CN110040139B - 车辆及车辆的控制方法、装置 - Google Patents

车辆及车辆的控制方法、装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车辆及车辆的控制方法、装置，其中，方法包括：接收当前车辆的变道请求；确定当前车辆变道至相邻车道时相邻车道内的安全区域；若安全区域内不存在车辆，则控制当前车辆进行变道行驶。根据本发明实施例的车辆的控制方法，可在安全区域内不存在车辆时，控制车辆进行变道行驶，不仅提高交通的利用率，减少交通事故的发生，且有效提高车辆的安全性。

Description

车辆及车辆的控制方法、装置
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆及车辆的控制方法、装置。
背景技术
随着车辆的普及，生活出行越来越方便，但是随着道路上行驶车辆的增多，出行拥堵的时间也越来越长，通过合理变道策略可以有效提高交通的利用率，减少拥堵的出现。
然而，对于新手驾驶员而言，在上路时由于对路况以及驾驶技巧都不太娴熟，导致行车过程中车速过快时不敢变道，容易错过正确行驶路线；对老手驾驶员而言，在道路上随意变道，如果后车司机反应不及时，容易出现追尾现象，从而影响车辆的通行，造成交通拥堵，有待解决。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆的控制方法，可在安全区域内不存在车辆时，控制车辆进行变道行驶，不仅提高交通的利用率，减少交通事故的发生，且有效提高车辆的安全性。
本发明的另一个目的在于提出一种车辆的控制装置。
本发明的再一个目的在于提出一种车辆。
一方面，提供了一种车辆的控制方法，包括：接收当前车辆的变道请求；确定所述当前车辆变道至相邻车道时所述相邻车道内的安全区域；若所述安全区域内不存在车辆，则控制所述当前车辆进行变道行驶。
另外，根据上述实施例的车辆的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，上述的车辆的控制方法，还包括：若所述安全区域内存在车辆，则控制所述当前车辆保持当前车道行驶。
根据本发明的一个实施例，所述确定所述当前车辆变道至相邻车道时所述相邻车道内的安全区域，包括：根据所述相邻车道内位于所述当前车辆后方的后方车辆的速度、所述当前车辆的速度和所述后方车辆的加速度，计算得到后车保持纵向距离；根据所述相邻车道内位于所述当前车辆前方的前方车辆的速度、所述当前车辆的速度和所述当前车辆的加速度，计算得到前车保持纵向距离；根据所述后车保持纵向距离、前车保持纵向距离和所述当前车辆的长度，计算得到所述安全区域的长度；根据所述安全区域的长度获取所述安全区域。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述相邻车道内位于所述当前车辆后方的后方车辆的速度、所述当前车辆的速度和所述后方车辆的加速度，计算得到后车保持纵向距离，包括：采用预设的第一公式计算得到所述后车保持纵向距离，所述第一公式为：
Figure BDA0002029382180000021
其中，所述Sr为所述后车保持纵向距离；所述vr为所述后方车辆的速度；所述v0为所述当前车辆的速度；所述ar为所述后方车辆的加速度；所述tB为预设的驾驶员反应时间；所述tG为预设的车辆稳定跟车时长。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述相邻车道内位于所述当前车辆前方的前方车辆的速度、所述当前车辆的速度和所述当前车辆的加速度，计算得到前车保持纵向距离，包括：采用预设的第二公式计算得到所述前车保持纵向距离，所述第二公式为：
Figure BDA0002029382180000022
其中，所述Sf为所述前车保持纵向距离；所述vf为所述前方车辆的速度；所述v0为所述当前车辆的速度；所述a0为所述当前车辆的加速度；所述tG为预设的车辆稳定跟车时长；所述Sdefault为预设的纵向安全距离。
根据本发明的一个实施例，所述控制所述当前车辆进行变道行驶，包括：根据所述当前车辆周围设定区域内的车辆存在情况，控制所述当前车辆进行变道行驶。
根据本发明的一个实施例，所述设定区域包括：当前车道内所述当前车辆后方的第一设定区域、所述相邻车道内所述当前车辆后方的第二设定区域、所述当前车道内所述当前车辆前方的第三设定区域和所述相邻车道内所述当前车辆前方的第四设定区域；所述根据所述当前车辆周围设定区域内的车辆存在情况，控制所述当前车辆进行变道行驶，包括：判断所述设定区域内的车辆存在情况是否满足预设的调速变道情况；其中，所述调速变道情况包括：所述第一设定区域和所述第二设定区域内均存在车辆且所述第三设定区域和所述第四设定区域内均不存在车辆，所述第一设定区域和所述第二设定区域内均不存在车辆且所述第三设定区域和所述第四设定区域内均存在车辆，以及所述第一设定区域、所述第二设定区域、所述第三设定区域和所述第四设定区域内均存在车辆；若不满足，则控制所述当前车辆按照当前速度进行变道行驶。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述当前车辆周围设定区域内的车辆存在情况，控制所述当前车辆进行变道行驶，还包括：若满足，则判断所述第三设定区域和所述第四设定区域内是否均存在车辆；若是，则控制所述当前车辆按照以下三者中的最小值进行变道行驶：所述当前车辆的当前速度、所述第三设定区域内的车辆的速度和所述第四设定区域内的车辆的速度；若否，则控制所述当前车辆按照以下三者中的最大值进行变道行驶：所述当前车辆的当前速度、所述第一设定区域内的车辆的速度和所述第二设定区域内的车辆的速度。
