CN113631452B - 一种变道区域获取方法以及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了智能车领域的一种变道区域获取方法以及装置，用于准确快速地获取车辆可用的变道区域，提高车辆的变道成功率和安全性。该方法包括：获取参考变道时长，参考变道时长为自车从当前位置变道行驶至相邻车道所需的时长，即自车变道至相邻车道中所需的时长；获取相邻车道内的环境信息；根据环境信息和参考变道时长从相邻车道中获取至少一个第一变道区域，第一变道区域为所述相邻车道上满足自车变道的区域。

Description

一种变道区域获取方法以及装置

技术领域

本申请涉及智能车领域，尤其涉及一种变道区域获取方法以及装置。

背景技术

随着自动驾驶功能的日益成熟普及，人们的出行也越来越方便，为了追求更高更合理的驾驶速度，并进一步减轻驾驶员的驾驶压力，需要车辆能够在适当的时机去执行自动变道功能，从而在更合理的车道上行驶。

通常，由于道路上的交通状况十分复杂，盲目的变道往往会造成严重的交通事故，因此，如何更安全更高效地进行变道，成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种变道区域获取方法以及装置，用于准确快速地获取车辆可用的变道区域，提高车辆的变道成功率和安全性。

第一方面，本申请提供一种变道区域获取方法，包括：根获取参考变道时长，参考变道时长为自车从当前位置变道行驶至相邻车道所需的时长，即自车变道至相邻车道中所需的时长；获取相邻车道内的环境信息，该环境信息包括该相邻车道中的车辆、行人或者警示牌等动态或者静态的物体的信息；根据环境信息和参考变道时长获取所述相邻车道上的至少一个第一变道区域，所述第一变道区域为所述相邻车道上满足所述自车变道的区域，可以理解为该至少一个第一变道区域包括当自车从当前位置变道行驶至相邻车道时自车在相邻车道上的区域。

因此，本申请实施方式中，首先计算出自车变道所需的时长，即参考变道时长，并获取相邻车道中的环境信息，该环境信息包括了相邻车道中的各种障碍物，如行人、车辆或者路牌等信息，然后根据该环境信息和参考变道时长规划出相邻车道中可用的区域，即不存在障碍物的区域，并将该区域作为变道区域，该变道区域即包括自车变道后在相邻车道中的位置。因此本申请实施方式中，通过自车变道所需的时长来确定相邻车道中可用的区域，从而得到更有效的变道区域，提高自车变道的成功率和安全性。

在一种可能的实施方式中，根据环境信息和参考变道时长从相邻车道中获取至少一个第一变道区域，具体可以包括：根据环境信息和参考变道时长获取相邻车道中的至少一个交通参与者在相邻车道中的预测位置，然后根据该预测位置从相邻车道中获取至少一个第一变道区域。

因此，本申请实施方式中，首先计算出自车变道所需的时长，然后预测经过该时长后车道内存在的障碍物的位置，并根据该位置规划出相邻车道中可用的区域，即不存在障碍物的区域，并将该区域作为变道区域，从而得到准确可用的变道区域。

在一种可能的实施方式中，在从相邻车道中获取第一变道区域之后，上述方法还可以包括：获取与至少一个第一变道区域相邻的至少一个交通参与者的信息；确定至少一个交通参与者占用至少一个第一变道区域的概率；根据概率从至少一个第一变道区域中筛选出至少一个第二变道区域。

本申请实施方式中，可以检测变道区域相邻的障碍物的信息，确定变道区域被占用的概率，然后根据该概率筛选出可用的变道区域。例如，可以筛选出被占用概率低于预设概率的变道区域，得到一个或者多个可用变道区域，或者，根据被占用概率，调整第一变道区域的大小或者范围，得到新的第二变道区域。因此，本申请实施方式中，通过变道区域被占用的概率来筛选可用变道区域，提高自车变道的成功率和安全性。

在一种可能的实施方式中，在根据概率从至少一个第一变道区域中筛选出至少一个第二变道区域之后，上述方法还可以包括：根据至少一个交通参与者的速度或者加速度，对至少一个第二变道区域的大小进行调整，得到更新后的至少一个第二变道区域。

因此，本申请实施方式中，可以根据障碍物的速度和加速度，对可用变道区域进行调整，使可用变道区域可以随着障碍物的速度或者加速度来适应性地调整，可以适应各种速度变化或者加速度变化等场景，从而使得到的可用变道区域的有效性更高，提高自车的变道成功率。

在一种可能的实施方式中，上述提及的对第二变道区域的大小进行调整，可以包括：根据至少一个交通参与者的速度或者加速度、相邻车道对应的速度范围、自车的速度或自车的最大加速度中的一项或者多项，计算若自车行驶至每个区域后自车与相邻车辆的安全距离，该相邻车道对应的速度范围为在该相邻车道内行驶的车辆的速度的范围，该自车的最大加速度为自车的加速度的最大值；根据安全距离，对至少一个第二变道区域的大小进行调整，得到更新后的至少一个第二变道区域。

因此，本申请实施方式中，可以根据安全距离对可用变道区域的大小进行调整，从而使自车变道行驶至更新后的可用变道区域时，自车与相邻车辆的安全距离大于预设距离，提高自车的行车安全性。

在一种可能的实施方式中，上述的至少一个交通参与者中的任意一个交通参与者的信息中包括以下一项或者多项：转向灯标识信息、交通参与者相对于相邻车道线的横向距离、相邻车道线的信息(实线或者虚线等信息)或交通参与者的横向速度，转向灯标识信息用于标识交通参与者是否开启转向灯，相邻车道线是相邻车道中靠近交通参与者的车道线，交通参与者的横向速度是交通参与者相对于车道线的速度。

因此，本申请实施方式中，在计算变道区域是否被障碍物占用时，可以参考障碍物的转向灯、横向速度、车道线(如实线或者虚线)等信息来判断变道区域被占用的概率，从而来调整或者筛选变道区域，提高最终得到的变道区域的有效性，提高自车的变道成功率。

在一种可能的实施方式中，若存在多个第二变道区域，则上述方法还可以包括：根据多个第二变道区域中每个第二变道区域的大小、与每个第二变道区域相邻的车辆的速度、每个第二变道区域与自车的距离或每个第二变道区域相对于自车的方向中的一项或者多项，对每个第二变道区域进行评价，得到每个第二变道区域的评价值；根据每个第二变道区域的评价值从多个第二变道区域中选择一个区域作为目标变道区域，并控制自车从当前位置变道行驶至目标变道区域。

因此，在本申请方式中，在得到可用程度较高的可用变道区域之后，还可以基于变道区域的大小、与之相邻的车辆的车速、与自车的距离或者相对于自车的方向等来对每个可用变道区域进行评价，从而筛选出最优的变道区域作为最终的目标变道区域，并控制自车向目标变道区域行驶，从而可以从自车的安全度、变道成功率以及用户体验度等多方面筛选出更优更适合场景的变道区域，提高用户体验。

在一种可能的实施方式中，前述至少一个交通参与者包括与至少一个第一变道区域相邻的车辆。因此，本申请实施方式中，主要考虑的障碍物可以是与变道区域相邻的车辆，从而降低自车与其他车辆产生碰撞的可能性，提高自车行车安全性。

在一种可能的实施方式中，上述的从相邻车道中获取至少一个第一变道区域，可以包括：根据至少一个障碍物的信息、参考变道时长以及速度限制信息从相邻车道中获取至少一个第一车道区域，该速度限制信息可以包括在相邻车道中行驶时的最高速度和最低速度，例如，该速度限制信息包括自车的最高速度、最低速度或者相邻车道对应的最高速度或者最低速度中的一项或者多项。

因此，本申请实施方式中，可以结合环境或者自车的速度限制范围，来确定与速度限制匹配的变道区域，从而使自车变道时的车速处于安全的范围内，提高自车行车安全性。

在一种可能的实施方式中，获取参考变道时长，包括：根据自车的速度和所述自车与相邻车道中预设位置之间的距离获取参考变道时长。

因此，本申请实施方式中，可以基于自车的速度和与相邻车道之间的距离来计算得到变道所需的参考变道时长，相比于使用固定时长，本申请可以灵活地适应更多的场景，泛化能力强。

在一种可能的实施方式中，所述预设位置包括所述相邻车道的中心线或者相邻车道上的车道线中的至少一种。因此，本申请实施方式中，在计算参考变道时长时，可以考虑自车和相邻车道的中心线或者车道线之间的距离，从而灵活适应更多的场景。

在一种可能的实施方式中，上述的根据自车与相邻车道之间的距离获取参考变道时长，可以包括：根据自车的速度、相邻车道的路况信息以及自车与相邻车道之间的距离，获取参考变道时长，路况信息包括以下一项或者多项：自车从当前位置变道行驶至相邻车道时的路径中的路面坡度、相邻车道的路面材质、最高速度、最低速度或者横风等。

因此，在本申请实施方式中，在计算参考变道时长时，充分考虑了环境信息，从而使计算出的参考变道时长与环境更匹配，可以提高自车的行车安全性，以及提高用户的乘坐体验。

在一种可能的实施方式中，上述方法还可以包括：在自车的显示界面中，显示至少一个第二变道区域。因此，在本申请实施方式中，还可以在显示界面中显示变道区域，使用户可以实时获知自车的行车情况，提高用户体验。

在一种可能的实施方式中，若存在多个第二变道区域，上述方法还可以包括：还可以在显示界面中显示多个第二变道区域，然后由用户来选择其中一个第二变道区域作为目标变道区域，从而使用户也可以掌控自车的行车路径，还可以根据实际环境选择出符合用户需求的区域，提高用户体验。

在一种可能的实施方式中，上述方法还可以包括：在自车的显示界面中，还显示前述的障碍物，如交通参与者等障碍物的位置、大小或者形状等信息。以使用户可以通过显示界面中显示的障碍物，获知障碍物相对于自车的位置或者形状大小等信息，提高用户体验。

第二方面，本申请提供一种变道区域获取装置，该装置包括：

参考变道时长获取模块，用于根据自车的速度和自车与相邻车道之间的距离获取参考变道时长，参考变道时长为自车从当前位置变道行驶至相邻车道所需的时长；

获取模块，用于获取相邻车道内的环境信息；

变道区域规划模块，用于根据环境信息和参考变道时长所述相邻车道上的至少一个第一变道区域，该至少一个第一变道区域包括当自车从当前位置变道行驶至相邻车道时自车在相邻车道中的区域。

在一种可能的实施方式中，获取模块，还用于在变道区域规划模块从相邻车道中获取至少一个第一变道区域之后，获取与至少一个第一变道区域相邻的至少一个交通参与者的信息；

预测模块，用于确定至少一个交通参与者占用至少一个第一变道区域的概率；

变道区域规划模块，还用于根据概率从至少一个第一变道区域中筛选出至少一个第二变道区域。

在一种可能的实施方式中，变道区域规划模块，还用于在根据概率从至少一个第一变道区域中筛选出至少一个第二变道区域之后，根据至少一个交通参与者的速度或者加速度，对至少一个第二变道区域的大小进行调整，得到更新后的至少一个第二变道区域。

