CN108382391A - 一种适应恶劣环境的驾驶控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适应恶劣环境的驾驶控制系统及方法，包括：状态采集模块，用于实时获取车辆的当前速度、油门踏板的第一开度或制动踏板的第二开度、前方障碍物的移动速度、前方障碍物与车辆的前侧距离；图像获取模块，用于采集分析前方路面图像的附着物质类型；计算模块，用于确定路面附着系数，并计算第一开度的行驶趋势所对应的安全级别，或者计算第二开度的刹车距离；警报模块，用于在安全级别为必定碰撞级和可能碰撞级时发出减速警报，或者在刹车距离大于前侧距离时发出制动警报；控制模块，用于在减速警报发出的同时控制车辆进行减速，或者在制动警报发出的同时控制车辆进行制动。本发明能够显著提高车辆在恶劣环境下的安全驾驶性能。
Description
技术领域
本发明涉及车辆安全驾驶领域，特别涉及一种适应恶劣环境的驾驶控制系统及方法。
背景技术
追尾事故在交通事故中占有极大的比例。追尾事故的发生不仅严重影响着车主的财产安全更严重影响着车内人员的生命健康安全。尤其是在雨雪等恶劣的天气环境下，车辆追尾的发生几率大大增加。现有技术的防追尾技术仅仅是基于雷达或者摄像头来进行距离和速度的判断，很少会结合环境因素的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种适应恶劣环境的驾驶控制系统及方法，以显著提高车辆在恶劣环境下的安全驾驶性能。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种适应恶劣环境的驾驶控制系统，包括：
状态采集模块，用于实时获取车辆的当前速度、油门踏板的第一开度或制动踏板的第二开度、前方障碍物的移动速度、所述前方障碍物与所述车辆的前侧距离；
图像获取模块，用于采集所述车辆前方路面的图像，并分析所述图像的附着物质类型；
计算模块，用于确定对应所述附着物质类型的路面附着系数，并在所述路面附着系数下，计算所述第一开度的行驶趋势所对应的安全级别，或者计算所述第二开度的刹车距离，其中，所述安全级别分别为必定碰撞级、可能碰撞级、不会碰撞级；
警报模块，用于在所述安全级别为必定碰撞级和可能碰撞级时发出减速警报，或者在所述刹车距离大于所述前侧距离时发出制动警报；
控制模块，用于在所述减速警报发出的同时控制车辆进行减速，或者在所述制动警报发出的同时控制车辆进行制动。
优选的，所述附着物质类型包括结冰面、结霜面、水面、油面、光滑石面和粗糙石面。
优选的，所述状态采集模块还用于获取后方车辆与所述车辆的后侧距离。
优选的，所述警报模块还包括后车尾警报单元，用于在所述减速警报和制动警报发出的同时双闪后车灯。
优选的，所述计算模块还用于计算在所述路面附着系数下所述车辆的安全刹车距离。
优选的，所述警报模块用于在所述刹车距离大于所述安全刹车距离时发出初级警报。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种适应恶劣环境的驾驶控制方法，包括以下步骤：
S1：实时获取车辆的当前速度、油门踏板的第一开度或制动踏板的第二开度、前方障碍物的移动速度、所述前方障碍物与所述车辆的前侧距离，并采集所述车辆前方路面的图像，并分析所述图像的附着物质类型；
S2：确定对应所述附着物质类型的路面附着系数；
S3：在所述路面附着系数下，判断所述第一开度的行驶趋势所对应的安全级别，在所述安全级别为必定碰撞级和可能碰撞级时，进行S4，在所述安全级别为不会碰撞级时，则继续进行计算；或者判断所述第二开度的刹车距离是否大于所述前侧距离，如果“是”，则进行S4，如果“否”，则继续进行计算；
S4：在所述安全级别为必定碰撞级和可能碰撞级时发出减速警报，或者在所述刹车距离大于所述前侧距离时发出制动警报；
S5：在所述减速警报发出的同时控制车辆进行减速，或者在所述制动警报发出的同时控制车辆进行制动。
优选的，在S1时，还进行以下动作：获取后方车辆与所述车辆的后侧距离。