根据本发明的一个实施例，上述的车辆的控制方法，还包括：在所述当前车辆进行变道行驶的过程中，判断所述安全区域内是否出现车辆；若否，则控制所述当前车辆继续进行变道行驶；若是，则控制所述当前车辆在变道行驶前的车道继续行驶。
根据本发明的一个实施例，所述控制所述当前车辆在变道行驶前的车道继续行驶之后，还包括：在所述安全区域内的车辆驶出所述安全区域时，控制所述当前车辆继续进行变道行驶。
根据本发明的一个实施例，所述控制所述当前车辆在变道行驶前的车道继续行驶，包括：控制所述当前车辆沿等待变道目标轨迹继续行驶，所述等待变道目标轨迹与所述变道行驶前的车道和所述相邻车道之间的车道线之间的距离为设定距离。
根据本发明的一个实施例，所述设定距离等于所述当前车辆的宽度的二分之一和预设的纵向安全距离的和值。
根据本发明实施例的车辆的控制方法，可接收当前车辆的变道请求，并确定当前车辆变道至相邻车道时相邻车道内的安全区域，并在安全区域内不存在车辆时，控制当前车辆进行变道行驶。由此，通过合理的变道不仅可以有效提高交通的利用率，减少交通拥堵的出现，而且还可以有效提高车辆的安全性和舒适性，以及车辆的燃油经济性。
另一方面，提供了一种车辆的控制装置，包括：接收模块，用于接收当前车辆的变道请求；确定模块，用于确定所述当前车辆变道至相邻车道时所述相邻车道内的安全区域；第一控制模块，用于若所述安全区域内不存在车辆，则控制所述当前车辆进行变道行驶。
根据本发明的一个实施例，上述的车辆的控制装置，还包括：第二控制模块，用于在所述安全区域内存在车辆时，控制所述当前车辆保持当前车道行驶。
根据本发明的一个实施例，所述确定模块，具体用于：根据所述相邻车道内位于所述当前车辆后方的后方车辆的速度、所述当前车辆的速度和所述后方车辆的加速度，计算得到后车保持纵向距离；根据所述相邻车道内位于所述当前车辆前方的前方车辆的速度、所述当前车辆的速度和所述当前车辆的加速度，计算得到前车保持纵向距离；根据所述后车保持纵向距离、前车保持纵向距离和所述当前车辆的长度，计算得到所述安全区域的长度；根据所述安全区域的长度获取所述安全区域。
根据本发明的一个实施例，所述确定模块，具体用于：采用预设的第一公式计算得到所述后车保持纵向距离，所述第一公式为：
Figure BDA0002029382180000031
其中，所述Sr为所述后车保持纵向距离；所述vr为所述后方车辆的速度；所述v0为所述当前车辆的速度；所述ar为所述后方车辆的加速度；所述tB为预设的驾驶员反应时间；所述tG为预设的车辆稳定跟车时长。
根据本发明的一个实施例，所述确定模块，具体用于：采用预设的第二公式计算得到所述前车保持纵向距离，所述第二公式为：
Figure BDA0002029382180000041
其中，所述Sf为所述前车保持纵向距离；所述vf为所述前方车辆的速度；所述v0为所述当前车辆的速度；所述a0为所述当前车辆的加速度；所述tG为预设的车辆稳定跟车时长；所述Sdefault为预设的纵向安全距离。
根据本发明的一个实施例，所述第一控制模块，具体用于：根据所述当前车辆周围设定区域内的车辆存在情况，控制所述当前车辆进行变道行驶。
根据本发明的一个实施例，所述设定区域包括：当前车道内所述当前车辆后方的第一设定区域、所述相邻车道内所述当前车辆后方的第二设定区域、所述当前车道内所述当前车辆前方的第三设定区域和所述相邻车道内所述当前车辆前方的第四设定区域；所述第一控制模块，具体用于：判断所述设定区域内的车辆存在情况是否满足预设的调速变道情况；其中，所述调速变道情况包括：所述第一设定区域和所述第二设定区域内均存在车辆且所述第三设定区域和所述第四设定区域内均不存在车辆，所述第一设定区域和所述第二设定区域内均不存在车辆且所述第三设定区域和所述第四设定区域内均存在车辆，以及所述第一设定区域、所述第二设定区域、所述第三设定区域和所述第四设定区域内均存在车辆；若不满足，则控制所述当前车辆按照当前速度进行变道行驶。
根据本发明的一个实施例，所述第一控制模块，还用于：若满足，则判断所述第三设定区域和所述第四设定区域内是否均存在车辆；若是，则控制所述当前车辆按照以下三者中的最小值进行变道行驶：所述当前车辆的当前速度、所述第三设定区域内的车辆的速度和所述第四设定区域内的车辆的速度；若否，则控制所述当前车辆按照以下三者中的最大值进行变道行驶：所述当前车辆的当前速度、所述第一设定区域内的车辆的速度和所述第二设定区域内的车辆的速度。
根据本发明的一个实施例，上述的车辆的控制装置，还包括：判断模块，用于在所述当前车辆进行变道行驶的过程中，判断所述安全区域内是否出现车辆；第三控制模块，用于在所述安全区域内未出现车辆时，控制所述当前车辆继续进行变道行驶；第四控制模块，用于在所述安全区域内出现车辆时，控制所述当前车辆在变道行驶前的车道继续行驶。
根据本发明的一个实施例，所述控制所述当前车辆在变道行驶前的车道继续行驶之后，所述第四控制模块，还用于：在所述安全区域内的车辆驶出所述安全区域时，控制所述当前车辆继续进行变道行驶。
根据本发明的一个实施例，所述第四控制模块，具体用于：控制所述当前车辆沿等待变道目标轨迹继续行驶，所述等待变道目标轨迹与所述变道行驶前的车道和所述相邻车道之间的车道线之间的距离为设定距离。
