CN117485342A - 用于控制车辆的超车机动的系统和方法 - Google Patents

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CN117485342A CN202311619903.3A CN202311619903A CN117485342A CN 117485342 A CN117485342 A CN 117485342A CN 202311619903 A CN202311619903 A CN 202311619903A CN 117485342 A CN117485342 A CN 117485342A
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V·A·舒扬
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Abstract

用于控制控制车辆的超车机动的系统包括控制器，所述控制器构造成确定在车道中行驶的控制车辆的超车速度，以在车道中超越控制车辆前方的前车辆。所述控制器确定控制车辆的超车时间基于所述超车速度来超越所述前车辆。所述控制器确定与车道相邻的超车的车流方向。如果在超车道路中的车流方向与车道中的车流方向相同，并且超车速度小于或等于允许速度，则控制器通过调节发动机的参数和/或控制车辆的变速器或向控制车辆的操作者提供指令中的任一种来执行超车机动。

Description

用于控制车辆的超车机动的系统和方法
本申请是申请日为2019年12月23日、申请号为201980075514.4、发明名称为“用于控制车辆的超车机动的系统和方法”的发明申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年12月28日提交的美国临时申请No.62/785,881的优先权和利益，其全部公开内容在此引入作为参考。
技术领域
本公开一般涉及用于控制自动和半自动车辆中的超车机动的系统和方法。
背景技术
自动或半自动车辆(例如，卡车、长途运输车、汽车、公共汽车、小型货车等)可能会遇到前面行驶的前车。在某些情况下，可能希望车辆超车前车。例如，前车辆可以以比车辆路线上的指定速度限制更慢的速度下行驶，这可能会延迟车辆到目的地的行程时间。自动和半自动车辆通常不配置为自动地执行超车机动。因此，在这种车辆中的超车机动由车辆的操作者执行，因此完全基于操作者的判断。这可能引发安全问题，例如，导致车辆超过预设阈值限制，误判超车道路中遇到迎面而来的车辆的距离，和/或导致由于在车道中车辆后方存在的大量后车而导致交通拥堵(traffic backup)。
发明内容
本申请描述的实施例涉及用于控制控制车辆的超车机动的系统和方法，尤其涉及以控制器，该控制器构造为基于各种参数来控制超车机动，这些参数包括控制车辆和该控制车辆正在超越的前车的各种参数、超车道路中的车流方向、在超车道路中控制车辆后方行驶的许多车辆，和/或在超车道路中的迎面而来的车辆的操作参数来控制超车机动。
在一些实施例中，一种用于控制控制车辆的超车机动的系统包括控制器，所述控制器构造成确定在车道中行驶的控制车辆的超车速度，以在所述车道中超越控制车辆前方的前车(辆)；基于所述超车速度，确定控制车辆的超车时间来超越前车；确定与车道相邻的超车道路中的车流方向；响应于与车道的行车方向相同的超车车道的行车方向，确定超车速度是否小于或等于允许速度；响应于超车速度小于或等于允许速度，通过通过调节控制车辆的发动机或变速器中至少一项的参数来执行超车机动，或向控制车辆的驾驶员提供命令以执行超车机动。
在一些实施例中，一种方法包括：通过控制器确定在车道中行驶的控制车辆的超车速度，来超越在车道中的控制车辆前方的前车辆；基于超车速度，通过控制器确定控制车辆的超车时间来超越前车辆；通过控制器确定与车道相邻的超车道路中的车流方向；响应于与车道的行车方向相同的超车车道的行车方向，，由控制器确定超车速度是否小于或等于允许速度；并且响应于超车速度小于或等于允许速度，由控制器通过调节控制车辆的发动机或变速器中至少一项的参数来执行超车机动，或向控制车辆的驾驶员提供命令以执行超车机动。
应当理解的是，下述更详细地讨论的前述概念和附加概念的所有组合被认为是本申请公开的主题的一部分。尤其地，预期在本公开结束时出现的所要求保护的主题的所有组合均被认为是本申请公开的主题的一部分。
附图说明
通过以下结合附图的描述和所附的权利要求，本公开的前述和其他特征将变得更加完全明显。应当理解的是，这些附图仅示出了根据本公开的几种实施方式，因此不应被认为是对其范围的限制，通过使用附图以附加的特征和细节来描述本公开。
图1为根据一个实施例的包括控制器的控制车辆的示意图。
图2是根据一个实施例，图1的控制车辆的控制器的示意性框图。
图3是在车道中行驶的控制车辆的示意图，并准备通过在与车道相邻的超车道路中移动来超越在所述车道中所述控制车辆前方的行驶前车辆。
图4示出了图1中的车辆在不同发动机下，其发动机的发动机功率和扭矩的曲线图。
图5示出了发动机功率相对于各种齿轮比的车辆速度的关系图以及发动机功率相对于各种齿轮比的最大可用发动机功率的关系图。
图6和7示出了控制车辆和前车之间的间距距离的曲线，即控制车辆基于控制车辆和前车之间的各种目标速度差(dV)以及通过图2的控制器计算的控制车辆经过超越前车的超车时间和超车距离。
图8是当车流在与车道相反方向行驶并且迎面而来的车辆存在于超车道路中时，在车道中行驶的控制车辆准备超越前车的示意图。
图9是在超车道路中存在的多个后车(辆)中行驶的控制车辆的示意图。
图10是图1的控制车辆和各种控制车辆的控制车辆参数的示意图。
图11A、11B以及11C是根据各种实施例的用于控制控制车辆的超车机动的方法的示意性流程图。
结合附图参考贯穿下面的整个详细描述。在附图中，除非上下文另外指出，否则相似的符号通常标识相似的部件。在具体实施方式、附图以及权利要求中描述的说明性实施方式并不意味着是限制性的。在不脱离本申请呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行其他改变。应当理解的是，如本申请一般描述和附图所示，本公开的各方面均可以以各种不同的配置来布置、替换、组合以及设计，所有这些均被明确地构想并成为本公开的一部分内容。
具体实施方式
本申请描述的实施例涉及用于控制车辆的系统和方法，以实现控制车辆超车机动，尤其涉及控制器，该控制器构造成根据各种参数控制车辆以自信超车机动，这些参数包括车辆和前车(控制车辆超越的前车)的操作参数、在超车道路中的车流方向、以及控制车辆后方的在超车道路中行驶的多个车辆中的各种操作参数，和/或在超车道路中迎面而来的车辆的操作参数，来实现超车机动。
自动和半自动车辆可能必须在路线上行驶时执行多个机动。其中一个是确定在车辆的正常驱动过程中超车机动是否是可行的并且合理的。在这种情况下，可能需要评估控制车辆通过(在控制车辆前方的)前车辆的能力，以及确定超车期间的约束(条件)是否在迎面而来的车流存在时可以接受，以便执行超车机动。另外，还期望确定如果超车机动(例如，在多车道高速公路中执行)将导致在超车道路中所述控制车辆后方行驶的许多其他更快的后车辆减速。这通常在高速公路上运行的重型商用车中看到，拖车将移动到左车道，以在右车道上超越较慢的车辆。然而，它的相对速度(尤其是由于即将到来的地形)可以使此操作非常缓慢，有时需要几分钟才能完成。这导致交通拥堵，整体“系统”损失的燃料经济性(例如，在相同附近行驶的所有车辆的燃料经济性)和减少安全性。
