CN111016902B - 一种车辆换道时的车速辅助控制方法、系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆换道时的车速辅助控制方法、系统及汽车，以实现对车辆换道时的车速辅助控制，实现车辆的快速换道和安全换道。该一种车辆换道时的车速辅助控制方法，包括：针对配置有巡航驾驶功能且开启巡航驾驶功能的车辆，判断车辆是否满足激活换道车速辅助控制功能的条件；若满足，判断车辆当前所处环境是否满足换道的条件；若满足，则对车辆和可能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标进行态势评估，以确定车辆是否满足进入车速辅助控制的条件；若满足，则按照本车和轨迹前方的第一运动目标之间的相对运动参数，对本车进行辅助车速控制。

Description

一种车辆换道时的车速辅助控制方法、系统及汽车

技术领域

本发明涉及汽车车速控制领域，具体是一种车辆换道时的车速辅助控制方法、系统及汽车。

背景技术

在行车过程中，换道超车是一种常用的驾驶行为。多数驾驶员在打开转向灯后，便开始加速超车，缺乏对周边交通状况的判断，存在安全风险，也影响驾乘舒适性。

目前，在智能驾驶领域，纵向车距都是按照设定时距进行控制。当自车快速迫近前车时，自车会过早进行减速，而驾驶员多会在接近前车时进行变道处理，当自车稳定跟随低速前车行驶且驾驶员打开转向灯后，当前巡航系统会控制本车车速不超过前车，而驾驶员多会选择加速进行换道超车。在以往文献中，作者设计超车辅助系统时，仅限于对前方车辆的探测，对后方来车和第三车道车辆未识别，同时，设计的车速辅助触发和控制逻辑简单，安全性和体验感有待提升。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种车辆换道时的车速辅助控制方法、系统及汽车，以实现对车辆换道时的车速辅助控制，实现车辆的快速换道和安全换道。

本发明的技术方案为：

本发明实施例提供了一种车辆换道时的车速辅助控制方法，包括：

针对配置有巡航驾驶功能且开启巡航驾驶功能的车辆，判断车辆是否满足激活换道车速辅助控制功能的条件；

若满足，判断车辆当前所处环境是否满足换道的条件；

若满足，则对车辆和可能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标进行态势评估，以确定车辆是否满足进入车速辅助控制的条件；

若满足，则按照本车和轨迹前方的第一运动目标之间的相对运动参数，对本车进行辅助车速控制。

优选地，判断车辆当前所处环境是否满足换道的条件的步骤包括：

判断车辆所处位置是否为允许换道的位置；

若是，进一步判断车辆的待换向车道是否满足换道的条件；

若是，进一步判断车辆的车速是否满足换道的条件。

优选地，车辆所处位置为允许换道的位置具体为：

车辆处于隧道中，且与隧道出口之间的距离小于第一距离阈值L₁；

车辆未处于隧道中，且与车辆转向灯开启的一侧方向对应的车道曲率小于设定曲率阈值p；或，

车辆未处于隧道中，且车辆当前所处位置的前方第二距离阈值L₂范围内，与车辆转向灯开启的一侧方向对应的相邻车道稳定存在；

车辆的待换向车道满足换道的条件具体为：

待换向车道和车辆当前所在车道之间不存在车道线；或

待换向车道和车辆当前所在车道之间的车道线为虚线且待换向车道的宽度大于第一车道宽度阈值D1。

若车辆开启巡航驾驶功能，车辆的车速满足换道要求具体为：车辆的实际车速V_EgoRealSpeed大于第一速度阈值V₁，且车辆的实际车速V_EgoRealSpeed小于驾驶员设置的目标巡航车速V_EgoSetSpeed减去第一速度差阈值ΔV₁后所获得的差值。

优选地，可能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标至少包括：位于车辆行驶轨迹前方的第一运动目标，车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第一运动目标和车辆之间的纵向距离大于第三距离阈值L₃；

第一运动目标的实际车速V_xHostTarget减去车辆的实际车速V_EgoRealSpeed后所获得的差值△V_xHost大于第二速度差阈值ΔV₂；

第一运动目标的纵向加速度a_xHostTarget大于第一加速度阈值a₁；

第一运动目标和车辆之间的横向相对速度ΔV_yHost满足：第三速度差阈值ΔV₃<ΔV_yHost<第四速度差阈值ΔV₄；

第一运动目标和车辆之间的横向相对加速度Δa_yHost满足：第一加速度差阈值Δa₁<Δa_yHost<第二加速度差阈值Δa₂。

优选地，能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标还包括：位于待换向车道内并位于车辆前方的第二运动目标，和，位于待换向车道内并位于车辆后方的第三运动目标；第二运动目标和车辆的态势车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第二运动目标和车辆之间的纵向距离大于第四距离阈值L₄；

第二运动目标的实际车速V_xAdjFTarget减去车辆的实际车速V_EgoRealSpeed后所获得的差值ΔV_xAdjF满足：ΔV_xAdjF＞ΔV_xHost且ΔV_xAdjF＞第五速度差阈值ΔV₅，ΔV_xHost为第一运动目标的实际车速V_xHostTarget和车辆的实际车速V_EgoRealSpeed之间的差值；

