车辆速度控制

摘要

本公开提供了“车辆速度控制”。基于邻近的第二车辆的速度以及道路的曲率、所述道路的坡度、所述道路的超高角、能见度和所述道路的表面上的摩擦系数中的至少一者来确定第一车辆速度目标。

权利要求

1.一种方法，其包括：

基于第二车辆的速度以及道路的曲率、所述道路的坡度、所述道路的超高角、能见度或所述道路的表面上的摩擦系数中的至少一者来控制第一车辆速度。

2.如权利要求1所述的方法，其还包括进一步基于所述第二车辆相对于所述第一车辆的位置来确定第一车辆速度目标。

3.如权利要求1所述的方法，其还包括除了所述第二车辆的所述速度以外，还基于第三车辆的速度来确定第一车辆速度目标。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述第二车辆和所述第三车辆中的每一者均处于与所述第一车辆相同的车道中。

5.如权利要求3所述的方法，其中所述第二车辆处于与所述第一车辆相同的车道中并且所述第三车辆处于与所述第一车辆不同的车道中。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述第二车辆为多辆第二车辆中的一辆。

7.如权利要求6所述的方法，其还包括根据每辆第二车辆相对于所述第一车辆的相应位置，将相应权重分配到所述第二车辆中的每一辆。

8.如权利要求7所述的方法，其还包括将所述第二车辆中的一辆识别为紧接的前方车辆，并且基于所述道路的所述曲率、所述道路的所述坡度、所述道路的所述超高角、能见度或所述道路的所述表面上的所述摩擦系数中的至少一者来增大分配到所述紧接的前方车辆的所述权重。

9.如权利要求7所述的方法，其中根据由以下方程确定的目标速率控制所述第一车辆速度：其中i指定第二车辆的数量， 表示第i车辆的速率，并且 是分配到所述第i车辆的所述权重。

10.如权利要求7所述的方法，其还包括将所述第二车辆中的一辆识别为处于相邻车道中，并且在确定所述第一车辆的速率与所述相邻车道中的所识别的第二车辆的速率之间的差值超过预定阈值时将分配到所识别的第二车辆的所述权重设置为零。

11.一种计算机，其被编程为执行如前述权利要求中任一项所述的方法。

12.一种车辆，其包括被编程为执行如权利要求1-10中任一项所述的方法的计算机。

说明书

车辆速度控制

技术领域

[0001] 本公开总体上涉及车辆速度控制系统。

背景技术

[0002] 自主车辆和部分自主车辆可执行操作，诸如设置或保持车辆速度、沿循特定路线以及保持与其他车辆的指定距离。可根据用户输入并且/或者基于参考车辆(通常为紧接的前行车辆)来设置并保持车辆速度。然而，车辆的设定点或目标速度可能不反映例如与道路、交通、围绕车辆的环境等有关的当前状况。

发明内容

[0003] 一种方法包括：基于第二车辆的速度以及道路的曲率、所述道路的坡度、所述道路的超高角、能见度或所述道路的表面上的摩擦系数中的至少一者来控制第一车辆速度。

[0004] 一种示例性实施方式包括：进一步基于所述第二车辆相对于所述第一车辆的位置来确定第一车辆速度目标。

[0005] 一种示例性实施方式包括：除了所述第二车辆的所述速度以外，还基于第三车辆的速度来确定第一车辆速度目标。所述第二车辆和所述第三车辆中的每一者可均处于与所述第一车辆相同的车道中。所述第二车辆可处于与所述第一车辆相同的车道中并且所述第三车辆处于与所述第一车辆不同的车道中。

[0006] 第二车辆可为多辆第二车辆中的一辆。一种示例性实施方式包括：根据每辆第二车辆相对于所述第一车辆的相应位置，将相应权重分配到所述第二车辆中的每一辆。该示例性实施方式还可包括将所述第二车辆中的一辆识别为紧接的前方车辆，并且基于所述道路的所述曲率、所述道路的所述坡度、所述道路的所述超高角、能见度或所述道路的所述表面上的所述摩擦系数中的至少一者来增大分配到所述紧接的前方车辆的所述权重。此外，在该示例中，可根据由以下方程确定的目标速率控制所述第一车辆速度：

[0007]

[0008] 其中i指定第二车辆的数量， 表示第i车辆的速率，并且 是分配到所述第i车辆的所述权重。该示例还可包括将所述第二车辆中的一辆识别为处于相邻车道中，并且在确定所述第一车辆的速率与所述相邻车道中的所识别的第二车辆的速率之间的差值超过预定阈值时将分配到所识别的第二车辆的所述权重设置为零。

[0009] 一种计算机包括：处理器和存储器，所述存储器存储可由处理器执行以进行以下操作的指令：基于第二车辆的速度以及道路的曲率、所述道路的坡度、所述道路的超高角、能见度或所述道路的表面上的摩擦系数中的至少一者来控制第一车辆速度。

[0010] 指令还可包括用于进一步基于所述第二车辆相对于所述第一车辆的位置来确定第一车辆速度目标的指令。

[0011] 指令还可包括用于除了所述第二车辆的所述速度以外，还基于第三车辆的速度来确定第一车辆速度目标的指令。所述第二车辆和所述第三车辆中的每一者可均处于与所述第一车辆相同的车道中。所述第二车辆可处于与所述第一车辆相同的车道中并且所述第三车辆处于与所述第一车辆不同的车道中。