在一种可能的实施方式中，变道区域规划模块，具体用于：根据至少一个交通参与者的速度或者加速度、相邻车道对应的速度范围、自车的速度或自车的最大加速度中的一项或者多项，计算若自车变道行驶至每个区域后自车与相邻车辆的安全距离，该相邻车道对应的速度范围为在该相邻车道内行驶的车辆的速度的范围，该自车的最大加速度为自车的加速度的最大值；根据安全距离，对至少一个第二变道区域的大小进行调整，得到更新后的至少一个第二变道区域。

在一种可能的实施方式中，至少一个交通参与者中的任意一个交通参与者的信息中包括以下一项或者多项：转向灯标识信息、交通参与者相对于相邻车道线的横向距离、相邻车道线的信息或交通参与者的横向速度，转向灯标识信息用于标识交通参与者是否开启转向灯，相邻车道线是相邻车道中靠近交通参与者的车道线，交通参与者的横向速度是交通参与者相对于相邻车道线的速度。

在一种可能的实施方式中，若存在多个第二变道区域，则变道区域规划模块，还用于：根据多个第二变道区域中每个第二变道区域的大小、与每个第二变道区域相邻的车辆的速度、每个第二变道区域与自车的距离或每个第二变道区域相对于自车的方向中的一项或者多项，对每个第二变道区域进行评价，得到每个第二变道区域的评价值；根据每个第二变道区域的评价值从多个第二变道区域中选择一个区域作为目标变道区域，并控制自车向目标变道区域行驶。

在一种可能的实施方式中，至少一个交通参与者包括与至少一个第一变道区域相邻的车辆。

在一种可能的实施方式中，变道区域规划模块，还用于根据至少一个障碍物的信息、参考变道时长以及速度限制信息从相邻车道中获取至少一个第一变道区域，速度限制信息包括自车的最高速度、最低速度或者相邻车道对应的最高速度或者最低速度中的一项或者多项。

在一种可能的实施方式中，所述参考变道时长获取模块，具体用于根据自车的速度和所述自车与相邻车道中预设位置之间的距离获取参考变道时长。

在一种可能的实施方式中，所述预设位置包括所述相邻车道的中心线或者相邻车道上车道线中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，参考变道时长获取模块，具体用于根据自车的速度、相邻车道的路况信息以及自车与相邻车道之间的距离，获取参考变道时长，路况信息包括以下一项或者多项：相邻车道的路面坡度、路面材质、相邻车道对应的最高速度或最低速度。

在一种可能的实施方式中，装置还包括：显示模块，用于在自车的显示界面中，显示至少一个第二变道区域。

在一种可能的实施方式中，显示模块，还用于：获取针对显示界面的输入数据；根据输入数据从至少一个第二变道区域中选择其中一个作为目标变道区域，并控制自车从当前位置变道行驶至目标变道区域。

在一种可能的实施方式中，显示模块，还用于在自车的显示界面中，还显示至前述的交通参与者的信息，如车辆、行人或者警示牌等障碍物的位置、大小或者形状等信息。

第三方面，本申请实施例提供了一种变道区域获取装置，该变道区域获取装置也可以称为数字处理芯片或者芯片，芯片包括处理单元和通信接口，处理单元通过通信接口获取程序指令，程序指令被处理单元执行，处理单元用于执行如上述第一方面或第一方面任一可选实施方式中与处理相关的功能。

第四方面，本申请提供一种电子设备，应用于车辆，该电子设备包括显示屏、存储器、一个或多个处理器，该存储器中存储有应用程序的图形用户界面的代码，该一个或多个处理器用于执行存储在该存储器中的该图形用户界面(GUI)的代码，以在该显示屏中显示该图形用户界面，其特征在于，该图形用户界面包括：

在该显示屏中显示至少一个第一变道区域，该至少一个第一变道区域是根据环境信息和参考变道时长确定的区域，该参考变道时长为自车从当前位置变道至该相邻车道所需的时长，该第一变道区域为该相邻车道上满足该自车变道的区域。

在一种可能的实施方式中，该图形用户界面还包括：在该显示屏中显示该相邻车道内的该环境信息中包括的交通参与者的信息。

在一种可能的实施方式中，该图形用户界面还包括：在该显示屏中显示至少一个第二变道区域的信息，该至少一个第二变道区域是根据概率从该至少一个第一变道区域中筛选得到，该概率为至少一个交通参与者占用该至少一个第一变道区域的概率，该至少一个交通参与者与该至少一个变道区域相邻。

在一种可能的实施方式中，该图形用户界面还包括：在该显示屏中显示该至少一个交通参与者的信息。

在一种可能的实施方式中，该图形用户界面还包括：响应于针对该至少一个第二变道区域的操作，以及从该至少一个变道区域中确定其中一个区域作为目标变道区域，在该显示屏中显示该目标变道区域，该目标变道区域为该自车从当前车道变道行驶至该相邻车道后该自车所在的区域。

在一种可能的实施方式中，该电子设备中的该显示屏包括触摸屏、仪表盘或者抬头显示HUD中的至少一种。

可选地，该电子设备中的至少一个处理器还可以用于执行如前述第一方面或第一方面任一可选实施方式中的方法步骤，并结合显示屏显示可现实的界面，如变道区域、交通参与者的信息等。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第一方面任一可选实施方式中的方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第一方面任一可选实施方式中的方法。

第七方面，本申请实施例提供了一种车辆，该车辆中包括处理器，该处理器可以用于执行上述第一方面或第一方面任一可选实施方式中的方法。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图；

图2为本申请提供的一种车辆变道的流程示意图；

图3A为本申请提供的一种车辆变道的场景示意图；

图3B为本申请提供的另一种车辆变道的场景示意图；

图4A为本申请提供的另一种车辆变道的场景示意图；

图4B为本申请提供的另一种车辆变道的场景示意图；

图4C为本申请提供的另一种车辆变道的场景示意图；

图5为本申请提供的另一种车辆变道的场景示意图；

图6为本申请提供的一种变道区域获取方法的流程示意图；

图7为本申请提供的一种计算参考变道时长的方式示意图；

图8为本申请提供的一种障碍物的示意图；

图9A为本申请提供的另一种障碍物的示意图；

图9B为本申请提供的另一种障碍物的示意图；

图10为本申请提供的一种获取变道区域的方式的示意图；

图11为本申请提供的另一种障碍物的示意图；

图12A为本申请提供的另一种障碍物的示意图；

图12B为本申请提供的另一种获取变道区域的方式的示意图；

图13A为本申请提供的一种调整变道区域的方式的示意图；

图13B为本申请提供的另一种调整变道区域的方式的示意图；

图14为本申请提供的一种选择变道区域的方式的示意图；

图15A为本申请提供的另一种障碍物的示意图；

图15B为本申请提供的另一种障碍物的示意图；

图15C为本申请提供的另一种障碍物的示意图；

图16为本申请提供的另一种障碍物的示意图；

图17为本申请提供的另一种障碍物的示意图；

图18为本申请提供的另一种获取变道区域的方式的示意图；

图19A为本申请提供的一种变道区域的显示方式的示意图；

图19B为本申请提供的另一种变道区域的显示方式的示意图；

图19C为本申请提供的另一种变道区域的显示方式的示意图；

图20为本申请提供的另一种变道区域的显示方式的示意图；

图21A为本申请提供的另一种车辆变道的场景示意图；

图21B为本申请提供的一种规划变道的行车路径示意图；

图21C为本申请提供的另一种规划变道的行车路径示意图；

图22为本申请提供的一种变道区域获取装置的结构示意图；

图23为本申请提供的另一种变道区域获取装置的结构示意图；

图24为本申请提供的一种芯片的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供的变道区域获取方法可以应用于各种规划路径的场景。示例性地，本申请可以应用于为车辆选择变道区域的场景，或者，本申请提供的变道区域获取方法可以由车辆来执行。此外，本申请也可以应用于对各类机器人进行路径规划的场景，例如货运机器人、探测机器人、扫地机器人或其他类型的机器人，此处以货运机器人为例对应用场景作进一步描述，当货运机器人在进行运输时，需要为货运机器人规划路径，在货运机器人移动时，可能需要变换车道，通过本申请提供的变道区域获取方法，可以准确安全地获取有效的变道区域，使货运机器人可以从当前位置变道行驶至变道区域中，从而安全稳定地完成运输。

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。本领域普通技术人员可知，随着技术的发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

首先，为了便于理解本方案，本申请实施例中首先结合图1对本申请提供的车辆的结构进行介绍，请先参阅图1，图1为本申请实施例提供的车辆的一种结构示意图，车辆100可以配置为自动驾驶模式。例如，车辆100可以在处于自动驾驶模式中的同时控制自身，并且可通过人为操作来确定车辆及其周边环境的当前状态，确定周边环境中的是否存在障碍物，基于障碍物的信息来控制车辆100。在车辆100处于自动驾驶模式中时，也可以将车辆100置为在没有和人交互的情况下操作。

车辆100可包括各种子系统，例如行进系统102、传感器系统104、控制系统106、一个或多个外围设备108以及电源110、计算机系统112和用户接口116。可选地，车辆100可包括更多或更少的子系统，并且每个子系统可包括多个部件。另外，车辆100的每个子系统和部件可以通过有线或者无线互连。

行进系统102可包括为车辆100提供动力运动的组件。在一个实施例中，行进系统102可包括引擎118、能量源119、传动装置120和车轮/轮胎121。

其中，引擎118可以是内燃引擎、电动机、空气压缩引擎或其他类型的引擎组合，例如，汽油发动机和电动机组成的混动引擎，内燃引擎和空气压缩引擎组成的混动引擎。引擎118将能量源119转换成机械能量。能量源119的示例包括汽油、柴油、其他基于石油的燃料、丙烷、其他基于压缩气体的燃料、乙醇、太阳能电池板、电池和其他电力来源。能量源119也可以为车辆100的其他系统提供能量。传动装置120可以将来自引擎118的机械动力传送到车轮121。传动装置120可包括变速箱、差速器和驱动轴。在一个实施例中，传动装置120还可以包括其他器件，比如离合器。其中，驱动轴可包括可耦合到一个或多个车轮121的一个或多个轴。

传感器系统104可包括感测关于车辆100周边的环境的信息的若干个传感器。例如，传感器系统104可包括定位系统122(定位系统可以是全球定位GPS系统，也可以是北斗系统或者其他定位系统)、惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)124、雷达126、激光测距仪128以及相机130。传感器系统104还可包括被监视车辆100的内部系统的传感器(例如，车内空气质量监测器、燃油量表、机油温度表等)。来自这些传感器中的一个或多个的传感数据可用于检测对象及其相应特性(位置、形状、方向、速度等)。这种检测和识别是自主车辆100的安全操作的关键功能。在本申请以下实施方式中提及的传感器，即可以是雷达126、激光测距仪128或者相机130等。

