超车辅助装置及相应的车辆、方法、计算机设备和介质

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其涉及用于车辆的超车辅助装置、包括其的车辆及相应的超车辅助方法、计算机设备和计算机可读存储介质。

背景技术

在道路上，例如在高速公路上，超车是常见的。意图超车的车辆完成对其前面的前车的超车需要花费一些时间并行进通过一定的距离。若车辆完成超车过程所需的超车距离较长，道路的限速值可能会改变。例如，一种可能的情形是：车辆完成超车过程需行进至的前方路段具有比车辆执行超车时所在路段低的限速值。正在执行超车过程的车辆一旦处于这种情形，会面临尴尬的选择，例如：忽略前方路段的较低限速值继续超车，结果获得超速罚单；保持速度不超过前方路段的限速值，导致需要与前车并行地行驶、无法完成超车，或需要在前车前面危险地切入以强行完成超车。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方案，其有助于防止意图超车的车辆处于上述不利情形：车辆完成对其前面的前车的超车需行进至的前方路段具有比车辆开始超车时所在路段低的限速值，从而避免或降低车辆受此不利情形影响的可能性。

按照本发明一实施例的超车辅助装置包括：

检测单元，被配置为检测第一车辆意图超过其前面的第二车辆的超车意图；

处理单元，被配置为：响应于所述超车意图被检测到，执行第一计算和第一判断，或执行第二计算和第二判断，

其中在所述第一计算中，计算在所述第一车辆以包括以第一加速度加速行驶的第一加速行驶过程的第一假定行驶策略行驶并且所述第二车辆以一预定行驶策略行驶的情况下所述第一车辆完成对所述第二车辆的超车时所述第一车辆所在的第一位置，在所述第一判断中，判断所述第一位置所在路段的限速值是否低于所述第一车辆当前所在的当前路段的当前限速值，

其中在所述第二计算中，计算在所述第一车辆以包括以第二加速度加速行驶的第二加速行驶过程的第二假定行驶策略行驶并且所述第二车辆以所述预定行驶策略行驶的情况下所述第一车辆完成对所述第二车辆的超车时所述第一车辆所在的第二位置，在所述第二判断中，判断所述第二位置所在路段的限速值是否低于所述第一车辆当前所在的当前路段的当前限速值，

其中，所述第一加速度等于所述第一车辆的当前加速度，所述第二加速度等于一阈值加速度；以及

输出单元，被配置为：基于所述第一判断或第二判断的判断结果，提供用于所述第一车辆的超车相关输出。

按照本发明一实施例的车辆包括上述的超车辅助装置。

本发明的一实施例提供与上述超车辅助装置相应的超车辅助方法。

按照本发明一实施例的一种计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在由所述处理器执行时导致上述的超车辅助方法被执行。

按照本发明一实施例的一种非暂时性计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时导致上述的超车辅助方法被执行。

根据本发明的方案，预测意图超车的车辆完成对其前面的前车的超车时所在的可能位置并判断该位置所属路段的限速值是否低于其当前所在路段的限速值，由此预测车辆是否可能在到达具有比其当前所在路段低的限速值的前方路段之前完成超车过程，并相应地为车辆提供超车相关的引导。利用本发明的方案，能预测意图超车的车辆可能因前方路段具有比其当前所在路段低的限速值而面临不利超车场景，从而避免或降低车辆在不利超车场景下超车的可能性及与在不利超车场景下的超车相关联的潜在不利后果，改善超车相关的驾驶安全性和体验。

附图说明

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：

图1是示出按照本发明一实施例的超车辅助装置的示意图；

图2是示意性示出按照本发明一实施例的超车辅助方法的流程图；

图3是示出本发明适用的一个示例应用场景的示意图。

具体实施方式

图1示意性示出按照本发明一实施例的超车辅助装置100。该超车辅助装置可用于一车辆。下文中，为方便描述，该车辆可以称为“第一车辆”。

如图1所示，超车辅助装置100可以包括检测单元101、处理单元102和输出单元103。检测单元101与处理单元102通信地耦合，处理单元102与输出单元103通信地耦合。