[0012] 第二车辆可为多辆第二车辆中的一辆。指令还可包括用于根据每辆第二车辆相对于所述第一车辆的相应位置，将相应权重分配到所述第二车辆中的每一辆的指令。指令还可包括用于进行以下操作的指令：将所述第二车辆中的一辆识别为紧接的前方车辆，并且基于所述道路的所述曲率、所述道路的所述坡度、所述道路的所述超高角、能见度或所述道路的所述表面上的所述摩擦系数中的至少一者来增大分配到所述紧接的前方车辆的所述权重。可根据由以下方程确定的目标速率控制所述第一车辆速度：

[0013]

[0014] 其中i指定第二车辆的数量， 表示第i车辆的速率，并且 是分配到所述第i车辆的所述权重。指令还可包括用于进行以下操作的指令：将所述第二车辆中的一辆识别为处于相邻车道中，并且在确定所述第一车辆的速率与所述相邻车道中的所识别的第二车辆的速率之间的差值超过预定阈值时将分配到所识别的第二车辆的所述权重设置为零。

[0015] 一种用于控制主车辆或自方车辆速度的方法包括监测一个或多个附近车辆的一个或多个速度，以及相应地设置该主车辆速度。如本文所公开能够设置主车辆速度的示例性车辆系统包括检测至少一个邻近的(如该术语在下文所限定)车辆的速度的传感器。该车辆系统还包括计算机，该计算机被编程为基于一个或多个邻近车辆的速度以及环境状况来设置主车辆的目标速度。计算机可被进一步编程为生成根据目标(或设定点)速度控制主车辆的命令。

附图说明

[0016] 图1为示出了交通场景的示意图，该交通场景包括道路上具有示例性车辆速度控制系统的车辆。

[0017] 图2为示出了另一个示例性交通场景的示意图。

[0018] 图3为用于确定主车辆的目标速度的示例性过程的流程图。

具体实施方式

[0019] 图1为示出了示例性车辆速度控制系统100的示意图，该系统100根据邻近车辆140a、140b、140c、140d(统称为车辆140)的速度以及环境状况来控制主车辆105的速度。如下文更详细地讨论，系统100可检测邻近车辆140的速度。所检测到的车辆140速度可为邻近车辆140(即，在主车辆105前方、后方或侧部的车辆140，没有其他中间车辆)的速度。根据所检测到的多个邻近车辆140的速度的加权平均数，系统100可确定主车辆105的目标速度，并生成控制主车辆105以获得和/或保持目标速度(有时称为设定点速度)的命令。虽然示出为轿车，但是主车辆105可为具有两个或更多个车轮的任何类型的动力陆地车辆。

[0020] 主车辆105包括车辆计算机110、传感器115、用以致动各种车辆部件125的致动器120和车辆通信网络130。计算机110包括诸如已知的处理器和存储器。存储器包括一种或多种形式的计算机可读介质，并存储可由计算机110执行的用于执行包括如本文所公开的各种操作的指令。

[0021] 计算机110可以自主、半自主模式或非自主(或手动)模式操作主车辆105。出于本公开的目的，自主模式被限定为在其中车辆105的推进、制动和转向中的每一者由计算机110控制的模式；在半自主模式中，计算机110控制车辆105推进、制动和转向中的一者或两者；在非自主模式中，操作人员控制车辆105推进、制动和转向中的每一者。

[0022] 计算机110可包括编程以操作以下各项中的一者或多者：车辆105制动、推进(例如，通过控制内燃发动机、电动马达、混合动力发动机等中的一者或多者来控制主车辆105的加速)、转向、气候控制、内部灯和/或外部灯等，以及确定计算机110(而非操作人员)是否并且何时控制此类操作。另外，计算机110可以被编程为确定操作人员是否并且何时控制此类操作。

[0023] 计算机110可以包括一个以上的处理器或者例如经由如下面进一步描述的车辆105通信网络130通信地联接到一个以上的处理器，例如，包括在车辆105中包括的用于监测和/或控制各种车辆部件125的电子控制器单元(ECU)等中，例如动力传动系统控制器、制动控制器、转向控制器等。计算机110通常被布置用于在车辆通信网络130上通信，所述车辆通信网络130可以包括车辆105中的总线(诸如控制器局域网(CAN)等)和/或其他有线和/或无线机制。

[0024] 计算机110可表示被共同布置或分布并被编程为车辆105的目标速度并根据该目标速度生成控制车辆105的命令的任何数量的计算装置。目标速度可基于邻近车辆140的速度和位置，和/或环境状况，诸如道路摩擦力、道路曲率、能见度、道路斜坡和/或道路超高角。如下讨论基于环境状况(例如根据环境状况调整因子)来确定目标速度。

[0025] 经由车辆105通信网络130，计算机110可将消息发送到主车辆105中的各种装置和/或从各种装置接收消息，所述各种装置诸如传感器115、致动器120、人机界面(HMI)等。替代地或另外，在其中计算机110实际上包括多个装置的情况下，车辆105通信网络130可用于在该公开中表示为计算机110的装置之间的通信。此外，如下所述，各种控制器和/或传感器115可经由车辆105通信网络130向计算机110提供数据。