其中，定位系统122可用于估计车辆100的地理位置。IMU 124用于基于惯性加速度来感知车辆100的位置和朝向变化。在一个实施例中，IMU 124可以是加速度计和陀螺仪的组合。雷达126可利用无线电信号来感知车辆100的周边环境内的物体，具体可以表现为毫米波雷达或激光雷达。在一些实施例中，除了感知物体以外，雷达126还可用于感知物体的速度和/或前进方向。激光测距仪128可利用激光来感知车辆100所位于的环境中的物体。在一些实施例中，激光测距仪128可包括一个或多个激光源、激光扫描器以及一个或多个检测器，以及其他系统组件。相机130可用于捕捉车辆100的周边环境的多个图像。相机130可以是静态相机或视频相机。

控制系统106为控制车辆100及其组件的操作。控制系统106可包括各种部件，其中包括转向系统132、油门134、制动单元136、计算机视觉系统140、线路控制系统142以及障碍避免系统144。

其中，转向系统132可操作来调整车辆100的前进方向。例如在一个实施例中可以为方向盘系统。油门134用于控制引擎118的操作速度并进而控制车辆100的速度。制动单元136用于控制车辆100减速。制动单元136可使用摩擦力来减慢车轮121。在其他实施例中，制动单元136可将车轮121的动能转换为电流。制动单元136也可采取其他形式来减慢车轮121转速从而控制车辆100的速度。计算机视觉系统140可以操作来处理和分析由相机130捕捉的图像以便识别车辆100周边环境中的物体和/或特征。所述物体和/或特征可包括交通信号、道路边界和障碍体。计算机视觉系统140可使用物体识别算法、运动中恢复结构(structure from motion，SFM)算法、视频跟踪和其他计算机视觉技术。在一些实施例中，计算机视觉系统140可以用于为环境绘制地图、跟踪物体、估计物体的速度等等。线路控制系统142用于确定车辆100的行驶路线以及行驶速度。在一些实施例中，线路控制系统142可以包括横向规划模块1421和纵向规划模块1422，横向规划模块1421和纵向规划模块1422分别用于结合来自障碍避免系统144、GPS 122和一个或多个预定地图的数据为车辆100确定行驶路线和行驶速度。障碍避免系统144用于识别、评估和避免或者以其他方式越过车辆100的环境中的障碍体，前述障碍体具体可以表现为实际障碍体和可能与车辆100发生碰撞的虚拟移动体。在一个实例中，控制系统106可以增加或替换地包括除了所示出和描述的那些以外的组件。或者也可以减少一部分上述示出的组件。

车辆100通过外围设备108与外部传感器、其他车辆、其他计算机系统或用户之间进行交互。外围设备108可包括无线数据传输系统146、车载电脑148、麦克风150和/或扬声器152。在一些实施例中，外围设备108为车辆100的用户提供与用户接口116交互的手段。例如，车载电脑148可向车辆100的用户提供信息。用户接口116还可操作车载电脑148来接收用户的输入。车载电脑148可以通过触摸屏进行操作。在其他情况中，外围设备108可提供用于车辆100与位于车内的其它设备通信的手段。例如，麦克风150可从车辆100的用户接收音频(例如，语音命令或其他音频输入)。类似地，扬声器152可向车辆100的用户输出音频。无线数据传输系统146可以直接地或者经由通信网络来与一个或多个设备无线通信。例如，无线数据传输系统146可使用3G蜂窝通信，例如CDMA、EVD0、GSM/GPRS，或者4G蜂窝通信，例如LTE。或者5G蜂窝通信。无线数据传输系统146可利用无线局域网(wireless local areanetwork，WLAN)通信。在一些实施例中，无线数据传输系统146可利用红外链路、蓝牙或ZigBee与设备直接通信。其他无线协议，例如各种车辆数据传输系统，例如，无线数据传输系统146可包括一个或多个专用短程通信(dedicated short range communications，DSRC)设备，这些设备可包括车辆和/或路边台站之间的公共和/或私有数据通信。

电源110可向车辆100的各种组件提供电力。在一个实施例中，电源110可以为可再充电锂离子或铅酸电池。这种电池的一个或多个电池组可被配置为电源为车辆100的各种组件提供电力。在一些实施例中，电源110和能量源119可一起实现，例如一些全电动车中那样。

车辆100的部分或所有功能受计算机系统112控制。计算机系统112可包括至少一个处理器113，处理器113执行存储在例如存储器114这样的非暂态计算机可读介质中的指令115。计算机系统112还可以是采用分布式方式控制车辆100的个体组件或子系统的多个计算设备。处理器113可以是任何常规的处理器，诸如商业可获得的中央处理器(centralprocessing unit，CPU)。可选地，处理器113可以是诸如专用集成电路(applicationspecific integrated circuit，ASIC)或其它基于硬件的处理器的专用设备。尽管图1功能性地图示了处理器、存储器、和在相同块中的计算机系统112的其它部件，但是本领域的普通技术人员应该理解该处理器、或存储器实际上可以包括不存储在相同的物理外壳内的多个处理器、或存储器。例如，存储器114可以是硬盘驱动器或位于不同于计算机系统112的外壳内的其它存储介质。因此，对处理器113或存储器114的引用将被理解为包括可以并行操作或者可以不并行操作的处理器或存储器的集合的引用。不同于使用单一的处理器来执行此处所描述的步骤，诸如转向组件和减速组件的一些组件每个都可以具有其自己的处理器，所述处理器只执行与特定于组件的功能相关的计算。

在此处所描述的各个方面中，处理器113可以位于远离车辆100并且与车辆100进行无线通信。在其它方面中，此处所描述的过程中的一些在布置于车辆100内的处理器113上执行而其它则由远程处理器113执行，包括采取执行单一操纵的必要步骤。

在一些实施例中，存储器114可包含指令115(例如，程序逻辑)，指令115可被处理器113执行来执行车辆100的各种功能，包括以上描述的那些功能。存储器114也可包含额外的指令，包括向行进系统102、传感器系统104、控制系统106和外围设备108中的一个或多个发送数据、从其接收数据、与其交互和/或对其进行控制的指令。除了指令115以外，存储器114还可存储数据，例如道路地图、路线信息，车辆的位置、方向、速度以及其它这样的车辆数据，以及其他信息。这种信息可在车辆100在自主、半自主和/或手动模式中操作期间被车辆100和计算机系统112使用。用户接口116，用于向车辆100的用户提供信息或从其接收信息。可选地，用户接口116可包括在外围设备108的集合内的一个或多个输入/输出设备，例如无线数据传输系统146、车载电脑148、麦克风150或扬声器152等。

计算机系统112可基于从各种子系统(例如，行进系统102、传感器系统104和控制系统106)以及从用户接口116接收的输入来控制车辆100的功能。例如，计算机系统112可以用个can总线和车辆100内的其他系统或者部件进行通信，如计算机系统112可利用来自控制系统106的输入以便控制转向系统132来避免由传感器系统104和障碍避免系统144检测到的障碍体。在一些实施例中，计算机系统112可操作来对车辆100及其子系统的许多方面提供控制。

可选地，上述这些组件中的一个或多个可与车辆100分开安装或关联。例如，存储器114可以部分或完全地与车辆100分开存在。上述组件可以按有线和/或无线方式来通信地耦合在一起。

可选地，上述组件只是一个示例，实际应用中，上述各个模块中的组件有可能根据实际需要增添或者删除，图1不应理解为对本申请实施例的限制。本申请提供的数据传输方法，可以由计算机系统112、雷达126、激光测距仪130或者外围设备，如车载电脑148或者其他车载终端等来执行。例如，本申请提供的数据传输方法可以由车载电脑148来执行，车载电脑148可以为车辆规划行车路径以及对应的速度曲线，并根据行车路径生成控制指令，将控制指令发送至计算机系统112，由计算机系统112控制车辆的控制系统106中的转向系统132、油门134、制动单元136、计算机视觉系统140、线路控制系统142或者障碍避免系统144等，从而实现车辆的自动驾驶。

上述车辆100可以为轿车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、直升飞机、割草机、娱乐车、游乐场车辆、施工设备、电车、高尔夫球车、火车、和手推车等，本申请实施例不做特别的限定。

通常，传统的变道决策方案会采用类盲区侦测系统(blind spot detection，BSD)/变道辅助系统(lane change warning，LCW)的报警区域检测方式，即实时观察自车的前后左右四个报警区域，当区域内有车或者是区域内车辆与自车的TTC过小时，就判定该方向不可变道，对变道功能进行抑制。而此方案在面临上下匝道等迫切需要变道但交通拥堵场景时，变道功能会被抑制，功能体验较差。仅考虑其他车辆的当前位置与碰撞时间(timeto collision，TTC)，不考虑车辆的运动趋势，可能会漏识别正在向相邻车道变道的车辆，或者误识别即将离开相邻车道的车辆。

在另一些场景中，可以基于网联车辆协同的方法来进行强制变道的策略，当自车需要变道时，通过车辆协同通知其他车辆，其他车辆通过减速让行创造出可变道区域，从而完成变道。然而，基于此种方式的变道需要与其他车辆进行通信，若通信中断或者车辆拒绝通信，则可能导致变道失败。

还存在一些场景，将BSD/LCW的变道区域检测方式替代为变道空间的筛选，根据当前时刻自车的前后车距的大小，以及前后车和自车的相对速度，来筛选出变道区域进行变道。然而，此方案仅考虑当前时刻目标车之前的间距，不对目标车的行为进行预测，具有较高的碰撞风险，且变道失败概率较高。在对多个变道区域进行选择时，仅考虑自车进行纵向同步的损耗，考虑因素过少，可能得不到最优的变道区域。

通常，可变道区域的选择与该区域周边车辆在未来一段时间的运动状态强相关，由于道路情况复杂多变，选择可变到区域的过程往往非常困难。例如，车辆未来位置的预测往往只在较短时间范围内(2-4s)有效。而一个变道过程，通常需要6s左右的时间，因而需要在上述预测车辆位置的基础上，提高在变道所需的时长内对车辆位置的预测准确性，可以理解为尽量使车辆的预测位置在尽可能长的时间里有效，从而提高可变道区域的有效性，从而提高自车的变道成功率。

因此，本申请提供一种变道区域获取方法，结合了车辆进行变道所需的时间来预测车道内的车辆的位置，从而准确地规划出可用的变道区域，在保证变道安全的同时，最大程度的提高变道功能的成功率。

下面结合前述图1所示出的车辆，对本申请提供的变道区域获取方法进行详细介绍。

首先，本申请提供的方法可以应用于车辆变道的场景，车辆变道的流程可以如图2所示。

具体流程可以包括触发变道201、获取变道区域202、规划变道路径203以及控制自车变道204等。

其中，在需要变道的场景中，可以由自车触发变道，也可以由用户根据需求在交互界面中触发自车变道。

在获取自车需要变道之后，即可根据当前的路况信息来规划变道区域，变道区域即预测的车辆变道后在相邻车道上的区域。例如，当自车在车道中行驶时，若需要变道，在触发变道之后，查找相邻车道中有哪些区域是可以容纳自车的空白区域。

在得到变道区域之后，即可规划车辆从当前位置变道至变道区域的变道路径，并控制自车按照变道路径行驶至变道区域中，完成车辆的变道。

需要说明的是，在本申请以下实施方式中，为了便于区分，以下将本申请所提及的车辆分为自车和其他车辆(或者直接称为车辆)，自车即需要进行变道的车辆，其他车辆即道路中除自车外的车辆。