检测单元101可以被配置为检测第一车辆意图超过其前面的第二车辆的超车意图。在以下情况下检测单元可以检测到第一车辆的超车意图：第一车辆有超车意图但尚未执行超车行为时；和/或，第一车辆正在执行超车行为时。这里，第二车辆可以包括在第一车辆执行超车行为前与其处于同一车道的前方车辆。

检测单元可以基于各种可能的信息检测第一车辆的超车意图。所述信息可以包括例如但不限于：第一车辆的速度、加速度、转向角、与超车相关的车辆部件的状态信息；第一车辆前面的前方车辆的速度，所述前方车辆例如与第一车辆位于同一车道的在其前面的车辆，如第二车辆；等。所述车辆部件可以包括例如但不限于第一车辆的加速踏板、转向系统的部件如方向盘、超车指示灯(如，左转灯)等。

在一个实施例中，当检测到以下之一或其组合时，检测单元检测到第一车辆的超车意图：第一车辆的转向角或方向盘状态指示第一车辆向其前方车辆如第二车辆的允许超车的一侧(例如，左侧)靠近；第一车辆的超车指示灯(如，左转灯)亮；第一车辆朝向与其前方车辆如第二车辆所在的车道相邻的超车道行驶；第一车辆在与其前方车辆如第二车辆所在的车道相邻的超车道上行驶等。

在一个实施例中，当第二车辆的速度较低时，例如第二车辆的速度比第一车辆的速度或当前路段的当前限速值低一阈值时，检测单元检测到第一车辆意图超过第二车辆。

检测单元101可以各种可能的方式或其任意合适组合获取可据以检测第一车辆的超车意图的信息。例如，检测单元101可以包括和/或适于连接至安装于第一车辆合适位置的传感器，由此借助于所述传感器进行信息捕获。再如，检测单元101可以适于与第一车辆内部和/或外部的能够提供信息的源例如第一车辆的与超车相关的车辆部件或系统、车载全球导航卫星系统(GNSS)、高度自动驾驶(HAD)地图、在线服务器、其他车辆和/或可用的基础设施通信，以从其获得相关信息并据此检测第一车辆的超车意图。车辆的速度、加速度和转向角各自可以通过任何合适的方式获取，例如但不限于利用车载传感器、导航设备、车车通信等来获取。对于车辆部件，其状态信息可以通过任何合适的方式获取，例如但不限于利用车辆部件所配备的传感器、从车辆部件所属的系统等来获取。所述传感器可以包括相机、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器、测速仪、陀螺仪或任何其他合适的传感器，或其任意合适组合。道路的限速值可以通过任何合适的方式获取，例如但不限于通过GNSS、HAD地图、相机等来获取。

处理单元102可以被配置为：响应于第一车辆的超车意图被检测到，执行第一计算和第一判断，或执行第二计算和第二判断。在第一计算中，计算在第一车辆以包括以第一加速度加速行驶的第一加速行驶过程的第一假定行驶策略行驶并且第二车辆以一预定行驶策略行驶的情况下第一车辆完成对第二车辆的超车时第一车辆所在的第一位置。在第一判断中，判断第一位置所在路段的限速值是否低于第一车辆当前所在的当前路段的当前限速值。在第二计算中，计算在第一车辆以包括以第二加速度加速行驶的第二加速行驶过程的第二假定行驶策略行驶并且第二车辆以所述预定行驶策略行驶的情况下第一车辆完成对第二车辆的超车时第一车辆所在的第二位置。在第二判断中，判断第二位置所在路段的限速值是否低于第一车辆当前所在的当前路段的当前限速值。

这里，第一加速度可以等于第一车辆的当前加速度，第二加速度可以等于一阈值加速度。该阈值加速度可以根据情况合适地确定，例如可以是第一车辆的最大允许加速度，例如可虑及道路状况、车辆性能、车辆乘员状况等。例如，该最大允许加速度可以是第一车辆在道路上行驶时车辆乘员感觉舒适的情况下的最大加速度值或基于其确定。

