CN105599763B - 一种车辆控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆控制方法和装置，属于车辆控制领域。所述方法包括：检测目标车辆前方是否存在障碍车辆；在目标车辆前方不存在障碍车辆时，控制目标车辆保持在当前行驶的车道上行驶；在目标车辆前方存在障碍车辆时，获取目标车辆的当前行驶速度以及目标车辆与障碍车辆的速度差；在速度差等于目标车辆的当前行驶速度时，控制目标车辆刹车。本发明通过判断目标车辆前方是否存在障碍车辆，同时在存在障碍车辆时，判断该障碍车辆运行情况，并根据不同的情况来对目标车辆进行不同的控制。解决了相关技术中需要用户根据实际路况来选择各种控制模式，可能存在选择错误的情况。达到了能够根据不同的情况控制车辆进入不同控制模式的效果。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制领域，特别涉及一种车辆控制方法和装置。
背景技术
近些年来，随着科技的发展，尤其是智能计算(智能计算是一种经验化的计算机思考性程序)的飞速发展，智能化汽车的研究成为各大车企聚焦的热点。
相关技术中有一种车辆控制方法，在该方法中，预先设置了如车道保持模式和减速刹车模式等多种控制模式，在不同模式对车辆执行不同的控制操作。例如：在车辆处于车道保持模式时，控制车辆保持在当前车道行驶；在车辆处于减速刹车模式时，控制车辆减速并刹车，用户在驾驶车辆时，可以根据不同情况来选择不同的控制模式。
在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：上述方法需要用户根据实际路况来选择各种控制模式，可能存在选择错误的情况。
发明内容
为了解决现有技术中需要用户根据实际路况来选择各种控制模式，可能存在选择错误的情况的问题，本发明实施例提供了一种车辆控制方法和装置。所述技术方案如下：
根据本发明的第一方面，提供了一种车辆控制方法，所述方法包括：
检测目标车辆前方是否存在障碍车辆，所述障碍车辆为所述目标车辆当前行驶的车道上的车辆；
在所述目标车辆前方不存在所述障碍车辆时，控制所述目标车辆保持在所述当前行驶的车道上行驶；
在所述目标车辆前方存在所述障碍车辆时，获取所述目标车辆的当前行驶速度以及所述目标车辆与所述障碍车辆的速度差；
在所述速度差等于所述目标车辆的当前行驶速度时，控制所述目标车辆刹车。
可选地，所述检测目标车辆前方是否存在障碍车辆之前，所述方法还包括：
获取所述目标车辆当前行驶路段的限速；
控制所述目标车辆以小于或等于所述限速的速度行驶。
可选地，所述获取所述目标车辆的当前行驶速度以及所述目标车辆与所述障碍车辆的速度差之后，所述方法还包括：
在所述速度差大于零时，检测1-Δv/v是否大于预设系数，所述△v为所述速度差，所述v为所述限速；
在1-Δv/v大于所述预设系数时，控制所述目标车辆对所述障碍车辆进行自动跟车；
在1-Δv/v不大于所述预设系数时，控制所述目标车辆对所述障碍车辆进行避障超车。
可选地，所述控制所述目标车辆对所述障碍车辆进行自动跟车，包括：
控制所述目标车辆对所述障碍车辆进行自动跟车并保持安全距离，所述安全距离满足：所述S为所述安全距离，所述v1为所述目标车辆的当前行驶速度。
可选地，所述获取所述目标车辆的当前行驶速度以及所述目标车辆与所述障碍车辆的速度差之后，所述方法还包括：
在所述速度差不大于零时，控制所述目标车辆保持在所述当前行驶的车道上行驶。
可选地，所述预设系数为0.6。
根据本发明的第二方面，提供一种车辆控制装置，所述装置包括：
障碍检测模块，被配置为检测目标车辆前方是否存在障碍车辆，所述障碍车辆为所述目标车辆当前行驶的车道上的车辆；
