CN116620324A - 一种切入车辆判别方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

一种切入车辆判别方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN116620324A CN202310601553.1A CN202310601553A CN116620324A CN 116620324 A CN116620324 A CN 116620324A CN 202310601553 A CN202310601553 A CN 202310601553A CN 116620324 A CN116620324 A CN 116620324A
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Abstract

本发明实施例公开了一种切入车辆判别方法、装置、电子设备及存储介质。该方法包括：针对与自车之间的相对纵向距离在区域长度之内并且位于自车的相邻车道上的前车，确定前车相对车道中心线的侧偏横向距离和侧偏横向速度；根据侧偏横向距离和侧偏横向速度，确定区域宽度，并且根据区域宽度和区域长度，在自车的车前确定针对前车的判别区域；在前车位于判别区域内且持续时长满足预设时长条件的情况下，判别出前车存在切入到自车所在的自车车道上的切入趋势；其中，区域长度与自车的车速关联，预设时长条件与侧偏横向速度的绝对值关联。本发明实施例的技术方案，在近距离切入场景下，可提前识别出存在切入趋势的前车。

Description

一种切入车辆判别方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种切入车辆判别方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
目前，自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control，ACC)系统在判别路径最近车辆(Closest In-Path Vehicle，CIPV)目标时，通常是在相邻车道上的前车超过半个车身切入到自车车道的情况下，将前车判别为CIPV目标。
但是，在近距离切入场景下，上述判别方案会使得在前车以较近距离切入到自车车道而被判别为CIPV目标之后，自车才会进行制动，而且制动减速度通常较大，这会影响到ACC系统的舒适性，甚至存在碰撞风险。
发明内容
本发明实施例提供了一种切入车辆判别方法、装置、电子设备及存储介质，以提前识别出存在切入趋势的前车，从而提升ACC系统的舒适性和安全性。
根据本发明的一方面，提供了一种切入车辆判别方法，可以包括：
针对与自车之间的相对纵向距离在区域长度之内并且位于自车的相邻车道上的前车，确定前车相对车道中心线的侧偏横向距离和侧偏横向速度；
根据侧偏横向距离和侧偏横向速度，确定区域宽度，并且根据区域宽度和区域长度，在自车的车前确定针对前车的判别区域；
在前车位于判别区域内并且持续时长满足预设时长条件的情况下，判别出前车存在切入到自车所在的自车车道上的切入趋势；
其中，区域长度与自车的车速关联，车道中心线为自车车道上的中心线，预设时长条件与侧偏横向速度的绝对值关联。
根据本发明的另一方面，提供了一种切入车辆判别装置，可以包括：
侧偏横向速度确定模块，用于针对与自车之间的相对纵向距离在区域长度之内并且位于自车的相邻车道上的前车，确定前车相对车道中心线的侧偏横向距离和侧偏横向速度；
判别区域确定模块，用于根据侧偏横向距离以及侧偏横向速度，确定区域宽度，并根据区域宽度和区域长度，在自车的车前确定针对前车的判别区域；
切入趋势判别模块，用于在前车位于判别区域内且持续时长满足预设时长条件的情况下，判别出前车存在切入到自车所在的自车车道上的切入趋势；
其中，区域长度与自车的车速关联，车道中心线为自车车道上的中心线，预设时长条件与侧偏横向速度的绝对值关联。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，可以包括：
至少一个处理器；以及
与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的切入车辆判别方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的切入车辆判别方法。
