CN108473145B - 支持车辆变道的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种为车辆的驾驶员提供变道辅助的方法，所述车辆在道路的车道上沿行驶方向运动，其中，该方法具有下列步骤：检测靠近驾驶员所在本车的其他车辆；一旦检测到正在靠近的车辆，就检查是否能够且允许向该相同道路的其他车道变道；以及通知本车驾驶员其他车辆正在靠近，以便在能够且允许向相同道路的其他车道上变道的情况下触发本车的手动或自动变道。

Description

支持车辆变道的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种支持车辆变道的方法和装置，该车辆在行驶方向上沿道路上的车道运动。

背景技术

在道路的车道上运动的车辆在许多驾驶情形中必须进行变道。例如，当车辆在多车道高速公路上运动时，如果相同车道上的其他车辆从后方以更高的行驶速度靠近本车，则本车有必要变道到高速公路的其他车道上。通过前方行驶的车辆的及时变道，会减小两车相撞的可能性，并由此提高所有交通参与者的安全性。从出版物DE 10 2012 215 173 A1中已知一种根据追撞车间隔距离手动或自动实施变道的方法。

在常规车辆中，驾驶员例如通过观察后视镜或侧视镜识别靠近本车的车辆，并可进行相应变道。但也会出现这样的情况，驾驶员由于交通情形分神或因其他原因而没有关注其车辆的后视镜，由此造成没能或过迟发现从后侧快速靠近本车的车辆，无法及时实施将车辆变换到其他车道上的变道操作。为了避免与前方行驶车辆的碰撞，在此情况下，从后方靠近的后车驾驶员必须对其所在车辆进行刹车。由于刹车过程会妨碍道路上的交通流，甚至会引发一连串的刹车过程，这例如会造成道路上的交通堵塞。此外，还可出现从后侧靠近的后车故意或无意超越了应与前方车辆保持的最小间隔距离，并由此形成追尾撞车事故的危险。

发明内容

因此，本发明的一项任务是，实现一种提高道路交通中行驶安全性的方法和装置。

根据本发明所述，通过一种具备专利权利要求1中所述特征的方法和通过一种具备专利权利要求8中所述特征的装置来完成该任务。

据此，本发明实现了一种支持车辆变道的方法，该车辆沿着道路在行驶方向上运动，其中，该方法具有下列步骤：

检测靠近本车的其他车辆，

一旦检测到了正在靠近本车的车辆，就检查是否能够且允许本车向该相同道路的其他车道上变道；以及

通知本车驾驶员其他车辆正在靠近，以便在能够且允许向相同道路的其他车道上变道的情况下触发本车的手动或自主变道。

在根据本发明所述方法的一种可能实施方式中，还要确定所检测到的其他车辆从哪一侧靠近本车车身。

在根据本发明所述方法的另一种可能实施方式中，如果确定，其他车辆靠近本车车身的那侧是本车的后侧，则检查在相同道路上在运动中的本车的行驶方向上在右侧是否有可供使用的空车道。

在此情况下，优选将其他车辆从后侧靠近本车事宜通知给本车驾驶员，并要求其变道到道路上可供使用的空车道上。

在根据本发明所述方法的另一种可能实施方式中，对运动中的本车的相同行驶方向上是否存在其他车道进行检查，如果查明有其他车道，则进一步检查是否有障碍物阻止本车变道到有关其他车道。

在根据本发明所述方法的另一种可能实施方式中，对本车的所测得的行驶速度与其他车辆的所测得的行驶速度之间的相对速度进行计算。

在根据本发明所述方法的另一种可能实施方式中，借助用户界面将本车与靠近本车的其他车辆之间的计算得到的相对速度通知本车驾驶员。

在根据本发明所述方法的另一种可能实施方式中，根据本车与靠近本车的其他车辆之间的计算得出的相对速度建议或实施本车向相同道路可供使用的空车道上的变道。

在根据本发明所述方法的另一种可能实施方式中，如果本车和所检测到的、从后侧靠近本车的其他车辆之间计算得出的相对速度超过预先规定的阈值时，为了阻止两车之间的碰撞，本车在本车向可供使用的空车道变道前和/或向可供使用的空车道变道期间加速。