第一车道保持模块，被配置为在所述目标车辆前方不存在所述障碍车辆时，控制所述目标车辆保持在所述当前行驶的车道上行驶；
速度获取模块，被配置为在所述目标车辆前方存在所述障碍车辆时，获取所述目标车辆的当前行驶速度以及所述目标车辆与所述障碍车辆的速度差；
刹车控制模块，被配置为在所述速度差等于所述目标车辆的当前行驶速度时，控制所述目标车辆刹车。
可选地，所述装置还包括：
限速获取模块，被配置为获取所述目标车辆当前行驶路段的限速；
速度控制模块，被配置为所述目标车辆以小于或等于所述限速的速度行驶。
可选地，所述装置还包括：
速度检测模块，被配置为在所述速度差大于零时，检测1-Δv/v是否大于预设系数，所述△v为所述速度差，所述v为所述限速；
自动跟车模块，被配置为在1-Δv/v大于所述预设系数时，控制所述目标车辆对所述障碍车辆进行自动跟车；
避障超车模块，被配置为在1-Δv/v不大于所述预设系数时，控制所述目标车辆对所述障碍车辆进行避障超车。
可选地，所述自动跟车模块，被配置为：
控制所述目标车辆对所述障碍车辆进行自动跟车并保持安全距离，所述安全距离满足：所述S为所述安全距离，所述v1为所述目标车辆的当前行驶速度。
可选地，所述装置还包括：
第二车道保持模块，被配置为在所述速度差不大于零时，控制所述目标车辆保持在所述当前行驶的车道上行驶。
可选地，所述预设系数为0.6。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过判断目标车辆前方是否存在障碍车辆，同时在存在障碍车辆时，判断该障碍车辆运行情况，并根据不同的情况来对目标车辆进行不同的控制。解决了相关技术中需要用户根据实际路况来选择各种控制模式，可能存在选择错误的情况。达到了能够根据不同的情况控制车辆进入不同控制模式的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明各个实施例所涉及的车辆控制方法的实施环境示意图；
图2是本发明实施例示出的一种车辆控制方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的另一种车辆控制方法的流程图；
图4-1是本发明实施例示出的一种车辆控制装置的结构框图；
图4-2是本发明实施例示出的另一种车辆控制装置的结构框图；
图4-3是本发明实施例示出的另一种车辆控制装置的结构框图；
图4-4是本发明实施例示出的另一种车辆控制装置的结构框图。
通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明各个实施例所涉及的车辆控制方法的实施环境示意图，该实施环境可以包括：导航系统11、雷达12、工控机13、摄像机14和执行单元15。
导航系统11用于实时将目标车辆当前行驶的路段的限速信息输入到工控机，导航系统11还可以为电子狗等装置。
雷达12可以是毫米波雷达，用于检测目标车辆前方的障碍车辆信息，并实时将障碍车辆信息输入到工控机中。毫米波雷达可以通过PCAN(CAN转USB接口)与工控机13连接。
工控机(Industrial Personal Computer，IPC)13是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称，工控机13嵌入有相应的控制策略及逻辑程序，工控机13用于控制执行单元15。
摄像机14用于检测前方路况，并在工控机13中通过图像处理技术检测车道线，将车道线信息输入至工控机13。
执行单元15包含有多种实际控制单元，可以包含有油门控制单元、刹车控制单元和方向盘控制单元中的至少一种，进而实现对油门、刹车和方向盘的直接控制。