本发明实施例中的技术方案，针对与自车之间的相对纵向距离在区域长度之内并且位于自车的相邻车道上的前车，确定前车相对车道中心线的侧偏横向距离和侧偏横向速度，其中，区域长度可根据自车的车速实时调整；根据侧偏横向距离和侧偏横向速度，确定区域宽度，并根据区域宽度和区域长度，在自车的车前确定针对前车的判别区域；进而，在前车位于判别区域内并且持续时长满足预设时长条件的情况下，判别前车存在切入到自车所在的自车车道上的切入趋势。上述技术方案，可提前识别出存在切入趋势的前车，从而在近距离切入场景下，提升ACC系统的舒适性和安全性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或是重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例提供的一种切入车辆判别方法的流程图；
图2是根据本发明实施例提供的另一种切入车辆判别方法的流程图；
图3是根据本发明实施例提供的另一种切入车辆判别方法的流程图；
图4是根据本发明实施例提供的另一种切入车辆判别方法的流程图；
图5是根据本发明实施例提供的另一种切入车辆判别方法中在弯道工况下侧偏横向距离和侧偏横向速度的计算示意图；
图6是根据本发明实施例提供的一种切入车辆判别装置的结构框图；
图7是实现本发明实施例的切入车辆判别方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等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，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。“目标”、“原始”等的情况类似，在此不再赘述。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。
图1是本发明实施例中所提供的一种切入车辆判别方法的流程图。本实施例可适用于在近距离切入场景下，提前识别出相邻车道上预切入到自车车道上的前车的情况。该方法可以由本发明实施例提供的切入车辆判别装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可集成在电子设备上，该电子设备可以是各种用户终端或是服务器，尤其可以是自车上的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，ECU也可称为车载电脑。
参见图1，本发明实施例的方法具体包括如下步骤：
S110、针对与自车之间的相对纵向距离在区域长度之内且位于自车的相邻车道上的前车，确定前车相对车道中心线的侧偏横向距离和侧偏横向速度；
其中，区域长度与自车的车速关联，车道中心线为自车车道上的中心线。
其中，这里以自车的行驶方向为纵向，那么相对纵向距离可理解为某车辆在纵向上与自车之间的相对距离。区域长度与自车的车速关联，结合本发明实施例可能涉及的应用场景，为了尽可能降低碰撞风险，可在车速越快的情况下，区域长度越长。示例性的，在车速小于60km/h的情况下，区域长度可以是40m；在车速介于60～80km/h的情况下，区域长度可对应(40m，60m)；在车速大于80km/h的情况下，区域长度可以为60m。
这里将自车所在的车道称为自车车道，那么相邻车道可理解为与自车车道相邻的车道，即自车的左车道或是右车道。可以理解的是，相对于自车的车尾，自车的车头位于车尾的前方，即这里将自车的前进方向作为前方。
在此基础上，针对行驶于相邻车道上的全部车辆，前车可理解为全部车辆中行驶于自车的前方并且与自车之间的相对纵向距离在区域长度之内的车辆。需要说明的是，在同一时间，可能存在一辆、两辆或多辆前车，本发明实施例针对全部前车中的每辆前车分别进行处理。
车道中心线可理解为自车车道上的中心线。这里将与纵向垂直的方向作为横向，在此基础上，侧偏横向距离可理解为前车在横向上相对于车道中心线的距离，侧偏横向速度可理解为前车在横向上相对于车道中心线的速度。
确定侧偏横向距离和侧偏横向速度。结合本发明实施例可能涉及到的应用场景，可选的，为保证侧偏横向距离和侧偏横向速度的确定精度，可根据自车车道所处的工况，采用相应策略确定这二者。在此基础上，可选的，上述工况可以是直道工况或弯道工况，这可根据车道中心线的曲率确定。示例性的，在车道中心线的曲率超过预设弯道阈值(例如可以为0.001m^-1)，并且持续时长超过预设时长阈值(例如可以为0.2S)的情况下，可判断为弯道工况，否则可判断为直道工况。在此基础上，可选的，左车道线可理解为用于分割自车车道和左车道的车道线，右车道线可理解为用于分割自车车道和右车道的车道线，那么车道中心线的曲率可根据左车道线的曲线和右车道线的曲率计算得到。
S120、根据侧偏横向距离和侧偏横向速度，确定区域宽度，并且根据区域宽度和区域长度，在自车的车前确定针对前车的判别区域。
其中，根据侧偏横向距离和侧偏横向速度，确定区域宽度。结合本发明实施例可能涉及的应用场景，可选的，为了尽可能降低碰撞风险，可在侧偏横向速度越大的情况下，设置越宽的区域宽度，从而结合后续步骤，可越早判别出前车是否存在切入到自车车道上的切入趋势。