为了有效地执行超车机动，本申请描述的系统和方法使用控制车辆的各种静态和动态参数，通过控制车辆、控制车辆后方的后车辆，以及迎面而来的车辆来确定是否通过在车流中的控制车辆执行超车机动，来超越前车。这里描述的系统和方法利用动力总成能力，对即将到来的地形和交通运动学的知识，以创造在许多不同控制车速上超过前车所需的时间和距离的评估。这里描述的系统和方法还使用车流量动态学来确定超越前车的过程是否可以用时间余量来完成，同时防止车流瘫痪。虽然这里描述了本申请描述的实施例通常对应于单个控制车辆描述，但是本申请所述的概念可以同等地应用于一排(platoon)控制车辆。
本申请描述的系统和方法的各种实施例可以提供一种或多种益处，包括例如：(1)通过预测用于执行超车机动的各种参数，并且仅在预设时间内进行超车机动时允许超车的各种参数提高安全性；(2)响应于超车机动，通过预测紧跟在控制车辆的后车辆的行为放置交通拥堵；(3)对控制车辆和后车辆的效率和燃料经济性的影响最小，可受到超车机动的影响。
图1是根据实施例的包括控制器170的控制车辆10的示意性框图。如图1所示，车辆10通常包括动力总成100、车辆子系统120、操作者输入/输出(I/O)设备130、传感器140以及控制器170；传感器140可通信地耦合至控制车辆10的一个或多个部件。应该理解的是，图1示出了控制车辆10，包括特定动力总成100，所述控制车辆10可以包括任何其他动力总成(例如，自动、纯电力驱动的动力总成或任何其他合适的动力总成)。所述控制车辆10可以包括自动或半自动车辆，例如卡车、公共汽车、牵引拖车等。在各种实施例中，控制车辆10可以是车辆排的一部分，包括在路线上行驶的多个车辆，在排中的每个车辆可以与控制车辆10基本相似。
根据示例实施例，控制车辆10的动力总成100被构造为串联混合动力总成。在其他实施例中，所述动力总成100可以构造为并联混合动力总成，或者是完整的电动动力总成。在一些实施例中，控制车辆10的动力总成100被构造为另一种类型的混合动力总成。在一些实施例中，动力总成100结构是传统的、非混合动力的、非电动动力总成。在该实施例中，排除了能量存储设备109、逆变器107以及与动力总成100的混合部分相关联的EM设备106。控制车辆10可以是通道或越野车辆，包括但不限于线上卡车、中档卡车(例如，拾取卡车)、汽车(例如，轿车、掀背车、轿跑车)等等)、公共汽车、面包车、垃圾车、送货卡车以及任何其他类型的车辆。因此，本公开适用于各种各样的实施方式。所述控制车辆10可以包括自动或半自动车辆，使得至少一些操作由控制器170自动控制。在各种实施例中，控制车辆10可以是车辆的一部分，包括在路线上行驶的多个车辆。包括在(车辆)排中的每个车辆可以与控制车辆10基本相似。
控制车辆10的部件可以使用任何类型和任何数量的有线或无线连接彼此通信或外部部件通信。例如，有线连接可以包括串联电缆、光纤电缆、CAT5电缆或任何其他形式的有线连接。无线连接可以包括因特网、Wi-Fi、蜂窝、无线电、蓝牙、ZigBee等。在一个实施例中，控制器局域网(CAN)总线提供信号、信息和/或数据的交换。CAN总线包括任意数量的有线和无线连接。因为控制器170可通信地耦合到图1的控制车辆10中的系统和部件。如图1所示，控制器170被构造成接收关于图1所示的一个或多个部件的数据。例如，数据可以包括关于控制车辆10的控制参数的操作数据，例如，动力总成100的操作条件和/或由一个或多个传感器(例如传感器140)获取的其他部件(例如，能量存储设备109、EM设备106、再生制动系统、发动机101、变速器102等)。作为另一个示例，数据可以包括来自操作员I/O设备130的输入。所述控制器170可以基于各种控制参数确定如何控制动力总成100，例如，发动机101以及变速器102。在控制车辆10包括混合动力车辆的一些实施例中，控制器170也可以构造成基于控制参数，控制发动机101和能量存储设备109之间的功率分配。
如图1所示，动力总成100(例如，串联混合动力总成等)包括发动机101、变速器102、驱动轴103、差速器104、最终驱动器105(例如，控制车辆10的轮子)、电磁(EM)设备106(例如，发电机、电动发电机等)、逆变器107以及能量存储设备109。在一些实施例中，动力总成100还可以包括与EM设备106串联的第二电磁设备。所述发动机101可以被构造为任何发动机类型，包括火花点火内燃发动机、压燃内燃发动机和/或燃料电池，以及其他替代形式。所述发动机101可以由任何燃料类型(例如，柴油、乙醇、汽油、天然气、丙烷、氢等)供电。类似地，变速器102可以被构造为任何类型的变速器，例如连续变速器、自动变速器、自动手动变速器、双离合器变速器等。
因此，随着变速器从齿轮配置变成连续配置(例如，连续可变变速器)，变速器102可以包括基于由此接收的输入速度影响不同输出速度的各种设置(用于齿轮变速器)。此外，驱动轴103可以构造为任何类型的驱动轴，包括基于应用的单件、两件式和滑管驱动轴。
如图1所示。如图1所示，发动机101和EM设备106机械地连接在一起(例如，通过轴、齿轮箱等)。在一些实施例中，EM设备106是具有发电和电动能力的单个设备。在一些实施例中，所述EM设备106仅具有产生能力。在其他实施例中，EM设备106仅具有电动能力。根据示例实施例，发动机101被构造成驱动EM设备106以产生电能。如图1所示，EM设备106经由逆变器107电耦合至能量存储设备109，使得EM设备106可以向用于存储的能量存储设备109提供产生的能量。在一些实施例中，EM设备106被构造成从能量存储设备109接收存储的电能，以便于其操作。举例来说，EM设备106可以从能量存储设备109接收存储的电能，以便于启动发动机101。如图1所示，所述电磁设备106还机械地耦合至变速器102(例如，通过轴、齿轮箱等)。例如，所述控制车辆10可以包括使用来自发动机101的电力，通过EM设备106或其组合来驱动的混合动力车辆。
如图1所示，EM设备106电耦合至能量存储设备109，使得EM设备106可以接收由能量存储设备109存储的能量和/或由EM设备106产生以便于其操作。举例来说，EM设备106可以从能量存储设备109接收存储的电能，以便于向变速器102提供机械输出。在一些实施例中，EM设备106被构造成产生用于在能量存储设备109中存储的电能。举例来说，EM设备106可以被构造成利用负扭矩供应来执行能量再生(例如，当在发动机制动期间，从中的扭矩需求为零时，控制车辆10在山上滑行等。)。
根据示例实施例，能量存储设备109包括一个或多个电池(例如，高压电池、铅酸电池、锂离子电池等)、一个或多个电容器(例如，超级电容器等)。)和/或任何其他能量存储设备，或其组合。如图1所示，能量存储设备109电耦合至EM设备106。在一些实施例中，能量存储设备109和EM设备106电耦合至车辆子系统120的一个或多个(例如，再生制动系统、电动车辆配件等)。