导航系统11、雷达12、摄像机14和执行单元15可以均与工控机13建立有连接。
图2是本发明实施例示出的一种车辆控制方法的流程图，本实施例以该车辆控制方法应用于车辆中来举例说明。该车辆控制方法可以包括如下几个步骤：
在步骤201中，检测目标车辆前方是否存在障碍车辆，障碍车辆为目标车辆当前行驶的车道上的车辆。
在步骤202中，在目标车辆前方不存在障碍车辆时，控制目标车辆保持在当前行驶的车道上行驶。
在步骤203中，在目标车辆前方存在障碍车辆时，获取目标车辆的当前行驶速度以及目标车辆与障碍车辆的速度差。
在步骤204中，在速度差等于目标车辆的当前行驶速度时，控制目标车辆刹车。
综上所述，本发明实施例提供的车辆控制方法，通过判断目标车辆前方是否存在障碍车辆，同时在存在障碍车辆时，判断该障碍车辆运行情况，并根据不同的情况来对目标车辆进行不同的控制。解决了相关技术中需要用户根据实际路况来选择各种控制模式，可能存在选择错误的情况。达到了能够根据不同的情况控制车辆进入不同控制模式的效果。
图3是本发明实施例提供的另一种车辆控制方法的流程图，本实施例以该车辆控制方法应用于车辆中来举例说明。该车辆控制方法可以包括如下几个步骤：
在步骤301中，获取目标车辆当前行驶路段的限速。执行步骤302。
在使用本发明实施例提供的车辆控制方法来控制目标车辆时，首先可以获取目标车辆当前行驶路段的限速。该限速可以通过导航系统或电子狗来获取。目标车辆可以为智能车。
在步骤302中，控制目标车辆以小于或等于限速的速度行驶。执行步骤303。
在获取了目标车辆当前行驶的路段的限速之后，可以控制目标车辆以小于或等于限速的速度行驶。
在步骤303中，检测目标车辆前方是否存在障碍车辆。在目标车辆前方不存在障碍车辆时，执行步骤304，在目标车辆前方存在障碍车辆时，执行步骤305。
在目标车辆以小于或等于限速的速度行驶时，可以检测目标车辆前方是否存在障碍车辆，障碍车辆可以为目标车辆当前行驶的车道上的车辆。可以通过毫米波雷达等装置来检测目标车辆前方是否存在障碍车辆。在获取检测结果后，可以根据检测结果来执行相应的步骤。
在步骤304中，控制目标车辆保持在当前行驶的车道上行驶。
在目标车辆前方不存在障碍车辆时，可以控制目标车辆保持在当前行驶的车道上行驶，即控制车辆进入车道保持模式。车辆在车道保持模式的具体控制方法可以参考相关技术，本发明实施例不再赘述。
示例性的，目标车辆可以利用摄像机采集路况信息，并利用图像处理技术将车道线信息输入到工控机中，工控机根据相应的控制算法，控制目标车辆进行车道保持。
在控制目标车辆保持在当前行驶的车道上行驶后，可以执行步骤301实时获取目标车辆当前行驶路段的限速，并对目标车辆的车速进行实时的调整。
在步骤305中，获取目标车辆的当前行驶速度以及目标车辆与障碍车辆的速度差。
在目标车辆前方存在障碍车辆时，可以获取目标车辆的当前行驶速度以及目标车辆与障碍车辆的速度差。目标车辆的当前行驶速度可以通过目标车辆的车轮转速等参数获取，目标车辆与障碍车辆的速度差可以通过毫米波雷达来获取。
在步骤306中，检测速度差是否等于目标车辆的当前行驶速度。在速度差等于目标车辆的当前行驶速度时，执行步骤307；在速度差不等于目标车辆的当前行驶速度时，执行步骤308。
目标车辆的当前行驶速度以及目标车辆与障碍车辆的速度差之后，可以根据两者之间的大小关系来执行相应的步骤。
在步骤307中，控制目标车辆刹车。
在速度差等于目标车辆的当前行驶速度时，说明目标车辆前方的障碍车辆的移动速度为零，即障碍车辆可能由于红灯等情况处于静止状态，此时为了避免目标车辆与障碍车辆发生碰撞，可以控制目标车辆减速刹车。控制目标车辆减速刹车的具体方法可以参考相关技术，本发明实施例不再赘述。