区域长度可理解为判别区域的长度，区域宽度可理解为判别区域的宽度，因此可根据区域长度和区域宽度，在自车的车前确定出针对前车的判别区域，即在自车的车头的前方，以自车为中心确定出针对前车的判别区域。
在此基础上，结合本发明实施例可能涉及到的应用场景，可根据侧偏横向距离和侧偏横向速度，直接确定区域宽度；也可获取预设宽度，例如可将自车车道的车道宽度作为预设宽度，然后在确定需调整预设宽度的情况下，可根据侧偏横向距离和侧偏横向速度调整预设宽度，从而得到最终应用的区域宽度，这时可认为先根据区域长度和预设宽度得到基础区域，然后在需调整预设宽度的情况下，可调整预设宽度以得到区域宽度，从而得到最终应用的判别区域。
S130、在前车位于判别区域内并且持续时长满足预设时长条件的情况下，判别出前车存在切入到自车所在的自车车道上的切入趋势；
其中，预设时长条件与侧偏横向速度的绝对值关联。
其中，侧偏横向速度具有正负和大小，其的正负可表征出前车正靠近或是远离车道中心线，其的大小可表征出前车在横向上移动的快慢。预设时长条件可理解为根据侧偏横向速度的大小(即绝对值)确定出的与时长有关的条件。结合本发明实施例可能涉及的应用场景，在预设时长条件通过前车在判别区域内的持续时长超过预设时长阈值T进行表示的情况下，在绝对值大于1m/s时，T可以为0.1s；在绝对值小于或是等于1m/s时，T可以为0.15s。
在前车位于判别区域内并且在判别区域内的持续时长满足预设时长条件的情况下，判别出前车存在切入到自车车道上的切入趋势，此时可将前车作为CIPV目标，从而自车可进行制动，以避免与前车发生碰撞。
本发明实施例中的技术方案，针对与自车之间的相对纵向距离在区域长度之内并且位于自车的相邻车道上的前车，确定前车相对车道中心线的侧偏横向距离和侧偏横向速度，其中，区域长度可根据自车的车速实时调整；根据侧偏横向距离和侧偏横向速度，确定区域宽度，并根据区域宽度和区域长度，在自车的车前确定针对前车的判别区域；进而，在前车位于判别区域内并且持续时长满足预设时长条件的情况下，判别前车存在切入到自车所在的自车车道上的切入趋势。上述技术方案，可提前识别出存在切入趋势的前车，从而在近距离切入场景下，提升ACC系统的舒适性和安全性。
一种可选的技术方案，上述切入车辆判别方法，还包括：
在前车存在切入趋势的情况下，将前车判别为CIPV目标；
在CIPV目标的数量是至少两个的情况下，分别获取至少两个CIPV目标中的每个CIPV目标，与自车之间的相对纵向距离；
将获得的至少两个相对纵向距离中数值最小的相对纵向距离作为最小纵向距离，并将至少两个CIPV目标中与最小纵向距离对应的CIPV目标，作为在自适应巡航控制系统中应用的CIPV目标。
换言之，在存在至少两个CIPV目标的情况下，可将这些CIPV目标在纵向上与自车距离最近的CIPV目标，作为在ACC系统中最终应用的CIPV目标，从而可在最大程度上保证自车的行车安全，避免发生碰撞。
图2是本发明实施例中提供的另一种切入车辆判别方法的流程图。本实施例以上述各技术方案为基础进行优化。在本实施例中，可选的，根据侧偏横向距离和侧偏横向速度，确定区域宽度，包括：对比侧偏横向距离与比例宽度，得到距离对比结果，其中，比例宽度为自车车道的车道宽度与预设比例的乘积；根据侧偏横向速度的正负，得到前车的侧偏方向，其中，侧偏方向是靠近自车的靠近方向或是远离自车的远离方向；根据距离对比结果、侧偏方向和绝对值，确定区域宽度。其中，与上述各实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。
参见图2，本实施例的方法具体可以包括如下步骤：
S210、针对与自车之间的相对纵向距离在区域长度之内且位于自车的相邻车道上的前车，确定前车相对车道中心线的侧偏横向距离和侧偏横向速度；
其中，区域长度与自车的车速关联，车道中心线为自车车道上的中心线。
S220、对比侧偏横向距离与比例宽度，得到距离对比结果；
其中，比例宽度为自车车道的车道宽度与预设比例的乘积。
其中，车道宽度可理解为自车车道的宽度，即自车车道在横向上的尺寸。在实际应用中，可选的，车道宽度可根据自车上的智能摄像头给出的自车与左车道线之间的距离以及与右车道线之间的距离，计算得到。
预设比例可理解为针对车道宽度预先设置的比例，结合本发明实施例可能涉及的应用场景，示例性的，在横向上，由于可将判别区域的一半分给左车道且将另一半分给右车道，因此这里可将预设比例设置为1/2。在此基础上，比例宽度可以为车道宽度与预设比例的乘积。
对比侧偏横向距离与比例宽度，得到距离对比结果，从而可基于距离对比结果表征出侧偏横向距离小于、等于或是大于比例宽度。
S230、根据侧偏横向速度的正负，得到前车的侧偏方向；
其中，侧偏方向包括靠近自车的靠近方向或是远离自车的远离方向。
