车辆驾驶辅助系统、利用其的车辆及相应的方法和介质与流程

1.本发明涉及车辆技术领域，更具体而言，涉及一种车辆驾驶辅助系统、利用其的车辆及相应的车辆驾驶辅助方法和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.当前车辆在高速公路上行驶时，有时候需要经由与当前车道相邻的相邻车道(例如左侧车道)进行超车。在当前车辆超车后，如果当前车辆不能够及时地从相邻车道并回到当前车道，则有可能会错过目标出口。另外，在当前车辆超车后，如果当前车辆不能够及时地从相邻车道并回到当前车道，则可能存在相邻车道的限速发生变化(例如最高限速降低)的情况，这也不利于超车。
3.因此，需要一种车辆驾驶辅助系统、利用其的车辆及相应的车辆驾驶辅助方法和计算机可读存储介质，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于当前车辆与目标道路分离口之间是否存在可用间距而决定是否进行超车的方案，旨在避免当前车辆在超车后不能够及时并回至当前车道而错过目标道路分离口，提高行驶安全性。
5.在第一方面中，提供一种车辆驾驶辅助系统。该车辆驾驶辅助系统包括：
6.信息获取单元，被配置用于获取当前车辆所在的当前车道上所述当前车辆前方预设区域内每两个相邻的其他车辆之间在当前时刻的当前间距以及所述其他车辆的行驶信息；
7.预测单元，被配置用于基于所述当前间距和所述行驶信息预测在多个预定时刻每两个相邻的所述其他车辆之间的实时间距和所述实时间距所在的间距位置以及用于基于预定超车速度预测在多个所述预定时刻所述当前车辆在与所述当前车道相邻的相邻车道的车辆位置；
8.可用间距确定单元，被配置用于从所述实时间距中确定可用间距，其中，在所述预定时刻，所述可用间距的所述间距位置与所述车辆位置对齐并且大于或等于预定间距；以及
9.控制单元，被配置用于控制所述当前车辆在所述当前车辆与目标道路分离口之间不存在所述可用间距时不进行超车。
10.根据本发明的车辆驾驶辅助系统可以避免当前车辆行驶至相邻车道而不能在目标道路分离口之前并回到当前车道进而错失目标道路分离口。
11.可选地，所述车辆驾驶辅助系统进一步包括路面信息获取单元，所述路面信息获取单元被配置用于获取所述相邻车道的最高限速和最低限速；并且
12.所述信息获取单元进一步被配置用于获取所述当前车辆的行驶信息，所述当前车辆的行驶信息包括所述当前车辆的当前速度，所述预定超车速度大于所述当前速度并且小
于或等于所述最高限速。
13.可选地，所述控制单元被进一步配置用于在所述相邻车道的与所述当前车辆和所述可用间距之间对应的区域中所述最高限速和/或所述最低限速变化而使得所述当前车辆无法在所述预定时刻到达相应的所述可用间距的所述间距位置处时，控制所述当前车辆不进行超车。
14.可选地，所述信息获取单元进一步包括预定条件检测单元，所述预定条件检测单元被配置用于检测预定条件并且在检测到所述预定条件时触发所述可用间距确定单元。
15.可选地，所述预定条件包括所述当前车辆的转向灯开启或者所述当前车辆偏离所述当前车道。
16.可选地，所述控制单元被配置用于在所述当前车辆在所述相邻车道上距离所述可用间距预定距离时控制所述当前车辆减速行驶。
17.可选地，所述预定间距为所述当前车辆的车长的1.5倍～3倍。
18.在本发明的第二方面中，提供一种车辆。所述车辆被配置为能够利用上述的车辆驾驶辅助系统。
19.根据本发明的车辆能够利用驾驶辅助系统，可以避免当前车辆行驶至相邻车道而不能在目标道路分离口之前并回到当前车道进而错失目标道路分离口。
20.在本发明的第三方面中，提供一种车辆驾驶辅助方法。该车辆驾驶辅助方法包括：
21.获取当前车辆所在的当前车道上所述当前车辆前方预设区域内每两个相邻的其他车辆之间在当前时刻的当前间距以及所述其他车辆的行驶信息；
22.基于所述当前间距和所述行驶信息预测在多个预定时刻每两个相邻的所述其他车辆之间的实时间距和所述实时间距所在的间距位置以及基于预定超车速度预测在多个所述预定时刻所述当前车辆在与所述当前车道相邻的相邻车道的车辆位置；
23.从所述实时间距中确定可用间距，其中，在所述预定时刻，所述可用间距的所述间距位置与所述车辆位置对齐并且大于或等于预定间距；以及
24.控制所述当前车辆在所述当前车辆与目标道路分离口之间不存在所述可用间距时不进行超车。
25.根据本发明的车辆驾驶辅助方法可以避免当前车辆行驶至相邻车道而不能在目标道路分离口之前并回到当前车道进而错失目标道路分离口。
26.可选地，在所述基于预定超车速度预测在多个所述预定时刻所述当前车辆在与所述当前车道相邻的相邻车道的车辆位置的步骤之前还包括：