在障碍车辆重新移动后，可以控制目标车辆重新启动。即本步骤结束后，可以重新执行步骤305，获取目标车辆的当前行驶速度以及目标车辆与障碍车辆的速度差，并根据情况来执行相应的步骤。
在步骤308中，检测速度差是否大于零。在速度差大于零时，执行步骤309，在速度差不大于零时，执行步骤312。
在速度差不等于目标车辆的当前行驶速度时，可以检测速度差是否大于零。并根据情况执行相应的步骤。
需要说明的是，速度差大于零说明目标车辆的速度大于障碍车辆的速度，速度差小于零说明目标车辆的速度小于障碍车辆。
在步骤309中，检测1-Δv/v是否大于预设系数。在1-Δv/v大于预设系数时，执行步骤310，在1-Δv/v不大于预设系数时，执行步骤311。
在速度差大于零时，可以检测1-Δv/v是否大于预设系数，△v为速度差，v为限速。目标车辆的速度大于障碍车辆的速度时，1-Δv/v可以反映出障碍车辆的速度与限速之间的关系。1-Δv/v越大，说明障碍车辆与限速之间的差距越小，1-Δv/v越小，说明障碍车辆与限速之间的差距越大。
在步骤310中，控制目标车辆对障碍车辆进行自动跟车。
在1-Δv/v大于预设系数时，可以控制目标车辆对障碍车辆进行自动跟车。在1-Δv/v大于预设系数时，说明障碍车辆的速度与限速之间的差距在预定的范围内，障碍车辆的速度不会过慢，可以控制目标车辆对障碍车辆进行自动跟车。
示例性，目标车辆当前行驶路段的限速为60km/h(千米/每小时)，目标车辆的当前行驶速度为60km/h，若障碍车辆的当前行驶速度为45km/h，则1-Δv/v＝0.75＞0.6，说明障碍车的车速与限速之间的差距在预设范围内，可以控制目标车辆对障碍车辆进行自动跟车。
需要说明的是，在控制面板车辆对障碍车辆进行自动跟车时，可以控制目标车辆与障碍车辆保持安全距离，安全距离满足：S为安全距离，v1为目标车辆的当前行驶速度。
在控制目标车辆对障碍车辆进行自动跟车时，可以执行步骤305，获取目标车辆的当前行驶速度以及目标车辆与障碍车辆的速度差，根据情况来执行相应的步骤，已达到能够实时的对目标车辆的控制模式进行调整的效果。
在步骤311中，控制目标车辆对障碍车辆进行避障超车。
在1-Δv/v不大于预设系数时，说明障碍车辆的车速与限速之间的差距较大，车速较慢，可以控制目标车辆对障碍车辆进行避障超车。避障超车的具体过程可以参考相关技术，本发明实施例不再赘述。
示例性，目标车辆当前行驶路段的限速为60km/h(千米/每小时)，目标车辆的当前行驶速度为60km/h，若障碍车辆的当前行驶速度为25km/h，则1-Δv/v＝0.417＜0.6，说明障碍车的车速与限速之间的差距在预设范围外，障碍车辆的速度较慢，为了避免影响目标车辆的正常行驶速度，可以控制目标车辆对障碍车辆进行避障超车，以避免障碍车辆的速度过慢，影响目标车辆的速度。
在进行避障超车后，可以执行步骤301，即根据当前路段的限速来控制目标车辆的行驶速度。
在步骤312中，控制目标车辆保持在当前行驶的车道上行驶。
在速度差不大于零时，说明障碍车辆的速度大于目标车辆的速度，可以控制目标车辆保持在当前行驶的车道上行驶，即控制目标车辆进入车道保持模式。在在速度差不大于零时，障碍车辆与目标车辆不存在碰撞的危险，障碍车的速度无论比目标车辆快多少，目标车辆只需按照限定车速行驶即可，故目标车辆可以进入车道保持模式。本步骤在控制目标车辆进入车道保持模式可以参考步骤304，在此不再赘述。
需要补充说明的是，本发明实施例提供的车辆控制方法，通过在障碍车辆与限速之间的差距来确定目标车辆的控制方式，达到了能够灵活控制目标车辆的效果。
需要补充说明的是，本发明实施例提供的车辆控制方法，通过以安全距离对障碍车辆进行自动跟车，达到了提高自动跟车时的安全性的效果。