其中，侧偏横向速度的正负可表征出前车在横向上正在靠近或是远离车道中心线，进而可表征出前车在横向上正在靠近或是远离自车，因此可根据侧偏横向速度的正负，得到前车的侧偏方向，该侧偏方向可以包括靠近自车的靠近方向或是远离自车的远离方向。
S240、根据距离对比结果、侧偏方向和绝对值，确定区域宽度。
其中，距离对比结果可表征出前车是否位于基础区域内，侧偏方向可表征出前车是否正在靠近自车，及，绝对值可表征出前车偏移的快慢，因此可根据距离对比结果、侧偏方向和绝对值这三者，综合确定区域宽度。
S250、根据区域宽度和区域长度，在自车的车前确定针对前车的判别区域。
S260、在前车位于判别区域内并且持续时长满足预设时长条件的情况下，判别出前车存在切入到自车所在的自车车道上的切入趋势；
其中，预设时长条件与侧偏横向速度的绝对值关联。
本发明实施例的技术方案，通过前车是否位于基础区域内、前车是否正在靠近自车及前车偏移的快慢，综合确定判别区域的区域宽度，由此得到的区域宽度，可有效保证存在切入趋势的前车的提前判别。
一种可选的技术方案，根据距离对比结果、侧偏方向和绝对值，确定区域宽度，包括：
在距离对比结果表征侧偏横向距离小于比例宽度，侧偏方向包括靠近方向，以及，绝对值满足预设数值条件的情况下，根据车道宽度和绝对值，确定区域宽度；
否则，将车道宽度作为区域宽度。
为了更好地理解上述技术方案，下面结合具体示例，对其进行示例性说明。示例性的，假设比例宽度是车道半宽，即车道宽度的一半。针对行驶在自车的左车道上的一辆前车，前车与自车之间的侧偏横向距离大于车道半宽(这说明前车在基础区域之外)，并且存在向右的侧偏横向速度(这说明前车正在靠近自车)，那么在侧偏横向速度的绝对值大于预设数值阈值(例如可以为0.5m/s)的情况下，可将区域宽度由车道宽度D调整为D1，其中，D1＝D+K1*V1，V1为绝对值，K1为速度补偿系数，这里可设置为1.5。
在前车存在向左的侧偏横向速度，和/或，侧偏横向距离小于或是等于车道半宽的情况下，区域宽度无需调整，即区域宽度为D。
行驶在自车的右车道上的前车同理，在此不再赘述。
图3是本发明实施例中提供的另一种切入车辆判别方法的流程图。本实施例以上述各技术方案为基础进行优化。在本实施例中，可选的，在自车车道为直道工况的情况下，确定前车相对车道中心线的侧偏横向距离和侧偏横向速度，可包括：将自车与前车之间的相对横向距离，作为前车相对车道中心线的侧偏横向距离；将前车相对于自车的相对横向速度，作为前车相对车道中心线的侧偏横向速度。其中，与上述各实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。
参见图3，本实施例的方法具体可以包括如下步骤：
S310、针对自车所在的自车车道，确定自车车道的相邻车道上的与自车之间的相对纵向距离在区域长度之内并且位于自车前方的前车；
其中，区域长度与自车的车速关联。
S320、在自车车道包括直道工况的情况下，将自车与前车之间的相对横向距离，作为前车相对车道中心线的侧偏横向距离，以及，将前车相对于自车的相对横向速度，作为前车相对车道中心线的侧偏横向速度；
其中，车道中心线为自车车道上的中心线。
其中，自车上的传感器可给出前车相对于自车的相对横向距离和相对横向速度，而侧偏横向距离和侧偏横向速度是前车相对于车道中心线而言。在直道工况下，可将它们等效，即将相对横向距离作为侧偏横向距离，以及，将相对横向速度作为侧偏横向速度，进行应用。
S330、根据侧偏横向距离和侧偏横向速度，确定区域宽度，并且根据区域宽度和区域长度，在自车的车前确定针对前车的判别区域。
S340、在前车位于判别区域内并且持续时长满足预设时长条件的情况下，判别出前车存在切入到自车所在的自车车道上的切入趋势；
其中，预设时长条件与侧偏横向速度的绝对值关联。
本发明实施例的技术方案，在直道工况下，可通过将相对横向距离与侧偏横向距离等效，以及，将相对横向速度与侧偏横向速度等效，由此实现了侧偏横向距离与侧偏横向速度的快速确定的效果。
图4是本发明实施例中提供的另一种切入车辆判别方法的流程图。本实施例以上述各技术方案为基础进行优化。在本实施例中，可选的，在自车车道为弯道工况的情况下，确定前车相对车道中心线的侧偏横向距离，包括：以自车的车头为原点，构建得到自车坐标系，其中，自车坐标系中X轴的正方向为自车的行驶方向；针对自车与前车之间的相对横向距离对应的线段，得到线段与车道中心线之间的交点，并针对经由交点与车道中心线相切的切线，确定切线与X轴之间的夹角的余弦值；根据相对横向距离、相对纵向距离以及余弦值，确定侧偏横向距离。在此基础上，再可选的，确定前车相对车道中心线的侧偏横向速度，包括：获取前车相对于自车的相对横向速度和相对纵向速度；根据相对横向速度、相对纵向速度和余弦值，确定前车相对车道中心线的侧偏横向速度。其中，与上述各实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。