在根据本发明所述方法的另一种可能实施方式中，如果本车和所检测到的、从后侧靠近本车的其他车辆之间的相对速度超过预先规定的阈值时，为了阻止两车之间的碰撞，本车在向可供使用的空车道变道前和/或向可供使用的空车道变道期间发出报警信号。

本发明还提出了一种支持车辆变道的装置，该车辆在行驶方向上沿着道路运动，其中，该装置具有：

检测单元，该检测单元用于检测靠近本车的其他车辆；和

数据处理单元，该数据处理单元用于：一旦检测单元检测到靠近本车的其他车辆，该数据处理单元就检查是否能够且允许本车向该道路上的其他车道上变道，其中，数据处理单元通知本车驾驶员其他车辆靠近本车，以便在能够且允许本车变道到该道路的其他车道上的情况下触发本车的手动或自主变道。

根据本发明所述装置的其他实施方式在相应的从属权利要求中给出。

此外，参照如下附图进一步说明根据本发明所述变道支持方法和根据本发明所述变道支持装置的可能实施方式。

附图说明

其中：

图1示出按本发明所述变道支持装置的一可能实施方式的方框示意图；

图2示出按本发明所述变道支持装置另一示例性实施方式的另一方框示意图；

图3示出按本发明所述变道支持装置另一示例性实施方式的另一方框示意图；

图4以流程图的方式示出根据本发明所述变道支持方法的实施例；

图5以另一流程图的方式示出另一根据本发明所述变道支持方法的实施例；

图6、7、8以可能行驶情形的示意图方式解释根据本发明所述变道支持方法的以及根据本发明所述变道支持装置的工作原理。

具体实施方式

如从图1中可知，在所示实施例中，根据本发明所述的用于支持车辆变道的装置1具有检测单元2和数据处理单元3。装置1在车辆变道时为该车驾驶员提供支持。此时，所述车辆位于道路、例如多车道高速公路的某一车道上。该车辆在行驶方向上沿该道路的某一车道运动。在一可能的实施方式中，图1中所示装置1构成了车辆、尤其是公路车辆内的驾驶员辅助***的一部分。检测单元2至少检测从某一方向靠近驾驶员所在本车的其他车辆。为此，检测单元2优选具有设置在该车辆的车身的各不同侧上的一个或多个传感器单元。为了确定是否有其他车辆靠近本车，检测单元2对传感器数据进行分析评估。在一可能的实施方式中，靠近本车的车辆通过装置1中数据处理单元3的检测单元2报告。在一可能的实施方式中，数据处理单元3具有一个或多个处理器，以便对数据、尤其是传感器数据进行分析评估。一旦检测单元2发现或检测到靠近本车的车辆，数据处理单元3优选实时检查：是否能够且允许本车变道到相同道路上的其他车道。数据处理单元3例如通过用户界面通知车辆驾驶员有其他车辆靠近本车，以便在能够且允许变道到相同道路上的其他车道情况下触发或引发手动或自动变道。在根据本发明所述装置1的一种可能实施方式中，检测单元2还对所检测到的其他车辆靠近的本车车身的车身侧进行检测。在该实施方式中，检测单元2例如检测是否有其他车辆从前侧、后侧、左侧或右侧靠近本车。如果确定有其他车辆从后侧靠近本车，则在一可能的实施方式中通过数据处理单元3检查在相同道路上在本车继续前进的行驶方向上的右侧是否存在可供使用的空车道。在此情况下，数据处理单元3优选通过用户界面通知驾驶员有车辆从后侧靠近本车的情况，并要求车辆驾驶员变道到可供使用的空车道上，即变道到位于右边的、可供使用的空车道上。

在根据本发明所述装置的一实施方式中，要求本车驾驶员执行变道，随后，本车驾驶员自己手动控制车辆变道。作为替代选择，在根据一般交通规则和/或现有相应交通标志许可情况下，数据处理单元3可自动或自主安排变道到可供使用的空车道上的操控。