首先，本申请提供的方法可以应用于车辆变道的场景。

场景一、转弯变道

示例性地，当自车在道路上行驶时，若需要转弯，则需要将车辆提前行驶至可以进行转弯的车道中。车辆变道的场景可以如图3A所示，若自车301行驶在中间车道，在下一个路口需要进行左转时，需要将自车提前变道至最左侧车道，则可以提前从左侧车道中确定出可变道区域。或者，如图3B所示，当自车需要进行右转时，若自车行驶在中间车道，则需要提前将自车变道至最右侧车道，可以根据最右侧车道中行驶的车辆或者障碍物，在最右侧车道中规划出可变道的区域，然后规划变道行驶至可变到区域的行车路径，控制车辆变道行驶。

场景二、规避障碍物变道或者车道变窄等

示例性地，当自车在车道中行驶时，若前方车辆减速或者前方出现障碍物等，则需要车辆进行变道从而规避障碍物或者减速的车辆。如图4A所示，当自车401在右侧车道行驶时，前方出现阻挡自车前进的障碍物(如图4A中所示的发生故障的车辆402)，则此时需要将自车变道至左侧车道中。

又例如，当自车在路边临时车位停车后再次启动时，如图4B所示，自车401停在路边车位中，当自车需要从车位中驶出时，需要向相邻车道变道，从而驶离出车位。

又例如，当自车行驶的车道变窄，如图4C所示，自车需要变道至相邻车道中行驶，以使车辆可以正常行驶。

场景三、超车变道

示例性地，在用户确定了终点以及期望到达时间之后，即可规划自车从当前位置行驶至终点的行车路径。如图5所示，在自车501在当前车道行驶时，若前方车辆(如图5中所示出的公交车502)行驶较慢，而用户期望尽早到达终点，则可以规划自车变道至具有行驶速度较快的车辆的车道，从而提高自车的车速，提高用户体验。

因此，本申请提供一种变道区域获取方法，首先计算出自车变道至相邻车道的参考变道时长，然后基于相邻车道中障碍物的位置、速度或者移动方向等信息，预测相邻车道内的障碍物在参考变道时长之后的位置，然后根据预测的位置从相邻车道中规划出可用的变道区域。

结合前述的场景，参阅图6，本申请提供的一种变道区域获取方法的流程示意图，如下所述。

601、计算参考变道时长。

其中，参考变道时长即自车从当前位置行驶至相邻车道上所需的时长。

可选地，具体可以根据自车的速度和自车与相邻车道之间的距离来计算该参考变道时长。

具体地，可以根据自车的速度计算出自车的横向速度，然后基于横向速度和横向距离计算出参考变道时长。该横向速度即自车相对于车道的车道线的速度，横向距离即车辆和相邻车道的车道线或者该相邻车道的中间线之间的距离。

并且，应理解，与自车相邻的车道可以有一条或者多条，为便于理解，本申请以一条相邻车道为例进行示例性说明。

例如，如图7所示，当自车701在当前车道行驶时，可以结合自车的横向速度v₀和与相邻车道之间的距离d，计算自车从当前车道变道至左侧车道所需要的时间，如表示为：t＝d/v₀。

可选地，还可以结合环境信息来计算参考变道时长。如可以结合相邻车道的路况信息，温度、湿度、起雾程度等，来对参考变道时长进行补偿，得到更准确的参考变道时长。该路况信息可以包括但不限于以下一项或者多项：相邻车道的路面坡度、路面材质、最高速度、最低速度或者路面上产生的横风等信息。

因此，在计算参考变道时长时，充分考虑了环境信息，计算出的参考变道时长更准确，且与环境更匹配，使后续选择出来的变道区域更准确，可以提高自车的行车安全性，以及提高用户的乘坐体验。

更具体地，可以将计算出的参考变道时长为两部分，一部分为通过路况信息等计算出的全局时长，一部分是通过车辆的横向速度计算出来的局部时长，然后对两部分进行融合，即可得到最终计算出的自车变道所需的时长。

示例性地，结合路况信息计算出的全局参考变道时长可以表示为：

其中，μ为摩擦因子，受路面坡度、路面材质、最高速度、最低速度或者路面上产生的横风影响，v_x为车辆速度，0.5v_x即表示车辆的横向速度，0.5可以替换为其他值，与车辆的横摆角度相关。

局部参考变道时长可以表示为：t＝d/v₀，即基于自车的横向速度(v₀)和与相邻车道之间的距离(d)计算出的参考变道时长(t)。

然后对全局参考变道时长和局部参考变道时长进行加权融合，得到自车变道所需时长。如表示为：

T＝ω*T_局部+(1-ω)*T_全局

T_局部即局部参考变道时长，T_全局即全局参考变道时长，ω即表示局部参考变道时长所占的权重。

因此，本申请实施方式中，可以对基于自车的横向速度计算出的参考变道时长和基于路况信息计算出的参考变道时长进行加权融合，得到更准确的参考变道时长，从而使后续对变道区域的规划更准确。

更具体地，计算自车或者障碍物(即静态或者动态的交通参与者)的横向速度的方式可以表示为：

其中，D_y表示一段时间内相对于车道线横向移动的距离，D_x表示一段时间内车辆的实际移动距离，C₁、C₂和C₃分别为常数。因此，在本申请实施方式中，可以结合环境信息以及自车的横向速度来计算得到更准确的参考变道时长。

602、获取相邻车道内的环境信息。

其中，该环境信息可以包括该相邻车道内的动态或者静态的交通参与者的信息，如相邻车道内的移动或者静止的车辆、警示牌、三角锥或者行人等。

具体地，该环境信息可以包括该相邻车道内行驶的车辆、行人或者路障等物体的位置、速度、加速度或者移动方向等信息。

需要说明的是，本申请以下实施例中所提及的障碍物即动态或者静态的交通参与者，如移动或者静止的车辆、警示牌、三角锥或者行人等，为便于理解以下统称为障碍物。

具体地，障碍物的信息的采集方式可以有多种。如可以通过自车中设置的传感器，如激光雷达、毫米波雷达、红外传感器、摄像头或者动态视觉传感器(dynamic visionsensor，DVS)等传感器来采集车内到的障碍物的位置、速度、加速度或者移动方向等信息。还可以通过通信模块，如通过红外链路、蓝牙或ZigBee等通信方式与自车附近的车辆进行通信，从而获取到其他车辆的ID、位置、速度、加速度或者移动方向等信息。

例如，如图8所示，当自车801在当前车道中行驶时，可以通过自车中设置的雷达、摄像头、红外传感器或者DVS等传感器来采集附近的障碍物，如车辆、路灯、路牌或者动物等障碍物的位置、移动速度、加速度或者移动方向等。

可选地，为提高检测到的障碍物的信息的准确性，可以对传感器采集到的信息进行滤波。具体的滤波方式可以包括但不限于低通滤波、龙伯格观测器、卡尔曼滤波等滤波方式。

示例性地，以卡尔曼滤波方式为例，滤波方式可以表示为：

x_k|k-1＝F_k-1*x_k-1+G_k-1*u_k-1

x_k＝x_k|k-1+K_k*(y_k-H_k*x_k|k-1)

P_k＝(I-K_k*H_k)*P_k|k-1

其中，x_k表示为状态变量，如位置、速度或加速度等信息，F为传递函数，即从上一位置到下一位置的时间传递函数，G表示控制变量和状态变量的关系，u表示控制变量，如自车的横摆角速度，P表示状态变量的协方差矩阵；Q表示过程噪声，R表示传感器的测量噪声，Q和R为调参参数；K表示卡尔慢增益；H表示实测变量(y_k)和预测变量(x_k)之间的关系，如设置为1。

此外，除了卡尔曼滤波，还可以通过其他滤波方式对传感器采集到的数据进行滤波，如通过龙伯格观测器进行滤波。可以表示为：

y＝C*x

其中，x表示为状态变量，如位置、速度或加速度等信息，A为传递函数，即从上一位置到下一位置的时间传递函数，B表示控制变量和状态变量的关系，u表示控制变量，如自车的横摆角速度；C表示实测变量(y)和预测变量(x)之间的关系，如设置为1；L表示增益。

因此，在本申请实施方式中，可以通过多种方式对传感器采集到的数据进行滤波，从而使通过传感器采集到的障碍物的信息更准确，进而使对影响自车变道的障碍物进行更准确的判定，提高后续规划的变道区域的有效性和安全性。

需要说明的是，本申请对步骤602和步骤603的执行顺序不作限定，可以先执行步骤602，也可以先执行步骤603，还可以同时执行步骤602和步骤603，具体可以根据实际应用场景调整，

603、根据相邻车道内的障碍物的信息预测参考变道时长后障碍物在相邻车道的位置。

在得到相邻车道内的障碍物的信息之后，即可结合获取到的相邻车道内的障碍物的信息来预测经过参考变道时长来进行后续的可用变道区域检测。

例如，如图6中所示出的，可结合获取到的相邻车道内的障碍物的信息来预测经过参考变道时长之后障碍物在相邻车道中的位置，以便于后续可以准确预测出可用的变道区域。

例如，如图9A所示，自车901的相邻车道中存在车辆902，通过自车的传感器可以获取到车辆902的当前位置、车速和加速度等信息，基于获取到的车辆902的当前位置、车速和加速度等信息预测经过参考变道时长后车辆902的位置，如图9B中所述的区域903。

此外，在一些场景中，可能因获取到的障碍物的信息中还可能包括障碍物的移动方向，部分障碍物的移动方向以使驶离该相邻车道，此时该障碍物的预测位置可能在与自车间隔一个车道之外的车道中。如图10所示，自车1001可以通过传感器采集到的车辆1002的速度、移动方向或者加速度等信息，预测车辆1002在经历参考变道时长之后所在的区域为如图10中所述的区域1003，已偏离该车辆1002当前所在的车道。因此，因该车辆1002的变道导致车道中空出的可容纳车辆行驶的范围，也可以作为以下确定变道区域时可以予以考虑的区域。

在另一些场景中，除了检查相邻车道内的障碍物的信息，还可以检测与自车间隔一个车道内的障碍物，从而根据该障碍物的信息预测该障碍物在参考变道时长之后所在的位置是否在该相邻车道内。如图11所示，当车辆1102在与自车1101相隔一个车道中行驶时，也可以采集该车辆1102的速度、移动方向或者加速度等信息，预测车辆1102在经历参考变道时长之后所在的区域为如图11中所述的区域1103，该区域1103在与自车1101相邻的车道中。

604、从相邻车道内获取至少一个变道区域。

在得到变道所需的参考变道时长和相邻车道内的障碍物的信息之后，即可基于该参考变道时长和相邻车道内的障碍物的信息来规划相邻车道中的至少一个变道区域。该变道区域即相邻车道上满足自车变道的区域，即自车可从当前位置变道行驶至相邻车道后自车在该相邻车道中所在的区域。

具体地，在基于参考变道时长得到障碍物的预测位置之后，即可确定相邻车道中不存在障碍物的区域(为便于理解称为空白区域)，并从该不存在障碍物的区域中确定出一个或者多个变道区域(或者可以称为第一变道区域)。本申请所提及的变道区域包括自车从当前车道变道行驶至相邻车道后，自车在相邻车道中所占的区域，通常，变道区域可以当自车从当前车道变道行驶至相邻车道使自车在相邻车道中所占的区域，从而提高自车变道行驶的安全性。