第二运动目标的纵向加速度a_xAdjFTargett大于第二加速度阈值a₂；或

第二运动目标和车辆的态势车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第二运动目标和车辆之间的纵向距离大于第四距离阈值L₄；

第二运动目标的实际车速V_xHostTarget减去车辆的实际车速V_EgoRealSpeed后所获得的差值ΔV_xAdjF满足：ΔV_xAdjF＜ΔV_xHost，ΔV_xHost为第一运动目标的实际车速V_xHostTarget和车辆的实际车速V_EgoRealSpeed之间的差值；

第二运动目标的横向速度V_yAdjFTarget的绝对值大于第二速度阈值V₂；

第二运动目标的横向加速度a_yAdjFTarget的绝对值大于第三加速度阈值a₃；

第三运动目标和车辆的态势车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第三运动目标和车辆之间的纵向距离大于第五距离阈值L₅；

第三运动目标的实际车速V_xAdjFTarget减去车辆的实际车速V_EgoRealSpeed后所获得的差值ΔV_xAdjSR满足：ΔV_xAdjSR＜ΔV_xAdjF且ΔV_xAdjSR＜第六速度差阈值ΔV₆，ΔV_xAdjF为第二运动目标的实际车速V_xAdjFTarget和车辆的实际车速V_EgoRealSpeed的差值；

第三运动目标的纵向加速度a_xAdjSRTarget小于第四加速度阈值a₄；或

第三运动目标和车辆的态势车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第三运动目标和车辆之间的纵向距离大于第五距离阈值L₅；

第三运动目标的实际车速V_xAdjSRTarget和车辆的实际车速V_EgoRealSpeed的差值的绝对值ΔV_xAdjSR满足：ΔV_xAdjSR＜ΔV_xAdjF，ΔV_xAdjF为第二运动目标的实际车速V_xAdjFTarget和车辆的实际车速V_EgoRealSpeed的差值ΔV_xAdjF ；

第三运动目标的横向速度V_yAdjSRTarget的绝对值大于第三速度阈值V₃；

第三运动目标的横向相加速度 a_yAdjSRTarget的绝对值大于第五加速度阈值a₅。

优选地，若车辆开启巡航驾驶功能，按照本车和轨迹前方的第一运动目标之间的相对运动参数，对本车进行辅助车速控制的步骤包括：

若车辆的实际车速V_EgoRealSpeed >第一运动目标的实际车速V_xHostTarget，则从预先标定好的表示时距与加速度系数对应关系的第一关系表中调用与车辆的当前时距对应的第一加速度系数；

通过第一加速度系数和巡航系统中预存的加速度曲线中各个时刻的加速度值相乘，获得对车辆的车速进行加速或减速控制的第一目标加速度值，并按照第一目标加速度值对车辆进行速度控制；

若车辆的实际车速V_EgoRealSpeed ≤第一运动目标的实际车速V_xHostTarget，则以Max[Min(V_EgoSetSpeed+ΔV₇，V_EgoRealSpeed+ΔV₈，V_xAdjFTarget)，V_xAdjSRTarget] 作为目标车速；

从预先标定好的表示时距与加速度系数对应关系的第二关系表中调用与车辆的当前时距对应的第二加速度系数；

通过第二加速度系数和巡航系统中预存的加速度曲线中各个时刻的加速度值相乘，获得对车辆的车速进行加速或减速控制的第二目标加速度值，并按照第二目标加速度值对车辆进行速度控制，使得车辆的速度从当前车速变化至所述目标车速；

其中，所述第一加速度系数和所述第二加速度系数均为0到1范围内的系数。

优选地，若检测到不满足换道车速辅助控制的条件，则退出换道车速辅助控制功能；其中，不满足换道车速辅助控制的条件包括：

当驾驶员踩踏刹车时，且主缸压力大于第一压力阈值P；

当驾驶员未踩踏刹车且踩踏油门时，根据驾驶员踩踏油门计算出的需求加速度大于根据本车和第一运动目标的相对运动参数计算出的目标加速度；

当驾驶员未踩踏油门和刹车时，且车辆的自动紧急制动辅助功能触发；

当驾驶员未踩踏刹车和油门且未触发自动紧急制动辅助功能时，车身稳定功能触发且持续触发时间超过第一时间阈值T₁；

当驾驶员未踩踏油门和刹车、自动紧急制动辅助功能和车身稳定功能触发均未触发时，所述第一运动目标和本车之间的纵向距离达到系统预设的最小安全距离，且持续时间超过第二时间阈值T₂。

本发明实施例还提供了一种车辆换道时的车速辅助控制系统，包括：

进入判定模块，用于针对配置有巡航驾驶功能且开启巡航驾驶功能的车辆，判断车辆是否满足激活换道车速辅助控制功能的条件：

目标处理模块，用于若满足，判断车辆当前所处环境是否满足换道的条件；若满足，则对车辆和可能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标进行态势评估，以确定车辆是否满足进入车速辅助控制的条件；

