CN108454619B - 一种驾驶辅助方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能驾驶技术领域，公开了一种驾驶辅助方法及系统，所述方法包括：获取自车与目标车辆的横向距离、纵向距离以及车辆所在道路的弯道半径；根据所述横向距离、所述纵向距离和所述弯道半径计算姿态逻辑判断值W；根据所述姿态逻辑判断值W以及所述目标车辆的前一姿态，确定所述目标车辆的当前姿态；根据所述目标车辆的当前姿态形成所述目标车辆的图像信息，并将所述图像信息发送给车载显示装置。本发明还公开了一种驾驶辅助系统。本发明能够显示潜在目标车辆，并能够给出多车道的目标车辆的姿态变化，给驾驶员呈现更加真实的驾驶环境。
Description
技术领域
本发明涉及智能驾驶技术领域，尤其涉及一种驾驶辅助方法及系统。
背景技术
随着国际国内各大汽车企业陆续开发并推出主动安全功能，其中巡航控制功能呈现终端(仪表/中控屏/HUD)的真实环境的呈现，各主机厂对此方面显示应用及关注度极少。当前各主机厂配有高级驾驶辅助系统(ADAS)功能的车型，多数为单车道的仪表显示，但是单车道显示无法显示车辆前方的潜在跟随目标，不能提示驾驶员前方车辆当前的状态以及可能的驾驶趋势。
车辆定位仅是对车辆位置的判断，在弯道时车辆位置计算称为弯道车辆的定位，而弯道车辆的定位和弯道车辆姿态的计算一起称为弯道的车辆位姿计算。车辆行驶的公路可分为直道和弯道两种类型。
弯道的车辆位姿是指在弯道行驶时车辆的位置和姿态，在行驶中车辆的位姿是影响驾驶安全的重要因素之一。对自车来说，进行当前位姿的计算有利于驾驶员实时掌握自车的状态，并根据当前位姿做出驾驶调整；对于目标车辆来说，通过自车对目标车辆的当前位姿的检测，可以提示驾驶员目标车辆的行驶状态以及可能的驾驶趋势。由此可见，车辆位姿的计算有助于驾驶员在驾驶过程中做出实时调整，以减少交通事故发生的概率。因此，准确的计算车辆的位姿在车道保持和辅助驾驶方面有重大意义。
目前对于三车道目标车辆当前姿态的显示，各主机厂暂没有采用者，为此，本发明提供了一种驾驶辅助方法及系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种驾驶辅助方法及系统，可实现三车道的目标车辆的姿态显示，并且给出车辆姿态的变化，呈现更加真实的驾车环境。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种驾驶辅助方法，包括：
获取自车与目标车辆的横向距离、纵向距离以及车辆所在道路的弯道半径；
根据所述横向距离、所述纵向距离和所述弯道半径计算姿态逻辑判断值W；
根据所述姿态逻辑判断值W以及所述目标车辆的前一姿态，确定所述目标车辆的当前姿态；
根据所述目标车辆的当前姿态形成所述目标车辆的图像信息，并将所述图像信息发送给车载显示装置。
进一步地，所述目标车辆包括左侧车辆、右侧车辆、第一前车和第二前车，所述第一前车为本车道与自车距离最近的前车，所述第二前车为本车道的所述第一前车前方的车辆。
优选地，所述根据所述横向距离、所述纵向距离和所述弯道半径计算姿态逻辑判断值W包括：
根据公式
W＝dy-30*dx/R
计算姿态逻辑判断值W，其中，dy表示自车与目标车辆的横向距离，dx表示自车与目标车辆的纵向距离，R表示车辆所在道路的弯道半径。
进一步地，所述车辆姿态包括车辆车头偏左、车辆车头垂直向前和车辆车头偏右。
优选地，所述根据所述姿态逻辑判断值W以及所述目标车辆的前一姿态，确定所述目标车辆的当前姿态包括：
1)当第一次探测到所述目标车辆时：
若W≥a，所述目标车辆的当前姿态为车头偏右；
若b＜W＜a，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
若W≤b，所述目标车辆的当前姿态为车头偏左；
2)当所述目标车辆的前一姿态为车头偏左时：
若W＜c，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
3)当所述目标车辆的前一姿态为车头垂直向前时：
若W＞d，所述目标车辆的当前姿态为车头偏右；
若W＜-d，所述目标车辆的当前姿态为车头偏左；
4)当所述目标车辆的前一姿态为车头偏右：
若W＞-c，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