参见图4，本实施例的方法具体可以包括如下步骤：
S410、针对自车所在的自车车道，确定自车车道的相邻车道上的与自车之间的相对纵向距离在区域长度之内并且位于自车前方的前车；
其中，区域长度与自车的车速关联。
S420、在自车车道为弯道工况的情况下，以自车的车头为原点，构建得到自车坐标系，其中，自车坐标系中X轴的正方向为自车的行驶方向。
其中，在弯道工况下，无法直接将相对横向距离等效为侧偏横向距离，以及，无法将相对横向速度等效为侧偏横向速度，因此这里通过构建自车坐标系，并且结合后续步骤，确定侧偏横向距离和侧偏横向速度。
S430、针对自车与前车之间的相对横向距离对应的线段，得到线段与车道中心线之间的交点，并针对经由交点与车道中心线相切的切线，确定切线与X轴之间的夹角的余弦值，其中，车道中心线为自车车道上的中心线。
其中，上述的经由交点与车道中心线相切的切线，与X轴之间的夹角，也可称为交点的切线角度。
S440、根据相对横向距离、相对纵向距离和余弦值，确定侧偏横向距离。
其中，实际应用中，可选的，在弯道工况下，可将前车与自车之间的相对纵向距离，作为前车相对于车道中心线的侧偏纵向距离进行应用。
S450、获取前车相对于自车的相对横向速度和相对纵向速度，并根据相对横向速度、相对纵向速度和余弦值，确定前车相对车道中心线的侧偏横向速度。
S460、根据侧偏横向距离和侧偏横向速度，确定区域宽度，并且根据区域宽度和区域长度，在自车的车前确定针对前车的判别区域。
S470、在前车位于判别区域内并且持续时长满足预设时长条件的情况下，判别出前车存在切入到自车所在的自车车道上的切入趋势；
其中，预设时长条件与侧偏横向速度的绝对值关联。
本发明实施例的技术方案，在弯道工况下，通过相对横向距离、相对纵向距离以及切线角度的余弦值，实现了侧偏横向距离的准确确定；通过相对横向速度、相对纵向速度以及切线角度的余弦值，实现了侧偏横向速度的准确确定。
一种可选的技术方案，确定切线与X轴之间的夹角的余弦值，包括：
根据自车车道的左车道线的左拟合系数以及右车道线的右拟合系数，得到车道中心线的中心拟合系数；
根据中心拟合系数，得到车道中心线的斜率方程；
根据相对纵向距离和斜率方程，得到切线与X轴之间的夹角的余弦值。
上述技术方案，通过左拟合系数和右拟合系数拟合车道中心线，由此实现了切线角度的余弦值的准确确定。
为了更加形象地理解本发明实施例所述的在弯道工况下的侧偏横向距离和侧偏横向速度的计算过程，下面结合具体示例，对其进行示例性说明。
示例性的，参见图5，侧偏横向距离的计算过程如下：
首先，根据智能摄像头给出的自车车道的左车道线的左拟合系数CiL以及右车道线的右拟合系数CiR，计算得到自车车道的车道中心线的中心拟合系数Ci(i＝0，1，2，3)，计算方法如下：
Ci＝(CiL+CiR)/2
在此基础上，假设自车始终保持车道中央行驶，即C0＝0，那么可以得到车道中心线的拟合方程为：
f(x)＝C1x+C2x2+C3x3
在此基础上，车道中心线的线斜率方程为：
f′(x)＝C1+2C2x+3C3x2。
图5中，以自车的车头为原点O并且以自车的行驶方向为X轴的正方向，构建得到自车坐标系。其中，BD为前车相对自车的侧偏横向距离，加粗虚线为车道中心线。由图中关系可知，侧偏横向距离的计算式子如下：
BD＝(AB–AC)cosβ
其中，AB为前车与自车之间的相对横向距离，即AB这条线段为相对横向距离对应的线段，C为AB这条线段与车道中心线之间的交点，AC可由车道中心线的拟合方程求解得到，具体如下述式子所示：
AC＝f(OA)
需要说明的是，切线角度β是车道中心线在D点的切线K2与X轴的夹角，根据图5可知，D点与C点相近，因此完全可近似使用C点的切线角度来代替D点的切线角度β，并且C点的X轴坐标即为前车与自车之间的相对纵向距离OA，故可根据车道中心线的斜率方程求得：
tanβ＝f′(OA)
至此，AB、AC和cosβ均已知，则可求得侧偏横向距离BD。
侧偏横向速度的计算过程如下：
假设前车相对自车的相对速度为V2，与自车的相对横向速度为V2a，相对纵向速度为V2b，可得到侧偏横向速度的计算式子如下：
V侧＝(V2a-V2b*f′(OA))*cosθ2
根据图5可知，θ2＝θ1，θ1为B点切线K1与X轴的夹角，其与D点切线与X轴的夹角的角度相同，而切线角度β是车道中心线在D点的切线K2与X轴的夹角，根据图中可得知D点与C点相近，因此完全可近似使用C点的切线角度来代替D点的切线角度β，并且C点的X轴坐标即为相对纵向距离OA，故：
至此，V2a、V2b、f′(OA)和cosθ2均已知，则可求得侧偏横向速度V侧。