运动规划模块，用于若满足，则按照本车和轨迹前方的第一运动目标之间的相对运动参数，对本车进行辅助车速控制。

本发明实施例还提供了一种汽车，包括上述的车辆换道时的车速辅助控制系统。

本发明的有益效果为：

在车辆换道时，通过车辆上的感知器件探可实现对车辆自身的全覆盖探测，当驾驶员打开转向灯后，系统根据前车及车流情况自动控制加速或减速，辅助驾驶员进行超车判断和车速控制，保证安全，提升驾乘舒适性。。

附图说明

图1为本发明所述系统的结构示意图；

图2为本发明所述方法的流程示意图；

图3为本发明所述系统工作时的详细流程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1，针对于本实施例中的车辆，该车辆包括：感知模块6，用于探测前车与周边车流，主要包括前雷达、侧雷达、前视摄像头、环视摄像头、地图，雷达主要分为毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达，毫米波雷达和激光雷达探测距离远，纵向识别精度高，可用于探测一定区域内目标的距离、速度、加速度，超声波雷达可用于对近端目标的识别，前视摄像头融合雷达前方区域目标信号，增加对运动目标的横向距离、速度、加速度，以及目标姿态的识别，环视摄像头融合超声波雷达，可增强对近端目标的识别准确率和精度，环视摄像头融合前视摄像头可识别车道线，以及道路限速信息，更进一步地，在配置有地图时，道路类型、当前车道曲率、隧道信息都可以透传出来作为融合控制的基础。具体来说，如图1，该感知模块6包括：用于获取车辆所在道路的曲率，隧道等信息的地图1；获取前方的运动目标的类型、横向距离、横向速度和加速度、车道线信息，以及其它交通信息的前视摄像头2；用于单独获取或融合前视摄像头2增强识别前方目标横纵向距离、速度和加速度的前雷达3；用于获取车辆两侧及后方目标横纵向距离、速度和加速度的侧雷达4；用于融合前视摄像头2增强对车道线识别，以及融合侧雷达4增强对周边目标识别的环视摄像头5；通过以上传感器，可实现对车辆前方200m，后方150m，以及两侧车道内目标的识别和筛选，感知系统内传感器的配置因车型而异，对前方目标进行探测的前视摄像头2或前雷达3为实现本功能方法的基础配置。车身传感模块7，用于探测自车速度、加速度、姿态、稳定性信号，以及人机交互信号，作为驾驶员需求和自车动态模型输入量，车身传感模块7具体用于获取自车状态信号，包括车辆的横向和纵向的速度、加速度，油门请求开度，主缸压力，车身稳定控制等车辆实时运动状态信息。中央控制模块8，用于将感知模块6和车身传感模块7所有信息进行融合并发出决策和控制信号，所述中央控制模块8可根据所述感知模块的实际配置，对收到的实时信号进行融合，同样中央控制模块8也可以集成到探测模块中，即传感器与控制器作为一个完整的硬件；控制执行模块11，主要包括动力系统9和制动系统10，用于将所述中央控制模块8的所述决策和控制信号转化为对自车加速和减速的控制。

如图2，本实施例具体提供了一种车辆换道时的车速辅助控制方法，包括：

步骤S1，针对配置有巡航驾驶功能且开启巡航驾驶功能的车辆，判断车辆是否满足激活换道车速辅助控制功能的条件。

针对于配置有巡航驾驶功能的车辆，驾驶员需要预先设定车辆的时距。在驾驶员设定车辆的时距之前，巡航系统中预设一个初始时距值。

其中，换道车速辅助控制功能是指在车辆上搭载的在车辆欲换道时辅助进行车速加速或减速控制的功能。

激活该功能的条件包括：驾驶员拨动转向灯拨杆，且车辆的感知系统在车辆的行驶轨迹前方感测到运动目标。其中，驾驶员在拨动转向灯拨杆后，转向灯拨杆达到机械卡位，持续发出向左或向右转向的请求，即判断出驾驶员存在换道意图。进一步地，在确定存在换道意图时，考虑到某些情况下，驾驶员在换道时，其周围并不存在着可能会与其发生碰撞的运动目标，车辆换道也就不需要进行加速换道。因此，本实施例中，通过感知元件对车辆行驶轨迹前方特定距离范围内（如前方200m，后方150m）进行运动目标检测，其中，该特定距离范围即表示车辆的感知系统所能感知到的感知范围，根据不同车型上搭配的具体感知器件的性能，不同车辆所能够感知到的距离不同。其中，此处的感知元件主要依靠探测距离远的毫米波雷达和激光雷达来进行距离探测，毫米波雷达和激光雷达的纵向识别精度高，可以对其探测范围内的运动目标的速度、加速度以及车辆和运动目标之间的距离进行探测。本实施例中，即依靠该毫米波雷达和激光雷达探测的探测结果来确定，其探测范围内是否存在运动目标。

