用于车队的变道控制的驾驶辅助系统、方法和存储介质与流程

1.本发明涉及车辆领域，更具体而言，涉及一种用于车队的变道控制的驾驶辅助系统、方法及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.在由多个车辆组成的车队的行驶过程中，如果遇到前方低速行驶的车辆或其他状况导致需要变换车道(例如，超车或者变回原车道)时，由于车队比较长，在相邻车道上若是没有足够的间隔距离容纳整个车队，会导致难以使整个车队一起变换到相邻车道。
3.因此，需要一种能够根据相邻车道的间隔距离的实际情况，控制车队中的部分车辆变换到相邻车道的驾驶辅助系统和方法。


技术实现要素：

4.为解决至少上述技术问题，提出了本发明的如下所述的用于车队的变道控制的驾驶辅助系统和方法。
5.具体地，根据本发明的第一方面，提供一种用于车队的变道控制的驾驶辅助系统，所述车队包括头车和位于所述头车后面的至少一个跟随车辆，所述驾驶辅助系统包括信息获取单元、计算单元以及控制器，其中，
6.所述信息获取单元被配置用于获取位于所述车队所在的当前车道的相邻车道上的车辆信息，以至少识别在相邻车道上影响车队变道的至少一个障碍车辆的位置；
7.所述计算单元被配置用于基于所述相邻车道上的至少一个障碍车辆的位置，计算所述相邻车道上的能够用于车队中的至少一部分车辆进行变道的间隔距离；
8.所述控制器被配置用于：
9.根据所述间隔距离，计算车队中能够向所述相邻车道变道的头车及其后方依次相邻的跟随车辆的合计数目n，其中n为正整数；以及
10.向所述车队中的包含所述头车的前n辆车辆发送相应的变道命令，由此将所述车队拆分成变道至所述相邻车道的第一子车队和剩余的沿当前车道继续行驶的第二子车队。
11.在一个实施方案中，在所述信息获取单元识别到所述相邻车道上仅存在影响车队变道的一个障碍车辆且该障碍车辆位于车队的侧方时，所述计算单元被配置用于基于所述车队中的头车的前部到该一个障碍车辆的前部之间的距离计算所述间隔距离；或者
12.在所述信息获取单元识别到相邻车道上存在影响车队变道的两个障碍车辆时并且该两个障碍车辆分别位于车队的前方和侧方时，所述计算单元被配置用于基于所述两个障碍车辆之间的距离计算所述间隔距离。
13.在一个实施方案中，所述信息获取单元被进一步配置用于获取在当前车道中位于所述车队前方的前方车辆的速度；
14.所述计算单元被进一步配置用于：在所述前方车辆的速度低于预设阈值时，判断满足车队变道的条件，由此计算所述相邻车道上的能够用于车队中的至少一部分车辆进行
变道的间隔距离。
15.在一个实施方案中，所述控制器被进一步配置用于：在所述车队被拆分成第一子车队和第二子车队之后，如果所述第一子车队的n辆车辆包括所述车队的头车以及所述头车后面的n-1辆跟随车辆，则将所述第一子车队后方的第n 1辆车辆设置为所述第二子车队中的新头车，所述第二子车队中的新头车用以向所述第二子车队中的剩余车辆发送目标信号，所述目标信号至少包括以下一个信号或多个信号的任意组合：目标速度、目标加速度、目标位置和目标横纵向轨迹。
16.在一个实施方案中，所述驾驶辅助系统被进一步设置位于所述第二子车队的新头车上，并且被配置用于对所述第二子车队重复执行变道控制。
17.在一个实施方案中，所述信息获取单元被进一步配置用于：在所述车队中的所述第一子车队以及所述第二子车队均变道到相同车道上时，获取所述第一子车队和所述第二子车队之间的间距；以及
18.所述控制器被进一步配置用于：
19.根据所述第一子车队和所述第二子车队之间的间距，计算在预定时间段内能够使所述第二子车队追赶上所述第一子车队的目标行驶速度，并向所述第二子车队中的车辆发送所述目标行驶速度；以及
20.在所述第二子车队追赶上所述第一子车队时，控制使所述第二子车队中的所有车辆均跟随所述第一子车队的头车行驶，由此将所述第一子车队和所述第二子车队重新合并成一个车队。
21.根据本发明的第二方面，提供一种用于车队的变道控制的驾驶辅助方法，所述车队包括头车和位于所述头车后面的至少一个跟随车辆，其中，所述驾驶辅助方法包括：
22.获取位于所述车队所在的当前车道的相邻车道上的车辆信息，以至少识别在相邻车道上影响车队变道的至少一个障碍车辆的位置；