其中，a＝2.0，b＝-2.0，c＝1.5，d＝2.5。
相应地，本发明还提供了一种驾驶辅助系统，包括：
目标信息获取模块，用于获取自车与目标车辆的横向距离、纵向距离以及车辆所在道路的弯道半径；
逻辑判断值计算模块，用于根据所述横向距离、所述纵向距离和所述弯道半径计算姿态逻辑判断值W；
当前姿态确定模块，用于根据所述姿态逻辑判断值W以及所述目标车辆的前一姿态，确定所述目标车辆的当前姿态；
图像信息生成模块，用于根据所述目标车辆的当前姿态形成所述目标车辆的图像信息，并将所述图像信息发送给车载显示装置。
进一步地，所述目标车辆包括左侧车辆、右侧车辆、第一前车和第二前车，所述第一前车为本车道与自车距离最近的前车，所述第二前车为本车道的所述第一前车前方的车辆。
优选地，所述逻辑判断值计算模块根据公式
W＝dy-30*dx/R
计算姿态逻辑判断值W，其中，dy表示自车与目标车辆的横向距离，dx表示自车与目标车辆的纵向距离，R表示车辆所在道路的弯道半径。
进一步地，所述车辆姿态包括车辆车头偏左、车辆车头垂直向前和车辆车头偏右。
优选地，所述当前姿态确定模块根据以下逻辑确定所述目标车辆的当前姿态：
1)当第一次探测到所述目标车辆时：
若W≥a，所述目标车辆的当前姿态为车头偏右；
若b＜W＜a，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
若W≤b，所述目标车辆的当前姿态为车头偏左；
2)当所述目标车辆的前一姿态为车头偏左时：
若W＜c，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
3)当所述目标车辆的前一姿态为车头垂直向前时：
若W＞d，所述目标车辆的当前姿态为车头偏右；
若W＜-d，所述目标车辆的当前姿态为车头偏左；
4)当所述目标车辆的前一姿态为车头偏右：
若W＞-c，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
其中，a＝2.0，b＝-2.0，c＝1.5，d＝2.5。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明通过获取自车与目标车辆的横向距离、纵向距离以及车辆所在道路的弯道半径，计算逻辑判断值并显示三车道内的目标车辆以及目标车辆的当前姿态，根据车辆位置变化进行相应的姿态逻辑判断，避免了每个目标车辆只呈现一种姿态，更加真实的还原驾驶员前方视野中目标车辆的姿态变化，增强了主动安全显示的科技感，给驾驶员更好的体验。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种驾驶辅助方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种自车与目标车辆位置的场景示意图；
图3是本发明实施例提供的一种以自车为原点建立的坐标系；
图4是本发明实施例提供的一种目标车辆角度偏转示意图；
图5是本发明实施例提供的一种目标车辆姿态判断逻辑示意图；
图6是本发明实施例提供的一种驾驶辅助系统示意图。
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作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种驾驶辅助方法流程图，包括：
S110.获取自车与目标车辆的横向距离、纵向距离以及车辆所在道路的弯道半径。
本实施例中，所述目标车辆包括三车道内的车辆，具体为左侧车辆、右侧车辆、第一前车和/或第二前车，所述第一前车为本车道与自车距离最近的前车，所述第二前车为本车道的所述第一前车前方的车辆。
所述第一前车为本车道与自车距离最近的前车，所述第二前车为本车道的所述第一前车前方的车辆。这里的左侧车辆为自车所在车道的左侧车道的左前方车辆，右侧车辆为自车所在车道的右侧车道的右前方车辆。
自车与目标车辆的横向距离dy和纵向距离dx可以通过车载测距装置获取，所述车载测距装置可以为雷达或车载摄像头，在这里不做具体限定，现有技术中任何可以获取到横向距离dy和纵向距离dx的装置均可以用到本实施例中。
雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。在本实施例的优选地实施方式中，所述车载测距装置为能够同时探测自车与目标车辆之间横向距离、纵向距离的测距雷达；其他探测到的数据中包括自车与目标车辆之间横向距离、纵向距离的雷达也可应用在本发明中。本实施例中，当自车与目标车辆的距离在120m以内时，车载测距装置均能探测到目标车辆。
采集弯道路面图像由车载摄像装置完成，车载摄像装置由车载摄像机、控制设备和弯道路面图像存储器和传输器组成，车载摄像机安装在车辆的前盖的横向中心位置。通过前端摄像机传回的弯道图像信息，并计算分析得到包括弯道半径数R在内的弯道信息数据。
S120.根据所述横向距离、所述纵向距离和所述弯道半径计算姿态逻辑判断值W。
请参见图2，其示出了一种自车与目标车辆位置的场景示意图，以自车为坐标原点建立坐标系，请参见图3，若已知前方车辆的位置(dx1，dy1)，以及其所处道路的弯道半径R1，其中dx1表示自车与目标车辆的纵向距离，dy1表示自车与目标车辆的横向距离，则可知目标车辆相对于自车偏转的角度为：
由此可知，目标车辆向后偏转θ可以使其与自车方向保持一致，请参见图4，所以根据类比，任何一个角度β的偏转，其对应的dy’为
即
任何一点车辆偏转后的W值为：
将公式(1)代入公式(4)，得
公式(5)中，取dx1＝30m，dy1＝3.8m，R1＝250m，dx，dy分别为自车与任一目标车辆的纵向距离和横向距离，R为车辆当前所处道路的弯道半径。
将W值定义为姿态逻辑判断值，根据弯道半径R判断道路类型：
当R→∞，即所处道路为直道，
W＝dy (6)
当R为有限值，即所处道路为弯道，
W＝dy-30*dx/R (7)
将步骤S110中获取到的自车与目标车辆的横向距离dy、纵向距离dx以及车辆所在道路的弯道半径R代入上式(7)中，得到当前时刻对于目标车辆的姿态逻辑判断值W。
S130.根据所述姿态逻辑判断值W以及所述目标车辆的前一姿态，确定所述目标车辆的当前姿态。
其中，所述前一姿态为当前时刻的前一时刻所对应的目标车辆的姿态。车辆姿态包括车辆车头偏左、车辆车头垂直向前和车辆车头偏右，请参见图5，其示出了目标车辆的姿态判断的具体逻辑：
1)当第一次探测到所述目标车辆时：
若W≥a，所述目标车辆的当前姿态为车头偏右；
若b＜W＜a，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
若W≤b，所述目标车辆的当前姿态为车头偏左；
2)当所述目标车辆的前一姿态为车头偏左时：
若W＜c，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
3)当所述目标车辆的前一姿态为车头垂直向前时：
若W＞d，所述目标车辆的当前姿态为车头偏右；
若W＜-d，所述目标车辆的当前姿态为车头偏左；
4)当所述目标车辆的前一姿态为车头偏右：
若W＞-c，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前。
其中，本实施例中优选为a＝2.0，b＝-2.0，c＝1.5，d＝2.5。
从以上判断逻辑可以看出，当自车的探测装置是第一次探测到目标车辆时，可直接通过计算得到的姿态逻辑判断值W判断目标车辆的当前姿态；当在已知目标车辆的前一姿态时，需要结合目标车辆的前一姿态和当前的姿态逻辑判断值W判断目标车辆的当前姿态。
S140.根据所述目标车辆的当前姿态形成所述目标车辆的图像信息，并将所述图像信息发送给车载显示装置。
根据判断得出的目标车辆的当前姿态，生成目标车辆的图像信息，所述图像信息将所述目标车辆的姿态信息显示在道路场景图中，通过渲染得出目标车辆的姿态图像，将姿态图像发送给车载显示装置，通过车载显示装置显示目标车辆的姿态图像供驾驶员参考，可参见图2。
本实施例中，计算姿态逻辑判断值W以及确定所述目标车辆的当前姿态等操作可由车载ECU来执行。
本实施例中仅示出了一种逻辑判断的方法，但做控制逻辑的控制器可以是仪表，也可以是功能控制器。
在直道和弯道上，目标车辆会呈现不同的姿态，并且目标车辆的姿态变化会根据目标车辆所处位置的变化进行相应的逻辑变化，本实施例提供的驾驶辅助方法能够避免每一个目标车辆只呈现一种姿态，对目标车辆的姿态进行优化，呈现更加真实的目标车辆的当前姿态。
实施例2
本实施例提供了一种驾驶辅助系统，请参见图6，包括：
目标信息获取模块610，用于获取自车与目标车辆的横向距离、纵向距离以及车辆所在道路的弯道半径。
