CN112606838A - 一种车辆变道防碰撞控制方法及装置 - Google Patents

一种车辆变道防碰撞控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车电子控制技术领域，尤其涉及一种车辆变道防碰撞控制方法及装置，该方法包括：在本车开启转向灯进行变道时，获取本车当前的第一速度以及第一加速度，以及本车待变换的目标车道上的第一目标车辆的第二速度以及第二加速度，第一目标车辆为本车在变换至目标车道之后，位于本车前方或后方最近的车辆；将第一速度与第二速度比较，将第一加速度与第二加速度比较，获得第一比较结果；获得本车与第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间；基于第一比较结果以及第一时间，判断本车与第一目标车辆是否发生碰撞危险；在有碰撞危险时，进行报警提示，进而在进行车辆变道时，减少对其他车辆的影响，降低由于车辆变道而引起的交通事故的发生。

Description

一种车辆变道防碰撞控制方法及装置
技术领域
本发明涉及汽车电子控制技术领域，尤其涉及一种车辆变道防碰撞控制方法及装置。
背景技术
V2X，即车与任何事物的联系，其中，主要包括：V2V车与车，V2I车与基础设施，V2P车与人，V2N车与云。具体地，车辆通过传感器，网络通信与其他周边车、人、物进行通讯交流，根据收集的信息进行分析决策的一项技术。
目前，采用V2X能够为车辆提供信息，以使车辆基于当前接收到的信息进行安全驾驶。
但是，采用V2X的车辆行驶过程中虽然能够接收到周围车辆、人、基础设施等的信息，重要的决策还是驾驶员自己决定的，如果驾驶经验没有很丰富，那么，有些决策并不能保证用户驾驶的安全性，比如在转换车道，或者在遇到盲区等等情况，无法有效进行躲避。
因此，如何利用V2X实现有效的车辆变道防碰撞是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车辆变道防碰撞控制方法及装置。
第一方面，本发明提供了一种车辆变道防碰撞控制方法，应用于本车中，包括：
在本车开启转向灯进行变道时，获取本车当前的第一速度以及第一加速度；
获取本车待变换的目标车道上的第一目标车辆的第二速度以及第二加速度，所述第一目标车辆为本车在变换至所述目标车道之后，位于本车前方或后方最近的车辆；
将所述第一速度与所述第二速度比较，将所述第一加速度与所述第二加速度比较，获得第一比较结果；
基于所述的第一速度、第一加速度、第二速度以及所述第二加速度，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间；
基于所述第一比较结果以及所述第一时间，获得本车与所述第一目标车辆是否发生碰撞危险的判断结果；
在所述判断结果表明有碰撞危险时，进行报警提示。
进一步地，所述基于所述的第一速度、第一加速度、第二速度以及所述第二加速度，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间，包括：
在所述第一目标车辆为本车前方最近的车辆时，按照如下公式，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间：
Figure BDA0002837517030000021
v1＝vA-vC
a1＝aA-aC
其中，t1为所述第一时间，vA为所述第一速度，vC为所述第二速度，aA为所述第一加速度，aC为所述第二加速度；
ΔS1为本车与所述第一目标车辆沿所述目标车道的第一距离。
进一步地，所述第一距离的计算式如下：
Figure BDA0002837517030000022
其中，SAC为本车在开始变道时与所述第一目标车辆之间的第二距离，βC为所述第一目标车辆相对于本车的相对方位角，LA为本车的车长，LC为所述第一目标车辆的车长。
进一步地，所述基于所述的第一速度、第一加速度、第二速度以及所述第二加速度，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间，包括：
在所述第一目标车辆为本车后方最近的车辆时，按照如下公式，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第二时间：
Figure BDA0002837517030000031
v2＝vA-vB
a2＝aA-aB
其中，t2为所述第二时间，vA为所述第一速度，vB为所述第三速度，aA为所述第一加速度，aB为所述第三加速度；
ΔS2为本车与所述第二目标车辆沿所述目标车道的第三距离。