需要补充说明的是，本发明实施例提供的车辆控制方法，通过在障碍车辆的速度于限速差距较小时，对障碍车辆进行自动跟车，在障碍车辆的速度与限速差距较大时，对障碍车辆进行避障超车，提高了对目标车辆控制的灵活性与适应性。
综上所述，本发明实施例提供的车辆控制方法，通过判断目标车辆前方是否存在障碍车辆，同时在存在障碍车辆时，判断该障碍车辆运行情况，并根据不同的情况来对目标车辆进行不同的控制。解决了相关技术中需要用户根据实际路况来选择各种控制模式，可能存在选择错误的情况。达到了能够根据不同的情况控制车辆进入不同控制模式的效果。
图4-1是本发明实施例提供的一种车辆控制装置的结构示意图，该车辆控制可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为车辆的部分。该车辆控制装置包括：
障碍检测模块410，被配置为检测目标车辆前方是否存在障碍车辆，障碍车辆为目标车辆当前行驶的车道上的车辆。
第一车道保持模块420，被配置为在目标车辆前方不存在障碍车辆时，控制目标车辆保持在当前行驶的车道上行驶。
速度获取模块430，被配置为在目标车辆前方存在障碍车辆时，获取目标车辆的当前行驶速度以及目标车辆与障碍车辆的速度差。
刹车控制模块440，被配置为在速度差等于目标车辆的当前行驶速度时，控制目标车辆刹车。
综上所述，本发明实施例提供的车辆控制装置，通过判断目标车辆前方是否存在障碍车辆，同时在存在障碍车辆时，判断该障碍车辆运行情况，并根据不同的情况来对目标车辆进行不同的控制。解决了相关技术中需要用户根据实际路况来选择各种控制模式，可能存在选择错误的情况。达到了能够根据不同的情况控制车辆进入不同控制模式的效果。
可选地，如图4-2所示，该装置还包括：
限速获取模块450，被配置为获取目标车辆当前行驶路段的限速。
速度控制模块460，被配置为目标车辆以小于或等于限速的速度行驶。
可选地，如图4-3所示，该装置还包括：
速度检测模块470，被配置为在速度差大于零时，检测1-Δv/v是否大于预设系数，△v为速度差，v为限速。
自动跟车模块480，被配置为在1-Δv/v大于预设系数时，控制目标车辆对障碍车辆进行自动跟车。
避障超车模块490，被配置为在1-Δv/v不大于预设系数时，控制目标车辆对障碍车辆进行避障超车。
可选地，自动跟车模块480，被配置为：
控制目标车辆对障碍车辆进行自动跟车并保持安全距离，安全距离满足：S为安全距离，v1为目标车辆的当前行驶速度。
可选地如图4-4所示，该装置还包括：
第二车道保持模块500，被配置为在速度差不大于零时，控制目标车辆保持在当前行驶的车道上行驶。
可选地，预设系数为0.6。
需要补充说明的是，本发明实施例提供的车辆控制装置，通过在障碍车辆与限速之间的差距来确定目标车辆的控制方式，达到了能够灵活控制目标车辆的效果。
需要补充说明的是，本发明实施例提供的车辆控制装置，通过以安全距离对障碍车辆进行自动跟车，达到了提高自动跟车时的安全性的效果。
需要补充说明的是，本发明实施例提供的车辆控制装置，通过在障碍车辆的速度于限速差距较小时，对障碍车辆进行自动跟车，在障碍车辆的速度与限速差距较大时，对障碍车辆进行避障超车，提高了对目标车辆控制的灵活性与适应性。
综上所述，本发明实施例提供的车辆控制装置，通过判断目标车辆前方是否存在障碍车辆，同时在存在障碍车辆时，判断该障碍车辆运行情况，并根据不同的情况来对目标车辆进行不同的控制。解决了相关技术中需要用户根据实际路况来选择各种控制模式，可能存在选择错误的情况。达到了能够根据不同的情况控制车辆进入不同控制模式的效果。