更具体地，在从空白区域(即在参考变道时长之后不被占用的区域)中划分变道区域时，可以考虑区域的大小，如车道中相邻两个障碍物之间的距离大于第一阈值，该第一阈值超过车辆的长度，或者大于车辆的长度与预设的安全距离的和等，从而使筛选出的变道区域可以容纳下自车，为可用的变道区域。

示例性地，如图12A所示，在得到自车1201周边的障碍物在自车的相邻车道中的位置之后，即可从自车的相邻车道中划分出大于一定范围的区域，得到至少一个变道区域，如图12B中所示出的可变道区域1204和可变道区域1205。

因此，在本申请实施方式中，可以结合参考变道时长以及障碍物的位置、移动方向、速度或者加速度等信息，来参考变道时长之后障碍物在车道中的位置，从而从车道中的空白区域中划分出可用的变道区域。从而使自车可以基于更有效的变道区域进行变道，提高自车变道成功率，提高行车安全性。

需要说明的是，在本申请以下实施方式中，将自车行驶的方向或者车头朝向的方向称为前方，与前方相对的方向称为后方，以下所提及的自车的前方或者变道区域的前方，是指与自车的行驶方向相同方向或者自车的车头朝向的方向，以下提及的自车的后方或者变道区域的后方，是指与自车的行驶方向相反的方向或者与自车的车头朝向相反的方向，以下不再赘述。

在一些场景中，在从相邻车道内确定出至少一个变道区域时，还需要考虑环境或者自车的速度限制，如自车的最高车速、最低速度、车道的最高限速、车道最低限速或者环境限制下(如堵车、行驶缓慢或者交通管制等场景下)的最高速度或最低速度等速度限制信息中的一项或多项，避免自车行驶至变道区域时的速度过高或者过低，以提高自车的行车安全性。可以理解为，由自车的最高车速、最低速度、或者车道的最高限速、最低限速，或者环境限制下的最高速度或者最低速度等形成速度限制范围，自车在变道时的速度需在此速度限制范围内，从而根据该速度限制范围，确定出合适的区域作为变道区域。从而使自车变道时的车速处于安全的范围内，提高自车行车安全性。

例如，在获取变道区域时，可以先确定一个初始区域，计算初始区域与自车的距离，然后计算出自车行驶至该初始区域时所需的车速，当车速不在速度限制范围内时，则删除该初始区域，当车速在速度限制范围内时，则将该初始区域作为变道区域，从而使自车变道时的车速处于安全的范围内，提高自车行车安全性。

在一种可能的实施方式中，在得到变道区域之后，还可以对变道区域的大小进行调整，以便于后续更准确地规划自车的行车路径。具体地，可以根据相邻车道内障碍物的速度或者加速度，对变道区域的大小进行调整，得到更新后的变道区域。例如，可能存在变道区域后方的车辆的加速度增加的情况，则可能导致该车辆的速度增加，该车辆的预测位置也更靠近变道区域，从而使变道区域变小，如图13A中所示出的变道区域的长度减少d₀，得到更新后的变道区域；若变道区域后方的车辆加速度减少，则可能导致该车辆的速度减小，从而使变道区域变大，如图13B中所示出的变道区域的长度减少d₁，得到更宽的变道区域。应理解，当变道区域过小，如变道区域的长度小于预设长度，变道区域的面积小于预设面积等，可能导致该变道区域不能容纳自车，即自车不能通过该变道区域进行变道，则可以删除该变道区域，不将该区域作为变道区域。因此，在本申请实施方式中，还可以通过相邻车道内的障碍物的速度或者加速度，调整变道区域的大小，从而提高变道区域的有效性，提高自车的变道成功率。

在一些场景中，还可以获取车辆的行驶方向，从而判断车辆是否驶离相邻车道，或者还可以通过与相邻车道相邻的车辆的行驶方向，判断该车辆是否要进入相邻车道中，从而调整变道区域的大小。在此场景下，可以根据障碍物离开或者进入车道的时长和参考变道时长的大小进行比较，来判断在自车进行变道的过程中，障碍物车辆是否会进入/离开车道，从而调整可用变道区域的大小。例如，可以根据自车附近的相邻车道中的车辆的车速、横摆角度与其即将变道的车道之间的横向距离，计算相邻车道中的车辆驶离相邻车道所需的时长，然后比较该时长和自车变道至相邻车道所需的时长，若自车变道所需的时长小于相邻车道中的车辆驶离相邻车道所需的时长，则表示该车辆前方的区域可以作为变道区域或者变道区域的一部分区域。

此外，在基于预测位置划分出至少一个变道区域之后，若仅有一个变道区域，则可以将该一个变道区域作为自车的变道区域，规划自车变道至该变道区域的路径，并控制自车行驶至该变道区域。

若存在多个变道区域，则可以从该多个变道区域中选择一个最优的区域作为自车的变道区域，并规划自车变道至该变道区域的路径，并控制自车行驶至该变道区域。该最优的变道区域可以是范围最大或者与自车最接近等最优的。例如，如图14所示，当与自车1401相邻的车道中存在多个变道区域时，可以选择范围最大的区域，如区域1402，也可以选择与自车最接近的区域，如区域1403等作为自车的变道区域，从而提高自车变道的成功率。

此外，在一些场景中，若仅规划出一个变道区域，则在控制自车变道的过程中，可以实时检测相邻的障碍物的信息，从而及时检测到占用变道区域的障碍物，并根据占用变道区域的障碍物及时调整自车的行车路径，提高自车的行车安全性。

此外，若存在多个变道区域，还可以进一步从该至少一个变道区域中筛选出可靠性更高的变道区域，从而进一步提高车辆的变道成功率，提高行车安全性。即可选地，还可以执行以下步骤605-609，以下对可选步骤605-609进行详细说明。

605、获取与至少一个变道区域相邻的障碍物的信息。

在获取一个或者多个变道区域之后，即可进一步确定与该一个或者多个变道区域相邻的障碍物(或者为便于区分称为交通参与者)的信息，如障碍物的位置、速度、加速度或者移动方向等信息。

其中，步骤605中的障碍物可以包括前述步骤602所提及的障碍物，也可以是步骤602所提及的障碍物中的一部分，具体可以根据实际应用场景确定。

可以理解为，为便于对变道区域的有效性进行进一步精确预估，可以预测变道区域周边相关车辆在未来的运动区域，对影响变道区域的有效性的障碍物的影响进行预估，从而筛选出更合理、变道成功率更高的变道区域，下面对一些影响变道区域大小的一些障碍物进行示例性说明。

例如，如图15A所示，在获取变道区域1502之后，即通过自车1501的传感器，检测感知范围内该变道区域附近，可能影响变道区域的大小的车辆的位置、速度、加速度或者行驶方向等信息。

具体如图15B所示，如车辆1503或车辆1504，当车辆1502或车辆1503加速或者减速时，可能导致变道区域变大或者变小，影响变道区域的大小，或者，车辆1502或车辆1503还可以向其附近的车道行驶，可能增加变道区域的大小。因此需要检测车辆1502或车辆1503的位置、速度、加速度或者移动方向等信息。

又如图15C所示，变道区域1502左侧的车辆1505，可能因该车辆1505向相邻车道变道，而导致占用变道区域1502，因此也需要检测车辆1505的位置、速度、加速度或者移动方向等信息，从而确定是否需要调整变道区域的大小。

具体地，本步骤中的障碍物的信息采集的方式可以与前述步骤602类似，此处不再赘述，并且，本步骤中所提及的障碍物的信息，可以包括于前述步骤602中采集到的障碍物的信息中，也可以是通过自车的传感器重新采集到的信息。

此外，除了获取与变道区域相邻的障碍物的信息，还可以获取与障碍物相邻的障碍物的信息，例如，如图16所示，变道区域1502相邻存在车辆1504，该车辆1504和车辆1506相邻，因车辆1504和车辆1506都可能导致变道区域的变化，如车辆1506可能减速，导致车辆1504减速，从而导致变道区域的大小变化，因此也可以检测车辆1506的速度、加速度或者行驶方向等信息，从而判断是否调整变道区域1502的大小。

606、若存在多个变道区域，从多个变道区域中筛选出一个或多个可用变道区域。

具体地，可以根据前述步骤605中得到的与至少一个变道区域相邻的障碍物的信息，从该多个变道区域中该筛选出一个或者多个可用变道区域(或者称为第二变道区域)。

在一种可选的实施方式中，可以计算出与变道区域相邻的障碍物占用变道区域的概率，然后基于每个变道区域被占用的概率，筛选出被占用概率低于预设概率的变道区域，得到一个或者多个可用变道区域。具体地，在计算变道区域被障碍物占用的概率时，可以基于障碍物相对于车道线的横向距离、车道线的信息或障碍物的横向速度等中的一项或者多项来计算障碍物占用变道区域的概率。

例如，障碍物可以是与变道区域相邻的车辆，如图17中所述的车辆1702，可能向车道其左侧车道进行变道。转向灯标识信息用于标识车辆是否开启转向灯或者若已开启转向等，则该转向灯标识信息中可以包括已开启的转向灯表示的转向方向，相邻车道线可以是前述的相邻车道的车道线，如靠近自车的车道线或者靠近障碍物的车道线，车道线的信息可以包括相邻车道中靠近自车的车道线是虚线或者实线，当车道线为实现时，则不允许变道，当车道线为虚线时，则可以变道。横向速度是车辆相对于车道线的速度。例如，前述的概率的计算方式可以表示为：

Probability＝W₁*LatSpeed+W₂*Distance+W₃*Light+W₄*Line

其中，LatSpeed表示横向速度，W₁表示横向速度对应的权重值，Distance表示横向距离，W₂表示横向距离对应的权重值，Light表示检测出的障碍物开启表示朝向相邻车道变道的转向灯的概率值，W₃表示转向灯对应的权重值，Line表示障碍物与相邻车道之间的车道线是实线或者虚线的概率，W₄表示车道线对应的权重值。

在计算出概率值之后，即可将被占用概率低于预设概率值的变道区域作为可用变道区域，以便后续可以基于可用变道区域规划自车进行变道的路径，从而完成自车的变道。

在另一种可选的实施方式中，在得到可用变道区域之后，还可以对可用变道区域的大小进行调整。具体地，可以根据与可用变道区域相邻的障碍物的速度或者加速度等信息，对可用变道区域的大小进行调整。例如，障碍物可以是车联，可以根据与可用变道区域相邻的障碍物的速度或者加速度，计算出车辆因速度突变或者加速度突变而占用的区域，从而调整可用变道区域的大小。如若车辆的速度或者加速度突然降低，则可以增加可用变道区域的大小，若车辆的速度或者加速度增加，则可以减少可用变道区域的大小，从而提高可用变道区域的有效性，提高自车变道的成功率。