进一步地，所述第三距离的计算式如下：
Figure BDA0002837517030000032
其中，SAB为本车在开始变道时与所述第二目标车辆之间的第四距离，βB为所述第二目标车辆相对于本车的相对方位角，LA为本车的车长，LB为所述第二目标车辆的车长。
进一步地，基于所述第一比较结果以及所述第一时间，获得本车与所述第一目标车辆是否发生碰撞危险的判断结果，包括：
对所述第一比较结果进行分析，在本车与所述第一目标车辆不可能发生碰撞时，获得本车与所述第一目标车辆没有碰撞危险；或者
对所述第一比较结果进行分析，在本车与所述第一目标车辆可能发生碰撞时，判断所述第一时间是否大于预设时间，所述预设时间为本车在变换至所述目标车道所花费的第三时间；
在是时，获得本车与所述第一目标车辆没有碰撞危险；
在否时，获得本车与所述第一目标车辆有碰撞危险。
进一步地，在所述第一目标车辆为本车在变换至所述目标车道之后，位于本车前方最近的车辆时，在所述基于所述第一比较结果以及所述第一时间，获得本车与所述第一目标车辆是否发生碰撞危险的判断结果之后，还包括：
在所述判断结果表明没有碰撞危险时，获取所述目标车道上的第二目标车辆的第三速度以及第三加速度，所述第二目标车辆为本车在变换至所述目标车道之后，位于本车后方最近的车辆；
将所述第一速度与第三速度比较，将所述第一加速度与所述第三加速度比较，获得第二比较结果；
基于所述第一速度、第一加速度、第三速度以及第三加速度，获得本车与所述第二目标车辆在碰撞时所花费的第二时间；
基于所述第二比较结果以及所述第二时间，获得本车与所述第二目标车辆是否存在碰撞危险的判断结果。
第二方面，本发明还提供了一种车辆变道防碰撞控制装置，包括：
本车信息获取模块，用于获取本车当前的第一速度以及第一加速度；
第一目标车辆信息获取模块，用于获取本车待变换的目标车道上的第一目标车辆的第二速度以及第二加速度，所述第一目标车辆为本车在变换至所述目标车道之后，位于本车前方或后方最近的车辆；
第一比较模块，用于将所述第一速度与所述第二速度比较，将所述第一加速度与所述第二加速度比较，获得第一比较结果；
第一时间获得模块，用于基于所述的第一速度、第一加速度、第二速度以及所述第二加速度，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间；
第一碰撞危险判断模块，用于基于所述第一比较结果以及所述第一时间，获得本车与所述第一目标车辆是否发生碰撞危险的判断结果；
报警模块，用于在所述判断结果表明有碰撞危险时，进行报警提示。
第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述的方法步骤。
第四方面，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，该程序被处理器执行时实现上述的方法步骤。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供的一种车辆变道防碰撞控制方法，应用于本车中，包括：在本车开启转向灯进行变道时，获取本车当前的第一速度以及第一加速度，获取本车待变换的目标车道上的第一目标车辆的第二速度和第二加速度，该第一目标车辆为本车在变换至目标车道之后，位于本车前方或后方最近的车辆，基于该第一速度、第一加速度、第二速度和第二加速度，获得本车与第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间；基于第一比较结果以及第一时间，获得本车与第一目标车辆是否发生碰撞危险的判断结果；在该判断结果表明有碰撞危险时，进行报警提示，进而在进行车辆变道时，减少对其他车辆的影响，也降低了由于车辆变道而引起的交通事故的发生。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明中具体实施方式的第一种场景示意图；
图2示出了本发明中变道车辆的行驶轨迹示意图；
图3示出了本发明中针对不同变道时间的变道轨迹的图示；
图4示出了本发明中针对不同变道轨迹的侧向加速度的图示；
图5示出了本发明实施例中车辆变道防碰撞控制方法的步骤流程示意图；
图6示出了本发明实施例中车辆所涉及的硬件结构示意图；
图7示出了本发明实施例中第一目标车辆为在车辆A变换到相邻的目标车道上时位于车辆A前方最近距离的车辆C的场景示意图；
图8示出了本发明实施例中第一目标车辆为在车辆A变换到相邻的目标车道上时位于车辆A后方最近距离的车辆B的场景示意图；
图9示出了本发明实施例中车辆变道防碰撞控制装置的结构示意图；