根据本发明的一个实施例，所述设定距离等于所述当前车辆的宽度的二分之一和预设的纵向安全距离的和值。
根据本发明实施例的车辆的控制装置，可通过接收模块接收当前车辆的变道请求，并通过确定模块确定当前车辆变道至相邻车道时相邻车道内的安全区域，并通过第一控制模块在安全区域内不存在车辆时，控制当前车辆进行变道行驶。由此，通过合理的变道不仅可以有效提高交通的利用率，减少交通拥堵的出现，而且还可以有效提高车辆的安全性和舒适性，以及车辆的燃油经济性。
再一方面，提供了一种车辆，其包括上述的车辆的控制装置。
根据本发明实施例的车辆，可通过上述的车辆的控制装置，实现合理变道，不仅可以有效提高交通的利用率，减少交通拥堵的出现，而且还可以有效提高车辆的安全性和舒适性，以及车辆的燃油经济性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的车辆的控制方法的流程图；
图2是根据本发明另一个实施例的车辆的控制方法的流程图；
图3是根据本发明一个实施例的车辆传感器安装位置示意图；
图4是根据本发明一个实施例的安全区域的示意图；
图5是根据本发明一个实施例的设定区域划分示意图；
图6是根据本发明一个实施例的设定区域存在车辆时的示意图；
图7是根据本发明另一个实施例的设定区域存在车辆时的示意图；
图8是根据本发明再一个实施例的设定区域存在车辆时的示意图；
图9是根据本发明再一个实施例的车辆的控制方法的流程图；
图10是根据本发明一个实施例的安全区域存在车辆时的示意图；
图11是根据本发明一个具体实施例的车辆的控制方法的流程图；
图12是根据本发明一个实施例的车辆的控制装置的方框示意图；
图13是根据本发明一个实施例的车辆的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆及车辆的控制方法、装置。
图1是本发明实施例的车辆的控制方法的流程图。如图1所示，该车辆的控制方法包括以下步骤：
S1，接收当前车辆的变道请求。
应当理解的是，随着辅助驾驶和自动驾驶的发展，车辆的功能也越来越多，在某些工况下，驾驶员通过变道可有效提高交通的利用率，而如果在变道时不能注意周围车辆，则很容易出现追尾现象，不仅影响车辆的通行，且会造成交通拥堵。因此，本发明实施例的车辆的控制方法，可以在车辆进行变道之前，接收当前车辆的变道请求，以有效提高车辆的安全性。
举例而言，驾驶员在行驶过程中，可根据当前车辆所处的位置判断是否有变道需求，如果有变道需求，则可以开启转向灯，即此时可接收到当前车辆的变道请求。
S2，确定当前车辆变道至相邻车道时相邻车道内的安全区域。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，确定当前车辆变道至相邻车道时相邻车道内的安全区域，包括以下步骤：
S201，根据相邻车道内位于当前车辆后方的后方车辆的速度、当前车辆的速度和后方车辆的加速度，计算得到后车保持纵向距离。
一般情况下，后车保持纵向距离即当前车辆变道至相邻车道时，相邻车道上位于当前车辆后方的车辆需保持的纵向安全距离。如果当前车辆速度小于相邻车道内位于当前车辆后方的车辆的速度，则在当前车辆往相邻车道变道时，容易出现被后车追尾的现象，导致交通事故的发生；另外，如果当前车辆速度等于或者稍大于相邻车道内位于当前车辆后方的车辆的速度，而当前车辆的加速度远小于相邻车道内位于当前车辆后方的车辆的加速度，则也有可能出现被后车追尾的现象，因此，可在接收当前车辆的变道请求后，检测相邻车道内位于当前车辆后方的后方车辆的速度、当前车辆的速度和后方车辆的加速度，并根据后方车辆的速度、当前车辆的速度和后方车辆的加速度计算得到后车保持纵向距离，从而有效提高车辆的安全性，避免交通事故的发生。
需要说明的是，相邻车道内位于当前车辆后方的后方车辆的速度、当前车辆的速度和后方车辆的加速度均可以通过车载传感器进行检测。其中，车载传感器可将车辆运行中的各种工况信息，如车辆的速度、加速度等信息，转化成电信号输入至车辆电子控制单元(Electronic Control Unit，简称ECU)，以便车辆可实时检测车辆的速度、加速度等信息。
其中，根据本发明的一个实施例，根据相邻车道内位于当前车辆后方的后方车辆的速度、当前车辆的速度和后方车辆的加速度，计算得到后车保持纵向距离，包括：采用预设的第一公式计算得到后车保持纵向距离，第一公式为：
Figure BDA0002029382180000071
其中，Sr为后车保持纵向距离；vr为后方车辆的速度；v0为当前车辆的速度；ar为后方车辆的加速度；tB为预设的驾驶员反应时间；tG为预设的车辆稳定跟车时长。
举例而言，如图3所示，可在车辆上安装有前视摄像头1、前方毫米波雷达2、角毫米波雷达3、电子控制单元4、转向总成5、侧视摄像头6和整车控制器7。其中，由于前视摄像头1横向探测的精度较高，前视摄像头1可通过视觉识别与图像处理技术探测出当前车道与相邻车道的车道线位置，并发送前方道路的物体宽度等信息给电子控制单元4；前方毫米波雷达2可通过发射和接收毫米波信息，以及运用多普勒效应来检测当前车道前方一定区域内的物体信息(如车辆的速度、加速度等)，并将该信息发送给电子控制单元4；角毫米波雷达3与前方毫米波雷达2的工作原理类似，角毫米波雷达3主要用于检测当前车道与相邻车道后方以及相邻车道前方物体(如车辆)的速度、加速度，并将该信息发送给电子控制单元4；电子控制单元4主要用于接收各传感器发出的信息，并通过预设的计算公式计算得到车辆的运动信息以及当前车道的位置信息；转向总成5包括转向系统以及转向灯，电子控制单元4可以根据变道逻辑的判断，并且在变道过程中，转向灯保持持续开启，直到变道过程结束；另外，仅仅依靠前方毫米波雷达2和角毫米波雷达3无法实现对车辆两侧的检测，会出现盲区，因此可通过侧视摄像头6对车辆两侧的区域进行检测，以有效提高检测的准确性，提高车辆变道的安全性；电子控制单元4还可在舒适加速度范围内根据变道策略向整车控制器7发送车辆加减速度请求，整车控制器7在接收到车辆就爱减速度请求后改变变道过程中车辆的速度，从而提高车辆的舒适性。