具体来说，步骤S1包括：

判断车辆是否满足车速辅助控制功能激活条件的步骤包括：

检测转向灯拨杆开关位置；

根据转向灯拨杆开关位置，判断驾驶员是否存在换道意图；

若存在，则判断在车辆行驶轨迹前方的感知范围内是否存在运动目标；

若存在，则确定车辆满足激活换道车速辅助控制功能的条件。

步骤S2，若满足，判断车辆当前所处环境是否满足换道的条件。

其中，通过依次进行道路信息和车道线信息以及车辆速度信息处理，确定该车辆当前所处环境是否满足换道的条件。具体来说，该步骤通过：判断车辆所处位置是否为允许换道的位置；若是，进一步判断车辆的待换向车道是否满足换道的条件；若是，进一步判断车辆的车速是否满足换道的条件，来确认车辆所处环境是否满足换道的条件。其中，判断车辆所处位置是否为允许换道的位置主要用于判断：车辆是否处于隧道中；车辆处于隧道中且与隧道出口之间的距离是否小于第一距离阈值L₁；车辆在未处于隧道中时，与车辆转向灯开启的一侧方向对应的车道曲率是否小于设定曲率阈值p；或者，车辆未处于隧道中时，车辆当前所处位置的前方第二距离阈值L₂范围内，与车辆转向灯开启的一侧方向对应的相邻车道是否稳定存在。在满足：车辆未处于隧道中；车辆处于隧道中且与隧道出口之间的距离小于第一距离阈值L₁；车辆未处于隧道中，且与车辆转向灯开启的一侧方向对应的车道曲率小于设定曲率阈值p；或，车辆未处于隧道中，且和车辆当前所处位置的前方第二距离阈值L₂范围内，与车辆转向灯开启的一侧方向对应的相邻车道稳定存在。表明车辆当前所处位置并没有处在存在换道容易出现事故的路段，排除危险路段。第一距离阈值L₁可以为距离隧道出口50米以内的距离。

进一步地，在确定车辆当前所处位置满足换道条件后，进一步判断车辆的带换向车道是否满足换道的条件，其中，待换向车道是指转向灯开启一侧对应的车道，该车辆为车辆欲换向的车道，例如，车辆的转向灯指向左侧，则待换向车道为车辆左侧的车道，转向灯指向右侧，则待换向车道为车辆右侧的车道。其中，判断待换向车道是否满足换道的条件主要是对待换向车道的宽度进行确认，以判断该待换向车道的宽度能否满足车辆行驶，其中，车辆的待换向车道满足换道的条件具体为：待换向车道和车辆当前所在车道之间不存在车道线；或待换向车道和车辆当前所在车道之间的车道线为虚线且待换向车道的宽度大于第一车道宽度阈值D₁。第一车道宽度阈值D₁大于车辆的宽度。在确认待换向车道满足车辆换道要求时，进一步进行车辆的车速判断，其中，进行车辆的车速判断的目的在于，防止车辆在任意情况下均开启换向车速辅助控制功能，譬如说，在市区道路行驶时，堵车情况下，车辆的车速较为缓慢，进行换向车速辅助控制，有可能造成用户体验不好，因此，本实施例中，将进入该换向辅助控制功能的条件限制在较高车速下，其中，车辆的车速满足换道要求具体为：车辆的实际车速V_EgoRealSpeed大于第一速度阈值V₁，且车辆的实际车速V_EgoRealSpeed小于驾驶员设置的目标巡航车速V_EgoSetSpeed减去第一速度差阈值ΔV₁后所获得的差值，也即，针对于开启巡航驾驶功能的车辆来说，车辆的实际车速与驾驶员设置的目标巡航车速之间差距过大时，车辆应当首先以该目标巡航车速作为目标进行驾驶，此状态下，不进行换向车速辅助控制。

步骤S3，若满足，则对车辆和可能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标进行态势评估，以确定车辆是否满足进入车速辅助控制的条件。

其中，可能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标包括：在车辆轨迹前方的第一运行目标，在待换向车道上并位于本车前方的第二运动目标，以及在待换向车道上并位于本车后方的第三运动目标。但是，针对于本车辆来说，在待换向车道上并位于本车前方的第二运动目标，以及在待换向车道上并位于本车后方的第三运动目标并不一定存在。

进行态势评估的目的在于，提高车辆换道的安全性，其中，该态势评估主要是对车辆的感知器件所检测到的车辆和运动目标之间的相对运动参数，进行比对判断是否满足换道的要求。具体来说，可能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标至少包括：位于车辆行驶轨迹前方的第一运动目标，针对于第一运动目标来说，车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：第一运动目标和车辆之间的纵向距离大于第三距离阈值L₃，其中，第三距离阈值L₃= Min（L_min，L_TTC），L_min表示系统中设定的车辆自身和第一运动目标之间的最小纵向距离，L_TTC表示基于车辆自身和第一运动目标之间的最小碰撞时间TTC（车辆和第一运动目标之间的相对距离与相对速度的比值）计算出的最小碰撞距离；第一运动目标的实际车速V_xHostTarget减去车辆的实际车速V_EgoRealSpeed后所获得的差值△V_xHost大于第二速度差阈值ΔV₂；第一运动目标的纵向加速度a_xHostTarget大于第一加速度阈值a₁；第一运动目标和车辆之间的横向相对速度ΔV_yHost满足：第三速度差阈值ΔV₃<ΔV_yHost<第四速度差阈值ΔV₄；第一运动目标和车辆之间的横向相对加速度Δa_yHost满足：第一加速度差阈值Δa₁<Δa_yHost<第二加速度差阈值Δa₂。通过对车辆和第一运动目标之间的纵向距离，车速，纵向加速度、横向相对速度进行判断，判断车辆在横向、纵向方向上是否可能与第一运动目标之间发生碰撞。在车辆和第一运动目标之间的相对运动参数满足上述条件后，表面车辆在换道时，不会与第一运动目标之间发生碰撞。

