自动驾驶车辆及其转向方法与流程

本发明实施例涉及车辆技术领域，尤其涉及一种自动驾驶车辆及其转向方法。

背景技术：

当前小型无人车广泛被应用，从公园的无人售卖车到安防巡逻车等，解决了现实生活中的许多问题。但在无人车行驶的过程中会碰到道路狭窄或不规则的道路行驶场景，容易造成路径规划上的困难，无人车进行转弯或者掉头无疑会增加自动驾驶车辆控制算法的难度，降低路径规划和行驶的鲁棒性。例如由于车的轴距和轮距离的限制，车辆转弯需要更宽的道路去满足转弯的半径，但是一些场景下，足够宽的道路有些不切实际，例如公园、工厂或者园区等场景，道路较狭窄，使得无人车难以实现直接转弯或者掉头。

目前可以采用三段式的掉头法实现无人车的掉头，即无人车首先向右前方行进，再向左后方退，再往右前方行进，这种方法对道路的宽度和无人车的控制精度有更高的要求，需要道路足够宽，不仅增加了无人车控制算法的难度，还有可能在行进中对行人造成危险，并且转向时间也会增加。也可以将无人车的所有车轮换成可以转向的车轮，这当然会使转向更容易，但这无疑会增加无人车行驶过程的不稳定性，增加无人车的制造成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种自动驾驶车辆及其转向方法，有利于降低自动驾驶车辆算法开发的难度，解决了较窄道路上自动驾驶车辆无法转向的问题，降低了自动驾驶车辆为实现转向对周围环境的要求。