27.获取所述相邻车道的最高限速和最低限速；以及
28.获取所述当前车辆的行驶信息，所述当前车辆的行驶信息包括所述当前车辆的当前速度；并且
29.所述预定超车速度大于所述当前速度并且小于或等于所述最高限速。
30.可选地，所述车辆驾驶辅助方法进一步包括在所述相邻车道的与所述当前车辆和所述可用间距之间对应的区域中所述最高限速和/或所述最低限速变化而使得所述当前车辆无法在所述预定时刻到达相应的所述可用间距的所述间距位置处时，控制所述当前车辆不进行超车。
31.可选地，在所述从所述实时间距中确定可用间距的步骤之前还包括检测预定条件
并且在检测到所述预定条件时触发所述从所述实时间距中确定可用间距的步骤。
32.可选地，所述预定条件包括所述当前车辆的转向灯开启或者所述当前车辆偏离所述当前车道。
33.可选地，所述车辆驾驶辅助方法进一步包括在所述当前车辆在所述相邻车道上距离所述可用间距预定距离时控制所述当前车辆减速行驶。
34.在本发明的第四方面中，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机程序在被处理器执行时实现上述的车辆驾驶辅助方法。
附图说明
35.以示例的方式参考以下附图描述本发明的非限制性且非穷举性实施例，其中：
36.图1示出根据本发明一个实施例的车辆驾驶辅助系统的示意图；
37.图2示出根据本发明一个实施例的车辆驾驶辅助系统的一个应用场景的示意图，其中示出了在当前时刻的当前车辆以及当前车辆所在的当前车道上当前车辆前方预设区域内的其他车辆；
38.图3示出根据本发明一个实施例的车辆驾驶辅助系统的一个应用场景的示意图，其中示出了在某一预定时刻的当前车辆以及其他车辆；以及
39.图4示出根据本发明一个实施例的车辆驾驶辅助方法的流程图。
具体实施方式
40.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
41.在本发明的第一方面中，提供一种车辆驾驶辅助系统。图1示出根据本发明一个实施例的车辆驾驶辅助系统100的示意图。图2示出根据本发明一个实施例的车辆驾驶辅助系统100的一个应用场景示意图，其中示出了在当前时刻的当前车辆210以及当前车辆210所在的当前车道220上当前车辆210前方预设区域a内的其他车辆230。图3示出根据本发明一个实施例的车辆驾驶辅助系统100的一个应用场景的示意图，其中示出了在某一预定时刻的当前车辆210以及其他车辆230。下面将结合图1至图3详细地描述本发明提供的车辆驾驶辅助系统100。
42.如图1所示，根据本发明一个实施例的车辆驾驶辅助系统100包括信息获取单元110、预测单元120、可用间距确定单元130以及控制单元140。
43.如图1和图2所示，信息获取单元110被配置用于获取当前车辆210所在的当前车道220上当前车辆210前方预设区域a内每两个相邻的其他车辆230之间在当前时刻的当前间距d。“预设区域”指在当前车辆前方与当前车辆的最前表面相距预定距离范围内的区域。例如，在本发明的一个实施例中，预设区域a可以是在当前车辆210前方与当前车辆210的最前表面相距500米以内、750米以内、1000米以内的区域。其他车辆230可以是小轿车、卡车等。需要说明的是，每两个相邻的其他车辆230之间在当前时刻的当前间距d可以相同，也可以不同。信息获取单元110还被配置用于获取其他车辆230的行驶信息。行驶信息可以包括位置、速度、加速度等。此外，可选地，信息获取单元110还可以被配置用于获取当前车辆210的
行驶信息。例如，信息获取单元110被配置用于获取当前车辆210的当前速度。
44.信息获取单元110可以包括一个或多个检测装置和处理装置。检测装置可以设置在路边基础设施上。处理装置可以设置在在线服务器上或者路边基础设施上。检测装置可以包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波传感器或任何其他合适的检测装置，或其组合。
45.具体地，在本发明的一个实施例中，检测装置为摄像头，其实时地捕获道路(例如高速公路)上车辆的动态图像并且将动态图像发送至在线服务器或路边基础设施上的处理装置。处理装置可以通过计算机视觉确定预设区域a内每两个相邻的其他车辆230的位置、形状、边界、速度等信息并且还可以基于位置、形状、边界等信息确定预设区域a内每两个相邻的其他车辆230之间在当前时刻的当前间距d。
46.需要说明的是，用于检测当前间距d的检测装置、用于检测其他车辆230的行驶信息的检测装置和用于检测当前车辆210的行驶信息的检测装置(如果设置了的话)可以为同一检测装置，也可以为不同的检测装置。
