CN115107762A - 一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制方法及相关装置，获取所述车辆跟随的引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数，然后基于预先设定的变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，在确定出有碰撞风险的情况下，会在所述车辆行驶模式为跟车模式时，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式时，控制车辆从融合模式修改为跟线模式，避免自车继续跟随引导车辆进行变道，而导致自车与相邻车道的目标车辆碰撞的情况发生，提高行车安全性。

Description

一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制方法及相关装置

技术领域

本发明涉及智能辅助驾驶跟车领域，更具体的说，涉及一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制方法及相关装置。

背景技术

TJA(交通拥堵辅助系统，Traffic Jam Assist)的主要功能是保持本车行驶在当前车道或者跟随引导车辆的轨迹行驶。TJA在单调的驾驶环境或者交通拥堵的情况之下，可以减轻驾驶员的工作量，并为驾驶员提供安全舒适的驾驶环境。

在车辆行驶过程中，若自车前方存在引导车辆，此时自车的TJA系统可以处于跟车模式，控制自车跟随引导车辆行驶，当引导车辆向左或向右进行相邻道的变道时，本车会跟随引导车辆变道，此时自车可能会与相邻车道的较近车辆有碰撞风险，车辆行驶安全性较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制方法及相关装置，以解决当引导车辆向左或向右进行相邻道的变道时，本车会跟随引导车辆变道，此时自车可能会与相邻车道的较近车辆有碰撞风险，车辆行驶安全性较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制方法，应用于车辆，所述跟车变道控制方法包括：

获取所述车辆跟随的引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数；所述目标车辆为位于所述相邻车道中、且与所述车辆的纵向距离差满足预设距离范围的车辆；

获取预先设定的变道碰撞判断规则，并基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险；

在确定出会有碰撞风险的情况下，获取车辆行驶模式；

在所述车辆行驶模式为跟车模式的情况下，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式的情况下，控制车辆从融合模式修改为跟线模式。

可选地，基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，包括：

依据所述目标车辆的行驶参数、所述目标车辆与所述车辆的碰撞时间，确定所述车辆的碰撞危险区域；

依据所述目标车辆的行驶参数、所述目标车辆的属性信息、以及所述车辆的属性信息，确定所述目标车辆与所述车辆的最小横向距离以及纵向相对距离；

基于所述最小横向距离、所述纵向相对距离以及所述车辆的碰撞危险区域，确定所述目标车辆是否位于所述碰撞危险区域内；

基于所述目标车辆是否位于所述碰撞危险区域内的确定结果、所述引导车辆的行驶参数和所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险。

可选地，基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，包括：

基于所述引导车辆的行驶参数，确定所述引导车辆的行驶轨迹；

基于所述引导车辆的行驶轨迹，得到所述车辆的行驶轨迹；

基于所述目标车辆的行驶参数，确定所述目标车辆的行驶轨迹；

判断所述车辆的行驶轨迹与所述目标车辆的行驶轨迹是否有交叉点；

若无，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险；

若有，则确定所述交叉点的位置是否位于所述车辆的当前位置的预设距离内；

若是，则确定所述车辆会与所述目标车辆有碰撞风险；

若否，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。

可选地，基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，包括：

基于所述目标车辆的行驶参数，确定所述目标车辆与所述车辆的相对行驶信息是否满足预设相对行驶规则；

若是，则确定所述车辆会与所述目标车辆有碰撞风险；

若否，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。

可选地，基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，包括：

获取基于所述目标车辆的行驶参数进行盲区障碍物检测，得到盲区检测结果；

基于所述盲区检测结果，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险。

一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制装置，应用于车辆，所述跟车变道控制装置包括：

数据获取模块，用于获取所述车辆跟随的引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数；所述目标车辆为位于所述相邻车道中、且与所述车辆的纵向距离差满足预设距离范围的车辆；

碰撞判断模块，用于获取预先设定的变道碰撞判断规则，并基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险；

模式获取模块，用于在确定出会有碰撞风险的情况下，获取车辆行驶模式；

模式调整模块，用于在所述车辆行驶模式为跟车模式的情况下，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式的情况下，控制车辆从融合模式修改为跟线模式。

可选地，所述碰撞判断模块包括：

区域确定子模块，用于依据所述目标车辆的行驶参数、所述目标车辆与所述车辆的碰撞时间，确定所述车辆的碰撞危险区域；

距离确定子模块，用于依据所述目标车辆的行驶参数、所述目标车辆的属性信息、以及所述车辆的属性信息，确定所述目标车辆与所述车辆的最小横向距离以及纵向相对距离；

第一判断子模块，用于基于所述最小横向距离、所述纵向相对距离以及所述车辆的碰撞危险区域，确定所述目标车辆是否位于所述碰撞危险区域内；

第二判断子模块，用于基于所述目标车辆是否位于所述碰撞危险区域内的确定结果、所述引导车辆的行驶参数和所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险。