第一方面，本发明实施例提供了一种自动驾驶车辆，包括：

车体以及转向控制部件，所述转向控制部件用于将所述自动驾驶车辆的车体支撑离地，并带动离地后的所述自动驾驶车辆的车体转动设定角度。

可选地，所述转向控制部件包括：

升降部件，所述升降部件可沿垂直于地面的方向升降，所述升降部件用于支撑所述车体离地；

旋转部件，用于带动离地后的所述车体原地旋转设定角度。

可选地，所述旋转部件与所述车体固定连接，所述旋转部件旋转以带动离地后的所述车体原地旋转设定角度；

所述升降部件相对于所述旋转部件可伸缩，所述升降部件可伸出所述旋转部件以支撑所述车体离地。

可选地，所述转向控制部件还包括：

支撑底盘，所述升降部件的地面支撑端与所述支撑底盘固定连接。

可选地，所述旋转部件固定于所述车体的内部，所述升降部件和所述支撑底盘可收纳进所述车体的内部。

可选地，所述转向控制部件安装于所述车体的底部，且所述转向控制部件对应所述自动驾驶车辆的重心所在位置安装。

可选地，所述自动驾驶车辆还包括：

定位部件，用于获取所述自动驾驶车辆所处位置，并根据所述位置获取所述自动驾驶车辆所在位置的实景地图；

启动控制部件，用于根据接收到的所述实景地图确定是否启动所述转向控制部件。

可选地，所述自动驾驶车辆还包括：

障碍物检测部件，安装于所述车体上，用于检测所述自动驾驶车辆车体的周围是否存在障碍物；

启动控制部件，用于根据障碍物检测结果确定是否启动所述转向控制部件。

可选地，所述的自动驾驶车辆还包括：

障碍物检测部件，安装于所述车体上，用于检测所述自动驾驶车辆的行进方向上是否存在障碍物，并判断所述自动驾驶车辆是否能够绕行通过所述障碍物；

启动控制部件，用于根据障碍物判断结果确定是否启动所述转向控制部件。

第二方面，本发明实施例还提供了一种自动驾驶车辆的转向方法，包括：

将所述自动驾驶车辆的车体支撑离地；

控制离地后的所述自动驾驶车辆的车体转动设定角度。

可选地，在控制所述转向控制部件将所述自动驾驶车辆的车体支撑离地之前，所述转向方法还包括：

获取所述自动驾驶车辆所处位置的实景地图；

根据所述实景地图获取所述自动驾驶车辆当前所处车道的宽度；

获取所述自动驾驶车辆的最小转弯半径；

根据所述自动驾驶车辆的最小转弯半径以及所述车道的宽度确定所述自动驾驶车辆的转向方式；

若所述最小转弯半径大于所述车道的宽度，将所述自动驾驶车辆的车体支撑离地，并控制离地后的所述自动驾驶车辆的车体转动设定角度；

若所述最小转弯半径小于等于所述车道的宽度，控制所述自动驾驶车辆正常转向。

本发明实施例提供了一种自动驾驶车辆及其转向方法，自动驾驶车辆包括车体以及转向控制部件，当自动驾驶车辆在较窄的道路上需要转向时，转向控制部件用于将自动驾驶车辆的车体支撑离地，并带动离地后的自动驾驶车辆的车体根据转向需求转动设定角度。这样，本发明实施例提供了一种自动驾驶车辆在较窄道路上较为高效的转向系统，有利于降低自动驾驶车辆算法开发的难度，解决了较窄道路上自动驾驶车辆无法转向的问题，降低了自动驾驶车辆为实现转向对周围环境的要求，提升了自动驾驶车辆的行车稳定性，也提升了自动驾驶车辆应用场景的广泛性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆的侧视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种转向控制部件的具体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种自动驾驶车辆的侧视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种自动驾驶车辆的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆的转向方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆的转向方法的具体流程示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

图1为本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆的侧视结构示意图。如图1所示，自动驾驶车辆包括车体1以及转向控制部件2，转向控制部件2用于将自动驾驶车辆的车体1支撑离地，并带动离地后的自动驾驶车辆的车体1转动设定角度。

具体地，如图1所示，当自动驾驶车辆行驶在宽度较窄的道路上时，由于车的轴距和轮距离的限制，道路的宽度无法满足自动驾驶车辆的最小转弯半径，导致自动驾驶车辆难以在较窄道路上实现直接转弯或者掉头。本发明实施例在自动驾驶车辆行驶在较窄的道路上且需要转向时，设置了转向控制部件2，转向控制部件2能够将自动驾驶车辆的车体1支撑离地，并带动离地后的自动驾驶车辆的车体1根据转向需求转动设定角度，例如可以实现将自动驾驶车辆支撑离地后，使自动驾驶车辆实现原地转弯或者掉头，只要道路宽度大于自动驾驶车辆车头到车尾的长度，自动驾驶车辆即可实现转弯或者掉头。

这样，本发明实施例实现了自动驾驶车辆在较窄道路上较为高效的转向方法，解决了较窄道路上自动驾驶车辆无法转向的问题，降低了自动驾驶车辆为实现转向对周围环境的要求，提升了自动驾驶车辆应用场景的广泛性。相对于三段式的掉头方法，有效降低了自动驾驶车辆算法开发的难度，降低了自动驾驶车辆影响周围行人安全的概率，且相对于采用转向车轮实现自动驾驶车辆的转向，提升了自动驾驶车辆的行车稳定性，降低了自动驾驶车辆的制造成本。

图2为本发明实施例提供的一种转向控制部件的具体结构示意图。结合图1和图2，转向控制部件2可以包括升降部件3和旋转部件4，升降部件3，升降部件3可沿垂直于地面的方向升降，升降部件3用于支撑车体1离地，旋转部件4用于带动离地后的车体1原地旋转设定角度。具体地，升降部件3向远离地面的方向移动，即可支撑自动驾驶车辆的车轮离开地面，升降部件3向靠近地面的方向移动，又可以使自动驾驶车辆的车轮重新接触地面，升降部件3支撑自动驾驶车辆的车体1离地后，旋转部件4根据转向角度的需求，带动离地后的车体1原地旋转设定角度，实现自动驾驶车辆在较窄道路上的转向或者掉头。示例性地，升降部件3可以为升降轴，旋转部件4可以为转向轴，旋转部件4可以通过液压控制其自身的转向角度，根据实际需求带动车体1按顺时针或者逆时针进行旋转。