47.在另一些实施例中，当前车辆的行驶信息可以通过设置在当前车辆上的检测装置检测，其他车辆的行驶信息可以通过设置在该其他车辆上的检测装置检测。当然，在还一些实施方式中，当前车辆的行驶信息和其他车辆的行驶信息都可以通过车车(v2v)通信或者车联网(v2x)通信方式获取。
48.如图1至图3所示，预测单元120被配置用于基于预设区域a内每两个相邻的其他车辆230之间在当前时刻的当前间距d和预设区域a内的其他车辆230的行驶信息预测在多个预定时刻每两个相邻的其他车辆230之间的实时间距d以及实时间距d所在的间距位置。多个预定时刻可以是连续的多个预定时刻。多个预定时刻也可以是离散的多个预定时刻，每两个预定时刻之间可以间隔相同或不同的预定时间段，例如1s、2s等。可以理解，在多个预定时刻每两个相邻的其他车辆230之间的实时间距d可以与当前间距d相等，也可以与当前间距d不同。预测单元120可以设置在在线服务器上，也可以设置在路边基础设施上、当前车辆210上或其他任何合适的位置。预测单元120能够与信息获取单元110进行通信，以接收信息获取单元110所获取的预设区域a内每两个相邻的其他车辆230之间在当前时刻的当前间距d和预设区域a内的其他车辆230的行驶信息。在本发明的一个实施例中，预测单元120可以被配置用于基于预设区域a内每两个相邻的其他车辆230之间在当前时刻的当前间距d和预设区域a内的其他车辆230的行驶信息根据匀速直线运动或匀加速直线运动预测在多个预定时刻每两个相邻的其他车辆230之间的实时间距d以及实时间距d所在的间距位置。
49.此外，如图1至图3所示，预测单元120还被配置用于基于预定超车速度预测在相应的多个预定时刻当前车辆210在与当前车道220相邻的相邻车道240的车辆位置。例如，在本发明的一个实施例中，预测单元120可以被配置用于基于预定超车速度并且根据匀加速直线运动或匀速直线运动预测在相应的多个预定时刻当前车辆210在相邻车道240的车辆位置。相邻车道240是可以用于当前车道220的车辆进行超车的车道，其根据交通规则确定。例如，在本发明的一个实施例中，相邻车道240是左侧车道。预定超车速度可以基于信息获取单元110所获取的当前车辆210在当前时刻的当前速度确定。例如，预定超车速度可以是当前速度的110％～150％。预定超车速度也可以基于相邻车道240的最高限速和当前车辆210在当前时刻的当前速度确定。例如，在本发明的一个实施例中，车辆驾驶辅助系统100还可
以包括路面信息获取单元(未示出)，其被配置用于获取当前车道220的相邻车道240的最高限速和最低限速。相邻车道240的最高限速和最低限速可以由诸如摄像头的检测装置检测而获取，或者也可以从诸如车载导航仪或手机地图的地图数据中直接获取。预定超车速度被确定为大于当前速度并且小于或等于相邻车道240的最高限速，确保行驶安全。
50.可以理解，预测单元120将预测不同的预定时刻的多个实时间距。可用间距确定单元130被配置用于从实时间距中确定可用间距，其中，在预定时刻，可用间距的间距位置(位于当前车道220上)与当前车辆210在对应的预定时刻时的车辆位置(位于相邻车道240上)对齐并且可用间距大于或等于预定间距。需要说明的是，这里所说的“对齐”是指位于相邻的两个不同车道上的当前车辆210的车辆位置和可用间距在车辆的纵向前进方向上具有大体相同的纵向位置。也即当前车辆210能够在相应的预定时刻到达实时间距d所在的间距位置。预定间距能够允许当前车辆210插入前、后两辆其他车辆230之间。在本发明的一个实施例中，预定间距可以例如根据当前车辆与其他车辆的速度确定为当前车辆210的车长的n倍，n大于1。其他车辆和当前车辆的速度越大，n值就越大；其他车辆和当前车辆的速度越小，n值就越小。例如，预定间距可以为当前车辆210的车长的1.5倍～3倍。例如，预定间距可以为当前车辆210的车长的1.5倍、2倍、3倍等。一方面，可用间距能够完全接纳当前车辆210；另一方面，在预定时刻，可用间距在当前车道220上的间距位置与当前车辆210在相邻车道240上的车辆位置对应；因此，在相邻车道240上行驶的当前车辆210可以在可用间距处并回到当前车道220。可用间距确定单元130可以设置在路边基础设施上、在线服务器上、当前车辆210上或其他任何合适的位置处。可用间距确定单元130能够与预测单元120进行通信，以接收预测单元120所预测的实时间距、间距位置以及车辆位置等信息。