更进一步地，可以根据与可用变道区域相邻的障碍物的速度、加速度、相邻车道对应的速度范围、自车的速度或者自车的最大加速度等中的一项或者多项，预测出自车行驶至每个可用变道区域后的安全距离，然后根据该安全距离对可用变道区域的大小进行调整，得到更新后的可用变道区域。该相邻车道对应的速度范围为在该相邻车道内行驶的车辆被允许行驶的速度的范围，该自车的最大加速度为自车的加速度的最大值。

例如，对于邻近变道区域边界的车辆，需要全面考虑周围环境对变道区域所带来的影响。通常其他车辆与周边车辆保持安全距离。当车辆与其周边其他车辆轨迹存在交集时，车辆依据其周围其他车辆的位置，速度及加速度，预留合理的安全跟车时距，这就意味最终的变道区域的边界会据此缩放。计算安全距离的场景可以参阅图18所示，可以预测自车1801行驶到可用变道区域1802时，自车与前车的距离(如图18中所示的d3)或者在自车与后车的距离(如图18中所示的d2)，如表示为：

其中，T表示时距，v(t)_i表示前后相邻的车辆与自车的距离，Δv(t)_i表示速度差前车和后车之间的速度差，a_max表示后车的最大加速度，b_max表示前车最大减速度。通常，当安全距离过近，且通过调整不能提高安全距离时，则表示自车变道至变道区域内时的安全程度较低，当附近车辆发生速度突变时，容易发生碰撞，表示该变道区域的可用程度不高，可以不将其作为可用变道区域；当自车与前车和后车的安全距离都较大时(如大于预设距离值)，则表示自车变道至变道区域内时的安全程度较高，表示该变道区域的可用程度较高，可以将其作为可用变道区域。因此，在预测自车行驶至变道区域中时，若自车与后车的安全距离过近，而与前车的安全距离过远，则可以向前方平移变道区域，或者向前方增加变道区域的范围，从而提高自车与后车的安全距离；若自车与前车的安全距离过近，而与后车的安全距离较大，则可以向后方平移变道区域，或者向后方增加变道区域的大小，使自车与前车的安全距离增加。

此外，若存在一个可用变道区域，则可以将该一个可用变道区域作为最终的变道区域，生成自车向变道区域行驶以进行变道的行车路径，并控制自车基于行车路径行驶。

若存在多个可用变道区域，则可以从该多个可用变道区域中选择其中一个可用变道区域作为最终的变道区域，具体的选择方式可以是随机选取一个可用变道区域，也可以是基于一定规则选取其中一个可用变道区域作为最终的变道区域。可选地，可以是基于以下步骤607-608来选择可用变道区域，即步骤607-608为可选步骤。

607、若存在多个可用变道区域，对每个可用变道区域进行评价。

其中，对可用变道区域进行评价的具体方式可以包括基于每个可用变道区域的大小、与每个可用变道区域相邻的车辆的速度、每个可用变道与自车的距离或者每个可用变道区域相对于自车的方向等中的一项或者多项，对每个可用变道区域进行评价，得到每个可用变道区域的评分值。

可以理解为，可以结合每个可用变道区域的大小、与自车的距离、相对于自车的方向或者相邻车辆的速度等信息，从安全性或者舒适性等多方面来对自车变道行驶至每个可用变道区域进行评价，得到量化后的评价值。

例如，可以对可用变道区域进行打分，全面考虑变道空间距离自车的纵向距离，可用变道区域的空间大小，行驶速度与巡航设定车速差值，变道空间在自车前方还是后方(即表示需要加速还是减速来实现变道)，向左还是向右变道，变道方向是否为导航允许方向等因素。如打分可以表示为：Goal＝W₁*Distance+W₂*Length+W₃*ΔSpeed+W₄*DirectionLong+W₅*DirectionLat+W₆*Map。

Distance表示可用变道区域和自车之间的距离，Length表示可用变道区域的长度，ΔSpeed表示行驶速度与巡航设定车速差值，DirectionLong表示纵向距离，DirectionLat表示可用变道区域相对于自车的方向，Map表示可用变道区域相对于自车的方向是否是导航允许的方向，W₁、W₂、W₃、W₄、W₅和W₆为权重值。其中，各个因素的权可以是根据变道触发的条件来动态调整，比如在驾驶员触发变道的场景中，纵向距离和方向对应的权重可以设置为较高。在自车自动超车触发变道的场景中，则可以为速度设置较高的权重。

因此，本申请实施方式中，可以结合可变道区域相邻的车辆周围的环境信息，可以进一步预测关键车辆可能采取的减速、加速等行为，来提升可变道区域预估的准确性。最后找到一种合理的评价方法，对预估的变道区域进行打分，从而找到最优的可变道区域。

608、根据评价值从多个可用变道区域中筛选出目标变道区域。

在得到每个可用车道区域的评价值之后，即可从多个评价值中选择大于预设评价值的评价值，并将该评价值对应的可用变道区域最为目标变道区域。

具体地，可以从该多个可用变道区域中选择评价值最优的区域作为目标变道区域，当然，也可以选择次优或者其他较优的区域作为目标变道区域，具体可以根据实际应用场景进行调整。

可选地，在一些场景中，可以在显示界面中显示自车进行变道时可用变道区域或者仅显示目标变道区域，以使用户可以实时观测自车的行车路径，提高用户体验。

例如，可以在自车内的中控界面、仪表盘或者通过抬头显示(head up display，HUD)显示可用变道区域。如图19A所示，可以在中控界面1910中显示可用的变道区域。或者，如图19B所示，可以在仪表盘中显示可用的变道区域。又或者，如图19C所示，可以通过HUD的方式，即在自车的前挡风玻璃中投射显示可用的变道区域1920。

可以理解为，可以通过HMI(人机接口)交互(如通过HUD显示，或者中控显示)，来将规划的变道区域展示出来，不仅可以提高驾驶员人机交互的体验，还可以有效通知驾驶员即将变道的区域，让驾驶员掌握更多的信息，从而提高变道过程的安全性。

可选地，在一些场景中，还可以在显示界面中显示自车进行变道时多个可用变道区域，然后可以由用户来选择其中一个区域作为目标变道区域，从而使用户可以根据实际应用场景选择出合适的变道区域，或者根据用户的体验来选择合适的变道区域，从而提高用户体验。

例如，如图20所示，在自车的行驶过程中，在显示界面中显示了多个可用的变道区域之后，可以由用户来选择其中一个可用的变道区域作为目标变道区域，并进行后续的行车路径规划。

可选地，还可以在显示界面中显示前述的障碍物的信息，如障碍物相对于自车的位置、障碍物的形状或者大小等信息，以使用户可以根据显示界面中显示的内容或者障碍物的信息，提高用户的驾驶体验。

609、规划自车至目标变道区域的行车路径，并控制自车按照规划的行车路径行驶。

其中，在确定了目标变道区域之后，相当于确定了行车路径的终点，然后拟合自车从当前位置行驶到目标变道区域的曲线，并根据该曲线确定自车的转向角度，从而通过控制自车的转向角度，使自车按照规划的曲线行驶至目标变道区域。在自车行驶至目标变道区域中之后，即可调整自车的速度，使自车的速度在车道对应的限速范围内。

例如，在自动驾驶场景中，如图21A所示，在自车的行驶途中，若检测到自车的前方存在车辆2102，且车辆2102与自车的距离为126m，行驶速度为60Km/h，例如若用户需求为快速到达，则可以选择变道。然后基于自车当前的车速、车辆2102的车速和路况生成变道的行驶路径2103，控制自车按照该行驶路径2103行驶。为便于理解，对应的行驶路径的俯视图可以如图21B所示，在检测到自车前方，即自车的行驶方向中存在车辆2102，且确定自车的目标变道区域之后，生成行驶路径2103，并控制自车按照该行车路径行驶。生成该行驶路径的方式可以包括速度时间图(speed-time graph，ST)算法、3DST算法(3d speed-time graph，SLT)算法等。其中，规划自车的行驶路径的方式有多种，下面示例性地，以其中一种规划方式为例进行示例性说明，如图21C所示，选取自车变道后所在的位置2104，即目标变道区域内的位置，规划自车行驶至位置21011的两段曲线21031和21032，曲线21031和21032相切，基于自车当前的车速，计算自车的转向半径，即曲线21031的半径r1，以及曲线21032的半径r2，然后对曲线21031和曲线21032进行平滑处理，得到行车路径2103，并根据该转向半径确定自车的转向角，从而控制自车的转向角，使自车沿行车路径2103行驶。

因此，在本申请实施方式中，可以首先计算出参考变道时长，然后预测车道中行驶的车辆在经过参考变道时长后的位置，并根据预测位置，准确地从自车的相邻车道中规划出变道区域，得到更有效的变道区域，提高自车的变道成功率。并且，还可以对该变道区域被占用的情况进行预测，从而进一步得到更有效的可用变道区域，进一步提高自车的变道成功率。并且，当选择出多个可用变道区域之后，还可以结合可用变道区域的大小、周围车辆的速度或者相对于自车的方向等信息，来筛选出最优的可用变道区域，使自车进行变道的过程更安全，成功率更高，且用户体验最好。

此外，可选地，在确定自车最终的变道区域之后，即可通过有线或无线通信网络向环境内的其他车辆发送自车进行变道的相关信息，如自车可以广播变道区域的位置、变道时刻或者车速等信息，从而使周边车辆可以关注自车的行驶变化，使周边车辆可以及时规避自车，调整车辆的路线，从而提高自车周边车辆的行车安全性。

并且，在自车以及周围车辆的行驶过程中，自车和周围的车辆的速度或位置等信息可能时实时变动的，可以实时采集自车的信息以及周边车辆的信息，实时对变道区域进行更新，直到自车成功完成变道，或者放弃变道等。

前述对本申请提供的车辆和变道区域获取方法的流程进行了详细介绍，下面结合前述的车辆和变道区域获取方法，对本申请提供的图形用户界面(graphical userinterface，GUI)进行详细介绍。为便于理解，下面示例性地，结合一些显示界面，对本申请中提供的GUI进行示例性说明。

首先，本申请提供一种GUI，图形用户界面存储在电子设备。

其次，本申请还提供一种电子设备，该电子设备包括显示屏、存储器、一个或多个处理器，一个或多个处理器用于执行存储在存储器中的一个或多个计算机程序，该显示屏用于显示存储在存储器中的图像用户界面。

下面对本申请中的图形用户界面进行介绍，该图形用户界面包括：

在该显示屏中显示至少一个第一变道区域，该至少一个第一变道区域是根据环境信息和参考变道时长确定的，该参考变道时长为自车从当前位置变道行驶至相邻车道所需的时长。

在一种可能的实施方式中，该图形用户界面还包括：在该显示屏中显示该相邻车道中的至少一个交通参与者的信息。

在一种可能的实施方式中，该图形用户界面还包括：在该显示屏中显示至少一个第二变道区域的信息，该至少一个第二变道区域是根据概率从该至少一个第一变道区域中筛选得到，该概率为至少一个交通参与者占用该至少一个第一变道区域的概率，该至少一个交通参与者与该至少一个变道区域相邻。