在一可能的实施方式中，数据处理单元3还检查是否存在阻止本车变道到道路上的其他相应车道的障碍物。这类障碍物可以是例如在相同道路上的其他车辆或其他例如临时设置的交通标记或类似障碍物。在一可能的实施方式中，数据处理单元3还计算所测得的本车行驶速度与靠近本车的其他车辆的行驶速度之间的相对速度。在一可能的实施方式中，通过用户界面将计算得出的本车与靠近本车的其他车辆之间的相对速度告知本车驾驶员。此时，还优选通知本车驾驶员其他车辆从哪一侧靠近本车。例如通知本车驾驶员，其他车辆以每小时50公里的相对速度从后侧靠近本车。在根据本发明所述装置的一可能实施方式中，根据计算得出的在本车与靠近本车的其他车辆之间的相对速度，提示或建议或自动或自主实施车辆变道到相同道路的可供使用的空车道的操作。在一可能的实施方式中，只要计算得出的相对速度以及两车之间目前的剩余相对距离不足以使本车驾驶员手动或通过驾驶员转向实施变道，则会自动或自主进行变道。例如，如果一车辆从某一方向高速靠近驾驶员所在的本车，使该驾驶员没有足够的时间做出变道反应，则优选通过数据处理单元3以相应控制本车的转向单元的方式自动变道。

在根据本发明所述装置的另一可能实施方式中，一旦驾驶员通过输入单元激活自主变道功能，则自主进行变道。在该实施方式中，在变道时另外还通过音频信号或视觉信号通知驾驶员变道情况。如果根据交通情形需要并可以进行相应变道，则驾驶员可禁用自主变道功能，并从装置1方面通过用户界面要求手动变道。如果满足下列条件，本车驾驶员例如会被要求进行变道：

检测或识别到以某一相对速度例如从后侧靠近本车的其他车辆。

在道路上，尤其是道路右侧有其他车道。

在该其他车道上不存在妨碍变道的障碍物。

例如可在本车的仪表板上向驾驶员显示变道建议。此外，车辆驾驶员可从装置1方面根据将要进行的变道的急迫性获取报警信号。这类报警信号优选根据其他车辆的相对速度和/或其他车辆靠近本车的方向自动生成。例如，如果其他车辆从后侧以较高相对速度靠近本车，则可通过用户界面向驾驶员发出第一音频报警信号，而如果其他车辆以同样的相对速度从前侧靠近本车，则向驾驶员发出另一音频报警信号。音频和/或视觉报警信号的幅度和频率可取决于所确定的相对速度和/或靠近方向而定，以便使驾驶员能直接识别采取变道操作的急迫性。

图2以一种方框图的形式展示根据本发明所述变道支持装置的另一种实施例。在图2所示的实施例中，检测单元2与置于所述本车车身不同侧上的不同传感器单元4-1、4-2、4-3和4-4相连接。不同的传感器单元4-1、4-2、4-3和4-4优选设置在车身的前侧、左侧、右侧以及后侧。传感器4-i例如是一种车载雷达***的雷达传感器。通过在车身不同位置设置雷达传感器可全方位检测车辆周围环境，即以360度视角进行检测。雷达***发射出雷达波，这些雷达波被靠近的目标或车辆反射并被传感器单元4-i检测到。雷达传感器数据或雷达传感器信号输入到检测单元2中进行分析评估。检测单元2对雷达传感器数据进行分析评估，并籍此对靠近本车的其他车辆进行检测。此外，在一可能的实施方式中，检测单元2可通过分析评估由不同雷达传感器单元4-i获取的雷达信号或雷达传感器数据计算靠近车辆的相对速度。检测单元2将有车辆靠近本车的情况通报给数据处理单元3，数据处理单元籍此检查是否能够且允许本车变道到道路的其他车道上。图2中所展示的实施方式中，通过用户界面5通知驾驶员有车辆靠近，以便在能够且允许本车向相同道路的其他车道上实施变道的情况下进行或开始手动或自动的车辆变道操作。