为了从整体上更好地理解上述的各个技术方案，下面结合具体示例，对其进行示例性说明。示例性的：
步骤一：因为只有前车的近距离切入才会影响到自车的ACC系统的舒适性及安全性，故本示例只是对自车前方X(例如可以是40m～60m)内的前车进行判别，判别距离(即区域长度)与自车的车速相关，例如在在车速小于60km/h的情况下，判别距离可以是40m；在车速介于60～80km/h的情况下，判别距离可对应(40m，60m)；在车速大于80km/h的情况下，判别距离可以为60m。
步骤二：根据自车的智能摄像头给出的左车道线的曲线和右车道线的曲率，计算得到车道中心线的曲率，由此来判断自车车道所处的工况为直道工况或是弯道工况。示例性的，在车道中心线的曲率超过预设弯道阈值(例如可以为0.001m^-1)，并且持续时长超过预设时长阈值(例如可以为0.2S)的情况下，可判断为弯道工况，否则可判断为直道工况。以上临界值可通过实车标定获得。
步骤三：根据不同工况采用不同的判别策略：
1、直道工况：
自车上的传感器可给出前车与自车之间的相对横向距离和相对横向速度，而判断前车是否存在切入趋势需要的是前车相对车道中心线的侧偏横向距离与侧偏横向速度，在直道工况下，可将二者等效。
2、弯道工况：
自车上的传感器可给出前车与自车之间的相对横向距离和相对横向速度，而判断前车是否存在切入趋势需要的是前车相对车道中心线的侧偏横向距离与侧偏横向速度，在弯道工况下，不可将二者等效，而侧偏横向距离与侧偏横向速度的具体计算过程，已在上个示例中阐述，在此不再赘述。
在任意工况下，在得到侧偏横向距离与侧偏横向速度之后，执行下述步骤：
通过智能摄像头给出的自车与左车道线之间的距离以及与右车道线之间的距离，计算得到车道宽度，并在自车车前以自车为中心，根据步骤一计算得到的判别距离，针对每辆前车分别生成基础区域，其中，基础区域的区域宽度为车道宽度，区域长度为步骤一中计算得到的判别距离，区域宽度可跟随前车的侧偏横向速度动态调整，具体调整过程，已在上述示例中阐述，在此不再赘述。
在前车处于判别区域内并且持续一定时间T，则将前车判定为CIPV目标。如果同时存在多个前车满足条件，则取其中在纵向上距离自车最近的前车为CIPV目标，这时自车可进行制动，以避免与前车发生碰撞。
上述示例，根据自车的车速实时调整判别区域的区域长度，并根据前车的侧偏方向及侧偏横向速度的绝对值是否超过预设数值阈值，判断是否根据前车对应的绝对值实时调整判别区域的区域宽度，并根据前车的侧偏横向距离是否在判别区域内并且达到一定时长来判断前车是否为CIPV目标，由此实现了对相邻车道上的存在切入趋势的前车做到一定时间的提前判别，而且前车的侧偏横向速度越快，相应的提前判别时间越长，由此有效提升对于近距离切入场景下的商用车的ACC系统的舒适性与安全性。
图6为本发明实施例中提供的切入车辆判别装置的结构框图，该装置用于执行上述任意实施例所提供的切入车辆判别方法。该装置与上述各实施例的切入车辆判别方法属于同一个发明构思，在切入车辆判别装置的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述切入车辆判别方法的实施例。如图6所示，该装置具体可包括：侧偏横向速度确定模块510、判别区域确定模块520和切入趋势判别模块530。
其中，侧偏横向速度确定模块510，用于针对与自车之间的相对纵向距离在区域长度之内并且位于自车的相邻车道上的前车，确定前车相对车道中心线的侧偏横向距离和侧偏横向速度；
判别区域确定模块520，用于根据侧偏横向距离以及侧偏横向速度，确定区域宽度，并且根据区域宽度和区域长度，在自车的车前确定针对前车的判别区域；
切入趋势判别模块530，用于在前车位于判别区域内且持续时长满足预设时长条件的情况下，判别出前车存在切入到自车所在的自车车道上的切入趋势；
其中，区域长度与自车的车速关联，车道中心线为自车车道上的中心线，预设时长条件与侧偏横向速度的绝对值关联。
可选的，侧偏横向速度确定模块510，包括：
距离对比结果得到子模块，用于对比侧偏横向距离与比例宽度，得到距离对比结果，其中，比例宽度为自车车道的车道宽度与预设比例的乘积；
侧偏方向得到子模块，用于根据侧偏横向速度的正负，得到该前车的侧偏方向，其中，侧偏方向包括靠近自车的靠近方向或是远离自车的远离方向；
区域宽度确定子模块，用于根据距离对比结果、侧偏方向和绝对值，确定区域宽度。
在此基础上，可选的，区域宽度确定子模块，包括：
区域宽度第一确定单元，用于在距离对比结果表征侧偏横向距离小于比例宽度，侧偏方向包括靠近方向，及，绝对值满足预设数值条件的情况下，根据车道宽度和绝对值，确定区域宽度；
区域宽度第二确定单元，用于否则，将车道宽度作为区域宽度。
可选的，在自车车道为直道工况的情况下，侧偏横向速度确定模块510，包括：