23.基于所述相邻车道上的至少一个障碍车辆的位置，计算所述相邻车道上的能够用于车队中的至少一部分车辆进行变道的间隔距离；
24.根据所述间隔距离，计算车队中能够向所述相邻车道变道的头车及其后方依次相邻的跟随车辆的合计数目n，其中n为正整数；以及
25.向所述车队中的包含所述头车的前n辆车辆发送相应的变道命令，由此将所述车队拆分成变道至所述相邻车道的第一子车队和剩余的沿当前车道继续行驶的第二子车队。
26.在一个实施方案中，所述方法进一步包括：在识别到所述相邻车道上仅存在影响车队变道的一个障碍车辆且该障碍车辆位于车队的侧方时，基于所述车队中的头车的前部到该一个障碍车辆的前部之间的距离计算所述间隔距离；或者
27.在识别到相邻车道上存在影响车队变道的两个障碍车辆时并且该两个障碍车辆分别位于车队的前方和侧方时，基于所述两个障碍车辆之间的距离计算所述间隔距离。
28.在一个实施方案中，所述方法进一步包括：获取在当前车道中位于所述车队前方的前方车辆的速度；
29.在所述前方车辆的速度低于预设阈值时，判断满足车队变道的条件，由此计算所述相邻车道上的能够用于车队中的至少一部分车辆进行变道的间隔距离。
30.在一个实施方案中，所述方法进一步包括：
31.在所述车队被拆分成第一子车队和第二子车队之后，如果所述第一子车队的n辆车辆包括所述车队的头车以及所述头车后面的n-1辆跟随车辆，则将所述第一子车队后方的第n 1辆车辆设置为所述第二子车队中的新头车，所述第二子车队中的新头车用以向所述第二子车队中的剩余车辆发送目标信号，所述目标信号至少包括以下一个信号或多个信号的任意组合：目标速度、目标加速度、目标位置和目标横纵向轨迹。
32.在一个实施方案中，所述方法进一步包括：
33.在所述第二子车队的新头车上对所述第二子车队重复执行变道控制。
34.在一个实施方案中，所述方法进一步包括：
35.在所述车队中的所述第一子车队以及所述第二子车队均变道到相同车道上时，获取所述第一子车队和所述第二子车队之间的间距；以及
36.根据所述第一子车队和所述第二子车队之间的间距，计算在预定时间段内能够使所述第二子车队追赶上所述第一子车队的目标行驶速度，并向所述第二子车队中的车辆发送所述目标行驶速度；以及
37.在所述第二子车队追赶上所述第一子车队时，控制使所述第二子车队中的所有车辆均跟随所述第一子车队的头车行驶，由此将所述第一子车队和所述第二子车队重新合并成一个车队。
38.根据本发明的又一方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现任一项上述方法的步骤。
39.根据本发明的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器执行时实现任一项上述方法的步骤。
40.利用本发明的方案，获取相邻车道上的车辆信息，根据相邻车道上的车辆信息来确定在相邻车道上影响车队变道的障碍车辆的位置，然后根据该位置来计算能够让车队中的部分车辆进行变道的间隔距离，从而计算能够进行变道的车辆数目，根据该能够进行变道的车辆数目将车队拆分成变道至所述相邻车道的第一子车队和剩余的沿当前车道继续行驶的第二子车队。通过拆分车队，使得车队能够灵活地根据相邻车道的间隔距离的实际情况进行变道，从而实现了即使相邻车道上没有足够容纳整个车队的间隔距离，也可以让车队中的部分车辆变换到相邻车道上。
附图说明
41.以示例的方式参考以下附图描述本发明的非限制性且非穷举性实施方案，其中：
42.图1示出了根据本发明一实施方案的用于车队的变道控制的驾驶辅助系统的示意图；
43.图2示出了根据本发明一实施方案的一个具体应用场景的示意图；
44.图3示出了根据本发明另一实施方案的另一个具体应用场景的示意图；
45.图4示出了根据本发明一实施方案中的第一子车队和第二子车队重组的示意图；
46.图5示出了根据本发明一实施方案的用于车队的控制变道的驾驶辅助方法的流程图。
具体实施方式
47.为了使本发明的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本发明。应当理解，本文给出的具体实施方案是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。