[0026] 车辆105传感器115可包括向计算机110提供数据的诸如已知的多种装置。例如，传感器115可包括设置在车辆105顶部上、车辆105前挡风玻璃后方、围绕车辆105等的一个或多个光探测和测距(LIDAR)传感器115等，其提供围绕车辆105的对象的相对位置、尺寸和形状。作为另一个示例，例如固定到车辆105保险杠的一个或多个雷达传感器115可提供与对象相关的数据，诸如邻近车辆140的距离和/或速度(其替代地或另外地可由相机或LIDAR传感器115数据推断)。传感器115还可包括一个或多个相机传感器115(例如前视、侧视等)，其提供来自车辆105周围的区域的图像。作为一个示例，传感器115可检测公布的速度限值。作为另一个示例，传感器115可检测车道标志线和/或道路145上标记的其他边界或指示。

[0027] 车辆105的致动器120经由电路、芯片或可以根据如已知的适当控件来致动各种车辆子系统的其他电子和或机械部件来实施。可使用致动器120来控制部件125，包括主车辆105的制动、加速和转向。

[0028] 在本公开的上下文中，车辆部件125为适于执行机械或机电功能或操作(诸如移动车辆105、使车辆105减速或停止、使车辆105转向等)的一个或多个硬件部件。部件125的非限制性示例包括推进部件(其包括例如内燃发动机和/或电动马达等)、变速器部件、转向部件(例如，其可以包括方向盘、转向齿条等中的一者或多者)、制动部件(如下所述)、驻车辅助部件、自适应巡航控制部件、自适应转向部件、可移动座椅等。

[0029] 此外，计算机110可被配置用于经由无线通信网络与车辆105外部的装置进行通信，例如，通过无线车辆通信(例如，车辆对车辆(V2V)通信、车辆对基础设施(V2I或V2X)通信、车辆对云(V2C)通信等)到达基础设施节点(通常经由直接射频通信)和/或(通常经由网络)远程(例如，在车辆105外部并且位于车辆105的视线之外的地理位置)服务器。无线网络可以包括车辆105的计算机110可通过其通信的一个或多个机制，包括无线(例如，蜂窝、无线、卫星、微波和射频)通信机制的任何期望组合，以及任何期望的网络拓扑(或利用多种通信机制时的多个拓扑)。经由无线网络提供的示例性通信包括提供数据通信服务的蜂窝、IEEE 802.11、专用短程通信(DSRC)、和/或广域网(WAN)，所述广域网(WAN)包括因特网。

[0030] 如图1和图2中所见，道路145的车道135允许车辆105、140在彼此相同的方向上行进。计算机110可被编程为根据检测到的邻近车辆140的速度和/或位置来确定主车辆105的目标速度。为了本公开的目的，邻近主车辆105的车辆140为位于主车辆105的预定纵向距离内的车辆140。也就是说，邻近车辆140可与主车辆105在相同的车道中，在这种情况下，横向距离可有效地为零或最小，或者邻近车辆140可在与主车辆105相邻的车道中，在这种情况下，横向距离可为正值或负值，但是在这些情况中的任一者中，如果纵向距离在预定阈值内，则车辆140将被确定为邻近的。此外，可能可针对不同车道指定不同的纵向距离阈值，例如，对于在与主车辆105相同的车道中行进的车辆140纵向距离阈值可更长，并且对于在相邻车道中行进的车辆140纵向距离阈值可更短。

[0031] 考虑到n辆邻近车辆140的相应速度(每辆车辆140的速度被分配有相应权重)，可使用以下公式来确定主车辆105的目标速度。

[0032]

[0033] 需注意，方程(1)取决于至少一辆邻近车辆140，即，如果没有车辆140在车辆105的阈值距离内，则目标速率必须通过公式(1)以外的方式确定。例如，车辆计算机110可被编程为根据公布的速率限值和/或环境和道路状况来替代地建立目标速度。此外，如下解释以及如下方程(2)中所见，除了邻近车辆140的速率或速度以外，目标速率可通过环境状况、调整因子或环境因子来确定。通常，环境状况调整因子用于增大分配到与主车辆105在相同的车道上行进的紧接在主车辆105之前的车辆140的权重。环境状况调整因子通常反映劣化的环境状况，例如，不良能见度、减小的道路摩擦力等，并因此指示其中紧接在主车辆105之前的车辆140更有可能指示安全行进速率的情况。

[0034] 计算机110可被编程为基于每个邻近车辆140与主车辆105的相对位置(例如，邻近车辆140正在其中行进的车道)来确定该邻近车辆140的权重，例如加权因子。示例性车道135可包括相同的车道135a(即，车辆105行进的当前车道)、相邻车道135b、135c和非相邻车道。相邻车道135b、135c为紧接在车辆105的左侧或右侧的车道。非相邻车道为道路145上不为相邻车道135或与车辆105的当前车道135相同的车道的任何其他车道。