由此，在当前车辆由当前车道往相邻车道进行变道时，可通过角毫米波雷达3检测到后方车辆的速度vr，当前车辆的速度v0，后方车辆的加速度ar，预设的驾驶员反应时间tB和预设的车辆稳定跟车时长tG可经过大量数据实验后进行拟定，该数值可为一固定值，也可为一范围，具体数值可根据实际情况进行设定，在此不做具体限定，从而将上述多个数据带入预设的第一公式进行计算，即可得到后车保持纵向距离。通过数据的精确检测和计算，可以准确计算出后车保持纵向距离，从而有效提高车辆的安全性。
需要说明的是，上述通过预设的第一公式计算得到后车保持纵向距离的方法仅为示例性的，不作为对本发明的限制。
S202，根据相邻车道内位于当前车辆前方的前方车辆的速度、当前车辆的速度和当前车辆的加速度，计算得到前车保持纵向距离。
应当理解的是，前车保持纵向距离即当前车辆变道至相邻车道时，相邻车道上位于当前车辆前方的车辆需保持的纵向安全距离。如果当前车辆速度大于相邻车道内位于当前车辆前方的车辆的速度，则在当前车辆往相邻车道变道时，容易出现追尾现象，导致交通事故的发生；另外，如果当前车辆速度稍小于或等于相邻车道内位于当前车辆前方的车辆的速度，而当前车辆的加速度大于相邻车道内位于当前车辆前方的车辆的加速度，则也有可能出现追尾现象，因此，可在接收当前车辆的变道请求后，检测相邻车道内位于当前车辆前方的前方车辆的速度、当前车辆的速度和当前车辆的加速度，并根据相邻车道内位于当前车辆前方的前方车辆的速度、当前车辆的速度和当前车辆的加速度计算得到前车保持纵向距离，从而提高车辆的安全性，避免交通事故的发生。
需要说明的是，相邻车道内位于当前车辆前方的前方车辆的速度、当前车辆的速度和当前车辆的加速度也可以通过车载传感器进行检测，为避免冗余在此不做详细赘述。
其中，根据本发明的一个实施例，根据相邻车道内位于当前车辆前方的前方车辆的速度、当前车辆的速度和当前车辆的加速度，计算得到前车保持纵向距离，包括：采用预设的第二公式计算得到前车保持纵向距离，第二公式为：
Figure BDA0002029382180000081
其中，Sf为前车保持纵向距离；vf为前方车辆的速度；v0为当前车辆的速度；a0为当前车辆的加速度；tG为预设的车辆稳定跟车时长；Sdefault为预设的纵向安全距离。
举例而言，在当前车辆由当前车道往相邻车道进行变道时，可通过角毫米波雷达检测到前方车辆的速度vf，当前车辆的速度v0，当前车辆的加速度a0，预设的车辆稳定跟车时长tG和预设的纵向安全距离Sdefault可经过大量数据实验后进行拟定，例如预设的纵向安全距离Sdefault可为1m，从而将上述多个数据带入预设的第二公式进行计算，即可得到前车保持纵向距离。由此，通过数据的精确检测和计算，可以准确计算出前车保持纵向距离，从而有效提高车辆的安全性。
需要说明的是，为提高变道时车辆的舒适性，可对当前车辆的加速度a0预设一范围，如|a0|≤|acom|，其中，|acom|取值可为[-2,2]，预设的车辆稳定跟车时长tG和预设的纵向安全距离Sdefault可为一固定值，也可为一范围，具体根据实际情况进行设定，在此不做具体限定。另外，上述通过预设的第二公式得到前车保持纵向距离的方法仅为示例性的，不作为对本发明的限制。
S203，根据后车保持纵向距离、前车保持纵向距离和当前车辆的长度，计算得到安全区域的长度。
S204，根据安全区域的长度获取安全区域。
应当理解的是，如图4所示，假设当前车辆的长度为L，安全区域的长度为Sb，则安全区域的长度Sb可通过下述公式进行计算：
Sb＝Sf+Sr+L；
由此，即可计算得到安全区域的长度，并且该安全区域的长度对应的相邻车道的区域即为安全区域，安全区域的面积等于该安全区域的长度乘以相邻车道的宽度。通过计算变道所需最小距离，有效提高车道的利用空间，避免在变道过程中交通事故的发生，提高变道过程中车辆的安全性。
S3，若安全区域内不存在车辆，则控制当前车辆进行变道行驶。
根据本发明的一个实施例，控制当前车辆进行变道行驶，包括：根据当前车辆周围设定区域内的车辆存在情况，控制当前车辆进行变道行驶。
其中，根据本发明的一个实施例，设定区域包括：当前车道内当前车辆后方的第一设定区域、相邻车道内当前车辆后方的第二设定区域、当前车道内当前车辆前方的第三设定区域和相邻车道内当前车辆前方的第四设定区域。
可以理解的是，本发明实施例还可根据当前车辆位置对车辆周围进行划分多个设定区域，以根据设定区域内的车辆存在情况，控制车辆进行变道行驶。
例如，如图5所示，假设存在两个车道，ego car为当前车辆，根据当前车辆位置对车辆周围进行划分多个设定区域，其中，E区域为当前车道内当前车辆后方的第一设定区域，A区域为相邻车道内当前车辆后方的第二设定区域，D区域为当前车道内当前车辆前方的第三设定区域，C区域为相邻车道内当前车辆前方的第四设定区域，B区域为车辆变道的安全区域。
此外，在控制车辆进行变道行驶时，可分为调速变道的情况和不调速变道的情况，说明如下：