可选地，所述碰撞判断模块包括：

第一轨迹确定子模块，用于基于所述引导车辆的行驶参数，确定所述引导车辆的行驶轨迹；

第二轨迹确定子模块，用于基于所述引导车辆的行驶轨迹，得到所述车辆的行驶轨迹；

第三轨迹确定子模块，用于基于所述目标车辆的行驶参数，确定所述目标车辆的行驶轨迹；

轨迹交叉判断子模块，用于判断所述车辆的行驶轨迹与所述目标车辆的行驶轨迹是否有交叉点；

第三判断子模块，用于若无交叉点，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险；

距离判断子模块，用于若有交叉点，则确定所述交叉点的位置是否位于所述车辆的当前位置的预设距离内；

第四判断子模块，用于若所述交叉点的位置位于所述车辆的当前位置的预设距离内，则确定所述车辆会与所述目标车辆有碰撞风险；

所述第三判断子模块，还用于若所述交叉点的位置未位于所述车辆的当前位置的预设距离内，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。

可选地，所述碰撞判断模块具体用于：

基于所述目标车辆的行驶参数，确定所述目标车辆与所述车辆的相对行驶信息是否满足预设相对行驶规则；

若是，则确定所述车辆会与所述目标车辆有碰撞风险；

若否，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。

一种电子设备，包括：存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器调用程序并用于：

获取所述车辆跟随的引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数；所述目标车辆为位于所述相邻车道中、且与所述车辆的纵向距离差满足预设距离范围的车辆；

获取预先设定的变道碰撞判断规则，并基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险；

在确定出会有碰撞风险的情况下，获取车辆行驶模式；

在所述车辆行驶模式为跟车模式的情况下，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式的情况下，控制车辆从融合模式修改为跟线模式。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制方法及相关装置，获取所述车辆跟随的引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数，然后基于预先设定的变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，在确定出有碰撞风险的情况下，会在所述车辆行驶模式为跟车模式时，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式时，控制车辆从融合模式修改为跟线模式，避免自车继续跟随引导车辆进行变道，而导致自车与相邻车道的目标车辆碰撞的情况发生，提高行车安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种车辆碰撞的场景示意图；

图2为本发明实施例提供的一种车辆行驶的场景示意图；

图3为本发明实施例提供的一种跟车变道控制方法的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种跟车变道控制方法的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的碰撞危险区域的场景示意图；

图6为本发明实施例提供的再一种跟车变道控制方法的方法流程图；

图7为本发明实施例提供的一种行驶轨迹的场景示意图；

图8为本发明实施例提供的一种车辆行驶场景示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种车辆行驶场景示意图；

图10为本发明实施例提供的一种跟车变道控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

TJA主要功能是保持本车行驶在当前车道或者跟随引导车辆的轨迹行驶。TJA在单调的驾驶环境或者交通拥堵的情况之下，可以减轻驾驶员的工作量，提供安全舒适的驾驶环境。

TJA在0-60km/h内为驾驶员提供车辆的横向辅助。纵向辅助由自适应巡航控制系统(ACC，Adaptive Cruise Control)实现，将自身车辆维持在固定的车速或者与前方道路使用者的固定时间间隔行驶。在TJA速度区间，如果车道线存在，车辆会被维持在车道之内行驶，否则车辆会小范围内跟随前方引导车辆的轨迹行驶。

TJA有三种工作模式：跟车模式，跟线模式，跟车与跟线的融合模式。当车道线质量不好且车速60km/h以下，若存在引导车辆，TJA可以处于跟车模式；当车道线质量较好且车速60km/h以下，若存在引导车辆，TJA可以处于融合模式。具体的，当自车仪表车速小于等于20km/h(标定量)，系统应该优先跟踪引导车辆轨迹，其次跟踪车道中心线。如果自车仪表盘车速大于20km/h且小于等于60km/h(标定量)，系统应该优先跟踪车道中心线和引导车辆轨迹的融合结果，其次跟踪车道中心线或引导车辆轨迹。如果自车仪表盘车速大于60km/h(标定量)，系统应该仅支持跟踪车道中心线。

在TJA处于跟车模式或融合模式，这时如果引导车辆变道，本车可能也会跟随前车变道，若相邻车道有相邻车辆时，就可能导致本车与相邻车辆相撞，如图1所示，车辆行驶安全性较低。

另外，在大雨等天气恶劣情况下、夜晚灯光较暗、或道路拥堵时前方车辆遮挡车道线的场景下，此时，摄像头获取不到车道线或获取的车道线的质量较差，此时若前方存在引导车辆，则TJA处于跟车模式或融合模式，当引导车辆向左或向右变道时，本车有时不可避免地会跟随引导车辆变道，当相邻道有车辆时，可能有碰撞风险，如图1所示，车辆行驶安全性较低。