在一个实施例中，第一假定行驶策略假定：第一车辆从其当前位置开始朝着所述当前限速值以第一加速度加速直至出现以下情形i和情形ii中之一：i.第一车辆到达第一位置；ii.第一车辆的速度达到所述当前限速值，并且第一假定行驶策略假定：若出现情形ii时第一车辆尚未到达第一位置，第一车辆以所述当前限速值行驶至第一位置。第二假定行驶策略假定：第一车辆从其当前位置开始朝着所述当前限速值以第二加速度加速直至出现以下情形iii和情形iiii中之一：iii.第一车辆到达第二位置；iiii.第一车辆的速度达到所述当前限速值，并且第二假定行驶策略假定：若出现情形iiii时第一车辆尚未到达第二位置，第一车辆以所述当前限速值行驶至第二位置。所述预定行驶策略假定：第二车辆保持以其当前速度行驶。

这里，第一位置和第二位置可以各种可能的方式计算。例如，可以基于第一假定行驶策略(包括第一加速度、所述当前限速值)、第一车辆在当前时刻的当前位置(如GNSS位置)计算第一车辆随时间的位置pos_V1(t)，基于预定行驶策略(包括第二车辆的当前速度)、第二车辆在当前时刻的当前位置(如GNSS位置)计算第二车辆随时间的位置pos_V2(t)，确定差值(pos_V1(t)-pos_V2(t))等于或大于一阈值距离时的时刻作为第一车辆完成超车的超车完成时刻，并基于超车完成时刻的pos_V1(t)值确定第一位置。可以各种可能的方式确定该超车完成时刻。例如，可以计算自当前时刻起多个相继的离散时刻中每个时刻的pos_V1(t)值、pos_V2(t)值及差值(pos_V1(t)-pos_V2(t))，确定这些离散时刻中该差值变得不小于阈值距离时的最早时刻作为超车完成时刻。可以类似地计算第二位置，只是pos_V1(t)被替换成基于第二假定行驶策略(包括第二加速度、所述当前限速值)、第一车辆在当前时刻的当前位置计算的第一车辆随时间的位置pos_V1(t)’。

这里，当第一车辆行进至第二车辆前方距其所述阈值距离的位置时——此时第一车辆尚未返回其执行超车行为之前所在的原车道或道路部分，可以认为第一车辆完成对第二车辆的超车。上述第一和第二位置中任一位置所在路段的限速值可以指该位置所属车道在该位置的限速值，上述当前限速值可以指同一车道在第一车辆的当前位置处的限速值。可能的是，在道路的同一纵向位置处，第一车辆完成对第二车辆的超车时所在的可能位置如第一或第二位置所属的车道(如超车道)与第一车辆执行超车行为之前所在的原车道具有不同的限速值；在这种情况下，该可能位置所在路段的限速值和所述当前限速值指该可能位置所属车道在相应纵向位置处的限速值。

该阈值距离可以根据情况合适地确定，例如可虑及道路状况、车辆性能、车辆速度等。例如，该阈值距离可以被确定为使得第一车辆有足够时间从超车道安全返回原车道，例如返回原车道时在第二车辆前方距第二车辆的纵向距离不小于最小安全距离。第一车辆距第二车辆的纵向距离可以是第一车辆上的某个位置距第二车辆上的相应位置的纵向距离。

输出单元103可以被配置为：基于第一判断或第二判断的判断结果，提供用于第一车辆的超车相关输出。该超车相关输出应被广义地理解为囊括各种可能的与超车有关的输出，例如与对车辆的控制有关的输出、与车辆的信息呈现有关的输出、与车辆的信息发送有关的输出等，特别是与第一车辆执行超车相关建议的操作相关的输出。例如，超车相关建议可以包括执行超车的建议、停止超车的建议或不开始超车的建议，所述操作可以与车辆的行驶策略相关联，和/或与车辆的其他方面如对驾驶员的信息呈现、警示等相关联。

提供的超车相关输出可以是各种形式的输出，例如：可以是用于触发某种操作或响应的命令，如触发对第一车辆的自动控制(例如，加速或转向)的命令，触发对第一车辆的驾驶员的触觉提示(例如，方向盘振动或加速踏板振动)的命令；或者，可以是用于呈现和/或发送的某种警示、信息或信号，如用于向第一车辆的驾驶员呈现的视觉和/或声音警示、信息或信号——其可以例如通过第一车辆上安装的显示屏和/或扬声器呈现和/或发送。