根据本发明的一个实施例，根据当前车辆周围设定区域内的车辆存在情况，控制当前车辆进行变道行驶，包括：判断设定区域内的车辆存在情况是否满足预设的调速变道情况；其中，调速变道情况包括：第一设定区域和第二设定区域内均存在车辆且第三设定区域和第四设定区域内均不存在车辆，第一设定区域和第二设定区域内均不存在车辆且第三设定区域和第四设定区域内均存在车辆，以及第一设定区域、第二设定区域、第三设定区域和第四设定区域内均存在车辆；若不满足，则控制当前车辆按照当前速度进行变道行驶。
应当理解的是，在控制车辆进行变道行驶之前，可预先判断是否需要改变车辆速度，以提高车辆的舒适性。本发明实施例可根据设定区域内的车辆存在情况判断是否满足预设的调速变道情况，其中，满足预设的调速变道情况有以下几种：第一设定区域和第二设定区域内均存在车辆且第三设定区域和第四设定区域内均不存在车辆；第一设定区域和第二设定区域内均不存在车辆且第三设定区域和第四设定区域内均存在车辆；以及第一设定区域、第二设定区域、第三设定区域和第四设定区域内均存在车辆。
此外，当设定区域内的车辆存在情况不满足预设的调速变道情况，并且在变道过程中，如果无其他车辆进入车辆变道的安全区域，此时可控制当前车辆按照当前速度进行变道行驶，以保证车辆变道时的安全性。
根据本发明的一个实施例，根据当前车辆周围设定区域内的车辆存在情况，控制当前车辆进行变道行驶，还包括：若满足，则判断第三设定区域和第四设定区域内是否均存在车辆；若是，则控制当前车辆按照以下三者中的最小值进行变道行驶：当前车辆的当前速度、第三设定区域内的车辆的速度和第四设定区域内的车辆的速度；若否，则控制当前车辆按照以下三者中的最大值进行变道行驶：当前车辆的当前速度、第一设定区域内的车辆的速度和第二设定区域内的车辆的速度。
应当理解的是，控制当前车辆进行变道行驶，且满足预设的调速变道情况有多种。其中，第三设定区域和第四设定区域内均存在车辆有以下两种情况：
在一个示例中，第一设定区域和第二设定区域内均不存在车辆且第三设定区域和第四设定区域内均存在车辆。如图6所示，假设第三设定区域存在车辆d，第四设定区域存在车辆c，为避免相邻车道的前车进入当前车辆变道的安全区域，且考虑当前车辆变道过程出现突发情况时能及时返回当前车道，可对车辆c和车辆d速度进行检测。
如果当前车辆速度Vego小于车辆c、d的最小值，即Vego<min(Vc，Vd)时，此时以当前速度行驶不会出现追尾现象，即车辆可以当前的车速完成变道；如果当前车辆速度Vego大于等于车辆c、d的最大值，即Vego≥max(Vc，Vd)时，此时车辆以当前速度行驶很有可能出现追尾现象，因此，可使当前车辆进行减速达到min(Vc，Vd)后，再进行变道。需要说明的是，在当前车辆减速时，可使车辆在舒适减速度范围内进行减速。由此，当前车辆在减速过程中不仅可减少相邻车道前方车辆进入安全区域的干扰，且可考虑过程中的减速度限制，以提高驾驶过程中的舒适性。
在另一个示例中，第一设定区域、第二设定区域、第三设定区域和第四设定区域内均存在车辆，如图7所示，假设第一设定区域存在车辆e，第二设定区域存在车辆a，第三设定区域存在车辆d，第四设定区域存在车辆c，考虑到后方车辆在看到当前车辆变道时，可通过减速来避免不必要的碰撞的情况的可控性，因此，该情况与第一设定区域和第二设定区域内均不存在车辆且第三设定区域和第四设定区域内均存在车辆可采取相同的策略，如果当前车辆速度Vego小于车辆c、d的最小值，此时以当前速度行驶不会出现追尾现象，即车辆可以当前的车速完成变道；如果当前车辆速度Vego大于等于车辆c、d的最大值，此时车辆以当前速度行驶很有可能出现追尾现象，因此，可使当前车辆进行减速达到min(Vc，Vd)后，再进行变道。由此，当前车辆在减速过程中不仅可减少相邻车道前方车辆进入安全区域的干扰，且可考虑过程中的减速度限制，以提高驾驶过程中的舒适性。
当根据当前车辆周围设定区域内的车辆存在情况，控制当前车辆进行变道行驶，且满足预设的调速变道情况时，对于不满足第三设定区域和第四设定区域内均存在车辆的情况说明如下：
举例而言，如图8所示，第一设定区域和第二设定区域内均存在车辆且第三设定区域和第四设定区域内均不存在车辆，假设第一设定区域存在车辆e，第二设定区域存在车辆a，为避免相邻车道的后车进入当前车辆变道的安全区域，且考虑当前车辆变道过程出现突发情况时能及时返回当前车道，可对车辆a和车辆e速度进行检测。
如果当前车辆速度Vego大于车辆a、e的最大值，即Vego>max(Va，Ve)时，此时以当前速度行驶不会出现被后车追尾的现象，即车辆可以当前的车速完成变道；如果当前车辆速度Vego小于等于车辆a、e的最大值，即Vego≤max(Va，Ve)时，此时车辆以当前速度行驶很有可能出现被后车追尾的现象，因此，可使当前车辆进行加速达到max(Va，Ve)，后，再进行变道。需要说明的是，在当前车辆加速时，可使车辆在舒适加速度范围内进行加速。由此，当前车辆在加速过程中不仅可减少相邻车道后方车辆进入安全区域的干扰，且可考虑过程中的加速度限制，以提高驾驶过程中的舒适性。
另外，上述车辆的控制方法仅考虑较为复杂的工况，在其他情况下，车辆可保持当前车速进行变道，即如果在变道过程中无其车辆进入安全区域，当前车辆保持当前车速进行变道。
综上所述，根据本发明实施例的车辆的控制方法，可接收当前车辆的变道请求，并确定当前车辆变道至相邻车道时相邻车道内的安全区域，并在安全区域内不存在车辆时，控制当前车辆进行变道行驶。由此，不仅有效提高交通的利用率，减少交通拥堵的出现，降低交通事故的发生，而且提高了车辆的燃油经济性、安全性和舒适性，并且对于电动车辆还可降低电量损耗。