综上所述，在车辆处于跟车模式或者是融合模式下，当引导车辆(如图1中的引导车辆RT1)向左或向右进行相邻道的变道时，本车会跟随引导车辆变道，此时自车可能会与相邻车道的较近车辆有碰撞风险，车辆行驶安全性较低。

为此，发明人经过研究发现，若是预测有变道碰撞风险时，使车辆TJA退出跟车模式(或从融合模式退出到跟线模式)，提醒驾驶员接管车辆，减少跟车变道风险。

具体的，获取所述车辆跟随的引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数，然后基于预先设定的变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，在确定出有碰撞风险的情况下，会在所述车辆行驶模式为跟车模式时，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式时，控制车辆从融合模式修改为跟线模式，避免自车继续跟随引导车辆进行变道，而导致自车与相邻车道的目标车辆碰撞的情况发生，提高行车安全性。

在上述内容的基础上，本发明实施例提供了一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制方法，应用于车辆，本实施例中的车辆一般是指自车或本车，参照图2中的本车。本车在行驶过程中，前方会有多个车辆，参照图2，本车所在车道的左边车道上有RT3和RT5等，本车所在车道上有RT1和RT2等，本车所在车道的右边车道上有RT4和RT6等。

由此可见，TJA功能在低速工况下，道路的使用者常常数量较多，而TJA的跟车模式需要唯一确定的引导车辆对本车进行横向控制，其与ACC功能共用一个目标，因此，需要对这些道路使用者进行目标筛选。

通过安装在车辆前挡风玻璃中上位置的前视摄像头和安装在车辆前保险杠中下位置或前格栅标牌后方的前向探测雷达，驾驶辅助系统能够检测车辆前方的道路和环境信息。通常车辆仅配置一个单目摄像头、一个毫米波雷达(或还有两个后角雷达，用于盲区监测系统，BSD，Blind Spot Detection)。从感知融合后的多个目标中，根据功能的需要，结合摄像头输出的道路信息、本车的参数，如车速、横摆角速度等，将目标跟车车辆，即引导车辆筛选出来。

参照图2，目标分类：

ACC可移动的道路目标(RT1,RT2,RT3,RT4,RT5,RT6)

目标描述：

RT1-本车道内与本车纵向距离最小的目标

RT2-本车道内与本车纵向距离第二小的目标

RT3-相邻左车道内与本车纵向距离最小的目标

RT4-相邻右车道内与本车纵向距离最小的目标

RT5-相邻左车道内除RT3外，与本车横向距离最小的目标

RT6-相邻右车道内除RT4外，与本车横向距离最小的目标

TJA功能会从感知系统获取6个目标车辆的信息，但功能仅跟踪其中一个。因此，系统会对前方车辆的状态进行检测，从而将其确定为TJA功能的引导车辆。其考虑项主要包括前方车辆与本车之间的横向和纵向距离等。在实际应用中，一般会将与本车处于同车道、位于本车前方、且与本车距离最近的车辆，即图2中的RT1车辆作为引导车辆。

参照图3，一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制方法可以包括：

S11、在检测到所述车辆跟随的引导车辆进行相邻车道的变道操作的情况下，获取所述引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数。

在实际应用中，在进行跟车变道控制之前，需要对道路上的车辆的有效性进行判断。本实施例中，是对引导车辆RT1车辆和相邻左前车道的目标车辆，即RT3车辆进行有效性判断。

有效性判断包括：目标ID有效性判断(当目标ID值发生改变0.05s后且ID值不为0才认为目标有效)，目标类别判断(目标车辆类别为轿车、卡车等均满足条件)，目标参数异常值筛选(当纵向距离变化率小于一定阈值则认为参数有效)等。

在有效性判断通过后，将本车采集到的RT1车辆和RT3车辆的行驶参数进行低通滤波，以提高采集的行驶参数的稳定性。

其中，行驶参数包括：纵向相对距离、纵向绝对速度、横向相对距离、横向相对速度、目标宽度等。

另外，还需对本车横向速度进行估计：通过本车车速和方向盘转角估计本车的横向速度，用以补偿RT1车辆和左前方RT3车辆的横向相对速度。具体补偿过程为：

横向速度的计算公式为：

VehSpdAvgDrvn*sin((StrgWhlAng/VehParStrRatio)*Deg2Rad)

VehSpdAvgDrvn为本车车速，StrgWhlAng为方向盘转角，VehParStrRatio转速比，Deg2Rad为180/π。

RT1车辆和左前方RT3车辆的横向相对速度＝本车的传感器检测的原始横向相对速度-上述的本车的横向速度。

在对RT1车辆和左前方RT3车辆的横向相对速度进行了补偿之后，需要判断RT1车辆行驶过程中，是否有切出车道线，即换道的需求或趋势，以及本车是否与目标车辆发生碰撞。

RT3车辆即为本实施例中的目标车辆，也称为风险车辆，所述目标车辆为位于所述相邻车道中、且与所述车辆的纵向距离差满足预设距离范围的车辆。其中，纵向距离差可以是35米内，如，目标车辆可以是图2中的RT3车辆。需要说明的是，图2中的RT3车辆位于本车的左前方，此外，RT3车辆还可以位于本车的左后方。