根据图1所示的示例实施例。如图1所示，能量存储设备109被构造成存储电能，(i)从充电站(例如，车辆充电站等)接收的电能(II)，(ii)通过EM设备106产生的电能，和/或(iii)通过再生制动系统产生的电能。所述能量存储设备109可以构造成将存储的电能提供给(i)车辆子系统120以操作车辆10的各种电气的部件(例如，在发动机101运行时，在发动机101关闭时，等等。)，(ii)当EM设备106启动发动机101时(例如，响应于在停止启动特征后关闭发动机101之后，响应于重启指令)，和/或(iii)以便于所述EM设备106向变速器102提供机械输出(例如，以驱动控制车辆10等)。
控制车辆10包括车辆子系统120。在一些实施例中，车辆子系统120可包括再生制动系统。所述再生制动系统可以包括被构造成从车辆制动事件中产生电力，从而通过能量存储设备109存储该电力以供将来使用(例如，通过EM设备106、通过电器车辆部件)的各种部件。车辆子系统120可以包括其他部件，所述其他部件包括机械驱动或电动驱动的车辆部件(例如，HVAC系统、灯、泵、风扇等)。
所述车辆子系统120可包括一个或多个电动配件和/或发动机驱动配件。电动配件可以从能量存储设备109和/或EM设备106接收电力以便于其操作。电动供电，配件可以能够在很大程度上独立于车辆10的发动机101(例如，没有从与发动机101耦合的传送带驱动)。电动配件可以包括但不限于空气压缩机(例如，用于气动设备等)、空调系统、动力转向泵、发动机冷却剂泵、风扇和/或任何其他电动车辆配件。
在传统的、非混合或非电动动力总成中，发动机101接收化学能量输入(例如，诸如汽油、柴油等的燃料，燃烧燃料以旋转曲轴的形式产生机械能。变速器102接收旋转曲轴并操纵曲轴的速度(例如，每分钟发动机转向(RPM)等)以影响所需的传动轴速度。旋转式驱动轴103由差速器104接收，差速器104将驱动轴103的旋转能量提供给最终驱动器105(例如，车辆10的轮子)。然后，最终驱动器105推进或移动控制车辆10。
在本公开的动力总成100中，发动机101向EM设备106提供机械能，使得EM设备106产生电力。所述EM设备106可以向能量存储设备109和/或第二电磁设备提供所产生的电力。
操作者I/O设备130可以使控制车辆10(或乘客或制造、服务或维护人员)的操作者能够与控制车辆10和控制器170通信。举例来说，操作员I/O设备130可以包括但不限于交互式显示器、触摸屏设备、一个或多个按钮和开关、语音指令接收器等。在一个实施例中，操作者I/O设备130包括制动踏板或制动杆、加速器踏板和/或加速器节流阀。
传感器140可以包括定位和/或构造成监测控制车辆10的各种部件的操作特性的传感器。举例来说，传感器140可以包括构造以便于监视电荷状态(state of charge，SOC)、健康状态(the state of health，SOH)和/或能量存储设备109的电力容量的传感器，以及/或从能量存储设备109(例如，电流、电压、功率等)流入和/或流出电流(flow ofelectricity)。所述传感器140可以附加地或替代地包括构造成便于监测控制车辆的加速器(例如，加速器踏板、加速器节流阀等)和/或制动器(例如，制动踏板、制动杆等)的位置的位置传感器。所述传感器140可以附加地或替代地包括构造成便于监测车辆10的速度的速度传感器。所述传感器140可以附加地或替代地包括构造成便于检测车辆10(例如，其轮子等)是否遇到障碍物(例如，路边、石头、巨石、减速带、坑洞等等。)。
在一些实施例中，传感器140可以包括构造以感测车辆的位置的GPS传感器。包括在传感器140中的GPS传感器或包括在传感器140中的任何其他路径信息传感器可以被构造成向控制器170提供向后看的前瞻性信息，例如，控制车辆10对路线、交通速度、速度限制、道路等级、道路施工、日常信息、天气信息(例如，雨、雪、晴等)，可以从GPS服务远程接收提供，中央服务器、天气服务、新闻网络等。
在一些实施例中，传感器140还可以包括雷达(例如，激光多普勒雷达)，该雷达(例如，激光多普勒雷达)提供了关于超车参数的信息，其可以包括关于在车道上的控制车辆10前方的前车辆中的前沿的信息、在车道(控制车辆10在其上行驶)中的控制车辆10后方行驶的后车辆、和/或与车道相邻的超车道路，以及在超车道路中接近控制车辆10的任何迎面而来的车辆。在各种实施例中，超车参数可以包括控制车辆10(该控制车辆10可以预先确定并存储在控制器170的存储器中)的控制车辆长度、前车辆的前车辆长度、在超车之前控制车辆10和前车辆之间的初始距离、在超车之后控制车辆10和前车辆之间的最终距离，可以是基于前车的速度、控制车辆10在超车之前的初始速度，以及前车车速。在一些实施例中，超车参数还可以包括，在后地平线中拖动控制车辆10的许多后车辆，以及后车辆的位置和速度。在一些实施例中，超车参数还可以包括超车道路中迎面而来的车辆的速度和位置，例如在超车滑动通道相对于控制车辆10的行驶方向具有相反的车流方向的情况下的情况。
如前述所述，在控制车辆10包括发动机101的实施例中，发动机101燃烧燃料以产生包括NOx气体、颗粒物质(例如，灰或烟灰)、一氧化碳以及需要的其他成分的废气在排出环境之前从废气中除去。在这样的实施例中，控制车辆10包括构造成减少废气的成分的后处理系统150。在特定实施例中，其中发动机101是柴油动力发动机，后处理系统150可包括还原剂插入部件，用于将还原剂插入废气中以促进NOx气体的分解。后处理系统150还可包括任何其他合适的组分，例如氧化催化剂(例如，柴油氧化催化剂，氨氧化催化剂、混合器、过滤器、NOx传感器、温度传感器、压力传感器、颗粒物传感器等)。
作为图1的部件示出了在控制车辆10中实施方式，控制器170可以被构造为一个或多个电子控制单元(ECU)。这样，在一些实施例中，控制器170可以与变速器控制单元、动力总成控制模块、发动机控制模块等中的至少一个分开或者包括在一些实施例中，控制器170可以包括控制车辆10的中央控制器。
在一些实施例中，控制器170被构造成自动地或半自动地控制控制车辆10的超车机动，以便允许控制车辆10在车道中超越控制车辆10前方的前车辆。例如，控制车辆10可以在多车道高速公路上的车道上行驶，其中车道中的车流和与车道相邻的超车行驶在相同方向上行驶。在其他情况下，控制车辆10可以在较小的道路上行驶，其中在与车辆车道相邻的超车车道中可能存在迎面而来的车流。
控制器170构造成确定在车道中行驶的控制10车辆的超车速度，以在车道中超越控制车辆前方的前车辆，并如本申请进一步详细描述的基于超车速度，确定控制车辆10超过前车的超车时间。在一些实施例中，控制器170被构造成确定在车道上行驶的控制车辆10的控制车辆参数。在各种实施例中，控制车辆参数包括控制车辆重量、控制车辆空气动力阻力、控制车辆滚动电阻以及控制车辆变速器损耗。例如，图10示出其各种控制参数的控制车辆10的示意图。控制车辆重量(mg)可以是在称重站确定的预设值并存储在控制器170的存储器中。空气动力学电阻(Aerodynamic resistance,Paero)对应于作用在控制车辆10上的风力拖动。所述控制车辆滚动电阻可以取决于作用在控制车辆10上的重力(例如，由于控制车辆10在斜坡上行驶)。控制车辆变速器损耗可以对应于变速器102和差速器104中的摩擦损失。所述控制器170可以基于控制车辆参数(例如，通过以下等式)确定与来自发动机101期望功率相对应的发动机101的可用峰值发动机功率：
