓋區(qū)域相互疊加，形成三層覆蓋圈：包括5米，60米和160米三種范圍，可以涵蓋自動(dòng)駕駛的安全范圍。其中5米和60米可以360度完全覆蓋，由于駕駛危險(xiǎn)主要來(lái)自于前方，故160米范圍只考慮前方，從而節(jié)約系統(tǒng)成本。

如圖7所示，本發(fā)明所述的自動(dòng)換道方法，采用本發(fā)明所述的自動(dòng)換道系統(tǒng)，將車(chē)輛四周區(qū)域劃分為八個(gè)子區(qū)域，分別為車(chē)輛左前方區(qū)域22、車(chē)輛正前方區(qū)域23、車(chē)輛右前方區(qū)域24、車(chē)輛左側(cè)區(qū)域25、車(chē)輛右側(cè)區(qū)域26、車(chē)輛左后方區(qū)域27，車(chē)輛正后方區(qū)域28和車(chē)輛右后方區(qū)域29；所述毫米波雷達(dá)組和超聲波雷達(dá)組31均能覆蓋這八個(gè)子區(qū)域；其方法包括以下步驟：

步驟一、換道觸發(fā)

當(dāng)滿足條件1a～1c中的其中一個(gè)或多個(gè)時(shí)；

條件1a、自動(dòng)駕駛路徑規(guī)劃與實(shí)際行駛道路方向不一致；

條件1b、同一車(chē)道的前方車(chē)輛行駛較慢或同一車(chē)道前方有障礙物，存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)；

條件1c、自動(dòng)換道系統(tǒng)接收到換道指令；

步驟二、換道方向判斷

2a、根據(jù)路徑規(guī)劃判斷換道方向，優(yōu)先級(jí)為低；

當(dāng)路徑規(guī)劃為向右，實(shí)際路線為直行，則換道方向判斷為向右換道；

當(dāng)路徑規(guī)劃為向右，實(shí)際路線為左行，則換道方向判斷為向右換道；

當(dāng)路徑規(guī)劃為直行，實(shí)際路線為左行，則換道方向判斷為向右換道；

當(dāng)路徑規(guī)劃為向左，實(shí)際路線為直行，則換道方向判斷為斷向左換道；

當(dāng)路徑規(guī)劃為向左，實(shí)際路線為右行，則換道方向判斷為向左換道；

當(dāng)路徑規(guī)劃為直行，實(shí)際路線為右行，則換道方向判斷為向左換道。

2b、根據(jù)同一車(chē)道的前方車(chē)輛行駛過(guò)慢或同一車(chē)道前方有障礙物，存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)，判斷換道方向，優(yōu)先級(jí)為中；

當(dāng)同一車(chē)道的前方車(chē)輛行駛過(guò)慢或同一車(chē)道前方有障礙物，存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，則換道方向判斷為向右換道。

2c、根據(jù)接收到的換道指令判斷換道方向，優(yōu)先級(jí)為高；

當(dāng)接收的指令為向右換道，則換道方向判斷為向右換道；

當(dāng)接收的指令為向左換道，則換道方向判斷為向左換道。

當(dāng)換道方向相互沖突時(shí)，判斷的換道方向以優(yōu)先級(jí)高的方向?yàn)闇?zhǔn)。

步驟三、換道執(zhí)行

當(dāng)換道方向?yàn)橄蜃髶Q道時(shí)，且同時(shí)滿足條件3a和3b時(shí)，自動(dòng)換道系統(tǒng)才開(kāi)始執(zhí)行向左換道；

條件3a、車(chē)輛左前方區(qū)域22和車(chē)輛左側(cè)區(qū)域25均無(wú)障礙物；

條件3b、車(chē)輛左后方區(qū)域27沒(méi)有障礙物，或車(chē)輛左后方區(qū)域27有障礙物但不會(huì)闖入車(chē)輛左側(cè)區(qū)域25；

當(dāng)換道方向?yàn)橄蛴覔Q道時(shí)，且同時(shí)滿足條件3c和3d時(shí)，自動(dòng)換道系統(tǒng)才開(kāi)始執(zhí)行向右換道；

條件3c、車(chē)輛右前方區(qū)域24和車(chē)輛右側(cè)區(qū)域26均無(wú)障礙物；

條件3d、車(chē)輛右后方區(qū)域29沒(méi)有障礙物，或車(chē)輛右后方區(qū)域29有障礙物但不會(huì)闖入車(chē)輛右側(cè)區(qū)域26；

在執(zhí)行換道過(guò)程中，當(dāng)毫米波雷達(dá)探測(cè)到車(chē)輛正后方區(qū)域有障礙物在加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則觸發(fā)后攝像頭16來(lái)探測(cè)車(chē)輛正后方區(qū)域，若后攝像頭16識(shí)別出障礙物是靠近換道方向側(cè)的車(chē)道線行駛，則表示存有碰撞風(fēng)險(xiǎn)，自動(dòng)換道系統(tǒng)通過(guò)HMI模塊34發(fā)出報(bào)警，以提示駕駛員是否退出換道，否則表示無(wú)碰撞風(fēng)險(xiǎn)，繼續(xù)執(zhí)行換道。