根据本发明的一个实施例，上述的车辆的控制方法，还包括：若安全区域内存在车辆，则控制当前车辆保持当前车道行驶。
应当理解的是，当安全区域内存在车辆时，如果车辆此时进行变道，极易出现交通事故，因此，为避免交通交通事故的发生，提高车辆的安全性，可以控制车辆保持在当前车道行驶。
根据本发明的一个实施例，如图9所示，上述的车辆的控制方法，还包括以下步骤：
S901，在当前车辆进行变道行驶的过程中，判断安全区域内是否出现车辆，若否，执行步骤S902，若是，执行步骤S903。
S902，控制当前车辆继续进行变道行驶。
应当理解的是，如果在安全区域内未出现车辆，则说明此时变道安全，可控制当前车辆继续进行变道行驶，从而有效保证变道时车辆的安全性。
S903，控制当前车辆在变道行驶前的车道继续行驶。应当理解的是，如果在当前车辆进行变道行驶的过程中，安全区域内出现车辆，此时变道容易出现交通事故，可控制当前车辆继续在当前车道行驶，避免交通事故的发生，保证车辆变道时的安全性。
根据本发明的一个实施例，控制当前车辆在变道行驶前的车道继续行驶之后，还包括：在安全区域内的车辆驶出安全区域时，控制当前车辆继续进行变道行驶。
其中，根据本发明的一个实施例，控制当前车辆在变道行驶前的车道继续行驶，包括：控制当前车辆沿等待变道目标轨迹继续行驶，等待变道目标轨迹与变道行驶前的车道和相邻车道之间的车道线之间的距离为设定距离。
根据本发明的一个实施例，设定距离等于当前车辆的宽度的二分之一和预设的纵向安全距离的和值。
应当理解的是，在车辆进行变道时，可能会出现突发状况，如图10所示，在安全区域内突然出现车辆(如车辆a)，因此，为避免安全事故的发生，提高车辆的安全性，可预先设定一等待变道目标轨迹，且等待变道目标轨迹与变道行驶前的车道和相邻车道之间的车道线的距离可等于当前车辆的宽度的二分之一和预设的纵向安全距离的和值，并且等待相邻车道车辆驶离安全区域后，当前车辆可按照之前变道目标轨迹继续进行变道行驶。也就是说，针对变道过程中安全区域内的突发状况，为考虑变道过程的舒适性，可保持当前车辆以设定距离进行等待相邻车道车辆驶离安全区域后，再进行变道。
在本发明的一个具体实施例中，如图11所示，上述的车辆的控制方法，包括以下步骤：
S1101，接收当前车辆的变道请求。
S1102，判断安全区域是否有车辆，如果是执行步骤S1103，否则，执行步骤S1104。
S1104，判断第三设定区域和第四设定区域是否均有车辆，如果是，执行步骤S1105，否则执行步骤S1106。
S1105，控制当前车辆按照以下三者中的最小值进行变道行驶：当前车辆的当前速度、第三设定区域内的车辆的速度和第四设定区域内的车辆的速度。
S1106，判断第一设定区域和第二设定区域是否均有车辆，如果是，执行步骤S1107，否则，执行步骤S1108。
S1107，控制当前车辆按照以下三者中的最大值进行变道行驶：当前车辆的当前速度、第一设定区域内的车辆的速度和第二设定区域内的车辆的速度。
S1108，控制当前车辆按照当前速度进行变道行驶。
由此，通过对车辆周围设定区域的划分，在接收当前车辆的变道请求后，根据设定区域的车辆存在情况进行合理的变道，有效提高交通的利用率，减少交通拥堵的出现，而且还可以有效提高车辆的安全性和舒适性。
根据本发明实施例提出的车辆的控制方法，可接收当前车辆的变道请求，并确定当前车辆变道至相邻车道时相邻车道内的安全区域，并在安全区域内不存在车辆时，控制当前车辆进行变道行驶。由此，通过合理的变道不仅可以有效提高交通的利用率，减少交通拥堵的出现，而且还可以有效提高车辆的安全性和舒适性，以及车辆的燃油经济性，并且对于电动车辆，还可降低电动车辆的电量损耗。
图12是本发明实施例的车辆的控制装置的方框示意图。如图12所示，该车辆的控制装置10包括：接收模块100、确定模块200和第一控制模块300。
其中，接收模块100用于接收当前车辆的变道请求。确定模块200用于确定当前车辆变道至相邻车道时相邻车道内的安全区域。第一控制模块300用于若安全区域内不存在车辆，则控制当前车辆进行变道行驶。
根据本发明的一个实施例，上述的车辆的控制装置，还包括：第二控制模块。其中，第二控制模块用于在安全区域内存在车辆时，控制当前车辆保持当前车道行驶。
根据本发明的一个实施例，确定模块100具体用于：根据相邻车道内位于当前车辆后方的后方车辆的速度、当前车辆的速度和后方车辆的加速度，计算得到后车保持纵向距离；根据相邻车道内位于当前车辆前方的前方车辆的速度、当前车辆的速度和当前车辆的加速度，计算得到前车保持纵向距离；根据后车保持纵向距离、前车保持纵向距离和当前车辆的长度，计算得到安全区域的长度；根据安全区域的长度获取安全区域。
根据本发明的一个实施例，确定模块100具体用于：采用预设的第一公式计算得到后车保持纵向距离，第一公式为：
Figure BDA0002029382180000131
其中，Sr为后车保持纵向距离；vr为后方车辆的速度；v0为当前车辆的速度；ar为后方车辆的加速度；tB为预设的驾驶员反应时间；tG为预设的车辆稳定跟车时长。
根据本发明的一个实施例，确定模块100具体用于：采用预设的第二公式计算得到前车保持纵向距离，第二公式为：
Figure BDA0002029382180000132