图3以一方框图的形式展示根据本发明所述变道支持装置的另一种实施例。图3所示实施例中，检测单元2从另一单元6获得有关可能妨碍变道到一可供使用的空车道上的障碍物信息。这类障碍物例如可是道路上的其他车辆。可借助相同的或其他传感器***检测其他车道上存在的障碍物。例如可借助车载摄像机或其他光学传感器识别其他车道上的障碍物。如果障碍物是相同道路上的其他车辆，则在一可能的实施方式中，通过装置1的数据处理单元3计算本车和运动障碍物之间的相对速度。如图3所示，在一可能的实施方式中，车辆本身的行驶速度通过速度传感器7计算并输入给装置1的检测单元2。如图3所示，数据处理单元3例如借助用户界面5通知本车驾驶员有关其他车辆靠近的信息。此外，数据处理单元3可发出用于控制转向单元8的控制信号，以便实施或支持自动或自主变道操作。

图4以流程图的方式描述一种根据本发明所述支持车辆变道方法的实施例。此时，车辆在道路上沿一车道在行驶方向上运动。

在第一步骤S1中探测或检测到靠近本车的其他车辆。这是由例如图1中所示的检测单元2完成的。一旦在步骤S1中识别到靠近本车的车辆，则在步骤S2中检查，是否能够且允许本车变道到相同道路的其他车道上。如果能够且允许变道到相同道路的其他车道上，则在步骤S3中通知本车驾驶员有其他车辆靠近本车的信息，以便在能够且允许变道的情况下触发手动或自主的变道。

图5以一流程图的方式描述了根据本发明所述支持变道方法的另一实施例。其中开始的三个步骤S1、S2、S3与图4中所示步骤S1到S3相同。在图5中所示实施例中，还有用于确定其他车辆从本车车身哪一侧靠近本车的步骤S4。例如检测单元2检测或探测，其他车辆是否从前侧、左侧、右侧或后侧靠近本车。在另一步骤S5中计算或确定本车所测得的行驶速度与其他车辆的所测得的行驶速度之间的相对速度。在图5所示实施例中，如果在步骤S5中计算得出的在本车与从后侧靠近本车的其他车辆之间的相对速度超过预先规定的阈值时，为了阻止两车碰撞，车辆在变道前和/或变道期间还要加速。最后，如果在步骤S5中所计算的在本车与所检测到的、从后侧靠近本车的其他车辆之间的相对速度超过预先规定的阈值时，在步骤S7中还可在变道前和/或变道期间给出报警信号。例如，如果其他车辆从后侧以很高的行驶速度靠近本车，使得前方行驶车辆为了避免碰撞被迫必须变道，并迫使前方行驶车辆的驾驶员以手动转向或车辆自主控制方式实施变道，那么本车在变道期间可在其后侧发出报警闪光信号。

图6、7、8展示不同交通情形，以解释根据本发明所述变道支持方法的以及根据本发明所述变道支持装置的工作原理。

图6所示交通情形中，A、B两车以相同行驶方向行驶在一双车道高速公路的超车道上。此时，B车因其较高的行驶速度靠近前方行驶的A车。图6所示的示例中，前方行驶的A车以每小时90公里的速度行驶在左车道上，与此同时，B车以每小时130公里的行驶速度从后侧靠近。即，A和B两车之间的相对速度为每小时40公里。前方行驶车辆A内的检测单元2的传感器识别到从后侧靠近的车辆B，并检查是否能够且允许进行向该道路的其他车道的变道。图6所示交通情形中，右车道是可供使用的空车道，这样，A车可从左边的超车道顺利变道到双车道高速公路的右车道。因此，在图6所示交通情形中，既可由A车驾驶员在接到B车靠近的通知后手动变道，也可通过辅助***自动进行车辆变道，其中，优选通过驾驶员界面把变道操作通知驾驶员。在一可能的实施方式中对A、B两车之间的相对速度进行计算，并根据所计算的相对速度进行变道。在图6所示的交通情形中，A、B两车之间的相对速度越高，变道的可能性越大，由辅助***建议或实施的变道越快。如果图6所示交通情形中，A、B两车之间的相对速度高于可调节的预先规定阈值，则A、B两车之间存在碰撞危险，在一可能的实施例中，前方行驶车辆A可在变道前和/或变道期间进行加速，以减小碰撞的可能性。