步驟四、換道退出

在向左換道中，當(dāng)滿足條件4a～4g中的其中一個(gè)或多個(gè)時(shí)，換道退出；

在向右換道中，當(dāng)滿足條件4e～4k中的其中一個(gè)或多個(gè)時(shí)，換道退出；

4a、左側(cè)車(chē)道線是實(shí)線；

4b、車(chē)輛左側(cè)區(qū)域25有障礙物；

4c、車(chē)輛左后方區(qū)域27的障礙物在加速或有可能闖入車(chē)輛左側(cè)區(qū)域25；

4d、車(chē)輛左前方區(qū)域22的障礙物在減速或有可能闖入車(chē)輛左側(cè)區(qū)域25；

4e、交通標(biāo)線、交通標(biāo)志為禁止換道；

4f、接收到終止換道指令；

4g、完成換道；

4h、車(chē)輛右側(cè)區(qū)域26有障礙物；

4i、車(chē)輛右后方區(qū)域29的障礙物在加速或有可能闖入車(chē)輛右側(cè)區(qū)域26；

4j、車(chē)輛右前方區(qū)域24的障礙物在減速或有可能闖入車(chē)輛右側(cè)區(qū)域26。

4k、右側(cè)車(chē)道線是實(shí)線。

以下結(jié)合各傳感器（包括前攝像頭10、后攝像頭16、超聲波雷達(dá)組31和毫米波雷達(dá)組30中的一種或多種）的位置對(duì)本方法進(jìn)行具體的說(shuō)明：

一、左側(cè)換道風(fēng)險(xiǎn)判斷

向左換道啟動(dòng)時(shí)，已經(jīng)利用傳感器探測(cè)到車(chē)輛左前方區(qū)域22和車(chē)輛左側(cè)區(qū)域25沒(méi)有障礙物，且車(chē)輛左后方區(qū)域27內(nèi)沒(méi)有車(chē)輛或者車(chē)輛行駛速度較慢(此為自動(dòng)換道開(kāi)啟前提條件，在換道啟動(dòng)時(shí)已經(jīng)探明)。利用各傳感器對(duì)車(chē)輛左前方區(qū)域22、車(chē)輛左側(cè)區(qū)域25、車(chē)輛左后方區(qū)域27和車(chē)輛正后方區(qū)域28這四個(gè)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)，基于各傳感器所探測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)判斷碰撞風(fēng)險(xiǎn)，如果存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)，則退出自動(dòng)換道，同時(shí)提醒技術(shù)員。這里的碰撞風(fēng)險(xiǎn)分為三種情況：

（1）車(chē)輛左前方區(qū)域22和車(chē)輛左側(cè)區(qū)域25這兩個(gè)區(qū)域出現(xiàn)碰撞危險(xiǎn)：由于傳感器的探測(cè)能力或者目標(biāo)（行人、車(chē)輛）的突然闖入，會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛左前方和車(chē)輛左側(cè)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)碰撞危險(xiǎn)。毫米波雷達(dá)1和毫米波雷達(dá)13掃描車(chē)輛左前方區(qū)域22和車(chē)輛左側(cè)區(qū)域25的目標(biāo)，如果目標(biāo)以一定速度向左靠近，則可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。當(dāng)物體靠近自身車(chē)輛5米時(shí)，此時(shí)超聲波雷達(dá)2，超聲波雷達(dá)9，超聲波雷達(dá)14可以發(fā)現(xiàn)，綜合兩種雷達(dá)，可以發(fā)現(xiàn)左側(cè)靠近車(chē)輛。如果物體是靜止的或者速度較低，毫米波雷達(dá)無(wú)法探測(cè)，超聲波雷達(dá)2，超聲波雷達(dá)9，超聲波雷達(dá)14可以在5米時(shí)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，可以明確目標(biāo)是否處于換道路徑上，如果是，則存在換道風(fēng)險(xiǎn)。

（2）車(chē)輛左后方區(qū)域27存在潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)：在換道過(guò)程中，毫米波雷達(dá)13，毫米波雷達(dá)17檢測(cè)車(chē)輛左后方區(qū)域27，如果存在車(chē)輛相對(duì)速度較快，則潛在存在換道風(fēng)險(xiǎn)。