[0035] 邻近车辆140与主车辆105的相对位置可通过使用传感器115的数据以检测车辆140与车辆105的横向和纵向距离来确定。本上下文中的纵向距离(例如由距离D1、D2、D3、D4示出)为沿车辆105的纵向轴线或平行于车辆105的纵向轴线从车辆105上(例如前保险杠或后保险杠上)的指定点到从邻近车辆140延伸的横向轴线(例如，通过车辆140的前保险杠或后保险杠的边缘上的点的横向轴线)的距离。在本上下文中与车辆105的横向距离(由L3、L4示出)为垂直于主车辆105的纵向轴线延伸的距离，例如，从主车辆105的左侧或右侧到相应邻近车辆140的纵向轴线(例如，到通过车辆140的一侧上的点的纵向轴线)进行测量的。横向距离可用于确定车辆140正在其中行进的车道135。

[0036] 计算机110还可例如使用雷达传感器115、超声传感器115等来确定每个邻近车辆140的相应速度。例如，车辆140的速度可被确定为相对于车辆105的速度的速度。

[0037] 基于邻近车辆140(在方程和以下描述中可互换地称为车辆i)的速度和距离，可根据以下函数将权重分配到邻近车辆140：

[0038]

[0039] 其中

[0040] · 与车辆105之间的速度的相对差值；

[0041] · 与车辆105之间的位置的相对差值，即，距离；并且

[0042] ·环境因子如下所释被确定并且可被用于增大分配到与主车辆105在相同的车道上的紧接在主车辆105之前的车辆140的权重并减小分配到其他车辆140的权重。

[0043] 此外，在该示例中，对针对相应车辆140的权重的确定要受到以下约束：

[0044]

[0045] 并且，对于每辆邻近车辆140，即，每辆车辆i，

[0046]

[0047] 因此，被分配到每辆车辆140的权重i相对于所有其他邻近车辆140的权重进行确定，并且为非负的，但可以为零。

[0048] 可至少部分地基于邻近车辆140相对于车辆105的位置来分配权重。例如，通常最大权重应该给紧接在车辆105前面的车辆140(即，紧接在前方的车辆140，没有中间车辆140)。此外，更大的权重通常给与主车辆105在相同车道上的车辆140。因此，假设车辆105在车道135中，其中相邻车道135用于在相同方向上行进，则默认权重或基础权重可为如下：

[0049]邻近车辆 权重
前方，相同车道 0.4
后方，相同车道 0.3
左相邻车道 0.15
右相邻车道 0.15

[0050] 表1

[0051] 默认权重或基础权重可由计算机110根据车辆105的速度、邻近车辆140的相对速度和环境因子来进行调整。例如，以下规则可应用于调整车辆i的权重：

[0052] ·如果车辆i相对靠近(通常根据到主车辆105的纵向距离)，则 相对较小并且相对较高。

[0053] ·如果车辆i距主车辆105相对较远，则 相对较大并且 相对较低。

[0054] ·如果 (车辆i正更靠近主车辆105，即， 正在减小，因此碰撞风险增大)，则 增大。

[0055] ·如果 并且 (车辆i正更靠近主车辆105并且碰撞被确定为即将来临)，则

[0056] ·如果 (车辆i正远离主车辆105移动，即， 正增大使得碰撞风险降低)，则 减小。

[0057] ·如果 则 即，车辆140距主车辆105过远以至于不能给定任何权重。

[0058] 在以上规则中，车辆140、105是彼此“相对靠近”还是“相对远离”可通过根据经验技术、机器学习等确定的阈值来确定。例如，如果 大于阈值距离，则车辆140的权重i可默认为第一值，但随后如果 落到阈值以下(例如以百分比)，则其可被调整(即，增大)到第二值。然后，其他车辆140的权重可根据以上约束(方程(3)和(4))而减小，如下文进一步相对于图3所讨论。进一步的分级是可能的，例如为了与 进行比较可建立两个或更多个阈值，并且可针对每个阈值指定车辆140的相应权重，如下文进一步相对于图3所讨论。可使用机器学习或其他经验技术来建立阈值和权重。

[0059] 计算机110可被编程为部分地基于环境状况诸如道路摩擦力、道路曲率、能见度、道路斜坡和道路超高角等来确定目标速度。这些示例性环境状况(各自继而如下所述)可用来自传感器115的数据和/或根据存储在车辆105的计算机110中的地图数据来检测，例如指定特征，诸如道路曲率、斜坡(例如，坡度)、道路超高角等，所述地图数据根据全球定位系统的经纬度坐标或指定道路特征的位置的一些其他坐标系统。

[0060] 道路摩擦力为车辆105的轮胎与路面之间的牵引力的量度。作为一个示例，道路摩擦力可通过确定轮胎与路面之间的轮胎路面摩擦系数来测量。轮胎路面摩擦系数可以已知的各种方式进行确定，例如，基于道路亮度、通过相机传感器115测量、基于经由网络来自服务器的数据、基于来自车辆105的车轮编码器的数据、基于与其他车辆的通信(即，车辆对车辆(V2V)通信)等。