图10示出了本发明实施例中实现车辆变道防碰撞控制方法的电子设备的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明中，所采用的车辆变道防碰撞控制方法，以如下案例进行分析，如图1所示，以车辆A、车辆B、车辆C为例，以车辆A为本车，位于第一车道上，车辆B和车辆C为与第一车道相邻的目标车道上的车辆，且与本车在变道之后距离最近。
首先，需要获取车辆B以及车辆C分别与车辆A的相对方位角βB、相对方位角βC。
其中，建立以车辆A的坐标为原点(0，0)的坐标系，其中，车辆A行驶的方向为Y轴的正向，那么车辆B的坐标为(Xr，Yr)，由此得到车辆B在该坐标下的方位角计算公式如下：
Figure BDA0002837517030000071
同理，车辆C相对于车辆A的相对方位角βC也可通过上述方式获得。
在车道变换过程中与本车(车辆A)可能发生碰撞危险的相对方位角范围如下表所示：
Figure BDA0002837517030000072
以上述车辆A、车辆B以及车辆C的方案为例，在获得车辆B相对于车辆A的相对方位角为βB，车辆C相对于车辆A的相对方位角为βC之后，根据上表并结合车辆之间在垂直车道方向上的距离判断目标车道上是否存在碰撞可能。
根据经验，一般变道时间t变道为3～7秒，一般优选的是5秒，由于在变道期间，垂直车道方向上行驶距离的分量比较小，则认为沿着车道中心方向行驶的距离为本车变道过程中车辆A行驶的距离。
由于车辆A在变道行驶过程中不是沿着车道中心线行驶的，变道的侧向加速度模型可以用多项式函数来标识，因此，设侧向加速度模型为如下公式(1)
Figure BDA0002837517030000073
其中，{k1，k2，k3}为多项式系数；t0为变道初始时刻设为0；tn为变换结束时间。
车辆的侧向速度以及侧向位移，分别如公式(2)、公式(3)所示。
Figure BDA0002837517030000081
Figure BDA0002837517030000082
由此，基于该多项式的轨迹规划得到很好的模拟车辆的变道轨迹，在基于多项式的行驶轨迹预测方法，变道场景模型搭建前提如下：
1、考虑车辆变道时保持安全性和舒适性，且变道持续时间较短，一般为5s左右，在变道期间，速度变化较小，忽略变道过程中的速度变化，变道车辆以恒速行驶。
2、变道过程中，变道车辆纵向运动与横向运动相对独立。
具体如图2所示，为变道车辆的行驶轨迹。以车辆在变道初始时刻位置为原点，以平行与当前车道中心线的速度为vx，车辆垂直与车道中心线的速度为vy，其中，选择含有6个参数的五次多项式分别描述纵向和侧向轨迹，车辆变道轨迹函数可通过下面公式组(4)表示：
Figure BDA0002837517030000083
式中，p0～p5，q0～q5为多项式待求系数。
车辆在变道的初始时刻t0的状态参数为
Figure BDA0002837517030000085
分别表示车辆的纵向坐标、纵向速度、纵向加速度、侧向坐标、侧向速度和侧向加速度。变道结束时刻tn的状态参数为
Figure BDA0002837517030000084
其中，车辆在初始时刻t0的状态参数可由车载传感器获得，而在结束时刻tn的状态参数由道路条件约束以及优化函数决定。
车辆在变道初始时刻，车辆质心为坐标原点，车辆沿车道中心线运动此时应满足以下公式组(5)：
Figure BDA0002837517030000091
将联立式(4)和式(5)得到公式组(6)：
Figure BDA0002837517030000092
经过时间tn后车辆完成变道，在变道结束时刻车辆应满足车辆航向角为0，车辆沿车道中心线行驶，则式(4)应满足以下公式组(7)
Figure BDA0002837517030000093
联立式(4)和(7)可得到以下公式组(8)：
Figure BDA0002837517030000094
式中，sx(tf)＝v*tf为车辆完成变道时的纵向行驶位移；sy(tf)为车辆完成变道时的侧向行驶位移；tf为完成变道所需的时间。
联立式(4)、(6)、(8)可求得变道轨迹函数(9)
Figure BDA0002837517030000095
对该式子进行分析可知，式中，只有变道时间tf和侧向行驶位移sy(tf)是未知量，其中，侧向行驶位移sy(tf)由车辆质心与目标车道中心线的距离决定，根据道路宽度标准可以取3.75m，变道时间tf的取值将决定变道轨迹的形状，变道轨迹的形状对车辆的动力学特性(舒适性、安全性、行驶效率等)以及轨迹的可跟踪性有很大影响，取车辆变道侧向位移sy(tf)为3.75m，车速取20m/s，tf分别取4s、5s、6s。对变道轨迹函数进行分析，规划结果如图3和图4所示。