51.在当前车辆210与目标道路分离口250之间不存在可用间距时，如果当前车辆210进行超车，则在目标道路分离口250之前，当前车辆210由于没有合适的可用间距以使得当前车辆210能够重新并回到当前车道220，因此，当前车辆210可能会错过目标道路分离口250。因此，控制单元140被配置用于控制当前车辆210在当前车辆210与目标道路分离口250之间不存在可用间距时不进行超车。如此，可以避免当前车辆210行驶至相邻车道而不能在目标道路分离口250之前并回到当前车道220进而错失目标道路分离口250。需要说明的是，这里所说的“道路分离口”是指车辆可以驶离当前道路的地方。道路分离口可以是高速公路与匝道的交汇处，在此车辆可以驶离高速公路进入匝道。道路驶离口也可以是两条道路的交汇处，车辆在此可以驶离当前道路而进入另一条道路。可选地，控制单元140被配置用于控制当前车辆210在当前车辆210与目标道路分离口250之间存在可用间距时进行超车。对于有驾驶员驾驶的车辆来说，控制单元140还可以配置用于提供视觉警告信息和/或听觉警告信息，以提醒当前车辆210的驾驶员不进行超车。
52.在实际道路中，相邻车道240的最高限速和/或最低限速可能会发生变化。例如，由于道路施工，相邻车道240的最高限速可能会急剧降低(例如从120千米/小时降低至60千米/小时)。相邻车道240的最高限速和/或最低限速发生变化时，可能会导致当前车辆210的实际超车速度发生变化，从而使得当前车辆210在相应的预定时刻可能无法恰好到达相应的可用间距的间距位置处，因而使得当前车辆210不能够通过可用间距并回到当前车道220而可能错失目标道路分离口250。可选地，控制单元140被进一步配置用于在相邻车道240的与当前车辆210和可用间距之间对应的区域中最高限速和/或最低限速变化(例如最高限速
降低或者最低限速增加)时，控制当前车辆210不进行超车，以避免当前车辆210在相应的预定时刻不能恰好到达相应的可用间距处而无法重新并回到当前车道220。
53.可选地，信息获取单元110进一步包括预定条件检测单元(未示出)，该预定条件检测单元被配置用于检测预定条件并且在检测到所述预定条件时触发可用间距确定单元130。也就是说，可用间距确定单元130只有在预定条件下才被触发，如此可以降低能耗。预定条件可以包括当前车辆210的转向灯开启或者当前车辆210偏离当前车道220。例如，在本发明的一个实施例中，预定条件可以是当前车辆210的左转向灯开启，或者当前车辆210向左偏离当前车道220。当前车辆210的转向灯开启或者当前车辆210偏离当前车道220，意味着当前车辆210试图行驶至相邻车道240进行超车。在这种情况下，有必要触发可用间距确定单元130，以确定在当前车辆210与目标道路分离口250之间是否存在能够使得当前车辆210并回到当前车道220的可用间距。
54.预定条件检测单元可以设置在路边基础设施上。需要说明的是，预定条件检测单元可以与用于检测当前间距d的检测装置、用于检测其他车辆230的行驶信息的检测装置和用于检测当前车辆210的行驶信息的检测装置为同一检测装置，也可以与上述检测装置不同。
55.可选地，控制单元120被配置用于控制当前车辆210在当前车辆210在相邻车道240上距离可用间距预定距离时减速行驶。如此，便于当前车辆210在可用间距处并回到当前车道220。优选地，预定距离可以基于当前车辆210在相邻车道240的预定超车速度确定。预定超车速度越大，预定距离越长；预定超车速度越小，预定距离越短。可选地，预定距离可以为10米～50米。
56.可选地，控制单元还被配置用于在所述当前车辆与目标道路分离口之间存在多个所述可用间距时，提醒驾驶员选择预期的可用间距进行超车或者根据预设规则选择预期的可用间距以控制当前车辆进行超车。
57.在本发明的第二方面中，提供一种车辆。该车辆可以具有自动驾驶功能。车辆被配置为能够利用上述的车辆驾驶辅助系统。例如，在本发明的一个实施例中，车辆上设置有上述的控制单元140，该控制单元140能够与路面信息获取单元、可用间距确定单元130等通过移动网络或wi-fi进行通信，以确定是否进行超车。又例如，在本发明的另一个实施例中，车辆可以与设置在在线服务器或路边基础设施上的上述控制单元140通过移动网络或wi-fi进行通信，以接收是否进行超车的指令。
58.在本发明的第三方面中，提供一种车辆驾驶辅助方法。图4示出根据本发明一个实施例的车辆驾驶辅助方法的流程图。
59.如图4所示，车辆驾驶辅助方法包括：
60.步骤s310：获取当前车辆所在的当前车道上所述当前车辆前方预设区域内每两个相邻的其他车辆之间在当前时刻的当前间距以及所述其他车辆的行驶信息；