所述目标车辆包括三车道内的车辆，具体为左侧车辆、右侧车辆、第一前车和/或第二前车，所述第一前车为本车道与自车距离最近的前车，所述第二前车为本车道的所述第一前车前方的车辆。这里的左侧车辆为左侧车道的左前方车辆，右侧车辆为右侧车道的右前方车辆。
所述目标信息获取模块610可以包括车载测距装置611和车载摄像装置612，所述自车与目标车辆的横向距离dy、纵向距离dx既可以通过车载测距装置611获得，也可以通过车载摄像装置612获得，需要说明的是，所述自车与目标车辆的横向距离dy、纵向距离dx的获取方式并不限于上述的雷达和摄像的方式，现有技术中任何可实现测距的方法均可应用于本实施例中。
道路的弯道半径R可以通过所述车载摄像装置612获得，车载摄像装置612采集弯道路面图像，车载摄像装置由车载摄像机、控制设备和弯道路面图像存储器和传输器组成，车载摄像机安装在车辆的前盖的横向中心位置。通过前端摄像机传回的弯道图像信息，并计算分析得到包括弯道半径数R在内的弯道信息数据。
逻辑判断值计算模块620，用于根据所述横向距离、所述纵向距离和所述弯道半径计算姿态逻辑判断值W。
当R→∞，即所处道路为直道，
W＝dy (8)
当R为有限值，即所处道路为弯道，
W＝dy-30*dx/R (9)
其中，dy表示自车与目标车辆的横向距离，dx表示自车与目标车辆的纵向距离，R表示车辆所在道路的弯道半径。
当前姿态确定模块630，用于根据所述姿态逻辑判断值W以及所述目标车辆的前一姿态，确定所述目标车辆的当前姿态。
所述前一姿态为当前时刻的前一时刻所对应的目标车辆的姿态。所述车辆姿态包括车辆车头偏左、车辆车头垂直向前和车辆车头偏右。所述当前姿态确定模块630根据以下逻辑确定所述目标车辆的当前姿态：
1)当第一次探测到所述目标车辆时：
若W≥a，所述目标车辆的当前姿态为车头偏右；
若b＜W＜a，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
若W≤b，所述目标车辆的当前姿态为车头偏左；
2)当所述目标车辆的前一姿态为车头偏左时：
若W＜c，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
3)当所述目标车辆的前一姿态为车头垂直向前时：
若W＞d，所述目标车辆的当前姿态为车头偏右；
若W＜-d，所述目标车辆的当前姿态为车头偏左；
4)当所述目标车辆的前一姿态为车头偏右：
若W＞-c，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前。
其中，本实施例中优选为a＝2.0，b＝-2.0，c＝1.5，d＝2.5。
图像信息生成模块640，用于根据所述目标车辆的当前姿态形成所述目标车辆的图像信息，并将所述图像信息发送给车载显示装置。
根据判断得出的目标车辆的当前姿态，生成目标车辆的图像信息，所述图像信息将所述目标车辆的姿态信息显示在道路场景图中，通过渲染得出目标车辆的姿态图像，将姿态图像发送给车载显示装置，通过车载显示装置显示目标车辆的姿态图像供驾驶员参考，可参见图2。
本实施例中，车载显示装置不仅可以显示目标车辆的姿态，还可以显示车道信息、限速提示牌信息以及本车与车道线之间的距离和角度信息等，以便于驾驶员实时了解当前驾驶环境信息。
本发明实施例采用三车道显示方法，既可以显示潜在的目标车辆，又可以显示目标车辆的姿态变化，以提示驾驶员目标车辆的当前状态以及可能的驾驶趋势。本发明可应用在巡航控制系统中，在不同道路上(直道/弯道等)显示目标车辆姿态变化(倾斜/垂直)，为驾驶员提供更加真实的环境显示。
本实施例中所示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构，并不构成对本申请方案所应用于其上的设备的限定，具体的设备可以包括比示出的更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件的布置。
本领域技术人员还可以进一步意识到，结合本说明书所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合实现，为了清除地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但这种实现不应认为超出本发明的范围。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种驾驶辅助方法，其特征在于，包括：