在图7所示交通情形中，双车道高速公路的右车道上有一第三辆车C，该车以与前方行驶车辆A几乎相似的速度行驶。在图7所示交通情形中，车辆C说明了在右车道上移动的障碍物，它妨碍了前方行驶车辆A变道到右车道。在图7所示行驶情形中，为了排除与车辆C的碰撞，辅助***不建议变道到右车道。

在图8所示交通情形中，A、B两车处于一双车道高速公路的右车道。在图8所示交通情形中，车辆A无法通过变道让道，因为车辆A已处于最外侧的右车道上了。因此，在图9所示交通情形中，鉴于一般的交通规则不允许变道。

在根据本发明所述支持变道的方法和根据本发明所述支持变道的装置中，一方面可提高交通安全性，另一方面可提高在道路***中的交通流量。此外，可减轻驾驶员在交通营运中的压力。所述车辆可是任意车辆，尤其是公路车辆，例如客车、货车或摩托车。本发明所述方法和装置还可有其他实施方式。在一可能的实施方式中，为了向其他参与交通方显示变道，变道时相应闪光灯自动激活。在另一实施方式中，不同车辆或交通参与方之间有例如通过无线电接口等实现的无线通信连接。在根据本发明所述支持变道方法和根据本发明所述支持变道装置的一可能实施方式中，还通过通信界面就变道事宜通知其他交通参与方。例如，如果在图6所示交通情形中车辆B的交通参与方以相当高的速度靠近前方行驶车辆A，则车辆A的辅助***可建议车辆驾驶员实施或自主实施变道到右车道的操作，同时将变道情况通过通信界面通知从后侧靠近的车辆B。为了显示向右车道变道，车辆A的辅助***优选同时打开右闪光灯报警。在一可能的实施方式中，前方行驶车辆A所打开的闪光灯会被靠近的车辆B的驾驶员辅助***识别到。此外，在一可能的实施方式中由车辆A通过通信界面所通知的变道事宜还会被车辆B的驾驶员辅助***检测到。由于车辆B可认定前方行驶车辆A会进行变道，在此交通情形下，车辆B的驾驶员可放弃刹车，甚至可使他所在车辆B加速。相反，例如在图7所示交通情形中，前方行驶车辆A的驾驶员辅助***可通过通信界面通知尾追的车辆B，目前本车无法变道到右车道(原因是边上有车辆C在行驶)。在此交通情形下，为了阻止尾追撞车事故或避免撞车，迫使车辆B的驾驶员进行刹车。

根据本发明所述方法和根据本发明所述装置的使用不局限于图6、7、8中所示的交通情形。例如，根据本发明所述方法可使用在其他车辆从其他侧、尤其前侧靠近本车的交通情形。例如，在一高速公路的超车道上，一行驶方向错误的逆行车辆靠近在那里行驶的车辆，借助按照本发明所述方法和按照本发明所述装置可自动触发向右车道以及紧急情况下向紧急停车道的变道操作。如果在此交通情形中通过根据本发明所述装置或根据本发明所述方法识别到了一行驶方向错误的逆行车辆，在一可能的实施方式中可将此情况报告给交通中心。由此，在此实施方式中不仅可通知本车驾驶员有关对面来车的要求采取变道措施的情况，而且还可通知交通中心，使其采取进一步的措施。由此，本实施方式还构成了一种用于防止与行驶方向错误的逆行车辆发生碰撞的防护装置。

附图标记列表

1 变道支持装置

2 检测单元

3 数据处理单元

4 传感器单元

5 用户界面

6 障碍报告单元

7 速度传感器

8 转向单元

Claims (8)