根据上述描述的情况，对本发明进行详细描述如下：
实施例一
本发明实施例一提供了一种车辆变道防碰撞控制方法，如图5所示，应用在本车中。该方法包括：
S501，在本车开启转向灯进行变道时，获取本车当前的第一速度和第一加速度。
S502，获取本车待变换的目标车道上的第一目标车辆的第二速度以及第二加速度，第一目标车辆为本车在变换至目标车道之后，位于本车前方或后方最近的车辆。
S503，将第一速度与第二速度比较，将第一加速度与第二加速度比较，获得第一比较结果。
S504，基于该第一速度、第一加速度、第二速度以及第二加速度，获得本车与第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间。
S505，基于第一比较结果以及第一时间，获得本车与第一目标车辆是否发生碰撞危险的判断结果。
S506，在判断结果表明有碰撞危险时，进行报警，以提醒驾驶员取消变道操作。
首先，对本发明所涉及的硬件设备进行描述：
本发明所涉及的车辆均设置有惯导、GPS等等定位系统，能够用于定位，且均具有V2V通信系统。该V2V通信系统均包括：无线电通信子系统，用于接收和发送V2X PC5信号；天线，用于实现视频信号的接收和发送；车载设备处理单元，用于将其接收到的数据和/或感知到的数据进行处理，该无线通信子系统与其他车辆进行信息交互。具体如图6所示。
具体地，车辆通过终端直连通信方式(PC5接口)进行信息交互，配备此终端设备的车辆会周期性广播当前车辆的行驶状态信息，包括：速度、加速度、刹车状态、车辆信号灯状态等等。
在本发明的实施方式中，下面以两个实施例分别对本发明的技术方案进行详细描述。
第一种实施例中，车辆A需要变换到相邻的目标车道上，在该目标车道上有第一目标车辆，该第一目标车辆可以是位于目标车道上在车辆A前方最近距离的车辆C，也可以是车辆A后方最近距离的车辆B。具体如图7和图8所示。
第二种实施例中，车辆A需要变换到相邻的目标车道上，在该目标车道上有第一目标车辆和第二目标车辆，其中，该第一目标车辆为位于目标车道上在车辆A前方最近距离的车辆C，该第二目标车辆为位于目标车道上在车辆A后方最近距离的车辆B。具体如图1所示。
针对第一种实施例，车辆A在变换至目标车道时，只需要考虑在该目标车道上的距离最近的前方车辆或者最近的后方车辆，即第一目标车辆。
执行S501，在本车，即车辆A开启转向灯进行变道时，获取本车当前的第一速度以及第一加速度，这些信息具体可通过车辆上的传感器进行获取。
执行S502，获取本车A待变化的目标车道上的第一目标车辆的第二速度以及第二加速度，该第一目标车辆为本车在变换至目标车道之后，位于本车前方或者后方最近的车辆。
其中，该S501与S502可以同时获得，也可以先后获得，对获取的顺序并不作限定，该第一目标车辆的第二速度和第二加速度可以通过位于该第一目标车辆上的传感器采集获得，然后，通过该车载设备发送至本车A，本车A及时接收该第一目标车辆的第二速度和第二加速度。
接着，执行S503，将第一速度与第二速度比较，将第一加速度与第二加速度进行比较，获得第一比较结果。
然后，执行S504，基于该第一速度、第一加速度、第二速度、第二加速度，获得本车与第一目标车辆发生碰撞时所花费的第一时间。
该第一时间的获取过程按照如下公式获得：
Figure BDA0002837517030000121
v1＝vA-vC
v1＝vA-vC
其中，t1为第一时间，vA为第一速度，vC为第二速度，aA为第一加速度，aC为第二加速度；ΔS1为本车与第一目标车辆沿目标车道的第一距离。
这里的第一距离按照如下公式获得：
Figure BDA0002837517030000122
其中，SAC为本车A在开始变道时与第一目标车辆之间的第二距离，βC为第一目标车辆相对于本车的相对方位角，LA为本车的车长，LC为第一目标车辆的车长。
具体地，如图7所示，以该第一目标车辆为车辆C，位于目标车道上且位于本车A前方最近的车辆为例。
在获得第一比较结果以及第一时间之后，执行S105，基于该第一比较结果以及第一时间，获得本车与第一目标车辆是否发生碰撞危险的判断结果，包括如下多种情况：
第一种情况：对第一比较结果进行分析，在本车与第一目标车辆不可能发生碰撞时，获得本车与第一目标车辆没有碰撞危险。
第二种情况：对第一比较结果进行分析，在本车与第一目标车辆可能发生碰撞时，判断第一时间是否大于预设时间，该预设时间为本车在变换至目标车道所花费的第三时间。在是时，获得本车与第一目标车辆没有碰撞危险；在否时，获得本车与第一目标车辆有碰撞危险。