侧偏横向距离确定子模块，用于将自车与前车之间的相对横向距离，作为前车相对车道中心线的侧偏横向距离；
侧偏横向速度确定子模块，用于将前车相对于自车的相对横向速度，作为前车相对车道中心线的侧偏横向速度。
可选的，在自车车道为弯道工况的情况下，侧偏横向速度确定模块510，包括：
自车坐标系构建子模块，用于以自车的车头为原点，构建得到自车坐标系，其中，自车坐标系中X轴的正方向为自车的行驶方向；
余弦值确定子模块，用于针对自车与前车之间的相对横向距离对应的线段，得到线段与车道中心线之间的交点，并针对经由交点与车道中心线相切的切线，确定切线与X轴之间的夹角的余弦值；
侧偏横向距离确定子模块，用于根据相对横向距离、相对纵向距离和余弦值，确定侧偏横向距离。
在此基础上，一可选的，余弦值确定子模块，包括：
中心拟合系数得到单元，用于根据自车车道的左车道线的左拟合系数以及右车道线的右拟合系数，得到车道中心线的中心拟合系数；
斜率方程得到单元，用于根据中心拟合系数，得到车道中心线的斜率方程；
余弦值得到单元，用于根据相对纵向距离和斜率方程，得到切线与X轴之间的夹角的余弦值。
另一可选的，侧偏横向速度确定模块510，还包括：
相对纵向速度获取子模块，用于获取前车相对于自车的相对横向速度以及相对纵向速度；
侧偏横向速度确定子模块，用于根据相对横向速度、相对纵向速度和余弦值，确定前车相对车道中心线的侧偏横向速度。
可选的，上述切入车辆判别装置，还包括：
CIPV目标判别模块，用于在前车存在切入趋势的情况下，将前车判别为CIPV目标；
相对纵向距离获取模块，用于在CIPV目标的数量是至少两个的情况下，分别获取至少两个CIPV目标中的每个CIPV目标，与自车之间的相对纵向距离；
CIPV目标应用模块，用于将获得的至少两个相对纵向距离中数值最小的相对纵向距离作为最小纵向距离，并将至少两个CIPV目标中与最小纵向距离对应的CIPV目标，作为在自适应巡航控制系统中应用的CIPV目标。
本发明实施例所提供的切入车辆判别装置，通过侧偏横向速度确定模块，针对与自车之间的相对纵向距离在区域长度之内并且位于自车的相邻车道上的前车，确定前车相对车道中心线的侧偏横向距离和侧偏横向速度，其中，区域长度可根据自车的车速实时调整；通过判别区域确定模块，根据侧偏横向距离和侧偏横向速度，确定区域宽度，并根据区域宽度和区域长度，在自车的车前确定针对前车的判别区域；进一步，通过切入趋势判别模块，在前车位于判别区域内且持续时长满足预设时长条件的情况下，判别前车存在切入到自车所在的自车车道上的切入趋势。上述装置，可以提前识别出存在切入趋势的前车，从而在近距离切入场景下，提升ACC系统的舒适性和安全性。
本发明实施例所提供的切入车辆判别装置可执行本发明任意实施例所提供的切入车辆判别方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
值得注意的是，上述切入车辆判别装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
图7示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图7所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如切入车辆判别方法。
在一些实施例中，切入车辆判别方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的切入车辆判别方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行切入车辆判别方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、以及至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、以及该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或是其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行并且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (11)

1.一种切入车辆判别方法，其特征在于，包括：
针对与自车之间的相对纵向距离在区域长度之内并且位于所述自车的相邻车道上的前车，确定所述前车相对车道中心线的侧偏横向距离和侧偏横向速度；
根据所述侧偏横向距离和所述侧偏横向速度，确定区域宽度，并根据所述区域宽度和所述区域长度，在所述自车的车前确定针对所述前车的判别区域；
在所述前车位于所述判别区域内并且持续时长满足预设时长条件的情况下，判别出所述前车存在切入到所述自车所在的自车车道上的切入趋势；