其中，Sf为前车保持纵向距离；vf为前方车辆的速度；v0为当前车辆的速度；a0为当前车辆的加速度；tG为预设的车辆稳定跟车时长；Sdefault为预设的纵向安全距离。
根据本发明的一个实施例，第一控制模块300具体用于：根据当前车辆周围设定区域内的车辆存在情况，控制当前车辆进行变道行驶。
根据本发明的一个实施例，设定区域包括：当前车道内当前车辆后方的第一设定区域、相邻车道内当前车辆后方的第二设定区域、当前车道内当前车辆前方的第三设定区域和相邻车道内当前车辆前方的第四设定区域；第一控制模块300具体用于：判断设定区域内的车辆存在情况是否满足预设的调速变道情况；其中，调速变道情况包括：第一设定区域和第二设定区域内均存在车辆且第三设定区域和第四设定区域内均不存在车辆，第一设定区域和第二设定区域内均不存在车辆且第三设定区域和第四设定区域内均存在车辆，以及第一设定区域、第二设定区域、第三设定区域和第四设定区域内均存在车辆；若不满足，则控制当前车辆按照当前速度进行变道行驶。
根据本发明的一个实施例，第一控制模块300还用于：若满足，则判断第三设定区域和第四设定区域内是否均存在车辆；若是，则控制当前车辆按照以下三者中的最小值进行变道行驶：当前车辆的当前速度、第三设定区域内的车辆的速度和第四设定区域内的车辆的速度；若否，则控制当前车辆按照以下三者中的最大值进行变道行驶：当前车辆的当前速度、第一设定区域内的车辆的速度和第二设定区域内的车辆的速度。
根据本发明的一个实施例，上述的车辆的控制装置，还包括：判断模块、第三控制模块和第四控制模块。其中，判断模块用于在当前车辆进行变道行驶的过程中，判断安全区域内是否出现车辆。第三控制模块，用于在安全区域内未出现车辆时，控制当前车辆继续进行变道行驶。第四控制模块，用于在安全区域内出现车辆时，控制当前车辆在变道行驶前的车道继续行驶。
根据本发明的一个实施例，控制当前车辆在变道行驶前的车道继续行驶之后，第四控制模块，还用于：在安全区域内的车辆驶出安全区域时，控制当前车辆继续进行变道行驶。
根据本发明的一个实施例，第四控制模块具体用于：控制当前车辆沿等待变道目标轨迹继续行驶，等待变道目标轨迹与变道行驶前的车道和相邻车道之间的车道线之间的距离为设定距离。
根据本发明的一个实施例，设定距离等于当前车辆的宽度的二分之一和预设的纵向安全距离的和值。
需要说明的是，前述对车辆的控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的车辆的控制装置，此处不再赘述。
根据本发明实施例提出的车辆的控制装置，可通过接收模块接收当前车辆的变道请求，并通过确定模块确定当前车辆变道至相邻车道时相邻车道内的安全区域，并通过第一控制模块在安全区域内不存在车辆时，控制当前车辆进行变道行驶。由此，通过合理的变道不仅可以有效提高交通的利用率，减少交通拥堵的出现，而且还可以有效提高车辆的安全性和舒适性，以及车辆的燃油经济性，并且对于电动车辆，还可降低电动车辆的电量损耗。
此外，如图13所示，本发明实施例还提出了一种车辆20，该车辆20包括上述的车辆的控制装置10。
根据本发明实施例提出的车辆，可通过上述的车辆的控制装置，实现合理变道，不仅可以有效提高交通的利用率，减少交通拥堵的出现，而且还可以有效提高车辆的安全性和舒适性，以及车辆的燃油经济性，并且对于电动车辆，还可降低电动车辆的电量损耗。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种车辆的控制方法，其特征在于，包括：
接收当前车辆的变道请求；
确定所述当前车辆变道至相邻车道时所述相邻车道内的安全区域；
若所述安全区域内不存在车辆，则控制所述当前车辆进行变道行驶；其中
所述确定所述当前车辆变道至相邻车道时所述相邻车道内的安全区域，包括：
根据所述相邻车道内位于所述当前车辆后方的后方车辆的速度、所述当前车辆的速度和所述后方车辆的加速度，计算得到后车保持纵向距离；
根据所述相邻车道内位于所述当前车辆前方的前方车辆的速度、所述当前车辆的速度和所述当前车辆的加速度，计算得到前车保持纵向距离；
根据所述后车保持纵向距离、前车保持纵向距离和所述当前车辆的长度，计算得到所述安全区域的长度；
根据所述安全区域的长度获取所述安全区域，所述安全区域的面积等于所述安全区域的长度乘以所述相邻车道的宽度；
所述根据所述相邻车道内位于所述当前车辆后方的后方车辆的速度、所述当前车辆的速度和所述后方车辆的加速度，计算得到后车保持纵向距离，包括：
采用预设的第一公式计算得到所述后车保持纵向距离，所述第一公式为：
Figure FDA0002955967740000011
其中，所述Sr为所述后车保持纵向距离；
所述vr为所述后方车辆的速度；
所述v0为所述当前车辆的速度；
所述ar为所述后方车辆的加速度；
所述tB为预设的驾驶员反应时间；
所述tG为预设的车辆稳定跟车时长；
所述根据所述相邻车道内位于所述当前车辆前方的前方车辆的速度、所述当前车辆的速度和所述当前车辆的加速度，计算得到前车保持纵向距离，包括：
采用预设的第二公式计算得到所述前车保持纵向距离，所述第二公式为：
Figure FDA0002955967740000012
其中，所述Sf为所述前车保持纵向距离；
所述vf为所述前方车辆的速度；
所述v0为所述当前车辆的速度；
所述a0为所述当前车辆的加速度；
所述tG为预设的车辆稳定跟车时长；
所述Sdefault为预设的纵向安全距离。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