另外，本实施例中，在检测到所述车辆跟随的引导车辆进行相邻车道的变道操作的情况下，会获取所述引导车辆(即RT1车辆)的行驶参数以及目标车辆(即RT3车辆)的行驶参数，行驶参数即为上述的纵向相对距离、纵向绝对速度、横向相对距离、补偿后的横向相对速度、目标宽度等。

S12、确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，若是，则执行步骤S13；若否，则持续性进行步骤S12的判断。

具体的，获取预先设定的变道碰撞判断规则，并基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险。

在实际应用中，变道碰撞判断规则可以有多种，进而可以通过多种判断变道碰撞判断方式确定车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险。

S13、在确定出会有碰撞风险的情况下，获取车辆行驶模式。

在实际应用中，本发明的执行主体是车辆的控制器，如，电子控制单元ECU，ECU可以获取到TJA中当前车辆的行驶模式，行驶模式主要是跟车模式、跟线模式还是融合模式中的哪种。

S14、在所述车辆行驶模式为跟车模式的情况下，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式的情况下，控制车辆从融合模式修改为跟线模式。

在实际应用中，若是确定出本车和目标车辆会有碰撞风险的情况下，若是继续跟随引导车辆行驶，则会使得本车和目标车辆有碰撞风险。此时，为了避免碰撞，保证本车和引导车辆的行驶安全。此时，会在自车处于跟车模式时，ECU发送控制指令给TJA，以使TJA控制退出跟车模式，此时可以使用跟线模式，又或者，输出提示信息，提醒驾驶员接管车辆。

另外，若自车处于跟车和跟线的融合模式下时，会退出融合模式，此时，可以使用跟线模式，又或者，输出提示信息，提醒驾驶员接管车辆。

本实施例中，获取所述车辆跟随的引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数，然后基于预先设定的变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，在确定出有碰撞风险的情况下，会在所述车辆行驶模式为跟车模式时，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式时，控制车辆从融合模式修改为跟线模式，避免自车继续跟随引导车辆进行变道，而导致自车与相邻车道的目标车辆碰撞的情况发生，提高行车安全性。

上述实施例介绍了需要确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，现给出几种判断方式，具体如下：

1、在判断是否有碰撞风险时，可以根据引导车辆和目标车辆的相对横向距离和横向速度判断风险，参照图4，步骤S12可以包括：

S21、依据所述目标车辆的行驶参数、所述目标车辆与所述车辆的碰撞时间，确定所述车辆的碰撞危险区域。

具体的，为了能提前判断RT1车辆是否有切出的趋势，需要对其位置进行预测。具体计算公式如下：

Y_predict＝Y+vy*dT (1)

X_predict＝X+vx*dT (2)

其中：X,Y分别为当前RT1车辆相对于本车的纵向距离和横向距离；vx,vy分别为车辆，如RT1车辆相对于本车的纵向相对速度和补偿后的横向相对速度；本实施例中是指RT1车辆相对于本车的纵向相对速度和补偿后的横向相对速度，dT为预测时间，标定量默认为0.5s。其中，X向前正方向，Y向左正方向。

然后，计算RT3车辆的危险区域：将危险区域化为一矩形区域，如图5所示，分为纵向的前、后界限与横向的内、外界限，分别为:

FrtZn＝vx*TTC+FrtPos，FrtPos随本车纵向速度查表，本车车速越大，则该值越大；vx为车辆对于本车的纵向相对速度，本实施例中是指RT3车辆对于本车的纵向相对速度，TTC为所述目标车辆与所述车辆的碰撞时间，默认设置为1s。

BkZn＝0，因前雷达探测范围有限，只能探测到本车前方目标车辆，故该值暂定为0；

OutZn＝vy*TTC+OutPos，OutPos为道路宽度值，默认设置为3.5m。vy为车辆，如RT3车辆对于本车的补偿后的横向相对速度；TTC为所述目标车辆与所述车辆的碰撞时间。