图3为本发明实施例提供的另一种自动驾驶车辆的侧视结构示意图。结合图1至图3，可以设置旋转部件4与车体1固定连接，旋转部件4旋转以带动离地后的车体1原地旋转设定角度，升降部件3相对于旋转部件4可伸缩，升降部件3可伸出旋转部件4以支撑车体1离地。

具体地，可以设置旋转部件4与自动驾驶车辆的车体1固定连接，旋转部件4水平转动多少角度，就可以依赖与车体1的固定连接关系，带动自动驾驶车辆的车体1原地旋转设定角度，升降部件3相对于旋转部件4可伸缩，且旋转部件4与自动驾驶车辆的车体1固定连接，升降部件3即可实现相对于车体1的伸缩，当自动驾驶车辆在较窄的道路上转向时，升降部件3可伸出旋转部件4，以支撑自动驾驶车辆的车体1离地，转向后，升降部件3可收缩至旋转部件4内部，自动驾驶车辆重新回到地面继续正常行驶。这样，利用升降部件3与旋转部件4组成的结构较为简单的转向控制部件2，即可实现自动驾驶车辆在较窄道路上较为高效的转向，解决了较窄道路上自动驾驶车辆无法转向的问题，提升了自动驾驶车辆应用场景的广泛性。

可选地，结合图1至图3，转向控制部件2还可以包括支撑底盘5，升降部件3的地面支撑端与支撑底盘5固定连接。具体地，升降部件3的地面支撑端即为升降部件3临近地面的一端，支撑底盘5例如可以为面积较大的圆形底盘或方向底盘，通过设置支撑底盘5，使得升降部件3支撑自动驾驶车辆的车体1离地后，支撑底盘5能够有效提高自动驾驶车辆的车体1旋转过程中的稳定性，提高自动驾驶车辆原地转向的安全性。

可选地，结合图1至图3，可以设置旋转部件4固定于车体1的内部，升降部件3和支撑底盘5可收纳进车体1的内部，例如可以在车体1的底盘位置将旋转部件4固定在车体1的内部，当自动驾驶车辆行驶在较窄的道路上且需要转向时，升降部件3支撑车体1离地，支撑底盘5用于为车体1提供一个平稳的支撑面，当自动驾驶车辆在路面上正常行驶时，可以将升降部件3和支撑底盘5收纳进车体1的内部，避免升降部件3和支撑底盘5影响自动驾驶车辆的正常行驶。

可选地，结合图1至图3，可以设置转向控制部件2安装于车体1的底部，且转向控制部件2对应自动驾驶车辆的重心所在位置安装。具体地，将转向控制部件2安装于车体1的底部，可以将旋转部件4固定安装在车体1的底部，升降部件3和支撑底盘5通过旋转部件4与车体1的底部固定安装，整个转向控制部件2可以对应自动驾驶车辆的中心所在位置安装，使得转向控制部件2在支撑车体1离地后，有效提高自动驾驶车辆的车体1旋转过程中的稳定性，提高自动驾驶车辆原地转向的安全性。

图4为本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆的结构示意图。结合图1至图4，自动驾驶车辆还可以包括定位部件6和启动控制部件7，定位部件6用于获取自动驾驶车辆所处位置，并根据所述位置获取自动驾驶车辆所在位置的实景地图，启动控制部件7用于根据接收到的实景地图确定是否启动所述转向控制部件。