61.步骤s320：基于所述当前间距和所述行驶信息预测在多个预定时刻每两个相邻的所述其他车辆之间的实时间距和所述实时间距所在的间距位置以及基于预定超车速度预测在多个所述预定时刻所述当前车辆在与所述当前车道相邻的相邻车道的车辆位置；
62.步骤s330：从所述实时间距中确定可用间距，其中，在所述预定时刻，所述可用间距的所述间距位置与所述车辆位置对齐并且大于或等于预定间距；以及
63.步骤s340：控制所述当前车辆在所述当前车辆与目标道路分离口之间不存在所述可用间距时不进行超车。
64.可选地，在所述基于预定超车速度预测在多个所述预定时刻所述当前车辆在与所述当前车道相邻的相邻车道的车辆位置的步骤之前还包括：
65.获取所述相邻车道的最高限速；以及
66.获取所述当前车辆的行驶信息，所述当前车辆的行驶信息包括所述当前车辆的当前速度；并且
67.所述预定超车速度大于所述当前速度并且小于或等于所述最高限速。
68.可选地，所述车辆驾驶辅助方法进一步包括在所述相邻车道的与所述当前车辆和所述可用间距之间对应的区域中所述最高限速和/或所述最低限速变化而使得所述当前车辆无法在所述预定时刻到达相应的所述可用间距的所述间距位置处时，控制所述当前车辆不进行超车。
69.可选地，在所述从所述实时间距中确定可用间距的步骤之前还包括检测预定条件并且在检测到所述预定条件时触发所述从所述实时间距中确定可用间距的步骤。
70.可选地，所述预定条件包括所述当前车辆的转向灯开启或者所述当前车辆偏离所述当前车道。
71.可选地，所述车辆驾驶辅助方法进一步包括在所述当前车辆在所述相邻车道上距离所述可用间距预定距离时控制所述当前车辆减速行驶。
72.与上述方法相关的任何其他技术内容可以参照上文关于车辆驾驶辅助系统的描述，在此不再进行赘述。
73.在本发明的第四方面中，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述任一项所述的方法。例如，所述计算机程序在被处理器执行时能够指示处理器和/或相应部件实现以下步骤：获取当前车辆所在的当前车道上所述当前车辆前方预设区域内每两个相邻的其他车辆之间在当前时刻的当前间距以及所述其他车辆的行驶信息；基于所述当前间距和所述行驶信息预测在多个预定时刻每两个相邻的所述其他车辆之间的实时间距和所述实时间距所在的间距位置以及基于预定超车速度预测在多个所述预定时刻所述当前车辆在与所述当前车道相邻的相邻车道的车辆位置；从所述实时间距中确定可用间距，其中，在所述预定时刻，所述可用间距的所述间距位置与所述车辆位置对齐并且大于或等于预定间距；以及控制所述当前车辆在所述当前车辆与目标道路分离口之间不存在所述可用间距时不进行超车。
74.另外，应当理解的是，上述车辆驾驶辅助系统100中的各个单元可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各单元可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个单元对应的操作。
75.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任意一个实施例中的车辆驾驶辅助方法的步骤。该计算机设备可以是服务器或者车载终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。
该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现本发明的车辆驾驶辅助方法。
76.本领域技术人员可以理解，图1中示出的车辆驾驶辅助系统100的示意图仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
77.本领域普通技术人员可以理解实现根据本发明的上述实施例的方法中的全部或部分步骤，可以通过计算机程序来指示相关的硬件完成，所述的计算机程序可存储于非易失性的计算机可读存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的步骤。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。
78.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
79.尽管结合实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员应理解，上文的描述和附图仅是示例性而非限制性的，本发明不限于所公开的实施例。在不偏离本发明的精神的情况下，各种改型和变体是可能的。