（3）車(chē)輛正后方區(qū)域28存在潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)：換道過(guò)程中，車(chē)輛正后方區(qū)域28有可能存在車(chē)輛快速駛來(lái)，由于自身車(chē)輛還沒(méi)有完成換道，車(chē)輛正后方區(qū)域28的車(chē)輛很有可能向左換道，潛在存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)。要探明此種風(fēng)險(xiǎn)情況，需要多種傳感器復(fù)合探測(cè)。首先毫米波雷達(dá)17在60米時(shí)可發(fā)現(xiàn)后方有車(chē)輛快速駛來(lái)且沒(méi)有減速趨勢(shì)。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)需要啟動(dòng)后攝像頭16監(jiān)測(cè)后方來(lái)車(chē)。后攝像頭16可以識(shí)別后方的車(chē)道線和車(chē)輛，識(shí)別距離大約為30米。如果識(shí)別到后向來(lái)車(chē)行駛在車(chē)道中央或者相對(duì)速度降低，則無(wú)碰撞風(fēng)險(xiǎn)，需要抓緊完成換道。如果來(lái)車(chē)靠左側(cè)車(chē)道線行駛且速度較快，則其向左換道的可能性較大，潛在存在換道風(fēng)險(xiǎn)。這時(shí)需要警示駕駛員，根據(jù)相對(duì)速度差距和當(dāng)前換道的時(shí)間，判斷是否需要終止換道。

二、右側(cè)換道風(fēng)險(xiǎn)判斷

向右換道啟動(dòng)時(shí)，已經(jīng)利用傳感器探測(cè)到車(chē)輛右前方區(qū)域24和車(chē)輛右側(cè)區(qū)域26沒(méi)有障礙物，且車(chē)輛右后方區(qū)域29沒(méi)有車(chē)輛或者車(chē)輛行駛速度較慢(此為自動(dòng)換道開(kāi)啟前提條件)。在向右換道過(guò)程中，實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)輛右前方區(qū)域24、車(chē)輛右側(cè)區(qū)域26、車(chē)輛右后方區(qū)域29和車(chē)輛正后方區(qū)域28這四個(gè)區(qū)域，判斷碰撞風(fēng)險(xiǎn)，如果存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)，則退出自動(dòng)換道，同時(shí)提醒駕駛員。此時(shí)的碰撞風(fēng)險(xiǎn)分三種情況：

（1）車(chē)輛右前方區(qū)域24和車(chē)輛右側(cè)區(qū)域26出現(xiàn)碰撞危險(xiǎn)：由于傳感器的探測(cè)能力或者目標(biāo)（行人、車(chē)輛）的突然闖入，會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛右前方區(qū)域24和車(chē)輛右側(cè)區(qū)域26出現(xiàn)碰撞危險(xiǎn)。毫米波雷達(dá)7和毫米波雷達(dá)20掃描車(chē)輛右前方區(qū)域24和車(chē)輛右側(cè)區(qū)域26這兩個(gè)區(qū)域的目標(biāo)，如果物體以一定速度向右靠近，則可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。當(dāng)物體靠近自身車(chē)輛5米時(shí)，此時(shí)超聲波雷達(dá)8，超聲波雷達(dá)11，超聲波雷達(dá)21可以發(fā)現(xiàn)，綜合兩種雷達(dá)，可以發(fā)現(xiàn)左側(cè)靠近車(chē)輛。如果物體是靜止的或者速度較低，毫米波雷達(dá)無(wú)法探測(cè)，超聲波雷達(dá)8，超聲波雷達(dá)11，超聲波雷達(dá)21可以在5米時(shí)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，可以明確目標(biāo)是否處于換道路徑上，如果是，則存在換道風(fēng)險(xiǎn)。

（2）車(chē)輛右后方區(qū)域29潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)：在換道過(guò)程中，毫米波雷達(dá)19，毫米波雷達(dá)20檢測(cè)車(chē)輛右后方區(qū)域29，如果存在車(chē)輛相對(duì)速度較快，則潛在存在換道風(fēng)險(xiǎn)。

（3）車(chē)輛正后方區(qū)域28潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)：換道過(guò)程中，車(chē)輛正后方區(qū)域28有可能存在車(chē)輛快速駛來(lái)，由于自身車(chē)輛還沒(méi)有完成換道，車(chē)輛正后方區(qū)域28的車(chē)輛很有可能向右換道，潛在存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)。要探明此種風(fēng)險(xiǎn)情況，需要多種傳感器復(fù)合探測(cè)。毫米波雷達(dá)17和后攝像頭16監(jiān)測(cè)后方來(lái)車(chē)。如果識(shí)別到后向來(lái)車(chē)行駛在車(chē)道中央或者相對(duì)速度降低，則無(wú)碰撞風(fēng)險(xiǎn)，需要抓緊完成換道。如果來(lái)車(chē)靠右側(cè)車(chē)道線行駛且速度較快，則其向右換道的可能性較大，潛在存在換道風(fēng)險(xiǎn)。這時(shí)需要警示駕駛員，根據(jù)相對(duì)速度差距和當(dāng)前換道的時(shí)間，判斷是否需要終止換道。