获取自车与目标车辆的横向距离、纵向距离以及车辆所在道路的弯道半径；所述目标车辆为左侧车辆、右侧车辆、第一前车和/或第二前车，所述第一前车为本车道与自车距离最近的前车，所述第二前车为本车道的所述第一前车前方的车辆；
根据所述横向距离、所述纵向距离和所述弯道半径计算姿态逻辑判断值W；
根据所述姿态逻辑判断值W以及所述目标车辆的前一姿态，确定所述目标车辆的当前姿态；
根据所述目标车辆的当前姿态形成所述目标车辆的图像信息，并将所述图像信息发送给车载显示装置。
2.根据权利要求1所述的一种驾驶辅助方法，其特征在于，所述根据所述横向距离、所述纵向距离和所述弯道半径计算姿态逻辑判断值W包括：
根据公式
W＝dy-30*dx/R
计算姿态逻辑判断值W，其中，dy表示自车与目标车辆的横向距离，dx表示自车与目标车辆的纵向距离，R表示车辆所在道路的弯道半径。
3.根据权利要求2所述的一种驾驶辅助方法，其特征在于，所述目标车辆的当前姿态包括车辆车头偏左、车辆车头垂直向前和车辆车头偏右。
4.根据权利要求3所述的一种驾驶辅助方法，其特征在于，所述根据所述姿态逻辑判断值W以及所述目标车辆的前一姿态，确定所述目标车辆的当前姿态包括：
1)当第一次探测到所述目标车辆时：
若W≥a，所述目标车辆的当前姿态为车头偏右；
若b＜W＜a，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
若W≤b，所述目标车辆的当前姿态为车头偏左；
2)当所述目标车辆的前一姿态为车头偏左时：
若W＜c，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
3)当所述目标车辆的前一姿态为车头垂直向前时：
若W＞d，所述目标车辆的当前姿态为车头偏右；
若W＜-d，所述目标车辆的当前姿态为车头偏左；
4)当所述目标车辆的前一姿态为车头偏右：
若W＞-c，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
其中，a＝2.0，b＝-2.0，c＝1.5，d＝2.5。
5.一种驾驶辅助系统，其特征在于，包括：
目标信息获取模块，用于获取自车与目标车辆的横向距离、纵向距离以及车辆所在道路的弯道半径；所述目标车辆为左侧车辆、右侧车辆、第一前车和/或第二前车，所述第一前车为本车道与自车距离最近的前车，所述第二前车为本车道的所述第一前车前方的车辆；
逻辑判断值计算模块，用于根据所述横向距离、所述纵向距离和所述弯道半径计算姿态逻辑判断值W；
当前姿态确定模块，用于根据所述姿态逻辑判断值W以及所述目标车辆的前一姿态，确定所述目标车辆的当前姿态；
图像信息生成模块，用于根据所述目标车辆的当前姿态形成所述目标车辆的图像信息，并将所述图像信息发送给车载显示装置。
6.根据权利要求5所述的一种驾驶辅助系统，其特征在于，所述逻辑判断值计算模块根据公式
W＝dy-30*dx/R
计算姿态逻辑判断值W，其中，dy表示自车与目标车辆的横向距离，dx表示自车与目标车辆的纵向距离，R表示车辆所在道路的弯道半径。
7.根据权利要求6所述的一种驾驶辅助系统，其特征在于，所述目标车辆的当前姿态包括车辆车头偏左、车辆车头垂直向前和车辆车头偏右。
8.根据权利要求7所述的一种驾驶辅助系统，其特征在于，所述当前姿态确定模块根据以下逻辑确定所述目标车辆的当前姿态：
1)当第一次探测到所述目标车辆时：
若W≥a，所述目标车辆的当前姿态为车头偏右；
若b＜W＜a，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
若W≤b，所述目标车辆的当前姿态为车头偏左；
2)当所述目标车辆的前一姿态为车头偏左时：
若W＜c，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
3)当所述目标车辆的前一姿态为车头垂直向前时：
若W＞d，所述目标车辆的当前姿态为车头偏右；
若W＜-d，所述目标车辆的当前姿态为车头偏左；
4)当所述目标车辆的前一姿态为车头偏右：
若W＞-c，所述目标车辆的当前姿态为车头垂直向前；
其中，a＝2.0，b＝-2.0，c＝1.5，d＝2.5。
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