PPropulsion＝Pingout＝PAero+PWhldrag+PGravity+PAccl+PLoss
PWhldarg＝(Crr·dyn(m·g·cosθ)u+Crr·static(m·g·cosθ))u＝(Crr·dyn·u+Crr·static)(m·g·cosθ)u
PGravity＝(m·g·sinθ)u
虽然等式包括对应于发动机101中丢失的功率的PengLoss，但这通常计算在发动机输出功率Pengout，并且可以被排除在Pengout等式之外。控制器170可以使用控制车辆参数，例如，从发动机101或EM设备106确定可用的峰值发动机功率，并且如果基于所述可用峰值发动机功率可以实现超车速度，则执行超车机动。例如，如果发动机101、EM设备106或其组合不能提供用于执行超车发动机的期望功率，例如，基于控制车辆参数，即将到来的地形(例如，即将到来的斜坡或山)、天气条件等，控制器170可以中止超车机动。
可用峰值发动机功率也可以基于发动机101的发动机扭矩曲线和变速器102中可用的各种变速器齿轮比来确定，例如，基于控制车辆参数。例如，图4示出了与各种发动机转速(rpms)相对应的发动机的扭矩和功率曲线的示例。图5示出了基于各种齿轮比示出了向可用峰值或最大发动机功率的车辆速度或最大发动机功率的示意图。在各种实施例中，对应于动力总成100的扭矩、功率以及速度曲线可以存储在控制器170的存储器(例如，存储器173)中，并且控制器170可以被构造为以基于本申请所述的各种参数运行模拟确定可用的峰值发动机功率。
在一些实施例中，控制器170还可以构造成确定在超车机动期间控制车辆10遇到的即将到来的地形概况。例如，所述控制器170可以从GPS传感器、从中央服务器、新闻站或任何其他信息网络接收关于即将到来的地形概况的信息。即将到来的地形概况信息可能包括道路等级、超车道路4中的车流速度、道路施工信息、天气条件、路线上的速度限制等。在该实施例中，还可以基于即将到来的地形概况，确定可用的发动机峰值功率。例如，向下斜坡，快速移动车流和干燥天气条件可以产生更高可用的发动机峰值功率。相反，向上斜坡、交通拥塞和/或湿或雪天气条件可以导致较低的可用发动机峰值功率作为发动机101和/或EM106必须提供更多的功率以克服斜坡。
图3是示出在车道2中行驶的控制车辆10的示意图，并且在车道2中前车(辆)20在控制车辆10前方行驶。超车道路4与车道2相邻。在一些实施例中，控制器170构造成确定用于超车前车20的超车参数。超车参数可以包括控制车辆10的控制车辆长度L1(例如，预设长度)，前车辆20的前车长L2(例如，使用诸如雷达的车载传感器或通过车辆到车辆的通信来确定)，在超车之前控制车辆10和前车20之间的初始距离Dinit(例如，基于从前车20接收的数据，使用诸如雷达的车载传感器或通过车辆到车辆的通信来确定)，在超车之后控制车辆10和前车辆20之间的最终距离Dfinal(例如，基于速度的预校准距离，以确保超车机动完成时最小的间距距离，例如，基于两秒定律)，经由前车20的前车速度V2的实时测量确定在超车之前控制车辆10的原始速度V1、和/或前车速度V2(例如，经由车载传感器，诸如雷达或车辆到车辆的通信来确定)。
控制器170可以被构造成基于超车参数来确定超车的速度。例如，超车速度可包括前车的前车速度V2、前车速度V2和控制车辆10的速度之间的目标速度差的总和。目标速度差可以是预设参数，所述预设参数可以通过启发式数据或模拟来确定，其允许超车时间少于阈值超过时间。所述控制器170被构造成基于控制车辆10的超车速度确定控制车辆10超越前车20的超车时间。
图6和7示出了控制车辆10和前车20之间的间距距离的3D图，用于控制车辆速度V1和前车速度V2之间的各种速度差(dV)以及相应的超过时间(时间到TGT-图6)和超车距离(Dist到TGT-图7)。基于可以是连续变化的前车速V2动态地确定超车时间和超车距离。
如前所述，控制器170也可以构造成基于控制车辆参数，确定是否所需达到超车机动的已确定的超车速度在已确定的超车时间内可以实现，或者基于确定控制车辆参数，确定可用峰值发动机功率。换句话说，所述控制器170被构造成确定是否发动机101具有足够功率的功率来达到超车速度。如果超车速度不能够达到，所述控制器170可以终止超车机动。
控制器170被构造成确定与车道2相邻的超车道路4中的车流方向(例如，响应于可实现的超车速度)。响应于超车道路4中的车流方向与车道中的车流方向相同，所述控制器170构造成确定超车速度是否小于或等于允许速度，例如特定的速度车辆路线的限速。响应于超车速度小于允许速度，即控制车辆10可以在速度限制内执行超车机动，控制器170被构造成执行超车机动。在一些实施例中，控制器170可以通过调节发动机101(例如，增加发动机rpm)或控制车辆10的变速器102(例如，降档的变速器)中的至少一个的参数来执行超车机动，以便导致控制车辆10在超车时间内超越前车20。在其他实施例中，控制器170可以向操作员提供控制车辆10以执行超车机动的指令。
超车机动还可能导致在控制车辆10后方的超车道路4中行驶的交通拥堵。例如，图9是场景示意图，其中(在车道2和超车道路4中的)紧跟在控制车辆10的多个后车(辆)40-1、40-2。控制车辆10处于执行超车机动并且行驶在以超越前车20的超车道路4中的过程中。虽然示出了特定场景，但是在控制车辆10后方的超车道理4中行驶的任何数量的后车辆。
在一些实施例中，控制器170可以被构造成确定在后方距离视野内的控制车辆10后方的超车道路4中的后车辆的数量。所述后方距离视野可以是预设距离(例如，基于车载传感器的传感器范围或启发式确定的距离)。所述控制器170被构造成响应于后方车辆的数量小于预设阈值数量(例如，在控制车辆10的后方距离视野中存在预定数量为例如1、2或3个后方车辆)。例如，如果后车的数量小于预设阈值数，则当控制车辆10执行超车机动时，可能对应于发生低概率的交通拥堵。
如果后车的数量大于预设阈值数，则控制器170被构造成确定与每个后车相关联的操作参数。例如，如图9所示，后车40-1和40-2的操作参数可以包括后车40-1、40-2位置(例如，坐标x2，y2，x6，y6)，x和y方向上的后车速度(Vx2，Vy2，Vx6，Vy6)和x和y方向的后车加速度(ax2，ay2，ax6，ay6)。每个后车辆的操作参数可以通过控制车辆10(例如，雷达)的车载传感器或通过车辆到车辆的通信来确定。所述控制器170被构造成当执行超车机动后基于每个后车的预期减速度，确定控制车辆10和最靠近的后车辆(例如，后车40-1)之间的预期间距距离，以及在每个后车辆(例如，后车40-1和40之间-2)之间的预期间距距离。可以基于控制车辆10的超车速度和后车辆的操作参数来确定每个后车辆的预期间距距离和预期减速度。