例如，显示第一变道区域或者第二变道区域的方式可以参阅前述图20所示，即可以在显示屏中显示可用的变道区域或者筛选后的可用的变道区域等。

在一种可能的实施方式中，该图形用户界面还包括：在该显示屏中显示该至少一个交通参与者的信息。

在一种可能的实施方式中，该图形用户界面还包括：响应于针对该至少一个第二变道区域的操作，以及从该至少一个变道区域中确定其中一个区域作为目标变道区域，在该显示屏中显示该目标变道区域，该目标变道区域为该自车从当前车道变道行驶至该相邻车道后该自车所在的区域。

在一种可能的实施方式中，该电子设备中的该显示屏包括触摸屏、仪表盘或者抬头显示HUD中的至少一种。例如，如前述图19A-图19C中所示，可以在中控界面、仪表盘或者HUD等中显示可用的变道区域。

可选地，该电子设备中的至少一个处理器还可以用于执行如前述图2-图21C中的方法步骤，并结合显示屏显示可现实的界面，对如变道区域、静态或者动态的交通参与者等信息进行显示，从而使用户可以通过显示界面更直观地或者自车的行驶状态，提高用户体验。

前述对本申请提供的变道区域获取方法的流程进行了详细介绍，下面对本申请提供的变道区域获取装置进行介绍，该变道区域获取装置用于执行前述图2-图21C对应的方法的流程。

参阅图22，本申请提供的一种变道区域获取装置的结构示意图，该变道区域获取装置可以包括：

参考变道时长获取模块2201，用于根据自车的速度和自车与相邻车道之间的距离获取参考变道时长，参考变道时长为自车从当前位置变道行驶至相邻车道所需的时长；

获取模块2202，用于获取相邻车道的环境信息；

变道区域规划模块2204，用于根据环境信息和参考变道时长从相邻车道中确定至少一个第一变道区域，第一变道区域包括当自车从当前位置行驶至相邻车道时自车在相邻车道中的区域。

在一种可能的实施方式中，变道区域获取装置还可以包括：预测模块2203，用于根据环境信息和参考变道时长获取至少第一交通参与者在相邻车道中的预测位置；

变道区域规划模块2204，具体用于根据该预测位置从相邻车道中确定至少一个第一变道区域。

在一种可能的实施方式中，获取模块，还用于在变道区域规划模块从相邻车道中获取至少一个第一变道区域之后，获取与第一变道区域相邻的至少一个交通参与者的信息；

预测模块2203，还用于确定至少一个交通参与者占用第一变道区域的概率；

变道区域规划模块2204，还用于根据概率从至少一个第一变道区域中筛选出至少一个第二变道区域。

在一种可能的实施方式中，变道区域规划模块2204，还用于在根据概率从第一变道区域中筛选出至少一个第二变道区域之后，根据至少一个交通参与者的速度或者加速度，对至少一个第二变道区域的大小进行调整，得到更新后的至少一个第二变道区域。

在一种可能的实施方式中，变道区域规划模块2204，具体用于：根据至少一个交通参与者的速度或者加速度、相邻车道对应的速度范围、自车的速度或自车的最大加速度中的一项或者多项，计算若自车变道行驶至每个区域后自车与相邻车辆的安全距离；根据安全距离，对至少一个第二变道区域的大小进行调整，得到更新后的至少一个第二变道区域。该相邻车道对应的速度范围为在该相邻车道内行驶的车辆被允许行驶的速度的范围，该自车的最大加速度为自车的加速度的最大值。

在一种可能的实施方式中，至少一个交通参与者中的任意一个交通参与者的信息中包括以下一项或者多项：转向灯标识信息、交通参与者相对于相邻车道线的横向距离、相邻车道线的信息或交通参与者的横向速度，转向灯标识信息用于标识交通参与者是否开启转向灯或者已开启的转向灯表示的转向方向，车道线是相邻车道中靠近交通参与者的车道线，交通参与者的横向速度是交通参与者相对于车道线的速度。

在一种可能的实施方式中，若存在多个第二变道区域，则变道区域规划模块2204，还用于：根据多个第二变道区域中每个第二变道区域的大小、与每个第二变道区域相邻的车辆的速度、每个第二变道区域与自车的距离或每个第二变道区域相对于自车的方向中的一项或者多项，对每个第二变道区域进行评价，得到每个第二变道区域的评价值；根据每个第二变道区域的评价值从多个第二变道区域中选择一个区域作为目标变道区域，并控制自车向目标变道区域行驶。

在一种可能的实施方式中，至少一个交通参与者包括与至少一个第一变道区域相邻的车辆。

在一种可能的实施方式中，变道区域规划模块2204，还用于根据至少一个障碍物的信息、参考变道时长以及速度限制信息从相邻车道中获取至少一个第一车道区域，速度限制信息包括当所述自车在相邻车道中行驶时的最高速度或者最低速度，例如，该速度限制信息中可以包括自车的最高速度、最低速度或者相邻车道对应的最高速度或者最低速度中的一项或者多项。

在一种可能的实施方式中，参考变道时长获取模块2204，具体用于根据自车的速度、相邻车道的路况信息以及自车与相邻车道之间的距离，获取参考变道时长，路况信息包括以下一项或者多项：当自车从当前位置变道行驶至相邻车道时的路径中的路面坡度、相邻车道的路面材质、相邻车道对应的最高速度或最低速度。

在一种可能的实施方式中，装置还包括：显示模块2205，用于在自车的显示界面中，显示至少一个第二变道区域。

在一种可能的实施方式中，显示模块2205，还用于：获取针对显示界面的输入数据；根据输入数据从至少一个第二变道区域中选择其中一个作为目标变道区域，并控制自车从当前位置变道行驶至目标变道区域。

在一种可能的实施方式中，显示模块2205，还用于在自车的显示界面中，还显示前述的障碍物的信息，如车辆、行人或者路牌等障碍物的位置、大小或者形状等信息。

请参阅图23，本申请提供的另一种变道区域获取装置的结构示意图，如下所述。

该变道区域获取装置可以包括处理器2301、收发器2303和存储器2302。该处理器2301、收发器2303和存储器2302通过线路互联。其中，存储器2302中存储有程序指令和数据。

存储器2302中存储了前述图2-图21C中的步骤对应的程序指令以及数据。

处理器2301用于执行前述图2-图21C中任一实施例所示的变道区域获取装置执行的方法步骤。

可选地，该变道区域获取装置还可以包括收发器2303，用于接收或者发送数据。

本申请实施例中还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有用于生成车辆行驶速度的程序，当其在计算机上行驶时，使得计算机执行如前述图2-图21C所示实施例描述的方法中的步骤。

可选地，前述的图23中所示的变道区域获取装置为芯片。

本申请实施例还提供了一种变道区域获取装置，该变道区域获取装置也可以称为数字处理芯片或者芯片，芯片包括处理单元和通信接口，处理单元通过通信接口获取程序指令，程序指令被处理单元执行，处理单元用于执行前述图2-图21C中任一实施例所示的变道区域获取装置或者车辆执行的方法步骤。

本申请还提供一种车辆，该车辆内包括处理器，该车辆内还设置有屏蔽按钮，该处理器用于执行前述图2-图21C中对应的方法的步骤。

本申请实施例还提供一种数字处理芯片。该数字处理芯片中集成了用于实现上述处理器2301，或者处理器2301的功能的电路和一个或者多个接口。当该数字处理芯片中集成了存储器时，该数字处理芯片可以完成前述实施例中的任一个或多个实施例的方法步骤。当该数字处理芯片中未集成存储器时，可以通过通信接口与外置的存储器连接。该数字处理芯片根据外置的存储器中存储的程序代码来实现上述实施例中变道区域获取装置执行的动作。

本申请实施例中还提供一种包括计算机程序产品，当其在计算机上行驶时，使得计算机执行如前述图2-图21C所示实施例描述的方法中变道区域获取装置所执行的步骤。

本申请实施例提供的数据传输装置可以为芯片，芯片包括：处理单元和通信单元，所述处理单元例如可以是处理器，所述通信单元例如可以是输入/输出接口、管脚或电路等。该处理单元可执行存储单元存储的计算机执行指令，以使服务器内的芯片执行上述图2-图21C所示实施例描述的数据传输方法。可选地，所述存储单元为所述芯片内的存储单元，如寄存器、缓存等，所述存储单元还可以是所述无线接入设备端内的位于所述芯片外部的存储单元，如只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)等。

具体地，前述的处理单元或者处理器可以是中央处理器(central processingunit，CPU)、网络处理器(neural-network processing unit，NPU)、图形处理器(graphicsprocessing unit，GPU)、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)或现场可编程逻辑门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者也可以是任何常规的处理器等。

示例性地，请参阅图24，图24为本申请实施例提供的芯片的一种结构示意图，所述芯片可以表现为神经网络处理器NPU 240，NPU 240作为协处理器挂载到主CPU(Host CPU)上，由Host CPU分配任务。NPU的核心部分为运算电路2403，通过控制器2404控制运算电路2403提取存储器中的矩阵数据并进行乘法运算。

在一些实现中，运算电路2403内部包括多个处理单元(process engine,PE)。在一些实现中，运算电路2403是二维脉动阵列。运算电路2403还可以是一维脉动阵列或者能够执行例如乘法和加法这样的数学运算的其它电子线路。在一些实现中，运算电路2403是通用的矩阵处理器。

举例来说，假设有输入矩阵A，权重矩阵B，输出矩阵C。运算电路从权重存储器2402中取矩阵B相应的数据，并缓存在运算电路中每一个PE上。运算电路从输入存储器2401中取矩阵A数据与矩阵B进行矩阵运算，得到的矩阵的部分结果或最终结果，保存在累加器(accumulator)2408中。

统一存储器2406用于存放输入数据以及输出数据。权重数据直接通过存储单元访问控制器(direct memory access controller，DMAC)2405，DMAC被搬运到权重存储器2402中。输入数据也通过DMAC被搬运到统一存储器2406中。

总线接口单元(bus interface unit，BIU)2424，用于AXI总线与DMAC和取指存储器(instruction fetch buffer，IFB)2409的交互。

总线接口单元2424(bus interface unit，BIU)，用于取指存储器2409从外部存储器获取指令，还用于存储单元访问控制器2405从外部存储器获取输入矩阵A或者权重矩阵B的原数据。

DMAC主要用于将外部存储器DDR中的输入数据搬运到统一存储器2406或将权重数据搬运到权重存储器2402中或将输入数据数据搬运到输入存储器2401中。

向量计算单元2407包括多个运算处理单元，在需要的情况下，对运算电路的输出做进一步处理，如向量乘，向量加，指数运算，对数运算，大小比较等等。主要用于神经网络中非卷积/全连接层网络计算，如批归一化(batch normalization)，像素级求和，对特征平面进行上采样等。

在一些实现中，向量计算单元2407能将经处理的输出的向量存储到统一存储器2406。例如，向量计算单元2407可以将线性函数和/或非线性函数应用到运算电路2403的输出，例如对卷积层提取的特征平面进行线性插值，再例如累加值的向量，用以生成激活值。在一些实现中，向量计算单元2407生成归一化的值、像素级求和的值，或二者均有。在一些实现中，处理过的输出的向量能够用作到运算电路2403的激活输入，例如用于在神经网络中的后续层中的使用。