48.图1示出了根据本发明一实施方案的用于车队的变道控制的驾驶辅助系统的示意图。
49.本发明提供的驾驶辅助系统可以应用于行驶在高速公路、城市快速路、城市主干道或城市次干道等上的车队。
50.为了更好地描述本发明提供的驾驶辅助系统100，如图1所示，该驾驶辅助系统100包括信息获取单元110、计算单元120以及控制器130。当然还可以安装其他需要的设备，如报警器等。
51.所述信息获取单元110可以获取位于所述车队所在的当前车道的相邻车道上的车辆信息，以至少识别在相邻车道上影响车队变道的至少一个障碍车辆的位置。所述计算单元120可以基于所述相邻车道上的至少一个障碍车辆的位置，计算所述相邻车道上的能够用于车队中的至少一部分车辆进行变道的间隔距离。所述控制器130可以根据所述间隔距离，计算车队中能够向所述相邻车道变道的头车及其后方依次相邻的跟随车辆的合计数目n，其中n为正整数；以及向所述车队中的包含所述头车的前n辆车辆发送相应的变道命令，由此将所述车队拆分成变道至所述相邻车道的第一子车队和剩余的沿当前车道继续行驶的第二子车队。具体地，所述第一子车队即是所述车队的包含头车在内的前n辆车辆，所述第二子车队即是所述车队中除了前n辆车辆之外的所有剩余车辆。在本文中根据“间隔距离”计算车队中能够进行变道的车辆数目还需要考虑车辆的长度、障碍车辆的行驶速度以及车辆之间的安全行驶间距等因素。
52.图2示出了根据本发明一实施方案的一个具体应用场景的示意图。
53.具体的，如图2所示，车队可以包括头车a01和位于头车后面的至少一辆跟随车辆a02、a03、a04、a05和a06。头车a01可以是由驾驶员驾驶的，也可以是自动驾驶的。同样，跟随车辆a02至a06可以是自动驾驶的，可以基于头车a01的驾驶数据或命令进行驾驶，以使整个车队高效地、安全地、一致地进行驾驶。当然，跟随车辆a02至a06也可以具有由驾驶员驾驶的功能，以在需要时由驾驶员干预驾驶。
54.在一实施方案中，所述信息获取单元110还可以获取在当前车道中位于所述车队前方的前方车辆的速度。所述计算单元120可以在所述前方车辆的速度低于预设阈值时，判断满足车队变道的条件。例如，所述预设阈值可以是50km/h或更低速度。
55.如图2所示，例如当检测到当前车道上头车a01的前方车辆行驶缓慢，由此头车a01想要超车变道时，所述信息获取单元110获取位于所述车队所在的当前车道的相邻车道上的车辆信息，以至少识别在相邻车道上是否存在影响车队变道的至少一个障碍车辆。在所述信息获取单元110识别到所述相邻车道上仅存在影响车队变道的一个障碍车辆且该障碍车辆位于车队的侧方时，所述计算单元120可以基于所述车队中的头车a01的前部到该一个障碍车辆的前部之间的距离计算所述间隔距离(例如，图2中所示的间隔距离d1)。
56.所述控制器130可以根据所述间隔距离d1，计算车队中能够向所述相邻车道变道的头车和跟随车辆的合计数目n。例如，可以通过将所述间隔距离d1除以每辆车的车身长度
与安全行驶间距之和，然后将结果值取整来获得所述数目n。假设所计算的数目n＝4，则表示车辆a01-a04可以变换到相邻的车道上，由此将原车队拆分成变道至所述相邻车道的第一子车队(车辆a01-a04)和剩余的沿当前车道继续行驶的第二子车队(车辆a05-a06)。
57.图3示出了根据本发明另一实施方案的另一个具体应用场景的示意图。
58.在图3所示的实施方案中，在所述信息获取单元110识别到相邻车道上存在影响车队变道的两个障碍车辆(例如，图3中所示的第一障碍车辆和第二障碍车辆)时并且该两个障碍车辆分别位于车队的前方和侧方时，所述计算单元120被配置用于基于所述两个障碍车辆之间的距离计算所述间隔距离d2。
59.所述控制器130可以根据所述间隔距离d2计算车队中能够向所述相邻车道变道的头车和跟随车辆的合计数目n。该计算过程可以类似于结合图2上述的计算过程。假设所计算的数目n＝4，则表示车辆a01-a04可以变换到相邻的车道上。
60.在确定车辆a01-a04可以变换到相邻的车道上后，控制器130向车辆a01-a04发送相应的变道命令，由此将所述车队拆分成变道至所述相邻车道的第一子车队(车辆a01-a04)和沿当前车道继续行驶的第二子车队(车辆a05-a06)。