如果控制车辆10和至少最接近后车辆的预期间距距离小于间距距离阈值，则控制车辆10可以中止超车机动。例如，当控制车辆10移动至超车道路4中时，后车必须减速以维持与控制车辆10之间的预设距离(即，预期间距距离)。所述间距距离阈值可以对应于下面的间距距离，该间距距离例如最靠近的后车(例如后车40-1)危险地接近控制车辆10，例如，基于2秒定律。这种间距距离可以被认为是不期望的，提示控制器170中止超车机动。
如果预期间距距离大于间距距离阈值，则控制器170被构造成确定当执行超车机动后，预期在超车道路4中积压的后车的预期后车数量。例如，当控制车辆10进入移动至超车道路4以执行超车机动时，这可能导致后车辆减速，从而引起超车道路4中发生的交通拥堵。如果在超车道路4中积压的后车辆的预期后车辆数量大于阈值计数，则控制器170可以中止超车机动。例如，基于正在执行超车机动的路线位置处的速度限制，阈值计数可以对应于在超车道路4中发生的交通拥堵，因为控制车辆10正在超越后方距离视野的超车距离，和/或在所述超车道路4中的车流减速低于预设低速阈值或各种低速阈值。在一些实施例中，阈值计数可以是预设数量。在其他实施例中，阈值计数可以是基于一天中的时间、天气条件、超车道路4中的平均车流速度和/或交通信息的变量。
控制器170构造成响应于预期后车计数小于阈值计数而执行超车机动。以这种方式，防止或减少了交通拥堵，这减少了由于控制车辆10执行超车机动而降低了车流效率的影响、降低了对燃料效率的影响，并且提高了安全性。
虽然如上所述的情况描述了在一些实施例中，这些实施例是超车道路4中的车流方向在与车道2中的车流方向相同的方向的情况，但是在一些实施例中，超车道路4中的车流方向可以是与车道2中车流方向的相反方向。例如，图8是一种情况的示意图，其中控制车辆10行驶在车道2中与在控制车辆10前方的前车20行驶在车道2中。超车道路4中的车流方向与车道2的方向相反。迎面而来的车辆30存在于过超车道路4中并且接近控制车辆10。
控制器170被构造成确定相遇时间和安全系数的总和是否大于或等于超车时间。安全系数可以包括预设时间或相遇时间的倍数(例如，1x、2x、3x或任何其他合适的倍数)，其允许足够的时间用来使控制车辆10从超车道路4返回到车道2中而不会遇到迎面而来的车辆30。如果总和小于超车时间，则控制器170可以中止超车机动。如果总和大于或等于超车时间，则控制器170执行超车机动。因此，当超车道路4中的车流方向与车道2中的车流方向相反时，本申请描述的系统和方法允许控制车辆10超越前车辆20。
在各种实施例中，控制器170可以包括构造成接收包括如本申请所述的内部、外部静态或外部动态输入的各种信号的电子控制单元，用于控制发动机101、变速器102和/或EM设备106执行超车机动。如图2所示，控制器170包括处理电路171，所述处理电路170具有处理器172和存储器173、控制车辆参数确定电路174、前车参数确定电路175、即将到来的地形确定电路176、迎面而来的车辆参数确定电路177、后车参数确定电路178以及超车参数确定电路179。所述控制器170还可以包括，包含有发动机控制电路182、变速器控制电路184以及EM控制电路186的响应管理电路180。
所述处理器172可以包括微处理器、可编程逻辑控制器(PLC)芯片、ASIC芯片或任何其他合适的处理器。所述处理器172与存储器173通信，并构造成执行存储在存储器173中的命令、算法、指令或其他程序。所述存储器173可以包括本申请讨论的任何存储器和/或存储部件。例如，存储器173可以包括处理器172的RAM和/或高速缓存存储器。所述存储器173还可包括在控制器170本地或远程的一个或多个存储设备(例如，硬盘驱动器、闪存驱动器、计算机可读介质等)。所述存储器173构造成存储查找表，算法或指令。
在一种配置中，控制车辆参数确定电路174、前车辆参数确定电路175、即将到来的地形确定电路176、迎面而来的车辆参数确定电路177、后车参数确定电路178、超车的参数确定电路179，以及响应管理电路180体现为机器或计算机可读介质(例如，存储在存储器173中)，其由处理器(例如处理器172)执行。如本申请和其他用途中所描述的，机器可读媒体(例如，存储器173)有助于某些操作以实现数据的接收和变速器。例如，机器可读介质可以提供命令(例如，指令等)以例如获取数据。就这一点而言，机器可读介质可包括定义数据采集频率(或数据变速器)的可编程逻辑。因此，计算机可读介质可包括可以包括代码，该代码可以以任何编程语言进行编写，包括但不限于Java或其他类似以及任何常规过程编程语言(诸如“C”编程语言或类似编程语言)。计算机可读程序代码可以在一个处理器或多个远程处理器上执行。在后者的情况下，远程处理器可以通过任何类型的网络(例如，CAN总线等)彼此连接。
在另一种配置中，控制车辆参数确定电路174、前车辆参数确定电路175、即将到来的地形确定电路176、迎面而来的车辆参数确定电路177、后车参数确定电路178、超过参数确定电路179、以及响应管理电路180被实施为硬件单元，例如电子控制单元。这样，控制车辆参数确定电路174、前车辆参数确定电路175、即将到来的地形确定电路176、迎面而来的车辆参数确定电路177、后车参数确定电路178、超过参数确定电路179，以及响应管理电路180可以体现为一个或多个电路元件，包括但不限于处理电路、网络接口、外围设备、输入设备、输出设备、传感器等。在一些实施例中，控制车辆参数确定电路174、前车参数确定电路175、即将到来的地形确定电路176、迎面而来的车辆参数确定电路177、后车参数确定电路178、超过参数确定电路179以及响应管理电路180可以采用一个或多个模拟电路、电子电路(例如，集成电路(IC)、离散电路、芯片(SOC)系统、微控制器等)、电信电路、混合电路以及任何其他类型的“电路”的形式。在这方面，控制车辆参数确定电路174、前车辆参数确定电路175、即将到来的地形确定电路176、迎面而来的车辆参数确定电路177、后车参数确定电路178、超时参数确定电路179，以及响应管理电路180可以包括用于完成或促进本申请描述的操作的实现或促进实现的任何类型的部件。例如，这里描述的电路可以包括一个或多个晶体管、逻辑门(例如NAND、AND、NOR、OR、XOR、NOT、XNOR等)、电阻器、多路复用器、寄存器、电容器、电感器、二极管、布线等等)。
因此，控制车辆参数确定电路174、前车辆参数确定电路175、即将到来的地形确定电路176、迎面而来的车辆参数确定电路177、后车参数确定电路178、超过参数确定电路179，以及响应管理电路180还可以包括诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备。在这方面，控制车辆参数确定电路174、前车辆参数确定电路175、即将到来的地形确定电路176、迎面而来的车辆参数确定电路177、后车参数确定电路178、超时参数确定电路179，以及响应管理电路180可以包括一个或多个存储器设备，所述存储器设备用于存储由控制车辆参数确定电路174、前车参数确定电路175、即将到来的地形确定电路176、迎面而来的车辆参数确定电路177、后车参数确定电路178、超过参数确定电路179以及响应管理电路180中的处理器执行的命令。一个或多个存储器设备和处理器可以具有与下述相对于存储器173和处理器172提供相同的定义。