在一个实施例中，处理单元可以被配置为：在所述阈值加速度大于所述当前加速度的情况下，每当第一判断的判断结果为肯定，执行第二计算和第二判断。

在一个实施例中，每当第一判断的判断结果为肯定且第二判断的判断结果为否定，输出单元提供以下至少之一：1)用于第一车辆的视觉和/或声音警示供呈现给第一车辆的人类驾驶员以指示第一车辆以当前加速度行驶无法在到达具有更低限速值的前方路段之前完成超车和/或建议第一车辆以增大的加速度行驶以在到达具有更低限速值的前方路段之前完成超车、2)用于触发对第一车辆的人类驾驶员的触觉提示的命令以提示人类驾驶员使第一车辆以增大的加速度行驶、3)第一车辆执行超车的建议的加速度，所述视觉和/或声音警示可以是例如“请提高加速度，否则在到达具有更低限速值的前方路段之前无法完成超车”，所述触觉提示可以是例如第一车辆的加速踏板振动；和/或，在自动驾驶车辆的情况下，输出单元可以提供用于第一车辆的输出以触发对第一车辆的使其加速度增大至建议的加速度的自动控制，例如对第一车辆的传动系统如加速踏板的自动控制。在这种情况下，输出单元提供的输出可以被称为第一输出。第一输出可以为各种可能的形式，只要其指示第一车辆提高加速度和/或指示第一车辆的建议的加速度。该建议的加速度可以各种可能的方式确定，例如可以被确定为使得第一车辆在采用该建议的加速度的情况下能在到达具有更低限速值的前方路段之前完成超车。在一个实施例中，该建议的加速度等于所述阈值加速度。

在一个实施例中，每当第二判断的判断结果为肯定，输出单元提供用于第一车辆的视觉和/或声音警示供呈现给第一车辆的人类驾驶员以指示第一车辆超车不可行或不会成功和/或建议第一车辆停止超车或不开始超车，所述视觉和/或声音警示可以是例如“由于具有更低限速值的前方路段即将到来，即使以最大允许加速度行驶超车也不会成功”；和/或，在自动驾驶车辆的情况下，输出单元可以提供用于第一车辆的输出以触发对第一车辆的使其停止或不开始超车的自动控制，例如对第一车辆的转向系统如方向盘的自动控制(如，通过在方向盘上施加辅助转向力矩)以使第一车辆转向回到原车道、对第一车辆的传动系统和/或刹车系统如刹车踏板的自动控制以使第一车辆保持或降低速度等。在这种情况下，输出单元提供的输出可以被称为第二输出。第二输出可以为各种可能的形式，只要其指示第一车辆停止或不开始超车。

在仅执行第一计算和第一判断且第一判断的判断结果为肯定的情况下，输出单元提供的超车相关输出可以包括例如用于第一车辆的视觉和/或声音警示供呈现给第一车辆的人类驾驶员以指示第一车辆以当前加速度行驶无法在到达具有更低限速值的前方路段之前完成超车；和/或，在自动驾驶车辆的情况下，输出单元可以提供用于第一车辆的超车相关输出以触发使第一车辆停止或不开始超车的自动控制。在这种情况下，提供的超车相关输出可以为各种可能的形式，只要其指示第一车辆以当前加速度超车不可行或不能成功，和/或提供与该指示相应的超车相关建议，例如第一车辆停止或不开始超车的建议、第一车辆以增大的加速度如最大允许加速度超车的建议等。

尽管上文描述了本发明的超车辅助装置位于作为意图超车的车辆的后车即第一车辆上，但根据需要该超车辅助装置的至少部分如检测单元和/或处理单元设置于作为超车目标的前车即第二车辆上是可能的。

图2示意性示出按照本发明一实施例的超车辅助方法S200的流程图。该超车辅助方法包括检测步骤S201、处理步骤S202和输出步骤S203，可利用如上文描述的本发明的超车辅助装置实施。

在步骤S201，检测第一车辆意图超过其前面的第二车辆的超车意图。

在步骤S202，响应于所述超车意图被检测到，执行第一计算和第一判断，或执行第二计算和第二判断。在此方面，可以参照上述关于第一计算和第一判断以及第二计算和第二判断给出的相关描述和细节，这里不作赘述。