能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标还包括：位于待换向车道内并位于车辆前方的第二运动目标，和，位于待换向车道内并位于车辆后方的第三运动目标；第二运动目标和车辆的态势车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第二运动目标和车辆之间的纵向距离大于第四距离阈值L₄，其中，第四距离阈值L₄= Min（L_min，L_TTC），L_min表示系统中设定的车辆自身和第二运动目标之间的最小纵向距离，L_TTC表示基于车辆自身和第二运动目标之间的最小碰撞时间TTC（车辆和第一运动目标之间的相对距离与相对速度的比值）计算出的最小碰撞距离；

第二运动目标的实际车速V_xAdjFTarget减去车辆的实际车速V_EgoRealSpeed后所获得的差值ΔV_xAdjF满足：ΔV_xAdjF＞ΔV_xHost且ΔV_xAdjF＞第五速度差阈值ΔV₅，ΔV_xHost为第一运动目标的实际车速V_xHostTarget和车辆的实际车速V_EgoRealSpeed之间的差值；

第二运动目标的纵向加速度a_xAdjFTargett大于第二加速度阈值a₂；或

第二运动目标和车辆的态势车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第二运动目标和车辆之间的纵向距离大于第四距离阈值_L4；

第二运动目标的实际车速V_xHostTarget减去车辆的实际车速V_EgoRealSpeed后所获得的差值ΔV_xAdjF满足：ΔV_xAdjF＜ΔV_xHost，ΔV_xHost为第一运动目标的实际车速V_xHostTarget和车辆的实际车速V_EgoRealSpeed之间的差值；

第二运动目标的横向速度V_yAdjFTarget的绝对值大于第二速度阈值V₂；

第二运动目标的横向加速度a_yAdjFTarget的绝对值大于第三加速度阈值a₃；

第三运动目标和车辆的态势车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第三运动目标和车辆之间的纵向距离大于第五距离阈值L₅，其中，第五距离阈值L₅= Min（L_min，L_TTC），L_min表示系统中设定的车辆自身和第三运动目标之间的最小纵向距离，L_TTC表示基于车辆自身和第三运动目标之间的最小碰撞时间TTC（车辆和第一运动目标之间的相对距离与相对速度的比值）计算出的最小碰撞距离；

第三运动目标的实际车速V_xAdjFTarget减去车辆的实际车速V_EgoRealSpeed后所获得的差值ΔV_xAdjSR满足：ΔV_xAdjSR＜ΔV_xAdjF且ΔV_xAdjSR＜第六速度差阈值ΔV₆，ΔV_xAdjF为第二运动目标的实际车速V_xAdjFTarget和车辆的实际车速V_EgoRealSpeed的差值；

第三运动目标的纵向加速度a_xAdjSRTarget小于第四加速度阈值a₄；或

第三运动目标和车辆的态势车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第三运动目标和车辆之间的纵向距离大于第五距离阈值L₅；

第三运动目标的实际车速V_xAdjSRTarget减去车辆的实际车速V_EgoRealSpeed后所获得的差值ΔV_xAdjSR满足：ΔV_xAdjSR＜ΔV_xAdjF，ΔV_xAdjF为第二运动目标的实际车速V_xAdjFTarget和车辆的实际车速V_EgoRealSpeed的差值；

第三运动目标的横向速度V_yAdjSRTarget的绝对值大于第三速度阈值V₃；

第三运动目标的横向相加速度 a_yAdjSRTarget的绝对值大于第五加速度阈值a₅。

同理的，通过对车辆和第二运动目标、以及车辆和第三运动目标之间的纵向距离，车速，纵向加速度、横向相对速度进行判断，判断车辆在横向、纵向方向上是否可能与第一运动目标之间发生碰撞。在车辆和第二运动目标、以及车辆和第三运动目标之间的相对运动参数满足上述条件后，表面车辆在换道时，不会与第二运动目标和第三运动目标之间发生碰撞。

步骤S4，若满足，则按照本车和轨迹前方的第一运动目标之间的相对运动参数，对本车进行辅助车速控制。

若车辆开启巡航驾驶功能，按照本车和轨迹前方的第一运动目标之间的相对运动参数，对本车进行辅助车速控制的步骤包括：

若车辆的实际车速V_EgoRealSpeed >第一运动目标的实际车速V_xHostTarget，则从预先标定好的表示时距与加速度系数对应关系的第一关系表中调用与车辆的当前时距对应的第一加速度系数；

通过第一加速度系数和巡航系统中预存的加速度曲线中各个时刻的加速度值相乘，获得对车辆的车速进行加速或减速控制的第一目标加速度值，并按照第一目标加速度值对车辆进行速度控制。