InZn＝0，两车最近横向距离最小值，暂定为0。

车辆的碰撞危险区域即为上述的由FrtZn、BkZn、OutZn和InZn组成的区域，一般为长方形区域。

S22、依据所述目标车辆的行驶参数、所述目标车辆的属性信息、以及所述车辆的属性信息，确定所述目标车辆与所述车辆的最小横向距离以及纵向相对距离。

具体的，目标车辆，如RT3车辆与所述车辆的最小横向距离的计算公式为：

D＝Y-0.5*(目标车辆车宽)-0.5*(本车车宽)。

即上述计算得到的距离D即为两车最近横向距离，即RT3车辆右后轮与本车左前轮之间的横向距离。

另外，对于所述目标车辆与所述车辆的纵向相对距离，直接获取目标车辆的行驶参数中的纵向相对距离即可。

S23、基于所述最小横向距离、所述纵向相对距离以及所述车辆的碰撞危险区域，确定所述目标车辆是否位于所述碰撞危险区域内。

其中，若位于，则确定所述车辆与所述目标车辆存在碰撞风险；若不位于，则确定所述车辆与所述目标车辆不存在碰撞风险。

具体的，根据目标车辆，如RT3车辆与本车的纵向相对距离、D与该危险区域的相对位置关系来判断RT3车辆，即目标车辆是否处于危险区域内。

详细来说，判断RT3车辆的点(纵向相对距离，D)是否在该范围内，若在，则处于危险区域内，若不在，则未处于危险区域内。

S24、基于所述目标车辆是否位于所述碰撞危险区域内的确定结果、所述引导车辆的行驶参数和所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险。

在确定出步骤S23中处于危险区域的情况下，判断是否满足下述条件。

其中，下述条件同时满足，即RT1车辆，即引导车辆向左变道中，且RT3车辆处于危险区域内，则存在变道风险(以下数值均为标定量，可根据传感器数据和实际需求调整)：

1.前车RT1目标纵向距离<35m；

2.本车车速>2m/s；

3.RT1目标纵向距离大于RT3目标至少3m(一个车长)；

4.经过横向速度预测得到的RT1目标和RT3目标的横向距离差<1.8m且持续一定时间；

5.RT3目标的横向速度>-0.3m/s且持续一定时间(不考虑RT3目标向右变道即切入，TJA另有逻辑判断)且<0.7m/s(不考虑RT3目标向左变道，此时RT3目标远离本车道，碰撞风险变小)；

6.RT1目标横向速度>0.4m/s且持续一定时间(RT1目标向左变道趋势)。

若满足上述6个条件，则确定出本车与目标车辆有碰撞风险。

2、在进行碰撞判断时，可以根据引导车辆和目标车辆的历史轨迹点估计是否有碰撞风险风险，在实际应用中，这种碰撞判断方法的使用频率高于上一种。具体的，参照图6，步骤S12可以包括：

S31、基于所述引导车辆的行驶参数，确定所述引导车辆的行驶轨迹。

S32、基于所述引导车辆的行驶轨迹，得到所述车辆的行驶轨迹。

S33、基于所述目标车辆的行驶参数，确定所述目标车辆的行驶轨迹。

具体的，对RT1车辆(图7中的RT1)和RT3车辆(图7中的RT3)的历史点轨迹点更新，对其进行线性拟合，获取引导车辆行驶的平均运动趋势，由于本车跟随引导车辆行驶，因此，可以将引导车辆的运动趋势迁移到本车，预测一定时间后，本车和目标车辆，即RT3车辆的位置是否在一定范围内有重叠或较差，若有，将有碰撞风险。

历史轨迹点更新时间dt根据本车车速查表，车速越快，则dt时间越短。RT1历史轨迹点集{P11，P12，P13，…，P1n}，RT3历史轨迹点集{P31，P32，P33，…，P3n}，分别对RT1和RT3历史轨迹进行线性拟合。

线性拟合公式为：

b＝y_m-k*x_m (4)

其中，x_i,y_i为历史轨迹点坐标系，x_m,y_m为历史轨迹点的均值坐标，k为线性拟合方程的斜率系数，b为线性拟合方程的截距值。

通过上述的线性拟合公式，就可以得到RT1和RT3的行驶轨迹，具体行驶轨迹可以参照图7。

然后，将引导车辆，即RT1的行驶轨迹迁移到本车，即可得到本车的行驶轨迹，具体参照图7中的自车的行驶轨迹。

S34、判断所述车辆的行驶轨迹与所述目标车辆的行驶轨迹是否有交叉点；若是，则执行步骤S35；若否，则执行步骤S37。

在实际应用中，若是两个行驶轨迹有交叉点，则说明两个行驶轨迹会有重叠，两个车辆可能会在交叉点有碰撞风险。

若是两个行驶轨迹没有交叉点，则说明两个行驶轨迹不会有重叠，两个车辆不会有碰撞风险。

S35、确定所述交叉点的位置是否位于所述车辆的当前位置的预设距离内；若是，则执行步骤S36；若否，则执行步骤S37。

S36、确定所述车辆会与所述目标车辆有碰撞风险。

S37、确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。

具体的，在实际应用中，若是两个轨迹有交叉点，但是交叉点的位置距离自车的距离较远，说明，在两个车辆行驶一段时间之后，才会有碰撞风险，但是车辆的行驶轨迹是实时改变的，所以较长的一段时间之后的碰撞发生的可能性的误差会较大。所以，本实施例中，会确定所述交叉点的位置是否位于所述车辆的当前位置的预设距离内，若是，则说明会马上碰撞，此时车辆会与所述目标车辆有碰撞风险，若否，则说明一段时间之后才会有碰撞风险，此时此次碰撞分析，认为车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。以后车辆会实时进行上述的碰撞判断。