[0061] 轮胎路面摩擦系数通常在0与1之间的范围内。轮胎路面摩擦系数越接近1，摩擦力(即，牵引力)越大。轮胎路面摩擦系数越接近0，道路145越滑。轮胎路面摩擦系数通常基于路面材料和/或道路145表面上的任何物质(例如，水、雪)。作为一个示例，以特定速度行进的车辆105对于具有干沥青路面和0.7摩擦系数的道路145可保持牵引力，并且可更可能失去与对于具有结冰路面和0.25摩擦系数的道路145可能更易于失去牵引力。轮胎路面摩擦系数与其他因子(诸如邻近车辆140的速度)结合可用于确定最小制动距离(即，车辆105能够从车辆105的当前速度减速到完全停止的最小距离)以及车辆105可行进而不使轮胎在道路145表面上滚滑和/或打滑的最大速度。

[0062] 道路曲率可由道路145中弯折或弯曲的角度(例如，可以度为单位进行测量)和半径(例如，可以英尺(ft)或米为单位进行测量)进行测量。车辆105行进的道路的一部分的道路曲率可由计算机110根据已知技术、根据远程计算机、根据V2V通信、根据地图数据等分析的传感器115数据来提供。

[0063] 能见度是指对象和/或灯可由传感器115准确地分辨的距离的量度。可根据使用图像处理技术的高分辨率相机传感器115数据和/或根据相机与LIDAR传感器115融合数据来测量能见度。替代地或另外，能见度可根据历史数据确定。例如，参考对象(诸如路标、交通信号灯等)在当前或正常状况下在指定距离处可为可见且可辨认的；如果参考对象可见的当前距离变小，则能见度变差。

[0064] 道路斜坡或坡度为道路的平面相对于水平面的角度。作为一个示例，道路斜坡可通过确定道路斜坡的角度(以度或英尺/英里为单位)来测量。角度越大，随着车辆105沿道路斜坡上升或下降，车辆105越可能不能保持牵引力。

[0065] 道路超高角为道路145关于道路的行进方向(例如，车辆105、140沿道路145行进的方向)相对于水平面倾斜的角度。作为一个示例，道路超高角可通过确定路面相对于水平面的角度来测量。角度(以度为单位)越大，车辆105越可能不能保持牵引力。道路斜坡和道路超高角可通过传感器115数据(例如，测量倾斜的角度)、根据地图数据、V2V通信、远程服务器等来确定。

[0066] 图3为用于基于邻近车辆140和环境状况来确定车辆105的目标速度以及致动车辆105以目标速度移动的示例性过程300的流程图。可根据车辆计算机110中的编程来执行过程300，过程300的框可按与本文所述不同的顺序执行和/或可与其他处理组合执行和/或通过省略本文所述的某些处理来执行。

[0067] 过程300在决策框305开始，其中计算机110基于传感器115数据确定是否存在靠近车辆105的任何车辆。如果不存在邻近主车辆105的车辆140，则过程300进行到框310。如果存在邻近主车辆105的一辆或多辆车辆140，则过程300进行到框315。

[0068] 在框310处，计算机110在没有关于邻近车辆140的任何信息的情况下例如根据用户输入、关于公布的速率限值的数据等来确定车辆105的目标速度。然后过程300在框310之后结束。

[0069] 在框315处，计算机110例如基于传感器115数据来确定每辆邻近车辆140相对于主车辆105的车道、速度和纵向距离(即，沿行进方向测量的距离)。

[0070] 接下来，在框320处，计算机110为在决策框305中识别的邻近车辆140中的每一辆检索默认权重。例如，默认权重可如以上相对于表1所述来指定。此外，可能存在比表1中所指定更少或更多的邻近车辆140。计算机110可为各种组合和数量的邻近车辆140存储默认权重。

[0071] 例如，表1假设在紧接车辆105的行进车道左侧和右侧的两个车道中的每个车道中存在在预定纵向距离内的一辆相应车辆140。然而，预定纵向距离内的紧接车辆105的行进车道左侧或右侧的车道可包括两辆或更多辆车辆140，在这种情况下，可分配不同的默认权重。例如，分配到相邻车道的权重可为0.15，并且该权重可在预定纵向距离内的车道中的多辆车辆中等分，例如，两辆车辆140中的每一辆将接收0.075的权重。

[0072] 进一步例如，如果主车辆105正在主车辆105的行进方向上只有单车道的道路上行进，则计算机110可为后方邻近车辆140b和前方邻近车辆140a检索默认权重，其中默认权重满足加起来为一的约束，例如，前方车辆140a可具有0.7的权重，并且后方车辆140b可具有0.3的权重。类似地，主车辆105可正在主车辆105的行进方向上具有两个车道的道路上行进。在该示例中，前方车辆140a可具有0.4的权重，后方车辆140b可具有0.3的权重，并且左侧或右侧车道上的车辆140可具有0.3的权重。再次，如上所述，本文讨论的默认权重仅为示例性的，并且在实践中，默认权重可通过经验测试、模拟等来开发，例如使用诸如机器学习的技术来确定什么权重以及权重组合产生最优车辆105速率，例如公布的速率限值和/或确定的安全速率内的最大速率。

[0073] 在框320之后，在框325处，计算机110根据相应邻近车辆140的相对速率和/或纵向距离来调整框320中检索到的默认权重。可例如根据诸如如上指定的规则来进行这些权重调整。例如，规则的具体实施方式可包括：