61.在一实施方案中，在所述车队被拆分成第一子车队和第二子车队之后，如果所述第一子车队的n辆车辆包括所述车队的头车以及所述头车后面的n-1辆跟随车辆，则所述控制器130可以将所述第一子车队后方的第n 1辆车辆设置为所述第二子车队中的新头车，所述第二子车队中的新头车用以向所述第二子车队中的剩余车辆发送目标信号，所述目标信号至少包括以下一个信号或多个信号的任意组合：目标速度、目标加速度、目标位置和目标横纵向轨迹。
62.具体的，如图2和图3所示，若车队中车辆a01-a04为第一子车队，则车队中车辆a05-a06为第二子车队。由此，可以将第二子车队中的车辆a05设置为所述第二子车队中的新头车，车辆a05负责向所述第二子车队中的剩余车辆发送目标信号，例如向车辆a06发送目标信号，使得该车辆a06可以根据接收到的目标信号中的目标速度、目标加速度、目标位置和/或目标横纵向轨迹来调整自身的行驶状况。当然，根据实际情况，所述目标信号还包括其他可以用来调整剩余车辆的行驶状况的信号(例如：目标减速度、目标行驶方向等)。
63.在这样的情况下，上述的驾驶辅助系统100可以设置位于所述第二子车队的新头车上，以对所述第二子车队重复执行变道控制。
64.图4示出了根据本发明一实施方案中的第一子车队和第二子车队重组的示意图。
65.如图4中所示，所述车队中的所述第一子车队以及所述第二子车队均变道到相同车道上，但是由于所述第一子车队和所述第二子车队是在不同时间变换到相邻车道的，因此在所述第一子车队的尾车和所述第二子车队的头车之间存在一个间距。
66.在图4所示的实施方案中，所述信息获取单元110可以被进一步配置用于：在所述车队中的所述第一子车队以及所述第二子车队均变道到相同车道上时，获取所述第一子车队和所述第二子车队之间的间距。
67.由此，所述控制器130可以被进一步配置用于：
68.根据所述第一子车队和所述第二子车队之间的间距，计算在预定时间段内能够使所述第二子车队追赶上所述第一子车队的目标行驶速度，并向所述第二子车队中的车辆发送所述目标行驶速度；以及
69.在所述第二子车队追赶上所述第一子车队时，控制使所述第二子车队中的所有车辆均跟随所述第一子车队的头车行驶，由此将所述第一子车队和所述第二子车队重新合并成一个车队。
70.具体的，如图4所示，计算第一子车队和所述第二子车队之间的间距s，然后根据间距s计算在预定时间段内能够使所述第二子车队追赶上所述第一子车队的目标行驶速度，以便第二子车队根据该目标行驶速度追赶上所述第一子车队，从而与第一子车队重新合并成一个车队。
71.通过上述的用于车队的驾驶辅助系统，计算用于控制车队变道的间隔距离，从而根据所述间隔距离的实际情况，计算车队中能够向所述相邻车道变道的头车及其依次相邻的跟随车辆的合计数目n。这使得车队能够灵活地根据相邻车道的间隔距离的实际情况进行变道，从而实现了即使相邻车道上没有足够容纳整个车队的间隔距离，也可以让车队中的部分车辆变换到相邻车道上。另外，第一子车队和第二子车队还可以根据实际情况重新合并成一个车队。
72.图5示出了根据本发明一实施方案的用于车队的控制变道的驾驶辅助方法的流程图。
73.如图5所示，所述车队包括头车和位于所述头车后面的至少一个跟随车辆，其中，所述驾驶辅助方法s100包括：
74.s200：获取位于所述车队所在的当前车道的相邻车道上的车辆信息，以至少识别在相邻车道上影响车队变道的至少一个障碍车辆的位置；
75.s300：基于所述相邻车道上的至少一个障碍车辆的位置，计算所述相邻车道上的能够用于车队中的至少一部分车辆进行变道的间隔距离；
76.s400：根据所述间隔距离，计算车队中能够向所述相邻车道变道的头车及其后方依次相邻的跟随车辆的合计数目n，其中n为正整数；以及
77.s500：向所述车队中的包含所述头车的前n辆车辆发送相应的变道命令，由此将所述车队拆分成变道至所述相邻车道的第一子车队和剩余的沿当前车道继续行驶的第二子车队。
78.优选地，所述方法进一步包括：在识别到所述相邻车道上仅存在影响车队变道的一个障碍车辆且该障碍车辆位于车队的侧方时，基于所述车队中的头车的前部到该一个障碍车辆的前部之间的距离计算所述间隔距离；或者