优选的，在S4时，还进行以下动作：用于在所述减速警报和制动警报发出的同时双闪后车灯。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：结合交通状况和路面状况对车辆的防追尾系统进行完善，显著提高车辆在恶劣环境下的安全驾驶性能。而且，本发明的驾驶控制方法同时结合了驾驶员进行的操作，而不仅仅是直接进行制动轮胎抱死处理，提高了驾驶员的驾驶体验。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1为本发明一种适应恶劣环境的驾驶控制系统的示意图；
图2为本发明一种适应恶劣环境的驾驶控制方法的简易流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明适应恶劣环境的驾驶控制系统，主要包括：状态采集模块、图像获取模块、计算模块、警报模块以及控制模块。这些模块能够结合交通状况和路面状况对车辆的防追尾系统进行完善，即使是在路面状况极差的环境下也能够极大避免追尾的可能性，从而显著提高车辆在恶劣环境下的安全驾驶性能
状态采集模块采集的数据分别是：车辆的当前速度、油门踏板的第一开度或制动踏板的第二开度、前方障碍物的移动速度、所述前方障碍物与所述车辆的前侧距离。前方障碍物可以是固定的障碍物或者前方正在移动的障碍物，包括但不限于其他车辆、巨大的石块等。车辆的当前速度、前方障碍物的移动速度以及前侧距离能够便于有效判断车辆与前方障碍物之间是否可能发生碰撞。而采集油门踏板或者制动踏板的开度能够判断此时驾驶员是在进行加速、匀速还是刹车制动操作。
图像获取模块是用于采集所述车辆前方路面的图像。然后基于图像分析路面上的附着物质类型。所述附着物质类型包括结冰面、结霜面、水面、油面、光滑石面和粗糙石面。图像获取模块的算法可以是基于大数据的学习总结进行的判断。图像获取模块也可以结合波长发送单元，通过发送多个预定长度的波长，并根据返回的波长判断路面的述附着物质类型。
基于上面的数据，计算模块能够确定对应所述附着物质类型的路面附着系数，路面附着系数类似车辆在这个路面上的摩擦系数。在所述路面附着系数下，如果驾驶员在此刻踩在油门上，计算模块还能够计算所述第一开度的行驶趋势所对应的安全级别。行驶趋势就是车辆在当前速度和第一开度对应的加速度下接下来的行驶预测，例如与前车车尾碰撞的时间和可能性。因此，所述安全级别分别为必定碰撞级、可能碰撞级、不会碰撞级。在所述路面附着系数下，如果驾驶员在此刻踩在刹车上，则计算模块还能够计算所述第二开度的刹车距离。
基于上述计算结果，警报模块能够在所述安全级别为必定碰撞级和可能碰撞级时发出减速警报。或者警报模块在所述刹车距离大于所述前侧距离时发出制动警报。警报模块能够提醒驾驶员进行避险操作，提高驾驶员的判断力。在其他实施例中，所述状态采集模块还用于获取后方车辆与所述车辆的后侧距离。所述警报模块还包括后车尾警报单元，用于在所述减速警报和制动警报发出的同时双闪后车灯。
而且，计算模块除了基于前侧距离进行最大安全区间的计算之外，还能够进行相对安全区间的计算。首先，所述计算模块计算在所述路面附着系数下所述车辆的安全刹车距离，然后将安全刹车距离与所述第二开度的刹车距离进行比较。所述警报模块用于在所述刹车距离大于所述安全刹车距离时发出初级警报，从而初步提醒驾驶员进行避险操作。
如果驾驶员没有做出任何避险操作，则控制模块能够在所述减速警报发出的同时控制车辆进行减速，或者在所述制动警报发出的同时控制车辆进行制动。因此，本发明结合交通状况和路面状况对车辆的防追尾系统进行完善，显著提高车辆在恶劣环境下的安全驾驶性能。而且，本发明的驾驶控制方法同时结合了驾驶员进行的操作，而不仅仅是直接进行制动轮胎抱死处理，提高了驾驶员的驾驶体验。
如图2所示，基于上述模块之间的关系，根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种适应恶劣环境的驾驶控制方法，包括以下步骤：
S1：实时获取车辆的当前速度、油门踏板的第一开度或制动踏板的第二开度、前方障碍物的移动速度、所述前方障碍物与所述车辆的前侧距离，并采集所述车辆前方路面的图像，并分析所述图像的附着物质类型；
