[发明专利]车辆变道操作

说明书

本公开提供“车辆变道操作”。确定目标操作车道中的目标车辆相对于主操作车道中的主车辆的速度。基于目标车辆的速度在目标车辆周围确定虚拟边界。基于a)主车辆的速度与请求速度的偏差的第一成本函数，以及b)变道的频率的第二成本函数选择目标车道中并且在虚拟边界之外的位置。在确定将主车辆从主车道移动到目标车道时，将主车辆操作到目标车道中的所述位置。

技术领域

本公开涉及车辆中的变道操作。

背景技术

车辆可以配备有电子和机电部件，例如，计算装置、网络、传感器和控制器等。车辆计算机可获取关于车辆的环境的数据，并且可基于所获取的数据而操作车辆或其至少一些部件。车辆传感器可提供关于将行驶的路线以及车辆的环境中要避开的对象的数据。当车辆在操作时，车辆的操作可依赖于获取关于车辆的环境中的对象的准确且及时的数据。

发明内容

主车辆的规划操作可以包括主车辆保持在道路上的主车道内或移动到目标车道的规划。主车辆中的计算机根据规划的操作(例如，转向、加速和/或制动)来致动一个或多个部件。在识别目标车辆时，计算机可以基于目标车辆的速度来识别目标车辆的虚拟边界，并且规划主车辆的操作以保持在虚拟边界之外。虚拟边界允许主车辆以比其他方法(例如，机器学习程序)更少的数据和更少的计算来预测主车辆和目标车辆的移动。

目标车辆的移动可能导致主车辆的规划操作的改变。例如，计算机可以调整主车辆的纵向加速度和/或主车辆的操作车道以避免碰撞目标车辆。有利地，计算机可以通过受制于虚拟边界使主车辆的速度与请求速度的偏差的第一成本函数和变道频率的第二成本函数最小化来为主车辆选择相对于目标车辆的位置。然后，计算机将主车辆操作到所述位置。受制于虚拟边界使第一成本函数和第二成本函数最小化允许计算机操作主车辆，同时使主车辆速度与请求速度的偏差最小化，从而避免碰撞目标车辆并且降低变道的频率。也就是说，计算机通过选择使主车辆的纵向加速度和主车辆的变道最小化的位置来优化主车辆的规划操作。

一种系统包括计算机，所述计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令可由处理器执行以确定目标操作车道中的目标车辆相对于主操作车道中的主车辆的速度。所述指令还包括用于进行以下操作的指令：基于目标车辆的速度确定主车辆与目标车辆之间的虚拟边界。所述指令还包括用于进行以下操作的指令：基于a)主车辆的速度与请求速度的偏差的第一成本函数，以及b)变道的频率的第二成本函数相对于目标车辆选择目标车道中并且在虚拟边界之外的位置。所述指令还包括用于进行以下操作的指令：在确定将主车辆从主车道移动到目标车道时，将主车辆操作到目标车道中的所述位置。

所述指令还可以包括用于进行以下操作的指令：基于地图数据来确定请求速度。

所述指令还可以包括用于进行以下操作的指令：基于用户输入来确定请求速度。

第二成本函数可以包括权重参数和随时间减小权重参数的衰减率。所述指令还可以包括用于进行以下操作的指令：基于用户输入来确定权重参数。

所述指令还可以包括用于进行以下操作的指令：基于第一成本函数来确定主车辆的纵向加速度。

所述指令还可以包括用于进行以下操作的指令：在确定针对目标车道使第一成本函数和第二成本函数最小化时，确定将主车辆移动到目标车道中的位置的主车辆的转向角。

所述第二成本函数可以包括针对目标车辆的松弛变量，以防止通过转向角违反虚拟边界。所述指令还可以包括用于进行以下操作的指令：基于至少一个松弛变量大于阈值来防止主车辆操作到目标车道中。

所述指令还可以包括用于进行以下操作的指令：基于检测到目标车辆相对于主车辆的行驶方向在主车辆前面或旁边，在确定所述位置在目标车辆前面时致动推进部件和转向部件以将主车辆操作到所述位置。