在所示的示例中，所述控制器170包括具有处理器172和存储器173的处理电路171。所述处理电路171可以被构造成或被配置为在本申请相对于控制车辆参数确定电路174、前车参数确定电路175、即将到来的地形确定电路176执行或实现本申请描述的命令、指令和/或控制处理、迎面而来的车辆参数确定电路177、后车参数确定电路178、超过参数确定电路179以及响应管理电路180。因此，所描绘的配置表示上述布置，其中控制车辆参数确定电路174、前车辆参数确定电路175、即将到来的地形确定电路176、迎面而来的车辆参数确定电路177、后车参数确定电路178、超过参数确定电路179，以及响应管理电路180体现为机器或计算机可读介质。然而，如上所述，当本公开内容设想了诸如前述实施例的其他实施例，其中前车参数确定电路176、即将到来的地形确定电路176、即将到来的地形确定电路176，因此，该图示并不意味着限制。迎面而来的车辆参数确定电路177、后车参数确定电路178，超车参数确定电路179以及响应管理电路180被构造为硬件单元。所有这些组合和变化均意图落入本公开的范围内。
所述处理器172可以被实现为一个或多个通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个可编程逻辑门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)，一组处理部件或其他合适的电子处理部件。在一些实施例中，一个或多个处理器可以由多个电路共享(例如，控制车辆参数确定电路174、前车参数确定电路175、即将到来的地形确定电路176、迎面而来的车辆参数确定电路177、后车参数确定电路178、超车参数确定电路179以及响应管理电路180可以包括或以其他方式共享相同的处理器，在一些示例实施例中，可以通过不同的存储区域执行存储或以其他方式访问的指令)。
可选地或另外地，一个或多个处理器可构造成独立于一个或多个协同处理器来执行或以其他方式执行某些操作。在其他示例实施例中，两个或更多个处理器可通过总线联接以实现独立、并行、流水线或多线程指令执行。所有这些变化例均意图落入本公开的范围内。存储器173(例如，RAM、ROM、闪存、硬盘存储器等)可以存储用于促进在此描述的各种处理的数据和/或计算机代码。所述存储器173可以可通信地耦合至处理器172，以向处理器172提供计算机代码或指令以执行本申请描述的至少一些处理。此外，所述存储器173可以是或包括有形的非瞬态易失性存储器或非易失性存储器。因此，所述存储器173可以包括数据库部件、目标代码部件、脚本部件、或用于支持本申请描述的各种活动和信息结构的任何其他类型的信息结构。
通信接口190可以包括用于与各种系统，设备或网络进行数据通信的无线接口(例如，插孔，天线，发射器，接收器，收发器，电线终端等)。例如，通信接口190可以包括以太网卡和用于通过基于以太网的通信网络和/或Wi-Fi收发器发送和接收数据的端口，用于与其他车辆通信(例如，用于车辆到车辆通信)，一种服务器(例如，用于车辆到服务器通信)，基础设施(例如，用于车辆到基础设施)，因特网，新闻源或外部静态或动态输入的任何其他源，以及控制器170，例如，通信网络(例如，云)。通信接口190可以被构造成经由局域网或广域网(例如，Internet等)进行通信，并且可以使用各种通信协议(例如，IP、LON、蓝牙、ZigBee、无线电、蜂窝、近现场通信等)。
控制车辆参数确定电路174被构造成确定控制车辆10的控制车辆参数(例如，控制车辆重量，控制车辆空气动力阻力，控制车辆滚动阻力和/或控制车辆变速器损耗)。控制车辆参数可以包括预设参数，例如，控制车辆重量可以预先确定在称重站，或者使用控制车辆10的操作参数确定的可变参数。例如，可以使用控制车辆速度和风速来确定控制车辆空气动力学电阻，控制车辆滚动阻力可以基于控制车速，高度和重量来确定，并且可以基于以下确定控制车辆变速器损耗来确定控制车辆10的控制车辆速度和传动齿轮比。如前所述，控制车辆参数确定电路174可以使用一个或多个确定的控制车辆参数来确定可用的峰值发动机功率。
前车参数确定电路175构造成确定前车辆参数，例如前车辆长度L2和前车速V2。可以使用车载传感器(例如雷达)和/或车辆通信的车载传感器(例如，雷达)和/或车辆来确定前车辆参数。
即将到来的地形确定电路176构造成确定即将到来的地形参数在(在控制车辆10行驶的路线上)超车道路4上和/或车道2上的控制车辆10的当前位置前方的被控制车辆遇到的地形参数。即将到来的地形参数可以包括道路等级(例如，斜坡或斜率)、交通流量信息(例如，控制车辆10前的车辆的速度)、天气条件、道路施工、速度限制信息等。即将到来的地形参数可能通过车载传感器(例如，车载GPS传感器)、车辆到车辆通信、车辆到服务器通信或任何其他合适的手段。在一些实施例中，控制车辆参数确定电路174还可以使用所确定的即将到来的地形参数来确定可用的峰值发动机功率。
迎面而来的车辆参数确定电路177被构造成确定迎面而来的车辆30的迎面而来的车辆参数在超车的车道4中接近控制车辆10。迎面而来的车辆参数可以包括迎面而来的车辆速度V3和控制车辆10和迎面而来的车辆30之间的距离Dtraffic，并且可以使用车载传感器或通过车辆到车辆通信来确定。
后车参数确定电路178构造成确定在超车道路4中的紧跟在控制车辆10的一个或多个后车辆(例如，后车40-1、40-2)的后车参数。后车参数可以包括一个或多个后车辆的距离、速度和/或加速度，如本申请先前描述的，并且可以使用车载传感器或通过车辆到车辆通信来确定。
超车参数确定电路179被构造成确定超过参数中的至少一些，使用超时参数来确定超车的时间和速度，并确定是否可以执行超车机动或者应该被中止。所述超车参数可以包括控制车辆长度(例如，预设长度)、前车辆长度(例如，从前车参数确定电路175接收)、在超车之前控制车辆10和前车辆20之间的初始距离(例如，使用车载传感器或通过车辆到车辆通信确定)、在超车之后控制车辆10和前车20之间的最终距离Dfinal(例如，预设距离或基于前车速V2确定预设距离)，在超车之前的控制车辆10的初始速度，以及前车速V2(例如，从前车辆参数确定电路175接收)。超车参数确定电路179可以使用这些参数中的一个或多个来确定用于执行超车发动机的超车速度，基于控制车辆10的超车发速度和超过前车辆20的超车发距离。超车参数确定电路179可以指示响应管理电路180执行超过超车机动，或者确定应该中止超车机动。
在一些实施例中，其中一个或多个后车存在于控制车辆10后方的超车道路4中，超车参数还可以包括在后方距离视野和操作参数的超距离范围内存中存在的多个后车(例如，位置、速度和加速度、如本申请先前所述)。在这样的实施例中，如本申请先前所描述的，如果是后车辆的数量超过预设阈值数，超车参数确定电路179还构造成基于每个后车辆的预期减速确定控制车辆10和后车之间的预期间距距离，，。如果预期间距距离大于间距距离阈值，则超车参数确定电路179还构造成在执行超车机动时确定预期的后车辆的预期后车数，并且，如果预期的后车数小于阈值计数，则指示响应管理电路180执行超车机动。阈值计数可以是由后车参数确定电路178基于一天的时间、天气条件、超车道路4中的车流速度和交通信息确定的预设数量或变量。