本发明中术语“A和B的至少一种”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B的至少一种，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。同理，“A、B和C的至少一种”表示可以存在七种关系，可以表示：单独存在A，单独存在B，单独存在C，同时存在A和B，同时存在A和C，同时存在C和B，同时存在A、B和C这七种情况。同理，“A、B、C和D的至少一种”表示可以存在十五种关系，可以表示：单独存在A，单独存在B，单独存在C，单独存在D，同时存在A和B，同时存在A和C，同时存在A和D，同时存在C和B，同时存在D和B，同时存在C和D，同时存在A、B和C，同时存在A、B和D，同时存在A、C和D，同时存在B、C和D，同时存在A、B、C和D，这十五种情况。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种车辆控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标车辆当前行驶路段的限速；
控制所述目标车辆以小于或等于所述限速的速度行驶；
检测目标车辆前方是否存在障碍车辆，所述障碍车辆为所述目标车辆当前行驶的车道上的车辆；
在所述目标车辆前方不存在所述障碍车辆时，控制所述目标车辆保持在所述当前行驶的车道上行驶；
在所述目标车辆前方存在所述障碍车辆时，获取所述目标车辆的当前行驶速度以及所述目标车辆与所述障碍车辆的速度差；
在所述速度差等于所述目标车辆的当前行驶速度时，控制所述目标车辆刹车；
在所述速度差不等于所述目标车辆的当前行驶速度时，所述方法还包括：
在所述速度差大于零时，检测1-△v /v是否大于预设系数，所述△v为所述速度差，所述v为所述限速，所述预设系数为0.6，
在1-△v /v大于所述预设系数时，控制所述目标车辆对所述障碍车辆进行自动跟车并保持安全距离，
其中，所述安全距离满足：S=v1 2/100，所述S为所述安全距离，所述v1为所述目标车辆的当前行驶速度，
在1-△v /v不大于所述预设系数时，控制所述目标车辆对所述障碍车辆进行避障超车；
在所述速度差不大于零时，控制所述目标车辆保持在所述当前行驶的车道上行驶。
2.一种车辆控制装置，其特征在于，所述装置包括：
限速获取模块，被配置为获取目标车辆当前行驶路段的限速；
速度控制模块，被配置为控制所述目标车辆以小于或等于所述限速的速度行驶；
障碍检测模块，被配置为检测目标车辆前方是否存在障碍车辆，所述障碍车辆为所述目标车辆当前行驶的车道上的车辆；
第一车道保持模块，被配置为在所述目标车辆前方不存在所述障碍车辆时，控制所述目标车辆保持在所述当前行驶的车道上行驶；
速度获取模块，被配置为在所述目标车辆前方存在所述障碍车辆时，获取所述目标车辆的当前行驶速度以及所述目标车辆与所述障碍车辆的速度差；
刹车控制模块，被配置为在所述速度差等于所述目标车辆的当前行驶速度时，控制所述目标车辆刹车；
所述装置还包括：
速度检测模块，被配置为在所述速度差大于零时，检测1-△v /v是否大于预设系数，所述△v为所述速度差，所述v为所述限速，所述预设系数为0.6；
自动跟车模块，被配置为在1-△v /v大于所述预设系数时，控制所述目标车辆对所述障碍车辆进行自动跟车并保持安全距离，
所述安全距离满足：S=v1 2/100，所述S为所述安全距离，所述v1为所述目标车辆的当前行驶速度；
避障超车模块，被配置为在1-△v /v不大于所述预设系数时，控制所述目标车辆对所述障碍车辆进行避障超车；
第二车道保持模块，被配置为在所述速度差不大于零时，控制所述目标车辆保持在所述当前行驶的车道上行驶。
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