[0074] 规则1.如果与主车辆105在相同车道上的紧接在主车辆105之前或之后的车辆140的纵向距离低于预定第一距离阈值，则将该车辆140的权重设置为一，并且将所有其他权重设置为零。如果该规则中指定的条件得到满足，则通常以下所列的其他规则中的任何一个随后都将不被考虑。如果前方车辆140a和后方车辆140b中的每一者都在预定第一距离阈值内，则计算机110可被编程为优先考虑这些中的一者，例如，将分配到前方车辆140a的权重设置为一。预定第一距离阈值可为速率依赖性的，例如，计算机110可存储针对车辆105的相应速率范围指定相应安全距离阈值的表等。例如，如果车辆105速率小于15千米每小时，则两米的安全距离阈值可为适当的，而对于大于15千米每小时的车辆速率，较高的安全距离阈值将为适当的。

[0075] 规则2.如果与主车辆105在相同车道上的紧接在主车辆105之前或之后的车辆140的纵向距离高于预定安全(第一)距离阈值但小于第二距离阈值，则分配到该车辆140的权重增大，并且分配到其他车辆140的权重减小(通常成比例地)。该规则进一步通常指定该权重增大依赖于主车辆105的速率以及车辆105、140之间的纵向距离两者。例如，计算机110可存储针对各种速率范围指定第二距离阈值的表等。然后，计算机110可被编程为将第二距离阈值内的车辆140的权重增大指定量，例如百分比(例如，如通过经验测试、模拟等确定的)。然后，分配到其他邻近车辆140的权重将成比例地减小。此外，如果与车辆105在相同车道中的前方车辆140a和后方车辆140b中的每一者都在第二距离阈值内，则由于在第二距离阈值内，该增长百分数可在前方车辆140a和后方车辆140b之间例如被等分，其他邻近车辆140的权重成比例地减小。

[0076] 规则3.如果在与主车辆105相邻的车道中的车辆140的速率小于主车辆105的当前速率超过第一速率差阈值，则在相邻车道中的车辆140被分配以为零的权重。该规则的原因是，如果车辆105、140速率变化较大的量，则可能在相邻车道中交通状况不同，并且相邻车道中车辆140的速率与车辆105不相关。例如，相邻车道中的车辆140可由于出口匝道、十字路口等而变慢，并且车辆105位于不受此类状况影响的车道中。然而，该规则的实施方式通常还包括大于第一速率差阈值的第二速率差阈值，其中如果相邻车道中的车辆140的速率小于主车辆105的速率超过第二速率差阈值，则该规则不适用，即，相邻车道中的车辆140不被分配以基于第一速率差阈值的为零的权重。实施该第二速率差阈值的原因为，如果相邻车道中的车辆105、140的速率的差值过大，则该差值可为不安全的，并且因此车辆105的目标速率应考虑相邻车道中车辆140的慢得多的速率。

[0077] 规则4.如果在与主车辆105的行进车道相邻的车道中的车辆140的纵向距离小于第三距离阈值，则分配到该车辆140的权重增大。第三距离阈值可与第一距离阈值或第二距离阈值相同或不同。此外，第三距离阈值可通过模拟或经验测试建立，可根据主车辆105的速率或速率范围而不同，并且可存储在计算机110中的表等中。该规则通常仅在如上所述的规则1-3中没有一个导致对在与车辆105相同的车道中的车辆140的权重进行调整的情况下被考虑。然而，增大相邻车道中的一辆或多辆车辆140的权重可导致分配到在与车辆105相同的车道中的车辆140的权重成比例地减小也是可能的。

[0078] 规则5.如果在任何车道中的车辆140的纵向距离大于第三距离阈值，则分配到该车辆140的权重减小。如上所述，第三距离阈值可通过经验测试、模拟等进行确定，并且可存储在表等中，并且基于车辆105的当前速率。此外，不同的距离阈值可与不同的成比例权重减小相关联并且/或者基于车辆140是在与车辆105相同的车道中还是与车辆105不同的车道中(左侧或右侧等的车道中)来进行分配。

[0079] 继续过程300的描述，在框325之后，在框330处，从框325输出的分配到车辆140的相应权重可根据确定的制动距离进行调整。诸如上述示例的环境数据可用于确定主车辆105的制动距离，其随后可与紧接的前方车辆140a的距离进行比较。如果制动距离大于或等于或通常不超过小于至紧接的前方车辆140a的距离的预定量，则计算机110可将前方车辆
140a的加权设置为一，随后其他车辆的加权变为零。例如，由于可指定预定量以提供针对制动距离的安全误差幅度，例如防止主车辆105与紧接的前行车辆140a之间的追尾碰撞，则基于经验测试、模拟等确定针对车辆105的各种速率或速率范围的安全误差幅度。替代地或另外，如果后车辆140b位于预定距离内，则该车辆140b可被给定更多的权重。此外，当前方车辆140a超出车辆105的制动距离时，被分配到前方车辆140a的权重可为零，即，如此远离使得即使在前方车辆140a突然或瞬间制动时主车辆105也可完全停下来(即，该上下文中的前方车辆140a被认为是其当前位置处的静止对象)。后一个规则的原因是，在车辆105之前如此远处以致不作为影响车辆105的制动距离的因素的前方车辆140a足够远以很可能与确定车辆105的目标速率不相关。