若所述安全区域内存在车辆，则控制所述当前车辆保持当前车道行驶。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述当前车辆进行变道行驶，包括：
根据所述当前车辆周围设定区域内的车辆存在情况，控制所述当前车辆进行变道行驶。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述设定区域包括：当前车道内所述当前车辆后方的第一设定区域、所述相邻车道内所述当前车辆后方的第二设定区域、所述当前车道内所述当前车辆前方的第三设定区域和所述相邻车道内所述当前车辆前方的第四设定区域；
所述根据所述当前车辆周围设定区域内的车辆存在情况，控制所述当前车辆进行变道行驶，包括：
判断所述设定区域内的车辆存在情况是否满足预设的调速变道情况；其中，所述调速变道情况包括：所述第一设定区域和所述第二设定区域内均存在车辆且所述第三设定区域和所述第四设定区域内均不存在车辆，所述第一设定区域和所述第二设定区域内均不存在车辆且所述第三设定区域和所述第四设定区域内均存在车辆，以及所述第一设定区域、所述第二设定区域、所述第三设定区域和所述第四设定区域内均存在车辆；
若不满足，则控制所述当前车辆按照当前速度进行变道行驶。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述当前车辆周围设定区域内的车辆存在情况，控制所述当前车辆进行变道行驶，还包括：
若满足，则判断所述第三设定区域和所述第四设定区域内是否均存在车辆；
若是，则控制所述当前车辆按照以下三者中的最小值进行变道行驶：所述当前车辆的当前速度、所述第三设定区域内的车辆的速度和所述第四设定区域内的车辆的速度；
若否，则控制所述当前车辆按照以下三者中的最大值进行变道行驶：所述当前车辆的当前速度、所述第一设定区域内的车辆的速度和所述第二设定区域内的车辆的速度。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在所述当前车辆进行变道行驶的过程中，判断所述安全区域内是否出现车辆；
若否，则控制所述当前车辆继续进行变道行驶；
若是，则控制所述当前车辆在变道行驶前的车道继续行驶。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述当前车辆在变道行驶前的车道继续行驶之后，还包括：
在所述安全区域内的车辆驶出所述安全区域时，控制所述当前车辆继续进行变道行驶。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述当前车辆在变道行驶前的车道继续行驶，包括：
控制所述当前车辆沿等待变道目标轨迹继续行驶，所述等待变道目标轨迹与所述变道行驶前的车道和所述相邻车道之间的车道线之间的距离为设定距离。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述设定距离等于所述当前车辆的宽度的二分之一和预设的纵向安全距离的和值。
10.一种车辆的控制装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收当前车辆的变道请求；
确定模块，用于确定所述当前车辆变道至相邻车道时所述相邻车道内的安全区域；其中，所述确定所述当前车辆变道至相邻车道时所述相邻车道内的安全区域，包括：
根据所述相邻车道内位于所述当前车辆后方的后方车辆的速度、所述当前车辆的速度和所述后方车辆的加速度，计算得到后车保持纵向距离；
根据所述相邻车道内位于所述当前车辆前方的前方车辆的速度、所述当前车辆的速度和所述当前车辆的加速度，计算得到前车保持纵向距离；
根据所述后车保持纵向距离、前车保持纵向距离和所述当前车辆的长度，计算得到所述安全区域的长度；
根据所述安全区域的长度获取所述安全区域，所述安全区域的面积等于所述安全区域的长度乘以所述相邻车道的宽度；
所述根据所述相邻车道内位于所述当前车辆后方的后方车辆的速度、所述当前车辆的速度和所述后方车辆的加速度，计算得到后车保持纵向距离，包括：
采用预设的第一公式计算得到所述后车保持纵向距离，所述第一公式为：
Figure FDA0002955967740000031
其中，所述Sr为所述后车保持纵向距离；
所述vr为所述后方车辆的速度；
所述v0为所述当前车辆的速度；
所述ar为所述后方车辆的加速度；
所述tB为预设的驾驶员反应时间；
所述tG为预设的车辆稳定跟车时长；
所述根据所述相邻车道内位于所述当前车辆前方的前方车辆的速度、所述当前车辆的速度和所述当前车辆的加速度，计算得到前车保持纵向距离，包括：
采用预设的第二公式计算得到所述前车保持纵向距离，所述第二公式为：
Figure FDA0002955967740000041
其中，所述Sf为所述前车保持纵向距离；
所述vf为所述前方车辆的速度；
所述v0为所述当前车辆的速度；
所述a0为所述当前车辆的加速度；
所述tG为预设的车辆稳定跟车时长；
所述Sdefault为预设的纵向安全距离；
第一控制模块，用于若所述安全区域内不存在车辆，则控制所述当前车辆进行变道行驶。
11.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求10所述的车辆的控制装置。
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