具体地，在vA<vC且aA≤aC时，本车A不会和车辆C发生碰撞。
具体地，在vA<vC且aA＞aC时，本车A与车辆C可能发生碰撞，则可能发生碰撞的第一时间为t1，根据上述计算式获得该第一时间为t1。
在该第一时间t1＞预设时间t预设时，则本车A与车辆C不会发生碰撞危险，因为，在发生碰撞的时刻之前，本车A已经顺利变换到目标车道，因此，并不会有碰撞危险。
在该第一时间t1＜预设时间t预设时，则本车A与车辆C会发横碰撞危险。
在vA＞vC且aA≥aC时，本车A与车辆C可能发生碰撞，则可能发生碰撞的第一时间为t1，与上述的计算式相同。
在该第一时间t1＞预设时间t预设时，则本车A与车辆C不会发生碰撞危险。
在第一时间t1≤预设时间t预设时，则本车A与车辆C存在碰撞危险。
在vA＞vC且aA＜aC时，本车A与车辆C可能发生碰撞，则可能发生碰撞的第一时间为t1，与上述的计算式相同。
在第一时间t1不存在正实数值时，则本车A与车辆C不会发生碰撞。
在第一时间t1＞预设时间t预设时，则本车A与车辆C不存在碰撞危险；
在第一时间t1≤预设时间t预设时，则本车A与车辆C存在碰撞危险。
若该第一目标车辆为目标车道上位于本车A后方的车辆B时，如图8所示，在获得第一比较结果以及第一时间之后，执行S105，基于该第一比较结果以及第一时间，获得本车与第一目标车辆是否发生碰撞危险的判断结果，包括如下多种情况：
第一种情况：对第一比较结果进行分析，在本车与第一目标车辆不可能发生碰撞时，获得本车与第一目标车辆没有碰撞危险。
第二种情况：对第一比较结果进行分析，在本车与第一目标车辆可能发生碰撞时，判断第一时间是否大于预设时间，该预设时间为本车在变换至目标车道所花费的第三时间。
具体地，在vA＞vB且aA≥aB时，本车A与车辆B不会发生碰撞。
在vA＞vB且aA＜aB时，本车A与车辆B会发生碰撞。则继续获得本车A与车辆B发生碰撞的第二时间t2，此时，由于车辆B位于本车A的后方，则此时的第二时间的计算式如下：
Figure BDA0002837517030000141
v2＝vA-vB
a2＝aA-aB
其中，t2为第二时间，vA为第一速度，vB为第三速度，aA为第一加速度，aB为第三加速度；ΔS2为本车与所述第二目标车辆沿所述目标车道的第三距离。
其中，该第三距离的计算式如下：
Figure BDA0002837517030000142
其中，SAB为本车在开始变道时与第二目标车辆之间的第四距离，βB为第二目标车辆相对于本车的相对方位角，LA为本车的车长，LB为第二目标车辆的车长。
因此，在获得本车A与车辆B发生碰撞的第二时间t2之后，具体再进行分析：
若第二时间t2＞预设时间t预设，虽然本车A与车辆B存在碰撞的可能性，但是由于本车A是在变道之后的一段时间(t2-t预设)才会碰撞，因此，该车辆B有足够的反应时间，因此，认为这种情况属于没有碰撞危险。
若变道时间t变道＜第二时间t2＜预设时间t预设，本车A与车辆B存在碰撞危险，而且，本车A在完成变道之后所发生的碰撞，需要车辆B及时注意的情况。
若第二时间t2≤变道时间t变道，此时，本车A与车辆B存在碰撞危险，由于是在变道过程中发生碰撞，因此需要本车A及时注意。
若vA＜vB且aA＜aB时，则本车A与车辆B存在碰撞危险，获得本车A与车辆B发生碰撞的第二时间t2之后，再继续进行分析：
若第二时间t2＞预设时间t预设，则本车A与车辆B虽然有碰撞的可能性，但是车辆B有足够的反应时间，因此，可以认为是没有碰撞危险。
若变道时间t变道＜第二时间t2＜预设时间t预设，则本车A与车辆B存在碰撞危险，由于是车辆A在变道之后发生的碰撞，因此，需要车辆B及时注意的情况。
若第二时间t2≤变道时间t变道，则本车A与车辆B存在碰撞危险，而且是在变道过程中发生的，因此，需要本车A及时注意的情况。
若vA＜vB且aA＞aB时，本车A与车辆B存在碰撞危险，在获得本车A与车辆B发生碰撞的第二时间t2之后，再继续进行分析：
在第二时间t2不存在正实数值时，则两车不会发生碰撞。
在变道时间t变道＜第二时间t2≤预设时间t预设时，本车A与车辆B存在碰撞危险，由于本车A在变道之后发生的碰撞，则是需要车辆B及时注意的情况。
在第二时间t2≤变道时间t变道时，本车A与车辆B存在碰撞危险，由于本车A是在变道过程中可能发生的碰撞，因此，需要本车A及时注意的情况。
上述是分别对该第一目标车辆为本车在变换至目标车道之后，位于本车前方最近的车辆，以及第一目标车辆为本车在变换至目标车道之后，位于本车后方最近的车辆进行的分析。
按照第二种实施例，在本车变换至目标车道之后，在该目标车道上存在位于本车A前方的第一目标车辆，车辆C，也存在位于本车A后方的第二目标车辆B。