[0080] 此外，紧接的前方车辆140a的权重可基于根据各种速率阈值的制动距离进行调整，其中在车辆105、140的实际距离与车辆105的确定的制动距离之间的差值小于阈值的情况下，提供更大的调整。例如，在表2的示例中，第一阈值小于第二阈值，第二阈值小于第三阈值并且第三阈值小于第四阈值，对分配到前方车辆140a的权重的可能调整(其他车辆140的权重随后成比例地减小)可能如下：

[0081]实际-制动距离 ％调整
<阈值1 80
<阈值2 60
<阈值3 40
<阈值4 20

[0082] 表2

[0083] 在框330之后的框335处，计算机110可确定环境状况调整因子(或环境因子)。如上所述，环境因子可用于考虑设置主车辆105的目标速率时的环境状况变差。例如，可考虑诸如如上所述的状况，例如，道路曲率、道路摩擦力、道路斜坡、道路超高角和能见度等。环境因子可根据分配到在相同车道中紧接在主车辆105前方的邻近车辆140的权重的百分比来指定。替代地，环境因子可为被施加到根据过程300的先前框确定的目标速率的百分比，最终目标速率在施加该百分比之后获得。

[0084] 例如，计算机110可存储指定对与各种环境状况和/或环境状况的组合相关联的紧接的前行邻近车辆140权重(即，相应的环境因子)的比例调整的表等。在该示例中，计算机110存储器中的表等可指定环境因子为零，即，没有调整分配到紧接的前行车辆140的权重，其中未呈现环境变差。在简单的示例中，如果唯一被考虑的环境状况为道路曲率，则基本上直的道路将导致环境因子为零或没有调整，随着道路曲率增大，应用更大的环境因子。例如，以下表3和表4示出了可分别基于道路曲率和道路摩擦力所作出的可能的权重调整；可相对于其他环境状况提供类似的示例。此外，环境因子可被组合以提供组合的环境因子，例如，来自表3和表4的适用百分比可为平均的或以其他方式被组合以调整前方车辆140a的权重。

[0085]曲线半径 紧接的前方车辆140a的权重的％调整
<阈值1 110
<阈值2 120
<阈值3 130
<阈值4 140

[0086] 表3

[0087]轮胎路面摩擦系数(μ) 紧接的前方车辆140a的权重的％调整
<阈值1 110
<阈值2 120
<阈值3 130
<阈值4 140

[0088] 表4

[0089] 在框335之后，计算机110执行框340，其中确定是否存在超驰状态。超驰状态为替代根据邻近车辆140的速率和环境状况来设置车辆105的目标速率，对于车辆105的危险风险必须得到解决。通常超驰状态被指定为基于指示车辆105很可能将经历即将来临的碰撞或有即将碰撞的高风险的数据而被触发。超驰状态可基于例如一辆或多辆车辆105的防撞系统来确定，该防撞系统指示即将来临的碰撞或其风险、被分配到任何车辆140的权重超过预定阈值例如9等。如果超驰状态得到确定，则过程300结束，例如允许车辆105防撞系统和/或操作人员执行减轻或避免风险的步骤。否则，过程300前进到框345。

[0090] 在框345处，计算机110例如根据上述方程(1)、使用如本文所述的经分配和/或调整的权重来确定车辆105的目标速率。替代地，方程(1)可被修改成包括如上所述的单独的环境因子。此外，计算机110可向车辆105致动器发送实施目标速率的命令，即，操作车辆105以实现和/或保持目标速率。在框345之后，过程300结束。

[0091] 结论

[0092] 如本文所使用的，修饰形容词的副词“基本上”意味着形状、结构、测量、值、计算等可能偏离精确描述的几何形状、距离、测量、值、计算等，因为材料、加工、制造、数据收集器测量、计算、处理时间、通信时间等存在缺陷。

[0093] 计算机(诸如计算机110)通常各自包括可由诸如上文所述的那些的一个或多个计算装置执行并且用于执行上述过程的框或步骤的指令。计算机可执行指令可以由使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序来编译或解译，这些编程语言和/或技术单独地或组合地包括但不限于JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl、HTML等。一般来说，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，由此执行一个或多个过程，包括本文所述过程中的一者或多者。可以使用多种计算机可读介质来存储和传输此类指令和其他数据。计算机中的文件通常是存储在诸如存储介质、随机存取存储器等计算机可读介质上的数据的集合。

[0094] 计算机可读介质包括参与提供可以由计算机读取的数据(例如，指令)的任何介质。此类介质可以采用许多形式，其包括但不限于非易失性介质、易失性介质等。非易失性介质包括例如光盘或磁盘和其他永久性存储器。非易失性介质包括通常构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。常见形式的计算机可读介质包括(例如)软磁盘、软盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD ROM、DVD、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、带有孔图案的任何其他物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH EEPROM、任何其他存储器芯片或磁带盒或者计算机可读取的任何其他介质。

[0095] 关于本文所描述的介质、过程、系统、方法等，应当理解，虽然此类过程等的步骤已被描述为按照特定顺序的序列发生，但是此类过程可以通过以本文所描述的顺序以外的顺序执行的所描述步骤来实践。还应理解，可以同时执行某些步骤、可以添加其他步骤，或者可以省略本文所述的某些步骤。例如，在过程300中，可以省略步骤中的一个或多个，或者可以以与所示不同的顺序执行步骤。换句话说，本文对系统和/或过程的描述是出于说明某些实施例的目的而提供的，而绝不应被解释为限制所公开的主题。