3、在进行碰撞判断时，参照图8，在本车即将超越或刚超越图7中的RT3，此时前雷达探测不到该目标，但仍存在变道风险，所以此时需要判断车辆是否有碰撞风险。在实际应用中，步骤S12可以包括：

基于所述目标车辆的行驶参数，确定所述目标车辆与所述车辆的相对行驶信息是否满足预设相对行驶规则；若是，则确定所述车辆会与所述目标车辆有碰撞风险；若否，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。

具体的，因前雷达识别不到与本车并行或本车后方车辆，故本车超车前方左侧车辆RT3后，需延长一定时间不可变道，因车辆可能在本车后方较近距离与RT3碰撞，仍处于危险区域。

在实际应用中，若依据目标车辆的行驶参数，如横向相对距离和纵向相对距离，检测到目标车辆，如RT3车辆与自车的纵向距离慢慢减少，并且某一时刻突变为其他数值(0或者新的RT3的纵向距离)，即检测到本车超车，此时跟车变道仍有一定风险，认为会存在有碰撞风险的危险。

上述的三种碰撞判断方法均需要单目摄像头、前毫米波雷达等传感器，在实际应用中，若是车辆未安装后角雷达，但是安装有单目摄像头、前毫米波雷达时，可以采用上述的方法进行碰撞判断，若是安装有后角雷达，则可以采用第四种方式进行碰撞判断。

4、在实际应用中，目标车辆，如RT3在本车左后方时，此时通过前雷达检测不到侧后方车辆的信息，可以通过BSD(Blind Spot Detection，盲区监测系统)报警信息来确定是否有碰撞风险，进而判断是否存在变道碰撞风险。具体的，步骤S12可以包括：

获取基于所述目标车辆的行驶参数进行盲区障碍物检测，得到盲区检测结果，基于所述盲区检测结果，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险。

具体的，盲区检测结果即为上述的BSD检测结果，可以通过控制器与BSD的通信，来获取BSD的检测结果。若是满足以下碰撞条件，则认为车辆侧后方的近距离范围内存在障碍物，有碰撞风险，若是未满足以下碰撞条件，则说明车辆侧后方的近距离范围内未存在障碍物，没有碰撞风险。

碰撞条件：

1.引导车辆的横向相对距离>1.8m且持续一定时间；

2.引导车辆的补偿后的横向相对速度>0.5m/s且持续一定时间；

3.本车左侧BSD一级报警(未打同侧转向灯)。

参照图9，图9给出了本车侧后方有车辆的场景示意图，进而能够根据上述的碰撞条件，来确定是否会与本车有碰撞风险。

上述介绍了四种变道碰撞判断方式，当通过任一种判断方式检测到任一场景存在变道风险，则发送指令给TJA，使TJA退出跟车模式，减少跟车变道风险。

在上述一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制方法的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制装置，应用于车辆，参照图10，所述一种跟车变道控制装置包括：

数据获取模块11，用于获取所述车辆跟随的引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数；所述目标车辆为位于所述相邻车道中、且与所述车辆的纵向距离差满足预设距离范围的车辆；

碰撞判断模块12，用于获取预先设定的变道碰撞判断规则，并基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险；

模式获取模块13，用于在确定出会有碰撞风险的情况下，获取车辆行驶模式；

模式调整模块14，用于在所述车辆行驶模式为跟车模式的情况下，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式的情况下，控制车辆从融合模式修改为跟线模式。

进一步，所述碰撞判断模块包括：

区域确定子模块，用于依据所述目标车辆的行驶参数、所述目标车辆与所述车辆的碰撞时间，确定所述车辆的碰撞危险区域；

距离确定子模块，用于依据所述目标车辆的行驶参数、所述目标车辆的属性信息、以及所述车辆的属性信息，确定所述目标车辆与所述车辆的最小横向距离以及纵向相对距离；

第一判断子模块，用于基于所述最小横向距离、纵向相对距离以及所述车辆的碰撞危险区域，确定所述目标车辆是否位于所述碰撞危险区域内；

第二判断子模块，用于基于所述目标车辆是否位于所述碰撞危险区域内的确定结果、所述引导车辆的行驶参数和所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险。

进一步，所述碰撞判断模块包括：

第一轨迹确定子模块，用于基于所述引导车辆的行驶参数，确定所述引导车辆的行驶轨迹；

第二轨迹确定子模块，用于基于所述引导车辆的行驶轨迹，得到所述车辆的行驶轨迹；

第三轨迹确定子模块，用于基于所述目标车辆的行驶参数，确定所述目标车辆的行驶轨迹；

轨迹交叉判断子模块，用于判断所述车辆的行驶轨迹与所述目标车辆的行驶轨迹是否有交叉点；

第三判断子模块，用于若无交叉点，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险；

距离判断子模块，用于若有交叉点，则确定所述交叉点的位置是否位于所述车辆的当前位置的预设距离内；

第四判断子模块，用于若所述交叉点的位置位于所述车辆的当前位置的预设距离内，则确定所述车辆会与所述目标车辆有碰撞风险；

所述第三判断子模块，还用于若所述交叉点的位置未位于所述车辆的当前位置的预设距离内，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。