在获得本车与第一目标车辆，即本车A与车辆C是否发生碰撞危险的判断结果之后，还包括：
在判断结果表明没有碰撞危险时，即判断结果表明本车A与车辆C没有发生碰撞危险时，对该第二目标车辆，即车辆B进行分析，获得车辆B是否有与本车A发生碰撞的可能。
若本车A与车辆B没有碰撞危险时，本车A可以执行变道的操作。
若本车A与车辆B还是有碰撞危险时，执行S106。
S506，在该判断结果表面有碰撞危险时，进行报警提示。
该报警提示具体可以是提醒本车A取消变道操作，或者是向车辆B发送该报警信息，以提醒车辆B进行减速，避免发生碰撞。
上述在判断结果表面有碰撞危险时，若需要本车A及时注意的情况，则在本车A处进行报警提示，若需要车辆B及时注意的情况，则可以通过本车A向车辆B发送该报警提示。在此就不再详细赘述了。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供的一种车辆变道防碰撞控制方法，应用于本车中，包括：在本车开启转向灯进行变道时，获取本车当前的第一速度以及第一加速度，获取本车待变换的目标车道上的第一目标车辆的第二速度和第二加速度，该第一目标车辆为本车在变换至目标车道之后，位于本车前方或后方最近的车辆，基于该第一速度、第一加速度、第二速度和第二加速度，获得本车与第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间；基于第一比较结果以及第一时间，获得本车与第一目标车辆是否发生碰撞危险的判断结果；在该判断结果表明有碰撞危险时，进行报警提示，进而在进行车辆变道时，减少对其他车辆的影响，也降低了由于车辆变道而引起的交通事故的发生。
实施例二
基于相同的发明构思，本发明实施例二提供了一种车辆变道防碰撞控制装置，如图9所示，包括：
本车信息获取模块901，用于获取本车当前的第一速度以及第一加速度；
第一目标车辆信息获取模块902，用于获取本车待变换的目标车道上的第一目标车辆的第二速度以及第二加速度，所述第一目标车辆为本车在变换至所述目标车道之后，位于本车前方或后方最近的车辆；
第一比较模块903，用于将所述第一速度与所述第二速度比较，将所述第一加速度与所述第二加速度比较，获得第一比较结果；
第一时间获得模块904，用于基于所述的第一速度、第一加速度、第二速度以及所述第二加速度，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间；
碰撞危险判断模块905，用于基于所述第一比较结果以及所述第一时间，获得本车与所述第一目标车辆是否发生碰撞危险的判断结果；
报警模块906，用于在所述判断结果表明有碰撞危险时，进行报警提示。
在一种可选的实施方式中，所述第一时间获得模块904，用于在所述第一目标车辆为本车前方最近的车辆时，按照如下公式，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间：
Figure BDA0002837517030000171
v1＝vA-vC
a1＝aA-aC
其中，t1为所述第一时间，vA为所述第一速度，vC为所述第二速度，aA为所述第一加速度，aC为所述第二加速度；
ΔS1为本车与所述第一目标车辆沿所述目标车道的第一距离。
在一种可选的实施方式中，所述第一距离的计算式如下：
Figure BDA0002837517030000172
其中，SAC为本车在开始变道时与所述第一目标车辆之间的第二距离，βC为所述第一目标车辆相对于本车的相对方位角，LA为本车的车长，LC为所述第一目标车辆的车长。
在一种可选的实施方式中，所述第一时间获得模块904，用于在所述第一目标车辆为本车后方最近的车辆时，按照如下公式，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第二时间：
Figure BDA0002837517030000181
v2＝vA-vB
a2＝aA-aB
其中，t2为所述第二时间，vA为所述第一速度，vB为所述第三速度，aA为所述第一加速度，aB为所述第三加速度；
ΔS2为本车与所述第二目标车辆沿所述目标车道的第三距离。
在一种可选的实施方式中，所述第三距离的计算式如下：
Figure BDA0002837517030000182
其中，SAB为本车在开始变道时与所述第二目标车辆之间的第四距离，βB为所述第二目标车辆相对于本车的相对方位角，LA为本车的车长，LB为所述第二目标车辆的车长。
在一种可选的实施方式中，所述碰撞危险判断模块905，包括：