控制器2404连接的取指存储器(instruction fetch buffer)2409，用于存储控制器2404使用的指令；

统一存储器2406，输入存储器2401，权重存储器2402以及取指存储器2409均为On-Chip存储器。外部存储器私有于该NPU硬件架构。

其中，循环神经网络中各层的运算可以由运算电路2403或向量计算单元2407执行。

其中，上述任一处提到的处理器，可以是一个通用中央处理器，微处理器，ASIC，或一个或多个用于控制上述图2-图21C的方法的程序执行的集成电路。

另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本申请提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本申请而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘、U盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

Claims (34)

1.一种变道区域获取方法，其特征在于，包括：

获取参考变道时长，所述参考变道时长用于表示自车从当前位置变道至相邻车道上所需的时长；

获取自车的环境信息；

根据所述环境信息和所述参考变道时长，获取所述相邻车道上的至少一个第一变道区域，所述第一变道区域为所述相邻车道上满足所述自车变道的区域；

在从所述相邻车道中获取至少一个第一变道区域之后，所述方法还包括：

获取与所述至少一个第一变道区域相邻的至少一个交通参与者的信息；

获取所述至少一个交通参与者占用所述至少一个第一变道区域的概率；

根据所述概率从所述至少一个第一变道区域中筛选出至少一个第二变道区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述概率从所述至少一个第一变道区域中筛选出至少一个第二变道区域之后，所述方法还包括：

根据所述至少一个交通参与者的速度或者加速度，对所述至少一个第二变道区域的大小进行调整，得到更新后的至少一个第二变道区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述第二变道区域的大小进行调整，包括：

根据所述至少一个交通参与者的速度或者加速度、所述相邻车道对应的速度范围、所述自车的速度或所述自车的最大加速度中的一项或者多项，计算若所述自车变道行驶至每个所述第二变道区域后所述自车与相邻车辆的安全距离，所述相邻车道对应的速度范围为在所述相邻车道内行驶的车辆的速度的范围，所述自车的最大加速度为所述自车的加速度的最大值；

根据所述安全距离，对所述至少一个第二变道区域的大小进行调整，得到更新后的至少一个第二变道区域。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个交通参与者中的任意一个交通参与者的信息中包括以下一项或者多项：

转向灯标识信息、所述交通参与者相对于相邻车道线的横向距离、所述相邻车道线的信息或所述交通参与者的横向速度，所述转向灯标识信息用于标识所述交通参与者是否开启转向灯或者已开启的转向灯表示的转向方向；

所述相邻车道线是所述相邻车道中靠近所述交通参与者的车道线，所述交通参与者的横向速度是所述交通参与者相对于所述相邻车道线的速度。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，若存在多个第二变道区域，则所述方法还包括：

根据所述多个第二变道区域中每个第二变道区域的大小、与所述每个第二变道区域相邻的车辆的速度、所述每个第二变道区域与所述自车的距离或所述每个第二变道区域相对于所述自车的方向中的一项或者多项，对所述每个第二变道区域进行评价，得到每个第二变道区域的评价值；

根据所述每个第二变道区域的评价值从所述多个第二变道区域中选择一个区域作为目标变道区域，并控制所述自车向所述目标变道区域行驶。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个交通参与者包括与所述至少一个第一变道区域相邻的车辆。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，从所述相邻车道中获取至少一个第一变道区域，包括：

根据所述环境信息、所述参考变道时长以及速度限制信息从所述相邻车道中获取所述至少一个第一变道区域，所述速度限制信息包括当所述自车在所述相邻车道中行驶时的最高速度或者最低速度。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取参考变道时长，包括：

根据所述自车的速度和所述自车与所述相邻车道上预设位置之间的距离获取所述参考变道时长。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预设位置在所述相邻车道的中心线上。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据自车的速度和所述自车与相邻车道之间的距离获取参考变道时长，包括：

根据所述自车的速度、所述相邻车道的路况信息以及所述自车与所述相邻车道之间的距离的一项或多项，获得所述参考变道时长，所述路况信息包括以下一项或者多项：当所述自车从当前位置变道行驶至所述相邻车道时的路径中的路面坡度、所述相邻车道的路面材质、所述相邻车道对应的最高速度或最低速度、所述相邻车道的车道线的信息。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述自车的显示界面中，显示所述至少一个第二变道区域。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取针对所述显示界面的输入数据；

根据所述输入数据从所述至少一个第二变道区域中选择其中一个作为目标变道区域，并控制所述自车从当前位置变道行驶至所述目标变道区域。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述自车的显示界面中，还显示所述至少一个交通参与者。

14.一种变道区域获取装置，其特征在于，包括：

参考变道时长获取模块，用于获取参考变道时长，所述参考变道时长为自车从当前位置变道行驶至相邻车道所需的时长；

获取模块，用于获取所述相邻车道内的环境信息；

变道区域规划模块，用于根据所述环境信息和所述参考变道时长获取所述相邻车道上的至少一个第一变道区域，所述第一变道区域为所述相邻车道上满足所述自车变道的区域；

所述获取模块，还用于在所述变道区域规划模块从所述相邻车道中获取所述至少一个第一变道区域之后，获取与所述至少一个第一变道区域相邻的至少一个交通参与者的信息；

所述变道区域规划模块，还用于确定所述至少一个交通参与者占用所述至少一个第一变道区域的概率，并根据所述概率从所述至少一个第一变道区域中筛选出至少一个第二变道区域。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，

所述变道区域规划模块，还用于在所述根据所述概率从所述至少一个第一变道区域中筛选出至少一个第二变道区域之后，根据所述至少一个交通参与者的速度或者加速度，对所述至少一个第二变道区域的大小进行调整，得到更新后的至少一个第二变道区域。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述变道区域规划模块，具体用于：

根据所述至少一个交通参与者的速度或者加速度、所述相邻车道对应的速度范围、所述自车的速度或所述自车的最大加速度中的一项或者多项，计算若所述自车行驶至每个所述第二变道区域后所述自车与相邻车辆的安全距离，所述相邻车道对应的速度范围为在所述相邻车道内行驶的车辆的速度的范围，所述自车的最大加速度为所述自车的加速度的最大值；

根据所述安全距离，对所述至少一个第二变道区域的大小进行调整，得到更新后的所述至少一个第二变道区域。

17.根据权利要求14-16中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个交通参与者中的任意一个交通参与者的信息中包括以下一项或者多项：

转向灯标识信息、所述交通参与者相对于相邻车道线的横向距离、所述相邻车道线的信息或交通参与者的横向速度，所述转向灯标识信息用于标识所述交通参与者是否开启转向灯或者已开启的转向灯表示的转向方向；

所述相邻车道线是所述相邻车道中靠近所述交通参与者的车道线，所述交通参与者的横向速度是所述交通参与者相对于所述相邻车道线的速度。

18.根据权利要求14-16中任一项所述的装置，其特征在于，若存在多个第二变道区域，则所述变道区域规划模块，还用于：

根据所述多个第二变道区域中每个第二变道区域的大小、与所述每个第二变道区域相邻的车辆的速度、所述每个第二变道区域与所述自车的距离或所述每个第二变道区域相对于所述自车的方向中的一项或者多项，对所述每个第二变道区域进行评价，得到每个第二变道区域的评价值；

根据所述每个第二变道区域的评价值从所述多个第二变道区域中选择一个区域作为目标变道区域，并控制所述自车向所述目标变道区域行驶。

19.根据权利要求14-16中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个交通参与者包括与所述至少一个第一变道区域相邻的车辆。

20.根据权利要求14-16中任一项所述的装置，其特征在于，

所述变道区域规划模块，还用于根据所述环境信息、所述参考变道时长以及速度限制信息从所述相邻车道中获取所述至少一个第一变道区域，所述速度限制当所述自车在所述相邻车道中行驶时的最高速度或者最低速度。

21.根据权利要求14-16中任一项所述的装置，其特征在于，所述参考变道时长获取模块，具体用于根据自车的速度和所述自车与相邻车道中预设位置之间的距离获取参考变道时长。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述预设位置位于所述相邻车道的中心线上。

23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述参考变道时长获取模块，具体用于根据所述自车的速度、所述相邻车道的路况信息以及所述自车与所述相邻车道之间的距离的一项或多项，获取所述参考变道时长，所述路况信息包括以下一项或者多项：当所述自车从当前位置变道行驶至所述相邻车道时的路径中的路面坡度、所述相邻车道的路面材质、所述相邻车道对应的最高速度或最低速度、所述相邻车道中车道线的信息。

24.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

显示模块，用于在所述自车的显示界面中，显示所述至少一个第二变道区域。

25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述显示模块，还用于：

获取针对所述显示界面的输入数据；

根据所述输入数据从所述至少一个第二变道区域中选择其中一个作为目标变道区域，并控制所述自车从当前位置变道行驶至所述目标变道区域。

26.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述显示模块，还用于：

在所述自车的显示界面中，还显示所述至少一个交通参与者。

27.一种电子设备，应用于车辆，所述电子设备包括显示屏、存储器、一个或多个处理器，所述存储器中存储有应用程序的图形用户界面的代码，所述一个或多个处理器用于执行存储在所述存储器中的所述图形用户界面（GUI）的代码，以在所述显示屏中显示所述图形用户界面，其特征在于，所述图形用户界面包括：

在所述显示屏中显示至少一个第一变道区域，所述至少一个第一变道区域是根据环境信息和参考变道时长确定的区域，所述参考变道时长为自车从当前位置变道至相邻车道所需的时长，所述第一变道区域为所述相邻车道上满足所述自车变道的区域；

所述图形用户界面还包括：

在所述显示屏中显示至少一个第二变道区域的信息，所述至少一个第二变道区域是根据概率从所述至少一个第一变道区域中筛选得到，所述概率为至少一个交通参与者占用所述至少一个第一变道区域的概率，所述至少一个交通参与者与所述至少一个第一变道区域相邻。

28.根据权利要求27所述的电子设备，其特征在于，所述图形用户界面还包括：

在所述显示屏中显示所述相邻车道中的交通参与者的信息。

29.根据权利要求27所述的电子设备，其特征在于，所述图形用户界面还包括：

在所述显示屏中显示所述至少一个交通参与者的信息。

30.根据权利要求27所述的电子设备，其特征在于，所述图形用户界面还包括：

响应于针对所述至少一个第二变道区域的操作，以及从所述至少一个第二变道区域中确定其中一个区域作为目标变道区域，在所述显示屏中显示所述目标变道区域，所述目标变道区域为所述自车从当前车道变道行驶至所述相邻车道后所述自车所在的区域。

31.根据权利要求27-30中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备中的所述显示屏包括触摸屏、仪表盘或者抬头显示HUD中的至少一种。

32.一种变道区域获取装置，其特征在于，包括处理器，所述处理器和存储器耦合，所述存储器存储有程序，当所述存储器存储的程序指令被所述处理器执行时实现权利要求1至13中任一项所述的方法。

33.一种计算机可读存储介质，包括程序，当其被处理单元所执行时，执行如权利要求1至13中任一项所述的方法。

34.一种车辆，其特征在于，包括处理单元和通信接口，所述处理单元通过所述通信接口获取程序指令，当所述程序指令被所述处理单元执行时实现权利要求1至13中任一项所述的方法。

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