其中，第一关系表中，记载有不同时距对应的加速度系数，例如，在时距为0.6t/s时，对应的加速度系数为f1(T₁)，在时距为0.8t/s时，对应的加速度系数为f1(T₂)。其中，车辆的当前时距为驾驶员预先设定好的数值或者巡航系统中预设的时距值。

若车辆的实际车速V_EgoRealSpeed ＜第一运动目标的实际车速V_xHostTarget，则以Max[Min(V_EgoSetSpeed+ΔV₇，V_EgoRealSpeed+ΔV₈， V_yAdjFTarget)， V_yAdjSRTarget] 作为目标车速；其中，ΔV₇和ΔV₈为标定值；

从预先标定好的表示时距与加速度系数对应关系的第二关系表中调用与车辆的当前时距对应的第二加速度系数；

通过第二加速度系数和巡航系统中预存的加速度曲线中各个时刻的加速度值相乘，获得对车辆的车速进行加速或减速控制的第二目标加速度值，并按照第二目标加速度值对车辆进行速度控制，使得车辆的速度从当前车速变化至所述目标车速；

其中，所述第一加速度系数和所述第二加速度系数均为0到1范围内的系数。

同理，第二关系表中，记载有不同时距对应的加速度系数，例如，在时距为0.6t/s时，对应的加速度系数为f2(T₁)，在时距为0.8t/s时，对应的加速度系数为f2(T₂)。其中，车辆的当前时距为驾驶员预先设定好的数值。

进一步地，在本实施例中，为了保证车辆的安全驾驶，若检测到不满足换道车速辅助控制的条件，则退出换道车速辅助控制功能；其中，不满足换道车速辅助控制的条件包括：

当驾驶员踩踏刹车时，且主缸压力大于第一压力阈值P；

当驾驶员未踩踏刹车且踩踏油门时，根据驾驶员踩踏油门计算出的需求加速度大于根据本车和第一运动目标的相对运动参数计算出的目标加速度；

当驾驶员未踩踏油门和刹车时，且车辆的自动紧急制动辅助功能触发；

当驾驶员未踩踏刹车和油门且未触发自动紧急制动辅助功能时，车身稳定功能（如ESP、TCS、ABS、HDC等）触发且持续触发时间超过第一时间阈值T₁；

当驾驶员未踩踏油门和刹车、自动紧急制动辅助功能和车身稳定功能触发均未触发时，所述第一运动目标和本车之间的纵向距离达到系统预设的最小安全距离，且持续时间超过第二时间阈值T₂。

本发明上述方法，在车辆换道时，通过车辆上的感知器件探可实现对车辆自身的全覆盖探测，当驾驶员打开转向灯后，系统根据前车及车流情况自动控制加速或减速，辅助驾驶员进行超车判断和车速控制，保证安全，提升驾乘舒适性。

如图3，具体来说，本发明上述方法，在执行时，按照如下步骤具体执行：

1011，车辆首先通过转向灯拨杆开关位置来判断驾驶员换道是否有换道请求；

1012，如果驾驶员按下转向灯拨杆，则判断自车轨迹前方是否有运动目标；

1013，如果驾驶员没有按下转向灯拨杆或者自车轨迹前方没有运动目标，则系统持续检测；

如果自车轨迹前方有运动目标，则进入判定模块101成立；

进入判定模块101成立后，系统进入目标处理模块102；

目标处理模块102中，系统依次步骤1021：处理道路信息，步骤1022：处理车道线信息-18，步骤1023：处理车辆的车速信息，并进入步骤1024：判断所述车辆的车速是否满足设定要求；

如果所述车辆的车速不满足设定要求，则系统回退到进入判定模块101；

如果所述目标信息满足，则进入态势评估模块103；

态势评估模块103中，通过评估车辆轨迹前方的第一运动目标（步骤1031），评估转向灯侧车道前方的第二运动目标（步骤1032），评估转向灯侧车道侧后方的第三运动目标（步骤1033），判定第一运动目标、第二运动目标和第三运动目标是否满足参数阈值（步骤1034）；

如果不满足参数阈值，则系统回退到进入判定模块101；

如果满足参数阈值，则系统进入运动规划模块104，并实时运行退出判定模块105；

如果退出判定条件不成立，则运动规划模块104执行加/减速控制（步骤1041）；

执行加减速控制过程中，系统监控驾驶员是否踩制动踏板且主缸压力是否超过阈值（步骤1051）；

如果主缸压力没有超过阈值，则系统监控油门是否被超越（步骤1052）；

如果未被超越，则系统监控自动紧急制动是否触发（步骤1053）；

如果制动紧急制动功能未触发，则系统监控车身稳定功能是被触发（步骤1054）；

如果车身稳定控制功能未被触发，则系统监控本车与前车达到最小安全距离持续时间是否超过阈值（步骤1055）；

如果最小安全距离持续时间未超过阈值，则系统重新开始判断驾驶员制动踏板和主缸压力是否超过阈值（步骤1051）；

如果所述退出判定条件成立，则激活运动规划模块104中的退出控制步骤1042，系统退出换道车速辅助控制。

如图3，本实施例中，还提供了一种车辆换道时的车速辅助控制系统，包括：

进入判定模块101，用于针对配置有巡航驾驶功能且开启巡航驾驶功能的车辆，判断车辆是否满足激活换道车速辅助控制功能的条件：

目标处理模块102，用于若满足，判断车辆当前所处环境是否满足换道的条件；

若满足103，则对车辆和可能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标进行态势评估，以确定车辆是否满足进入车速辅助控制的条件；