没有碰撞危险单元，用于对所述第一比较结果进行分析，在本车与所述第一目标车辆不可能发生碰撞时，获得本车与所述第一目标车辆没有碰撞危险；
有碰撞危险单元，用于对所述第一比较结果进行分析，在本车与所述第一目标车辆可能发生碰撞时，判断所述第一时间是否大于预设时间，所述预设时间为本车在变换至所述目标车道所花费的第三时间；在是时，获得本车与所述第一目标车辆没有碰撞危险；在否时，获得本车与所述第一目标车辆有碰撞危险。
在一种可选的实施方式中，在所述第一目标车辆为本车在变换至所述目标车道之后，位于本车前方最近的车辆时，还包括：
第二目标车辆信息获取模块，用于还包括：在所述判断结果表明没有碰撞危险时，获取所述目标车道上的第二目标车辆的第三速度以及第三加速度，所述第二目标车辆为本车在变换至所述目标车道之后，位于本车后方最近的车辆；
第二比较模块，用于将所述第一速度与第三速度比较，将所述第一加速度与所述第三加速度比较，获得第二比较结果；
第二时间获得模块，用于基于所述第一速度、第一加速度、第三速度以及第三加速度，获得本车与所述第二目标车辆在碰撞时所花费的第二时间；
第二碰撞危险判断模块，用于基于所述第二比较结果以及所述第二时间，获得本车与所述第二目标车辆是否存在碰撞危险的判断结果。
实施例三
基于相同的发明构思，本发明实施例三提供一种电子设备，如图10所示，包括存储器1004、处理器1002及存储在存储器1004上并可在处理器1002上运行的计算机程序，所述处理器1002执行所述程序时实现上述车辆变道防碰撞控制方法的步骤。
其中，在图10中，总线架构(用总线1000来代表)，总线1000可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线1000将包括由处理器1002代表的一个或多个处理器和存储器1004代表的存储器的各种电路链接在一起。总线1000还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口1006在总线1000和接收器1001和发送器1003之间提供接口。接收器1001和发送器1003可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器1002负责管理总线1000和通常的处理，而存储器1004可以被用于存储处理器1002在执行操作时所使用的数据。
实施例四
基于相同的发明构思，本发明实施例四提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述车辆变道防碰撞控制方法的步骤。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，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。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的车辆变道防碰撞控制装置、电子设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种车辆变道防碰撞控制方法，应用于本车中，其特征在于，包括：
在本车开启转向灯进行变道时，获取本车当前的第一速度以及第一加速度；
获取本车待变换的目标车道上的第一目标车辆的第二速度以及第二加速度，所述第一目标车辆为本车在变换至所述目标车道之后，位于本车前方或后方最近的车辆；
将所述第一速度与所述第二速度比较，将所述第一加速度与所述第二加速度比较，获得第一比较结果；
基于所述的第一速度、第一加速度、第二速度以及所述第二加速度，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间；
基于所述第一比较结果以及所述第一时间，获得本车与所述第一目标车辆是否发生碰撞危险的判断结果；
在所述判断结果表明有碰撞危险时，进行报警提示。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述的第一速度、第一加速度、第二速度以及所述第二加速度，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间，包括：
在所述第一目标车辆为本车前方最近的车辆时，按照如下公式，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间：
Figure FDA0002837517020000011
v1＝vA-vC
a1＝aA-aC
其中，t1为所述第一时间，vA为所述第一速度，vC为所述第二速度，aA为所述第一加速度，aC为所述第二加速度；