在一些实施例中，超车道路4中的车流方向可以与车道2中的车流方向相反。在这样的实施例中，超过参数确定电路179也可以被构造成使用关于迎面而来的车辆速度V3和控制车辆10和迎面而来的车辆30之间的距离Dtraffic的信息以确定遇到迎面而来的车辆在超车速度上的相遇时间。在这样的实施例中，超车参数确定电路179也构造成确定是否是相遇时间和安全系数的总和大于或等于超车时间，如前所述，并指示响应管理电路180执行响应于总和大于或等于超越时间的超车机动。
响应管理电路180包括发动机控制电路182、发送控制电路184以及EM控制电路186。所述发动机控制电路182可以被构造成调节发动机101(例如，增加发动机RPM)的参数，并且可以构造变速器控制电路184以调节基于变速器102的参数(例如，降档变速器102)基于来自超车参数确定电路179的指令，使控制车辆10超越前车20。例如，发动机控制电路182可以构造成增加发动机速度，并且变速器控制电路184可以降低变速器102以增加扭矩并提供加速以允许控制车辆10获得超车速度。
EM控制电路186构造成与发动机控制电路182协作地工作，以分配发动机101和EM设备106之间的功率分开，使得可以在对排放和燃料经济性的影响最小的影响时执行超车的机动。
图11A、11B以及11C是根据一个实施例的用于控制控制车辆10或任何其他控制车辆的超车机动的示例方法200的示意性流程图。应当理解的是，虽然关于控制车辆10中包括的控制器170描述了方法200，但是方法200的操作可以由包括在任何控制车辆中的任何控制器，或包括多个车辆排的车辆。
所述方法200包括在202处通过控制器170在车道2上行驶的控制车辆10的控制车辆参数。如前所述，所述控制车辆参数包括控制车辆重量、控制车辆空气动力阻力、控制车辆滚动阻力和/或控制车辆变速器损耗。在一些实施例中，控制器170在206处确定控制车辆10在超车机动期间遇到即将到来的地形概况。例如，所述控制器170可以从GPS传感器、新闻服务器、天气服务等接收信息以确定即将到来的地形概况。在206处，控制器170基于所述控制车辆参数，确定控制车辆10的发动机101的可用峰值发动机功率，并且在一些实施方式中，如前所述，也基于在超车之前的控制车辆10的即将到来的地形概况。
在208处，控制器170确定用于超越前车20在车道2上的控制车辆10前方的前车20的超车参数。超车参数包括控制车辆长度L1、前车辆长度L2、在超车之前所述控制车辆10和前车(辆)20之间的初始距离Dinit，在超车之后所述控制车辆10和前车辆20之间的最终距离Dfinal、超车前的控制车辆10的初始速度V1，以及前车速V2，如本申请先前描述的可以使用车载传感器或车辆到车辆通信来确定。
在210处，所述控制器170基于超车参数确定超车速度。例如，超车速度可包括前车速V2和控制车速V1与前车速V2之间的目标速度差的总和。在212处，控制器170，基于控制车辆10的超车速度，确定控制车辆10的超越前车辆20的超车时间。在一些实施例中，控制器170还确定在超车机动期间由控制车辆10行驶的超车距离。
在214处，控制器170确定超车道路4中的车流方向是否处于与车道2中的车流方向相同。如果所述超车道4中的车流方向与车道2中的车流方向相同(214：是)，在216处，则控制器170可以确定紧跟控制车辆10后方的多个后车辆是否大于阈值数。如果后车的数量小于阈值数(216：否)，则控制器170在218处确定超车的速度是否小于或等于允许速度(例如，指定速度限制)。如果超车速度小于或等于允许速度(218：是)，则控制器170在220处执行超车机动。然而，如果超车速度大于允许速度(218：否)，则方法200移动到操作228，并且所述控制器中止超车机动。
如果在操作216，则控制器170确定控制车辆10后方的后车的数量大于阈值数(216：是)，在222处，控制器170确定与每个后车相关联的操作参数(例如，位置、速度以及加速度)。在224处，基于每个后车的预期减速度时，一经执行超车机动，所述控制器170确定控制车辆10和最靠近后车辆(例如，后车40-1)之间的预期间距距离，以及在后车辆中的每一个之间的预期间距距离(例如，后车40-1和40-2之间)。在226处，控制器170确定预期间距距离是否大于间距距离阈值。如果所述预期间距距离小于间距距离阈值(226：否)，则所述方法200移动到操作228，并且将超车机动中止。
响应于所述预期间距距离大于间距距离阈值(226：是)，在230处，所述控制器170确定在所述超车道路4中预期积压的所述后车辆的预期后车辆计数。如果预期后车辆计数大于阈值计数(230：否)，则方法200移动到操作228，并且将超车机动中止。如本申请先前描述的响应于所述预期后车计数小于阈值计数，所述方法200移动到操作218。
如果在操作214，则控制器170确定超车道路4中的车流方向与车道2中的车流方向相反(214：否)，所述方法200移动到操作232，以及所述控制器170确定迎面而来的车辆30的速度，以及控制车辆10和迎面而来的车辆30之间的距离。在234处，所述控制器170确定以超车速度与迎面而来的车辆30相遇的相遇时间。在236处，如本申请先前所描述的所述控制器170确定相遇时间和安全系数的总和是否大于或等于上述超车时间。如果所述总和小于超车时间(236：是)，则方法200移动到操作228，并且将超车机动中止。如本申请先前描述的响应于总和大于或等于超过或等于超过超车时间，方法200移动到操作218。
应该注意的是，这里使用的术语“示例”旨在描述各种实施例的旨在指示这些实施例均为可能实施例的可能示例、代表和/或图示(而且这种术语不旨在表示这些实施例必然是非正常或最好的示例)。
需要特别注意的是，各种示例实施例的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了一些实施例，但是审阅本公开的本领域技术人员将容易理解的是，许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状以及比例的变化等等。参数、安装布置、材料使用、颜色、定向等的使用范围内的数值)不实质脱离本申请所述主题的新颖教导和优点。另外，应理解的是，如本领域普通技术人员将理解的的是，来自本申请公开的一个实施例的特征可以与本申请公开的其他实施例的特征组合。在不背离本实施例的范围的情况下，还可以在各种示例性实施例的设计、操作条件以及布置中进行其他替换、修改、改变以及省略。
尽管本说明书包含许多特定的实施细节，但是这些不应被解释为对任何实施例或要求保护的范围的限制，而是对特定实施例的特定实施所特有的特征的描述。在单独实现的上下文中在本说明书中描述的某些特征也可以在单个实现中组合实现。相反，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实现中实现。此外，尽管上述的特征可以描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此声明，但是在某些情况下可以从组合中切除来自所要求保护的组合的一个或多个特征，所要求保护的组合可以针对子组合的子组合或变型。

Claims (20)

1.一种系统，其特征在于，所述系统包括：