进一步，所述碰撞判断模块具体用于：

基于所述目标车辆的行驶参数，确定所述目标车辆与所述车辆的相对行驶信息是否满足预设相对行驶规则；

若是，则确定所述车辆会与所述目标车辆有碰撞风险；

若否，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。

进一步，所述碰撞判断模块具体用于：

获取基于所述目标车辆的行驶参数进行盲区障碍物检测，得到盲区检测结果，基于所述盲区检测结果，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险。

本实施例中，获取所述车辆跟随的引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数，然后基于预先设定的变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，在确定出有碰撞风险的情况下，会在所述车辆行驶模式为跟车模式时，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式时，控制车辆从融合模式修改为跟线模式，避免自车继续跟随引导车辆进行变道，而导致自车与相邻车道的目标车辆碰撞的情况发生，提高行车安全性。

需要说明的是，本实施例中的各个模块和子模块的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。

在上述一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制方法及装置的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种电子设备，电子设备可以是上述的控制器等，电子设备包括：存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器调用程序并用于：

获取所述车辆跟随的引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数；所述目标车辆为位于所述相邻车道中、且与所述车辆的纵向距离差满足预设距离范围的车辆；

获取预先设定的变道碰撞判断规则，并基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险；

在确定出会有碰撞风险的情况下，获取车辆行驶模式；

在所述车辆行驶模式为跟车模式的情况下，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式的情况下，控制车辆从融合模式修改为跟线模式。

进一步，基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，包括：

依据所述目标车辆的行驶参数、所述目标车辆与所述车辆的碰撞时间，确定所述车辆的碰撞危险区域；

依据所述目标车辆的行驶参数、所述目标车辆的属性信息、以及所述车辆的属性信息，确定所述目标车辆与所述车辆的最小横向距离以及纵向相对距离；

基于所述最小横向距离、纵向相对距离以及所述车辆的碰撞危险区域，确定所述目标车辆是否位于所述碰撞危险区域内；

基于所述目标车辆是否位于所述碰撞危险区域内的确定结果、所述引导车辆的行驶参数和所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险。

进一步，基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，包括：

基于所述引导车辆的行驶参数，确定所述引导车辆的行驶轨迹；

基于所述引导车辆的行驶轨迹，得到所述车辆的行驶轨迹；

基于所述目标车辆的行驶参数，确定所述目标车辆的行驶轨迹；

判断所述车辆的行驶轨迹与所述目标车辆的行驶轨迹是否有交叉点；

若无，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险；

若有，则确定所述交叉点的位置是否位于所述车辆的当前位置的预设距离内；

若是，则确定所述车辆会与所述目标车辆有碰撞风险；

若否，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。

进一步，基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，包括：

基于所述目标车辆的行驶参数，确定所述目标车辆与所述车辆的相对行驶信息是否满足预设相对行驶规则；

若是，则确定所述车辆会与所述目标车辆有碰撞风险；

若否，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。

进一步，基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，包括：

获取基于所述目标车辆的行驶参数进行盲区障碍物检测，得到盲区检测结果；

基于所述盲区检测结果，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险。

本实施例中，获取所述车辆跟随的引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数，然后基于预先设定的变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，在确定出有碰撞风险的情况下，会在所述车辆行驶模式为跟车模式时，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式时，控制车辆从融合模式修改为跟线模式，避免自车继续跟随引导车辆进行变道，而导致自车与相邻车道的目标车辆碰撞的情况发生，提高行车安全性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制方法，其特征在于，应用于车辆，所述跟车变道控制方法包括：

获取所述车辆跟随的引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数；所述目标车辆为位于所述相邻车道中、且与所述车辆的纵向距离差满足预设距离范围的车辆；

获取预先设定的变道碰撞判断规则，并基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险；

在确定出会有碰撞风险的情况下，获取车辆行驶模式；

在所述车辆行驶模式为跟车模式的情况下，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式的情况下，控制车辆从融合模式修改为跟线模式。

2.根据权利要求1所述的跟车变道控制方法，其特征在于，基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，包括：

依据所述目标车辆的行驶参数、所述目标车辆与所述车辆的碰撞时间，确定所述车辆的碰撞危险区域；

依据所述目标车辆的行驶参数、所述目标车辆的属性信息、以及所述车辆的属性信息，确定所述目标车辆与所述车辆的最小横向距离以及纵向相对距离；

基于所述最小横向距离、所述纵向相对距离以及所述车辆的碰撞危险区域，确定所述目标车辆是否位于所述碰撞危险区域内；

基于所述目标车辆是否位于所述碰撞危险区域内的确定结果、所述引导车辆的行驶参数和所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险。