在步骤S203，基于第一判断或第二判断的判断结果，提供用于第一车辆的超车相关输出。

在一个实施例中，在执行第二计算所涉及的阈值加速度大于执行第一计算所涉及的所述当前加速度的情况下，每当第一判断的判断结果为肯定，执行第二计算和第二判断。每当第一判断的判断结果为肯定且第二判断的判断结果为否定，提供用于第一车辆的第一输出，每当第二判断的判断结果为肯定，提供用于第一车辆的不同于第一输出的第二输出。

上述步骤中的每个可由本发明的超车辅助装置的相应单元执行，如上文结合图1所述。另外，如上文结合本发明的超车辅助装置的各单元所述的各操作和细节可被包括或体现在本发明的超车辅助方法中。

图3示出了本发明的方案适用的一个示例场景。在图3中，车辆V1行驶在限速值是120公里/小时的当前路段上；车辆V2在车辆V1前方行驶——如自其引出的箭头所示；车辆V1向车辆V2的左侧转向意图超过车辆V2——如自其引出的带箭头的虚线所示；沿车辆V1、V2的行进方向，在当前路段前方是具有较低限速值80公里/小时的前方路段，该前方路段与当前路段在所示的横线处交界；该当前路段和前方路段的限速值分别由带圈的数字120和80表示。车辆V1和V2可以分别对应于上述的第一车辆和第二车辆。对于图3的场景，根据本发明，可以预测车辆V1完成对车辆V2的超车时所在的可能位置(如，上述的第一位置和/或第二位置)是否属于当前路段或在具有较低限速值的前方路段的范围内，并相应地为车辆V1提供超车相关的引导。在计算该可能位置时，车辆V1距车辆V2的纵向距离可以是车辆V1上左后部或左前部的黑色矩形框所在的位置距车辆V2上的相应位置(即车辆V2上左后部或左前部的黑色矩形框所在的位置)的纵向距离。

应理解，本发明的超车辅助装置的各个单元可全部或部分地通过软件、硬件、固件或其组合来实现。所述各单元各自可以硬件或固件形式内嵌于计算机设备的处理器中或独立于所述处理器，也可以软件形式存储于计算机设备的存储器中以供处理器调用来执行所述各单元的操作。所述各单元各自可以实现为独立的部件或模块，或者两个或更多个单元可实现为单个部件或模块。

本领域普通技术人员应理解，图1中示出的装置的示意图仅仅是与本发明的方案相关的部分结构的示例性说明框图，并不构成对体现本发明的方案的计算机设备、处理器或计算机程序的限定。具体的计算机设备、处理器或计算机程序可以包括比图中所示更多或更少的部件或模块，或者组合或拆分某些部件或模块，或者可具有不同的部件或模块布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，其包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可由处理器执行的计算机程序，处理器执行所述计算机程序时执行本发明的方法的部分或全部步骤。该计算机设备可以广义地为服务器、车载终端，或任何其他具有必要的计算和/或处理能力的电子设备。在一个实施例中，该计算机设备可包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、通信接口等。该计算机设备的处理器可用于提供必要的计算、处理和/或控制能力。该计算机设备的存储器可包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质中或上可存储有操作系统、计算机程序等。该内存储器可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和通信接口可用于与外部的设备通过网络连接和通信。该计算机程序被处理器执行时执行本发明的方法的步骤。

本发明可以实现为一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时实现本发明的方法的部分或全部步骤。在一个实施例中，所述计算机程序被分布在网络耦合的多个计算机设备或处理器上，以使得所述计算机程序由一个或多个计算机设备或处理器以分布式方式存储、访问和执行。单个方法步骤/操作，或者两个或更多个方法步骤/操作，可以由单个计算机设备或处理器或由两个或更多个计算机设备或处理器执行。一个或多个方法步骤/操作可以由一个或多个计算机设备或处理器执行，并且一个或多个其他方法步骤/操作可以由一个或多个其他计算机设备或处理器执行。一个或多个计算机设备或处理器可以执行单个方法步骤/操作，或执行两个或更多个方法步骤/操作。

本领域普通技术人员可以理解，本发明的方法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如计算机设备或处理器完成，所述的计算机程序可存储于非暂时性计算机可读存储介质中，该计算机程序被执行时导致本发明的方法的步骤被执行。根据情况，本文中对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器的示例包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘等。易失性存储器的示例包括随机存取存储器(RAM)、外部高速缓冲存储器等。

以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合进行描述，但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖，只要这样的组合不存在矛盾。

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。