1.一种用于支持车辆的驾驶员变道的方法，所述车辆在道路的车道上沿行驶方向运动，

其中，

该方法具有下列步骤：

根据传感器数据检测靠近驾驶员所在本车的其他车辆；

一旦检测到正在靠近的车辆，就借助于数据处理单元(3)检查是否能够且允许本车向相同道路的其他车道上变道；以及

借助于数据处理单元(3)通知本车驾驶员其他车辆正在靠近，以便在能够且允许本车向相同道路的其他车道上变道的情况下触发本车的手动或自动变道，

其中计算驾驶员所在的本车的所测得的行驶速度与所述其他车辆的所测得的行驶速度之间的相对速度，

其特征在于，如果驾驶员所在本车与所检测到的、从后侧靠近驾驶员所在本车的其他车辆之间的所计算出的相对速度超过预先规定的阈值，为了避免两车间的碰撞，驾驶员所在本车在本车向可供使用的空车道变道前和/或向可供使用的空车道变道期间加速，

该方法具有下列步骤：确定所检测到的其他车辆从哪一侧靠近本车，

如果所确定、其他车辆靠近本车的那侧是本车的后侧，则检查在相同道路上在运动中的本车的行驶方向上在右侧是否有可供使用的空车道，其中，如果有可供使用的空车道，则把正在靠近的其他车辆通知给本车的驾驶员，并要求驾驶员向该道路上的可供使用的空车道变道。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，检查在运动中的本车的相同行驶方向上是否有其他车道，如果有，则检查是否有妨碍本车向道路的该车道上变道的障碍物。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，向本车的驾驶员通知所计算出的在驾驶员所在本车与靠近本车的车辆的速度之间的相对速度。

4.根据上述权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其中，根据驾驶员所在本车与靠近本车的其他车辆之间计算得出的相对速度建议和实施驾驶员所在本车向相同道路上的可供使用的空车道上变道。

5.根据上述权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其中，如果驾驶员所在本车与所检测到的、从后侧靠近驾驶员所在本车的其他车辆之间的所计算出的相对速度超过预先规定的阈值，为了避免两车间的碰撞，驾驶员所在本车在车辆向可供使用的空车道变道前和/或向可供使用的空车道变道期间触发报警信号。

6.一种用于车辆变道支持的装置(1)，所述车辆在行驶方向上沿道路上某一车道运动，所述装置包括：

检测单元(2)，该检测单元检测至少一个进行靠近的其他车辆；和

数据处理单元(3)，一旦检测单元(2)检测到有车辆靠近，数据处理单元就检查是否能够且允许本车变道到相同道路上的其他车道，并且向本车驾驶员通知有其他车辆靠近，以便在能够且允许向相同道路的其他车道上变道的情况下触发本车的手动或自主变道，

其中数据处理单元(3)还计算本车的所测得的行驶速度与所述其他车辆的所测得的行驶速度之间的相对速度，以及

如果驾驶员所在本车与所检测到的、从后侧靠近驾驶员所在本车的其他车辆之间的所计算出的相对速度超过预先规定的阈值，为了避免两车间的碰撞，数据处理单元(3)使驾驶员所在本车在本车向可供使用的空车道变道前和/或向可供使用的空车道变道期间加速，检测单元(2)确定其他车辆从本车车身的哪一侧靠近，如果识别到其他车辆靠近的本车车身的那侧是本车的后侧，则数据处理单元(3)检查在相同道路上在运动中的本车的行驶方向上在右侧是否存在可供使用的空车道，以及通过数据处理单元(3)通知本车驾驶员有车辆从后侧靠近并通过数据处理单元(3)要求驾驶员向该道路的可供使用的空车道上进行变道。

7.根据权利要求6所述的装置(1)，其中，数据处理单元(3)检查在运动中的本车的相同行驶方向上是否还有车道，如果有，则检查是否有妨碍本车向道路的该车道上变道的障碍物。

8.根据权利要求6或7所述的装置(1)，其中，数据处理单元(3)将计算得出的相对速度通知本车驾驶员。

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