[0096] 因此，应理解，包括以上描述和附图以及下面的权利要求的本公开意图是说明性的而非限制性的。在阅读以上描述后，除了所提供的示例之外的许多实施例和应用对于本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，本发明的范围不应参考以上描述来确定，而是替代地，应参考所附权利要求连同此类权利要求所赋予权利的等效物的全部范围来确定。可以预测和预期，在本文讨论的技术中未来将有所发展，并且所公开的系统和方法将并入到此类未来的实施例中。总之，应理解，所公开的主题能够修改和变化。

[0097] 除非另有说明或者上下文另有要求，否则修饰名词的冠词“一个”应被理解为意指一个或多个。短语“基于”涵盖部分地或全部基于。

[0098] 根据本发明，提供了一种方法，其具有：基于第二车辆的速度以及道路的曲率、所述道路的坡度、所述道路的超高角、能见度或所述道路的表面上的摩擦系数中的至少一者来控制第一车辆速度。

[0099] 根据一个实施例，本发明的特征还在于：进一步基于所述第二车辆相对于所述第一车辆的位置来确定第一车辆速度目标。

[0100] 根据一个实施例，本发明的特征还在于：除了所述第二车辆的所述速度以外，还基于第三车辆的速度来确定第一车辆速度目标。

[0101] 根据一个实施例，所述第二车辆和所述第三车辆中的每一者均处于与所述第一车辆相同的车道中。

[0102] 根据一个实施例，所述第二车辆处于与所述第一车辆相同的车道中并且所述第三车辆处于与所述第一车辆不同的车道中。

[0103] 根据一个实施例，第二车辆为多辆第二车辆中的一辆。

[0104] 根据一个实施例，本发明的特征还在于：根据每辆第二车辆相对于所述第一车辆的相应位置，将相应权重分配到所述第二车辆中的每一辆。

[0105] 根据一个实施例，本发明的特征还在于：将所述第二车辆中的一辆识别为紧接的前方车辆，并且基于所述道路的所述曲率、所述道路的所述坡度、所述道路的所述超高角、能见度或所述道路的所述表面上的所述摩擦系数中的至少一者来增大分配到所述紧接的前方车辆的所述权重。

[0106] 根据一个实施例，根据由以下方程确定的目标速率控制所述第一车辆速度：

[0107]

[0108] 其中i指定第二车辆的数量， 表示第i车辆的速率，并且 是分配到所述第i车辆的所述权重。

[0109] 根据一个实施例，本发明的特征还在于：将所述第二车辆中的一辆识别为处于相邻车道中，并且在确定所述第一车辆的速率与所述相邻车道中的所识别的第二车辆的速率之间的差值超过预定阈值时将分配到所识别的第二车辆的所述权重设置为零。

[0110] 根据本发明，提供了一种计算机，其具有：处理器和存储器，所述存储器存储可由处理器执行以进行以下操作的指令：基于第二车辆的速度以及道路的曲率、所述道路的坡度、所述道路的超高角、能见度或所述道路的表面上的摩擦系数中的至少一者来控制第一车辆速度。

[0111] 根据一个实施例，本发明的特征还在于用于进行以下操作的指令：进一步基于所述第二车辆相对于所述第一车辆的位置来确定第一车辆速度目标。

[0112] 根据一个实施例，本发明的特征还在于用于进行以下操作的指令：除了所述第二车辆的所述速度以外，还基于第三车辆的速度来确定第一车辆速度目标。

[0113] 根据一个实施例，所述第二车辆和所述第三车辆中的每一者均处于与所述第一车辆相同的车道中。

[0114] 根据一个实施例，所述第二车辆处于与所述第一车辆相同的车道中并且所述第三车辆处于与所述第一车辆不同的车道中。

[0115] 根据一个实施例，第二车辆为多辆第二车辆中的一辆。

[0116] 根据一个实施例，本发明的特征还在于用于进行以下操作的指令：根据每辆第二车辆相对于所述第一车辆的相应位置，将相应权重分配到所述第二车辆中的每一辆。

[0117] 根据一个实施例，本发明的特征还在于用于进行以下操作的指令：将所述第二车辆中的一辆识别为紧接的前方车辆，并且基于所述道路的所述曲率、所述道路的所述坡度、所述道路的所述超高角、能见度或所述道路的所述表面上的所述摩擦系数中的至少一者来增大分配到所述紧接的前方车辆的所述权重。

[0118] 根据一个实施例，根据由以下方程确定的目标速率控制所述第一车辆速度：

[0119]

[0120] 其中i指定第二车辆的数量， 表示第i车辆的速率，并且 是分配到所述第i车辆的所述权重。

[0121] 根据一个实施例，本发明的特征还在于用于进行以下操作的指令：将所述第二车辆中的一辆识别为处于相邻车道中，并且在确定所述第一车辆的速率与所述相邻车道中的所识别的第二车辆的速率之间的差值超过预定阈值时将分配到所识别的第二车辆的所述权重设置为零。