运动规划模块104，用于若满足，则按照本车和轨迹前方的第一运动目标之间的相对运动参数，对本车进行辅助车速控制。

本发明上述系统，通过第一加速度系数和巡航系统中预存的加速度曲线中各个时刻的加速度值相乘，获得对车辆的车速进行加速或减速控制的第一目标加速度值，并按照第一目标加速度值对车辆进行速度控制，使得车辆的速度从当前车速变化至所述目标车速。

本发明实施例还提供了一种汽车，该汽车包括上述的车辆换道时的车速辅助控制系统。上述实施例只对其中一些本发明的一个或多个实施例进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (9)

1.一种车辆换道时的车速辅助控制方法，其特征在于，包括：

针对配置有巡航驾驶功能且开启巡航驾驶功能的车辆，判断车辆是否满足激活换道车速辅助控制功能的条件；

若满足，判断车辆当前所处环境是否满足换道的条件；

若满足，则对车辆和可能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标进行态势评估，以确定车辆是否满足进入车速辅助控制的条件；

若满足，则按照本车和轨迹前方的第一运动目标之间的相对运动参数，对本车进行辅助车速控制；

可能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标至少包括：位于车辆行驶轨迹前方的第一运动目标，车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第一运动目标和车辆之间的纵向距离大于第三距离阈值L₃；

第一运动目标的实际车速V_xHostTarget减去车辆的实际车速V_EgoRealSpeed后所获得的差值△V_xHost大于第二速度差阈值ΔV₂；

第一运动目标的纵向加速度a_xHostTarget大于第一加速度阈值a₁；

第一运动目标和车辆之间的横向相对速度ΔV_yHost满足：第三速度差阈值ΔV₃<ΔV_yHost<第四速度差阈值ΔV₄；

第一运动目标和车辆之间的横向相对加速度Δa_yHost满足：第一加速度差阈值Δa₁<Δa_yHost<第二加速度差阈值Δa₂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断车辆当前所处环境是否满足换道的条件的步骤包括：

判断车辆所处位置是否为允许换道的位置；

若是，进一步判断车辆的待换向车道是否满足换道的条件；

若是，进一步判断车辆的车速是否满足换道的条件。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，车辆所处位置为允许换道的位置具体为：

车辆处于隧道中，且与隧道出口之间的距离小于第一距离阈值L₁；

车辆未处于隧道中，且与车辆转向灯开启的一侧方向对应的车道曲率小于设定曲率阈值p；或，

车辆未处于隧道中，且车辆当前所处位置的前方第二距离阈值L₂范围内，与车辆转向灯开启的一侧方向对应的相邻车道稳定存在；

车辆的待换向车道满足换道的条件具体为：

待换向车道和车辆当前所在车道之间不存在车道线；或

待换向车道和车辆当前所在车道之间的车道线为虚线且待换向车道的宽度大于第一车道宽度阈值D1。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，

车辆的车速满足换道要求具体为：车辆的实际车速V_EgoRealSpeed大于第一速度阈值V₁，且车辆的实际车速V_EgoRealSpeed小于驾驶员设置的目标巡航车速V_EgoSetSpeed减去第一速度差阈值ΔV₁后所获得的差值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标还包括：位于待换向车道内并位于车辆前方的第二运动目标，和，位于待换向车道内并位于车辆后方的第三运动目标；第二运动目标和车辆的态势车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第二运动目标和车辆之间的纵向距离大于第四距离阈值L₄；

第二运动目标的实际车速V_xAdjFTarget减去车辆的实际车速V_EgoRealSpeed后所获得的差值ΔV_xAdjF满足：ΔV_xAdjF＞ΔV_xHost且ΔV_xAdjF＞第五速度差阈值ΔV₅，ΔV_xHost为第一运动目标的实际车速V_xHostTarget和车辆的实际车速V_EgoRealSpeed之间的差值；

第二运动目标的纵向加速度a_xAdjFTargett大于第二加速度阈值a₂；或

第二运动目标和车辆的态势车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第二运动目标和车辆之间的纵向距离大于第四距离阈值L₄；

第二运动目标的实际车速V_xHostTarget减去车辆的实际车速V_EgoRealSpee后所获得的差值ΔV_xAdjF满足：ΔV_xAdjF＜ΔV_xHost，ΔV_xHost为第一运动目标的实际车速V_xHostTarget和车辆的实际车速V_EgoRealSpeed之间的差值；

第二运动目标的横向速度V_yAdjFTarget的绝对值大于第二速度阈值V₂；

第二运动目标的横向加速度a_yAdjFTarget的绝对值大于第三加速度阈值a₃；

第三运动目标和车辆的态势车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第三运动目标和车辆之间的纵向距离大于第五距离阈值L₅；