S2：确定对应所述附着物质类型的路面附着系数；
S3：在所述路面附着系数下，判断所述第一开度的行驶趋势所对应的安全级别，在所述安全级别为必定碰撞级和可能碰撞级时，进行S4，在所述安全级别为不会碰撞级时，则继续进行计算；或者判断所述第二开度的刹车距离是否大于所述前侧距离，如果“是”，则进行S4，如果“否”，则继续进行计算；
S4：在所述安全级别为必定碰撞级和可能碰撞级时发出减速警报，或者在所述刹车距离大于所述前侧距离时发出制动警报；
S5：在所述减速警报发出的同时控制车辆进行减速，或者在所述制动警报发出的同时控制车辆进行制动。
优选的，在S1时，还进行以下动作：获取后方车辆与所述车辆的后侧距离。
优选的，在S4时，还进行以下动作：用于在所述减速警报和制动警报发出的同时双闪后车灯。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种适应恶劣环境的驾驶控制系统，其特征在于，包括：
状态采集模块，用于实时获取车辆的当前速度、油门踏板的第一开度或制动踏板的第二开度、前方障碍物的移动速度、所述前方障碍物与所述车辆的前侧距离；
图像获取模块，用于采集所述车辆前方路面的图像，并分析所述图像的附着物质类型；
计算模块，用于确定对应所述附着物质类型的路面附着系数，并在所述路面附着系数下，计算所述第一开度的行驶趋势所对应的安全级别，或者计算所述第二开度的刹车距离，其中，所述安全级别分别为必定碰撞级、可能碰撞级、不会碰撞级；
警报模块，用于在所述安全级别为必定碰撞级和可能碰撞级时发出减速警报，或者在所述刹车距离大于所述前侧距离时发出制动警报；
控制模块，用于在所述减速警报发出的同时控制车辆进行减速，或者在所述制动警报发出的同时控制车辆进行制动。
2.根据权利要求1所述的一种适应恶劣环境的驾驶控制系统，其特征在于，所述附着物质类型包括结冰面、结霜面、水面、油面、光滑石面和粗糙石面。
3.根据权利要求2所述的一种适应恶劣环境的驾驶控制系统，其特征在于，所述状态采集模块还用于获取后方车辆与所述车辆的后侧距离。
4.根据权利要求3所述的一种适应恶劣环境的驾驶控制系统，其特征在于，所述警报模块还包括后车尾警报单元，用于在所述减速警报和制动警报发出的同时双闪后车灯。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种适应恶劣环境的驾驶控制系统，其特征在于，所述计算模块还用于计算在所述路面附着系数下所述车辆的安全刹车距离。
6.根据权利要求5所述的一种适应恶劣环境的驾驶控制系统，其特征在于，所述警报模块用于在所述刹车距离大于所述安全刹车距离时发出初级警报。
7.一种适应恶劣环境的驾驶控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：实时获取车辆的当前速度、油门踏板的第一开度或制动踏板的第二开度、前方障碍物的移动速度、所述前方障碍物与所述车辆的前侧距离，并采集所述车辆前方路面的图像，并分析所述图像的附着物质类型；
S2：确定对应所述附着物质类型的路面附着系数；
S3：在所述路面附着系数下，判断所述第一开度的行驶趋势所对应的安全级别，在所述安全级别为必定碰撞级和可能碰撞级时，进行S4，在所述安全级别为不会碰撞级时，则继续进行计算；或者判断所述第二开度的刹车距离是否大于所述前侧距离，如果“是”，则进行S4，如果“否”，则继续进行计算；
S4：在所述安全级别为必定碰撞级和可能碰撞级时发出减速警报，或者在所述刹车距离大于所述前侧距离时发出制动警报；
S5：在所述减速警报发出的同时控制车辆进行减速，或者在所述制动警报发出的同时控制车辆进行制动。
8.根据权利要求7所述的一种适应恶劣环境的驾驶控制方法，其特征在于，在S1时，还进行以下动作：获取后方车辆与所述车辆的后侧距离。
9.根据权利要求8所述的一种适应恶劣环境的驾驶控制方法，其特征在于，在S4时，还进行以下动作：用于在所述减速警报和制动警报发出的同时双闪后车灯。
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