3.根据权利要求1所述的跟车变道控制方法，其特征在于，基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，包括：

基于所述引导车辆的行驶参数，确定所述引导车辆的行驶轨迹；

基于所述引导车辆的行驶轨迹，得到所述车辆的行驶轨迹；

基于所述目标车辆的行驶参数，确定所述目标车辆的行驶轨迹；

判断所述车辆的行驶轨迹与所述目标车辆的行驶轨迹是否有交叉点；

若无，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险；

若有，则确定所述交叉点的位置是否位于所述车辆的当前位置的预设距离内；

若是，则确定所述车辆会与所述目标车辆有碰撞风险；

若否，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。

4.根据权利要求1所述的跟车变道控制方法，其特征在于，基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，包括：

基于所述目标车辆的行驶参数，确定所述目标车辆与所述车辆的相对行驶信息是否满足预设相对行驶规则；

若是，则确定所述车辆会与所述目标车辆有碰撞风险；

若否，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。

5.根据权利要求1所述的跟车变道控制方法，其特征在于，基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险，包括：

获取基于所述目标车辆的行驶参数进行盲区障碍物检测，得到盲区检测结果；

基于所述盲区检测结果，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险。

6.一种交通拥堵辅助系统的跟车变道控制装置，其特征在于，应用于车辆，所述跟车变道控制装置包括：

数据获取模块，用于获取所述车辆跟随的引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数；所述目标车辆为位于所述相邻车道中、且与所述车辆的纵向距离差满足预设距离范围的车辆；

碰撞判断模块，用于获取预先设定的变道碰撞判断规则，并基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险；

模式获取模块，用于在确定出会有碰撞风险的情况下，获取车辆行驶模式；

模式调整模块，用于在所述车辆行驶模式为跟车模式的情况下，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式的情况下，控制车辆从融合模式修改为跟线模式。

7.根据权利要求6所述的跟车变道控制装置，其特征在于，所述碰撞判断模块包括：

区域确定子模块，用于依据所述目标车辆的行驶参数、所述目标车辆与所述车辆的碰撞时间，确定所述车辆的碰撞危险区域；

距离确定子模块，用于依据所述目标车辆的行驶参数、所述目标车辆的属性信息、以及所述车辆的属性信息，确定所述目标车辆与所述车辆的最小横向距离以及纵向相对距离；

第一判断子模块，用于基于所述最小横向距离、所述纵向相对距离以及所述车辆的碰撞危险区域，确定所述目标车辆是否位于所述碰撞危险区域内；

第二判断子模块，用于基于所述目标车辆是否位于所述碰撞危险区域内的确定结果、所述引导车辆的行驶参数和所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险。

8.根据权利要求6所述的跟车变道控制装置，其特征在于，所述碰撞判断模块包括：

第一轨迹确定子模块，用于基于所述引导车辆的行驶参数，确定所述引导车辆的行驶轨迹；

第二轨迹确定子模块，用于基于所述引导车辆的行驶轨迹，得到所述车辆的行驶轨迹；

第三轨迹确定子模块，用于基于所述目标车辆的行驶参数，确定所述目标车辆的行驶轨迹；

轨迹交叉判断子模块，用于判断所述车辆的行驶轨迹与所述目标车辆的行驶轨迹是否有交叉点；

第三判断子模块，用于若无交叉点，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险；

距离判断子模块，用于若有交叉点，则确定所述交叉点的位置是否位于所述车辆的当前位置的预设距离内；

第四判断子模块，用于若所述交叉点的位置位于所述车辆的当前位置的预设距离内，则确定所述车辆会与所述目标车辆有碰撞风险；

所述第三判断子模块，还用于若所述交叉点的位置未位于所述车辆的当前位置的预设距离内，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。

9.根据权利要求6所述的跟车变道控制装置，其特征在于，所述碰撞判断模块具体用于：

基于所述目标车辆的行驶参数，确定所述目标车辆与所述车辆的相对行驶信息是否满足预设相对行驶规则；

若是，则确定所述车辆会与所述目标车辆有碰撞风险；

若否，则确定所述车辆不会与所述目标车辆有碰撞风险。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器调用程序并用于：

获取所述车辆跟随的引导车辆的行驶参数以及目标车辆的行驶参数；所述目标车辆为位于所述相邻车道中、且与所述车辆的纵向距离差满足预设距离范围的车辆；

获取预先设定的变道碰撞判断规则，并基于所述变道碰撞判断规则、所述引导车辆的行驶参数和/或所述目标车辆的行驶参数，确定所述车辆是否会与所述目标车辆有碰撞风险；

在确定出会有碰撞风险的情况下，获取车辆行驶模式；

在所述车辆行驶模式为跟车模式的情况下，控制车辆退出跟车模式，或，在所述车辆行驶模式为跟车和跟线的融合模式的情况下，控制车辆从融合模式修改为跟线模式。

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