具体地，启动控制部件7可以与定位部件6通信连接，即二者可以直接电连接或者无线连接，启动控制部件7用于根据接收到的实景地图确定是否启动转向控制部件2。示例性地，定位部件6例如可以包括gps(globalpositioningsystem)部件，定位部件6可以获取到自动驾驶车辆所处位置，并根据所述位置获取自动驾驶车辆所在位置的实景地图，启动控制部件7接收到自动驾驶车辆所处位置的实景地图，例如可以获取到自动驾驶车辆所处位置的实景高精地图，进而分析获取自动驾驶车辆当前所处车道的宽度，当启动控制部件7判断自动驾驶车辆当前所处车道的宽度无法满足自动驾驶车辆的转弯需求时，控制自动驾驶车辆原地驻车，并启动转向控制部件2，利用转向控制部件2，根据路径规划行进方向实现自动驾驶车辆指定角度的旋转。当启动控制部件7判断自动驾驶车辆当前所处车道的宽度可以满足自动驾驶车辆的转弯需求时，控制自动驾驶车辆按照普通的转弯或掉头方式实现转向或者掉头。另外，也可以将转向控制部件2应用在自动驾驶车辆停车的场景，利用转向控制部件2能够控制自动驾驶车辆原地转动，也有利于提高自动驾驶车辆停放的便捷性。

图5为本发明实施例提供的另一种自动驾驶车辆的结构示意图。结合图1至图5，自动驾驶车辆还可以包括障碍物检测部件8和启动控制部件7，障碍物检测部件8安装于所述车体上，用于检测自动驾驶车辆车体的周围是否存在障碍物，启动控制部件7用于根据障碍物检测结果确定是否启动转向控制部件2。

示例性地，可以设置车体1的两侧均安装有障碍物检测部件8，障碍物检测部件8用于检测自动驾驶车辆车体1的对应侧是否存在障碍物，启动控制部件7与所述障碍物检测部件8通信连接，即二者可以直接电连接或者无线连接，启动控制部件7用于根据障碍物检测结果确定是否启动转向控制部件2。

具体地，障碍物检测部件8例如可以为安装在车体1两侧的侧向雷达装置，可以设置障碍物检测部件8实时检测自动驾驶车辆车体1的对应侧是否存在障碍物，当自动驾驶车辆行驶在较窄的道路上且需要转向时，自动驾驶车辆原地驻车，如果此时启动控制部件7根据障碍物检测结构判断车体1的转向侧存在障碍物，则控制转向控制部件2关闭，并上报系统障碍物检测情况，系统重新调整自动驾驶车辆的行驶路线，避免自动驾驶车辆撞击障碍物造成损伤。如果此时启动控制部件7根据障碍物检测结构判断车体1的转向侧不存在障碍物，则可以启动转向控制部件2，控制自动驾驶车辆离地后实现原地转向。

可选地，结合图1至图5，可以设置自动驾驶车辆还包括障碍物检测部件8和启动控制部件7，障碍物检测部件8安装于所述车体上，用于检测自动驾驶车辆的行进方向上是否存在障碍物，并判断自动驾驶车辆是否能够绕行通过障碍物，启动控制部件7用于根据障碍物判断结果确定是否启动转向控制部件2。

示例性地，可以设置车体1沿行进方向的前方安装有障碍物检测部件8，障碍物检测部件8用于检测自动驾驶车辆的行进方向上是否存在障碍物，并判断自动驾驶车辆是否能够绕行通过障碍物，启动控制部件7与所述障碍物检测部件8通信连接，即二者可以直接电连接或者无线连接，启动控制部件7用于根据障碍物判断结果确定是否启动转向控制部件2。

具体地，障碍物检测部件8例如可以为安装在车体1沿行进方向前方的雷达装置，可以设置障碍物检测部件8实时检测自动驾驶车辆车体1沿行进方向的前方是否存在障碍物，并判断自动驾驶车辆是否能够绕行通过障碍物，例如障碍物检测部件8可以在检测到车辆沿行进方向的前方存在障碍物时，检测前方障碍物的高度，并根据障碍物的高度判断自动驾驶车辆发动机的最大扭矩能够克服前方障碍物，即判断自动驾驶车辆是否能够通过调整发动机扭矩越过前方障碍物。当自动驾驶车辆行驶在较窄的道路上时，若此时判断自动驾驶车辆沿行进方向的前方有障碍物且可以通过调整发动机扭矩越过障碍物，可以控制转向控制部件2关闭，自动驾驶车辆继续行驶。若此时判断自动驾驶车辆沿行进方向的前方有障碍物且通过调整发动机扭矩也无法越过障碍物，则可以启动转向控制部件2，控制自动驾驶车辆离地后实现原地转向以避开前述障碍物继续行驶。