79.在识别到相邻车道上存在影响车队变道的两个障碍车辆时并且该两个障碍车辆分别位于车队的前方和侧方时，基于所述两个障碍车辆之间的距离计算所述间隔距离。
80.优选地，所述方法进一步包括：获取在当前车道中位于所述车队前方的前方车辆的速度；
81.在所述前方车辆的速度低于预设阈值时，判断满足车队变道的条件，由此计算所述相邻车道上的能够用于车队中的至少一部分车辆进行变道的间隔距离。
82.优选地，所述方法进一步包括：
83.在所述车队被拆分成第一子车队和第二子车队之后，如果所述第一子车队的n辆车辆包括所述车队的头车以及所述头车后面的n-1辆跟随车辆，则将所述第一子车队后方的第n 1辆车辆设置为所述第二子车队中的新头车，所述第二子车队中的新头车用以向所
述第二子车队中的剩余车辆发送目标信号，所述目标信号至少包括以下一个信号或多个信号的任意组合：目标速度、目标加速度、目标位置和目标横纵向轨迹。
84.优选地，所述方法进一步包括：
85.在所述第二子车队的新头车上对所述第二子车队重复执行变道控制。
86.优选地，所述方法进一步包括：
87.在所述车队中的所述第一子车队以及所述第二子车队均变道到相同车道上时，获取所述第一子车队和所述第二子车队之间的间距；以及
88.根据所述第一子车队和所述第二子车队之间的间距，计算在预定时间段内能够使所述第二子车队追赶上所述第一子车队的目标行驶速度，并向所述第二子车队中的车辆发送所述目标行驶速度；以及
89.在所述第二子车队追赶上所述第一子车队时，控制使所述第二子车队中的所有车辆均跟随所述第一子车队的头车行驶，由此将所述第一子车队和所述第二子车队重新合并成一个车队。
90.关于本发明的用于车队的控制变道的驾驶辅助方法的更具体的扩展，可以参照上文中对于本发明的用于车队的控制变道的驾驶辅助系统的具体说明，在此不再赘述。另外，应理解上述驾驶辅助系统100中的控制器130可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现，例如可以硬件形式内嵌于计算机设备中的固有处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上所述的对应操作。
91.在一个实施方案中，提供了一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任意一个实施方案中的驾驶辅助方法的步骤。该计算机设备可以是服务器、车载系统设备或者车辆用户的移动终端设备。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时能够实现本发明的上述任一项的驾驶辅助方法。
92.本领域技术人员可以理解，图1中示出的驾驶辅助系统100的示意图仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
93.本发明的另一方面还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述任一实施方案所述的驾驶辅助方法。
94.本领域普通技术人员可以理解实现根据本发明的上述实施方案的方法中的全部或部分步骤，可以通过计算机程序来指示相关的硬件完成，所述的计算机程序可存储于非易失性的计算机可读存储介质中，该计算机程序在执行时，可实施如上述各方法的实施方案的步骤。其中，本技术所提供的各实施方案中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失
性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。
95.以上实施方案的各个技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方案中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
96.尽管结合实施方案对本发明进行了描述，但本领域技术人员应理解，上文的描述和附图仅是示例性而非限制性的，本发明不限于所公开的实施方案。在不偏离本发明的精神的情况下，各种改型和变体是可能的。