ΔS1为本车与所述第一目标车辆沿所述目标车道的第一距离。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一距离的计算式如下：
Figure FDA0002837517020000021
其中，SAC为本车在开始变道时与所述第一目标车辆之间的第二距离，βC为所述第一目标车辆相对于本车的相对方位角，LA为本车的车长，LC为所述第一目标车辆的车长。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述的第一速度、第一加速度、第二速度以及所述第二加速度，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间，包括：
在所述第一目标车辆为本车后方最近的车辆时，按照如下公式，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第二时间：
Figure FDA0002837517020000022
v2＝vA-vB
a2＝aA-aB
其中，t2为所述第二时间，vA为所述第一速度，vB为所述第三速度，aA为所述第一加速度，aB为所述第三加速度；
ΔS2为本车与所述第二目标车辆沿所述目标车道的第三距离。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第三距离的计算式如下：
Figure FDA0002837517020000023
其中，SAB为本车在开始变道时与所述第二目标车辆之间的第四距离，βB为所述第二目标车辆相对于本车的相对方位角，LA为本车的车长，LB为所述第二目标车辆的车长。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一比较结果以及所述第一时间，获得本车与所述第一目标车辆是否发生碰撞危险的判断结果，包括：
对所述第一比较结果进行分析，在本车与所述第一目标车辆不可能发生碰撞时，获得本车与所述第一目标车辆没有碰撞危险；或者
对所述第一比较结果进行分析，在本车与所述第一目标车辆可能发生碰撞时，判断所述第一时间是否大于预设时间，所述预设时间为本车在变换至所述目标车道所花费的第三时间；
在是时，获得本车与所述第一目标车辆没有碰撞危险；
在否时，获得本车与所述第一目标车辆有碰撞危险。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一目标车辆为本车在变换至所述目标车道之后，位于本车前方最近的车辆时，在所述基于所述第一比较结果以及所述第一时间，获得本车与所述第一目标车辆是否发生碰撞危险的判断结果之后，还包括：
在所述判断结果表明没有碰撞危险时，获取所述目标车道上的第二目标车辆的第三速度以及第三加速度，所述第二目标车辆为本车在变换至所述目标车道之后，位于本车后方最近的车辆；
将所述第一速度与第三速度比较，将所述第一加速度与所述第三加速度比较，获得第二比较结果；
基于所述第一速度、第一加速度、第三速度以及第三加速度，获得本车与所述第二目标车辆在碰撞时所花费的第二时间；
基于所述第二比较结果以及所述第二时间，获得本车与所述第二目标车辆是否存在碰撞危险的判断结果。
8.一种车辆变道防碰撞控制装置，其特征在于，包括：
本车信息获取模块，用于获取本车当前的第一速度以及第一加速度；
第一目标车辆信息获取模块，用于获取本车待变换的目标车道上的第一目标车辆的第二速度以及第二加速度，所述第一目标车辆为本车在变换至所述目标车道之后，位于本车前方或后方最近的车辆；
第一比较模块，用于将所述第一速度与所述第二速度比较，将所述第一加速度与所述第二加速度比较，获得第一比较结果；
第一时间获得模块，用于基于所述的第一速度、第一加速度、第二速度以及所述第二加速度，获得本车与所述第一目标车辆在碰撞时所花费的第一时间；
第一碰撞危险判断模块，用于基于所述第一比较结果以及所述第一时间，获得本车与所述第一目标车辆是否发生碰撞危险的判断结果；
报警模块，用于在所述判断结果表明有碰撞危险时，进行报警提示。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一所述的方法步骤。
10.一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，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法步骤。
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