或者，障碍物检测部件8可以在检测到车辆沿行进方向的前方存在障碍物时，触发定位部件获取自动驾驶车辆所处位置，并根据自动驾驶车辆所处位置获取自动驾驶车辆所在位置的实景地图，并根据实景地图判断自动驾驶车辆能够前行并绕开障碍物行进。当自动驾驶车辆行驶在较窄的道路上时，若此时根据实景地图判断自动驾驶车辆能够前行并绕开障碍物行进，可以控制转向控制部件2关闭，自动驾驶车辆按照能够绕开前方障碍物的前进路线行驶。若此时判断根据实景地图判断自动驾驶车辆无论按照怎么样的前进路线行驶都无法绕开前方障碍物行进，则可以启动转向控制部件2，控制自动驾驶车辆离地后实现原地转向以避开前述障碍物继续行驶。本发明实施例还提供了一种自动驾驶车辆的转向方法。图6为本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆的转向方法的流程示意图，该自动驾驶车辆的转向方法可以由上述实施例提供的自动驾驶车辆执行，如图6所示，自动驾驶车辆的转向方法包括：

s110、将自动驾驶车辆的车体支撑离地。

具体地，结合图1至图5，当自动驾驶车辆行驶在较窄的道路上且需要转向时，可以利用转向控制部件将自动驾驶车辆的车体支撑离地，例如可以利用转向控制部件中的升降部件将自动驾驶车辆的车体支撑离地。

s120、控制离地后的自动驾驶车辆的车体转动设定角度。

具体地，结合图1至图5，转向控制部件支撑自动驾驶车辆的车体离地后，利用转向控制部件控制离地后的自动驾驶车辆的车体转动设定角度，例如可以利用转向控制部件中的旋转部件带动车体转动设定角度。

可选地，在控制转向控制部件将自动驾驶车辆的车体支撑离地之前，转向方法还包括获取自动驾驶车辆所处位置的实景地图，根据实景地图获取自动驾驶车辆当前所处车道的宽度，获取自动驾驶车辆的最小转弯半径，根据自动驾驶车辆的最小转弯半径以及车道的宽度确定自动驾驶车辆的转向方式。若最小转弯半径大于车道的宽度，将自动驾驶车辆的车体支撑离地，并控制离地后的自动驾驶车辆的车体转动设定角度；若最小转弯半径小于等于车道的宽度，控制自动驾驶车辆正常转向。

图7为本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆的转向方法的具体流程示意图，该自动驾驶车辆的转向方法同样可以由上述实施例提供的自动驾驶车辆执行，如图7所示，自动驾驶车辆的转向方法包括：

s210、开始。

s220、获取自动驾驶车辆所处位置的实景地图。

s230、根据实景地图获取自动驾驶车辆当前所处车道的宽度。

s240、获取自动驾驶车辆的最小转弯半径。

s250、判断自动驾驶车辆的最小转弯半径是否大于车道的宽度；若是，执行步骤260；若否，执行步骤270。

s260、将自动驾驶车辆的车体支撑离地，并控制离地后的自动驾驶车辆的车体转动设定角度。

s270、控制自动驾驶车辆正常转向。

控制自动驾驶车辆正常转向，即关系转向控制部件，使得自动驾驶车辆贴合地面进行转向。

本发明实施例提供了一种自动驾驶车辆在较窄道路上较为高效的转向系统，有利于降低自动驾驶车辆算法开发的难度，解决了较窄道路上自动驾驶车辆无法转向的问题，降低了自动驾驶车辆为实现转向对周围环境的要求，提升了自动驾驶车辆的行车稳定性，也提升了自动驾驶车辆应用场景的广泛性。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。