控制器，所述控制器被构造为：
接收与控制车辆超越车道中前车辆相关联的至少一个超车参数；
接收与所述车道相邻的超车车道中的车流方向的指示；
接收所述至少一个超车参数满足根据所述超车车道中的车流方向的至少一个条件的指示；和
响应于所述至少一个超车参数满足关于所述超车车道中车流方向上的所述至少一个条件，通过调整所述控制车辆的参数或向所述控制车辆的操作者提供执行超车机动的命令来执行超车机动。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个超车参数是所述控制车辆超越所述车道中在所述控制车辆前方行驶的前车辆的超车速度，并且所述至少一个条件是预定允许速度，并且其中所述控制器被进一步被构造为响应于所述超车速度小于所述预定允许速度来执行所述超车机动。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超车车道中的车流方向与所述车道中的车流方向相同。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个条件包括预定允许速度，并且其中所述控制器被进一步被构造为：
响应于所述超车车道中的车流方向与所述车道中的车流方向相同，接收所述控制车辆的超车速度小于或等于所述预定允许速度的指示、并且基于所述控制车辆的超车速度小于或等于所述预定允许速度来执行所述超车机动。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述预定允许速度对应于与所述控制车辆的路线相关联的速度限制。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，执行所述超车机动包括调整所述至少一个车辆参数，并且其中所述至少一个车辆参数包括所述控制车辆的发动机或变速器中的至少一个的参数。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还被构造为：
接收所述控制车辆的发动机的可用峰值发动机功率，以及
响应于基于所述可用峰值发动机功率的可实现的超车速度来执行所述超车机动。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述发动机的可用峰值发动机功率基于所述控制车辆的控制车辆参数，并且其中所述控制车辆参数包括控制车辆重量、控制车辆空气动力学阻力、控制车辆滚动阻力或控制车辆变速器损耗中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制器被构造为：
接收所述控制车辆在所述超车机动期间将遇到的即将到来的地形轮廓，并且其中所述可用峰值发动机功率也基于所述即将到来的地形轮廓。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超车车道中的车流方向与所述车道中的车流方向相反；
其中所述至少一个超车参数包括以下中的至少一个：在所述超车车道中接近所述控制车辆的至少一辆迎面驶来的车辆的速度、所述控制车辆和所述至少一辆迎面驶来的车辆之间的距离、或以超车速度相遇所述至少一辆迎面驶来的车辆所需的相遇时间；和
其中所述至少一个条件包括对应于所述至少一个超车参数中的至少一个的相应阈值。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个超车参数包括以下中的至少一个：控制车辆长度、前车辆长度、超车前所述控制车辆与所述前车辆之间的初始距离、在超车后的所述控制车辆与所述前车辆之间的最终距离、所述控制车辆在超车之前的初始速度、以及前车辆速度。
12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还被构造为：
接收在后方距离视野内在所述控制车辆后面的超车车道中行驶的后方车辆的数量的指示；
接收所述后方车辆的数量满足与预设阈值数相对应的至少一个条件的指示；和
响应于所述后方车辆的数量小于所述预设阈值数，执行所述超车机动。
13.一种方法，其特征在于，包括：
通过控制器接收与控制车辆超越车道中前车辆相关联的至少一个超车参数；
通过所述控制器接收与所述车道相邻的超车车道中的车流方向的指示；
通过所述控制器接收所述至少一个超车参数满足根据所述超车车道中的车流方向的至少一个条件的指示；和
响应于所述至少一个超车参数满足根据所述超车车道中的车流方向的至少一个条件，由所述控制器通过调整所述控制车辆的至少一个参数或向所述控制车辆的操作者提供执行超车机动的命令来执行超车机动。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一个超车参数是所述控制车辆超越所述车道中在所述控制车辆前方行驶的前车辆的超车速度，并且所述至少一个条件是预定允许速度，并且其中，所述方法还包括：
由所述控制器响应于所述超车速度小于所述预定允许速度来执行所述超车机动。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述超车车道中的车流方向与所述车道中的车流方向相同。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一个条件包括预定允许速度，并且其中所述方法还包括：
响应于所述超车车道中的车流方向与所述车道中的车流方向相同，由所述控制器接收所述控制车辆超越所述前车辆的超车速度小于或等于所述预定允许速度的指示。
17.一种其中存储指令的非暂时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述指令在由一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器执行以下操作，包括：
接收与控制车辆超越车道中前车辆相关联的至少一个超车参数；
接收与所述车道相邻的超车车道中的车流方向的指示；
接收所述至少一个超车参数满足根据所述超车车道中的车流方向的至少一个条件的指示；和
响应于所述至少一个超车参数满足根据所述超车车道中的车流方向的至少一个条件，通过调整所述控制车辆的至少一个参数或向所述控制车辆的操作者提供执行超车机动的命令来执行超车机动。
18.根据权利要求17所述的非瞬态计算机可读存储介质，其特征在于，所述至少一个车辆参数包括所述控制车辆的发动机或变速器中的至少一个的参数。
19.根据权利要求17所述的非暂时性计算机可读存储介质，其特征在于，当所述指令由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器还执行以下操作，包括：
接收所述控制车辆的发动机的可用峰值发动机功率，以及
响应于基于所述可用峰值发动机功率的可实现的超车速度来执行所述超车机动。
20.根据权利要求19所述的非瞬态计算机可读存储介质，其特征在于，所述发动机的可用峰值发动机功率基于所述控制车辆的控制车辆参数，并且其中所述控制车辆参数包括控制车辆重量、控制车辆空气动力学阻力、控制车辆滚动阻力或控制车辆变速器损耗中的至少一个。
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