其中，所述区域长度与所述自车的车速关联，所述车道中心线为所述自车车道上的中心线，所述预设时长条件与所述侧偏横向速度的绝对值关联。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述侧偏横向距离和所述侧偏横向速度，确定区域宽度，包括：
对比所述侧偏横向距离与比例宽度，得到距离对比结果，其中，所述比例宽度为所述自车车道的车道宽度与预设比例的乘积；
根据所述侧偏横向速度的正负，得到所述前车的侧偏方向，其中，所述侧偏方向包括靠近所述自车的靠近方向或是远离所述自车的远离方向；
根据所述距离对比结果、所述侧偏方向和所述绝对值，确定区域宽度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述距离对比结果、所述侧偏方向和所述绝对值，确定区域宽度，包括：
在所述距离对比结果表征所述侧偏横向距离小于所述比例宽度，所述侧偏方向包括所述靠近方向，以及，所述绝对值满足预设数值条件的情况下，根据所述车道宽度和所述绝对值，确定区域宽度；
否则，将所述车道宽度作为区域宽度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述自车车道为直道工况的情况下，所述确定所述前车相对车道中心线的侧偏横向距离和侧偏横向速度，包括：
将所述自车与所述前车之间的相对横向距离，作为所述前车相对车道中心线的侧偏横向距离；
将所述前车相对于所述自车的相对横向速度，作为所述前车相对所述车道中心线的侧偏横向速度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述自车车道为弯道工况的情况下，所述确定所述前车相对车道中心线的侧偏横向距离，包括：
以所述自车的车头为原点，构建得到自车坐标系，其中，所述自车坐标系中X轴的正方向为所述自车的行驶方向；
针对所述自车与所述前车之间的相对横向距离对应的线段，得到所述线段与车道中心线之间的交点，并针对经由所述交点与所述车道中心线相切的切线，确定所述切线与所述X轴之间的夹角的余弦值；
根据所述相对横向距离、所述相对纵向距离和所述余弦值，确定所述侧偏横向距离。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述切线与所述X轴之间的夹角的余弦值，包括：
根据所述自车车道的左车道线的左拟合系数以及右车道线的右拟合系数，得到所述车道中心线的中心拟合系数；
根据所述中心拟合系数，得到所述车道中心线的斜率方程；
根据所述相对纵向距离和所述斜率方程，得到所述切线与所述X轴之间的夹角的余弦值。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述前车相对车道中心线的侧偏横向速度，包括：
获取所述前车相对于所述自车的相对横向速度和相对纵向速度；
根据所述相对横向速度、所述相对纵向速度和所述余弦值，确定所述前车相对车道中心线的侧偏横向速度。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述前车存在所述切入趋势的情况下，将所述前车判别为CIPV目标；
在所述CIPV目标的数量是至少两个的情况下，分别获取所述至少两个CIPV目标中的每个CIPV目标，与所述自车之间的相对纵向距离；
将获得的至少两个相对纵向距离中数值最小的相对纵向距离作为最小纵向距离，并将所述至少两个CIPV目标中与所述最小纵向距离对应的CIPV目标，作为在自适应巡航控制系统中应用的CIPV目标。
9.一种切入车辆判别装置，其特征在于，包括：
侧偏横向速度确定模块，用于针对与自车之间的相对纵向距离在区域长度之内并且位于所述自车的相邻车道上的前车，确定所述前车相对车道中心线的侧偏横向距离和侧偏横向速度；
判别区域确定模块，用于根据所述侧偏横向距离以及所述侧偏横向速度，确定区域宽度，并根据所述区域宽度和所述区域长度，在所述自车的车前确定针对所述前车的判别区域；
切入趋势判别模块，用于在所述前车位于所述判别区域内且持续时长满足预设时长条件的情况下，判别出所述前车存在切入到所述自车所在的自车车道上的切入趋势；
其中，所述区域长度与所述自车的车速关联，所述车道中心线为所述自车车道上的中心线，所述预设时长条件与所述侧偏横向速度的绝对值关联。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1-8中任一项所述的切入车辆判别方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述的切入车辆判别方法。
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