第三运动目标的实际车速V_xAdjFTarget减去车辆的实际车速V_EgoRealSpeed后所获得的差值ΔV_xAdjSR满足：ΔV_xAdjSR＜ΔV_xAdjF且ΔV_xAdjSR＜第六速度差阈值ΔV₆，ΔV_xAdjF为第二运动目标的实际车速V_xAdjFTarget和车辆的实际车速V_EgoRealSpeed的差值；

第三运动目标的纵向加速度a_xAdjSRTarget小于第四加速度阈值a₄；或

第三运动目标和车辆的态势车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第三运动目标和车辆之间的纵向距离大于第五距离阈值L₅；

第三运动目标的实际车速V_xAdjSRTarget和车辆的实际车速V_EgoRealSpeed的差值的绝对值ΔV_xAdjSR满足：ΔV_xAdjSR＜ΔV_xAdjF，ΔV_xAdjF为第二运动目标的实际车速V_xAdjFTarget和车辆的实际车速V_EgoRealSpeed的差值ΔV_xAdjF ；

第三运动目标的横向速度V_yAdjSRTarget的绝对值大于第三速度阈值V₃；

第三运动目标的横向相加速度 a_yAdjSRTarget的绝对值大于第五加速度阈值a₅。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若车辆开启巡航驾驶功能，按照本车和轨迹前方的第一运动目标之间的相对运动参数，对本车进行辅助车速控制的步骤包括：

若车辆的实际车速V_EgoRealSpeed ＞第一运动目标的实际车速V_xHostTarget，则从预先标定好的表示时距与加速度系数对应关系的第一关系表中调用与车辆的当前时距对应的第一加速度系数；

通过第一加速度系数和巡航系统中预存的加速度曲线中各个时刻的加速度值相乘，获得对车辆的车速进行加速或减速控制的第一目标加速度值，并按照第一目标加速度值对车辆进行速度控制；

若车辆的实际车速V_EgoRealSpeed ≤第一运动目标的实际车速V_xHostTarget，则以Max[Min(V_EgoSetSpeed+ΔV₇，V_EgoRealSpeed+ΔV₈，V_xAdjFTarget)，V_xAdjSRTarget] 作为目标车速；

从预先标定好的表示时距与加速度系数对应关系的第二关系表中调用与车辆的当前时距对应的第二加速度系数；

通过第二加速度系数和巡航系统中预存的加速度曲线中各个时刻的加速度值相乘，获得对车辆的车速进行加速或减速控制的第二目标加速度值，并按照第二目标加速度值对车辆进行速度控制，使得车辆的速度从当前车速变化至所述目标车速；

其中，所述第一加速度系数和所述第二加速度系数均为0到1范围内的系数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若检测到不满足换道车速辅助控制的条件，则退出换道车速辅助控制功能；其中，不满足换道车速辅助控制的条件包括：

当驾驶员踩踏刹车时，且主缸压力大于第一压力阈值P；

当驾驶员未踩踏刹车且踩踏油门时，根据驾驶员踩踏油门计算出的需求加速度大于根据本车和第一运动目标的相对运动参数计算出的目标加速度；

当驾驶员未踩踏油门和刹车时，且车辆的自动紧急制动辅助功能触发；

当驾驶员未踩踏刹车和油门且未触发自动紧急制动辅助功能时，车身稳定功能触发且持续触发时间超过第一时间阈值T₁；

当驾驶员未踩踏油门和刹车、自动紧急制动辅助功能和车身稳定功能触发均未触发时，所述第一运动目标和本车之间的纵向距离达到系统预设的最小安全距离，且持续时间超过第二时间阈值T₂。

8.一种车辆换道时的车速辅助控制系统，其特征在于，包括：

进入判定模块，用于针对配置有巡航驾驶功能且开启巡航驾驶功能的车辆，判断车辆是否满足激活换道车速辅助控制功能的条件：

目标处理模块，用于若满足，判断车辆当前所处环境是否满足换道的条件；若满足，则对车辆和可能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标进行态势评估，以确定车辆是否满足进入车速辅助控制的条件；

运动规划模块，用于若满足，则按照本车和轨迹前方的第一运动目标之间的相对运动参数，对本车进行辅助车速控制；

可能在本车换道时与本车发生碰撞的运动目标至少包括：位于车辆行驶轨迹前方的第一运动目标，车辆满足进入车速辅助控制的条件具体为：

第一运动目标和车辆之间的纵向距离大于第三距离阈值L₃；

第一运动目标的实际车速V_xHostTarget减去车辆的实际车速V_EgoRealSpeed后所获得的差值△V_xHost大于第二速度差阈值ΔV₂；

第一运动目标的纵向加速度a_xHostTarget大于第一加速度阈值a₁；

第一运动目标和车辆之间的横向相对速度ΔV_yHost满足：第三速度差阈值ΔV₃<ΔV_yHost<第四速度差阈值ΔV₄；

第一运动目标和车辆之间的横向相对加速度Δa_yHost满足：第一加速度差阈值Δa₁<Δa_yHost<第二加速度差阈值Δa₂。

9.一种汽车，其特征在于，包括权利要求8所述的车辆换道时的车速辅助控制系统。

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