CN109591812A - 交通工具前方避撞方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种交通工具前方避撞方法及系统，所述方法包括：确定本交通工具的当前速度，以及前方障碍物的当前速度；确定本交通工具即将采取的避撞方式，所述避撞方式包括单一的制动避撞、单一的转向避撞，或者制动避撞和转向避撞的结合；根据所述当前速度以及确定的所述避撞方式，通过设定的运算公式计算得到对应于确定的所述避撞方式的避撞距离；确定本交通工具与前方障碍物之间的当前距离；判断所述当前距离是否达到所述避撞距离，若判断结果为是，则判定避撞条件成立。本发明通过综合考虑制动和转向避撞，能有效减少避撞频率，降低对驾驶员的干扰，更加符合驾驶习惯。

Description

交通工具前方避撞方法及系统
技术领域
本发明涉及交通领域的避免碰撞的方法，特别是涉及一种交通工具的前方避撞的方法及系统。
背景技术
交通事故中90％左右的事故是由于驾驶员的注意力不集中而引起的，前方碰撞预警(FCW，Forward Collision Warning)或交通工具根据避撞策略进行主动避撞可以有效减少或避免这类事故的发生。而前方碰撞预警策略或主动避撞策略的优劣不仅影响交通工具的安全性能，还影响驾驶的体验，譬如不合适的前方碰撞预警策略或主动避撞策略，会对驾驶员造成过多的干扰。
现有的前方碰撞预警策略只考虑通过交通工具的纵向制动来避免碰撞，其预警逻辑为：默认在发出预警后，本车采取制动措施，发出预警的时刻需要根据本车与前方障碍物之间的相对速度和距离来判断。为了成功避撞，需要预留足够的时间给驾驶员，以使驾驶员有足够的反应时间完成刹车动作，并使得刹车后能够成功避撞。因此当两者之间的距离在一定的设定值内，则触发报警，提醒驾驶员刹车。
现有的主动避免碰撞策略只考虑纵向刹车制动来避免碰撞，处理器从传感器(如摄像头、毫米波雷达或者激光雷达)读取前方车辆的位置、距离、相对速度、相对加速度，当处理器判断出有碰撞风险需要激活车辆最大制动能力的时候，处理器给刹车执行器发送指令，以达到车辆紧急制动减速的目的。
上述仅从交通工具纵向制动来避免碰撞制定碰撞预警策略或主动避撞策略的方式在实际使用时，预警或制动过于频繁，会对驾驶员造成过多的干扰，并且刹车策略相对保守，不能最大程度的避免碰撞的发生。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的前方碰撞预警方法存在的缺陷，而提供一种新的交通工具前方避撞方法和系统，所要解决的技术问题是使其减少多余的预警或多余的主动避免碰撞操作，从而降低对驾驶员的干扰，提升驾驶体验。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种交通工具前方避撞方法，其中本交通工具的速度大于前方障碍物的速度，该方法包括确定本交通工具的当前速度并定义为第一速度，以及前方障碍物的当前速度并定义为第二速度；确定本交通工具即将采取的避撞方式，所述避撞方式包括单一的制动避撞、单一的转向避撞，或者制动避撞和转向避撞的结合；根据所述第一速度、所述第二速度以及确定的所述避撞方式，通过设定的运算公式计算得到对应于确定的所述避撞方式的避撞距离；确定本交通工具与前方障碍物之间的当前距离；判断所述当前距离是否达到所述避撞距离，若判断结果为是，则判定避撞条件成立。
本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的交通工具前方避撞方法，还包括，预先存储不同的设定速度区间，每个所述设定速度区间对应一种避撞方式；其中所述确定本交通工具即将采取的避撞方式为，判断所述第一速度所落入的所述设定速度区间，将得到的所述第一速度对应的避撞方式确定为本交通工具即将采取的避撞方式。
前述的交通工具前方避撞方法，其中所述确定本交通工具即将采取的避撞方式包括：获取驾驶员在以往避撞行为中所采取的历史避撞方式，以及所述以往避撞行为对应的本交通工具的速度；获取驾驶员在以往避撞行为中与所述第一速度相同速度下的历史避撞方式；根据获取的所述历史避撞方式，预估驾驶员在所述第一速度下将要采取的预估避撞方式；将所述预估避撞方式确定为的本交通工具即将采取的避撞方式。
前述的交通工具前方避撞方法，将对应于单一制动避撞和单一转向避撞的避撞距离分别定义为第一避撞距离、第二避撞距离；其中所述的通过设定的运算公式计算得到对应于确定的所述避撞方式的避撞距离包括，当确定即将采取的所述避撞方式为制动避撞和转向避撞的结合时，在所述第一速度小于或等于设定速度时，将所述的对应于所述避撞方式的避撞距离确定为第一避撞距离与第二避撞距离中的较小者。
前述的交通工具前方避撞方法，其中所述的通过设定的运算公式计算得到对应于确定的所述避撞方式的避撞距离还包括，当确定即将采取的所述避撞方式为制动避撞和转向避撞的结合时，在所述第一速度大于所述设定速度时，将对应的避撞距离确定为第一避撞距离与第二避撞距离中的较大者。
前述的交通工具前方避撞方法，还包括，存储临界速度，所述临界速度为所述单一制动避撞和单一转向避撞的避撞距离相等时，本交通工具与前方障碍物之间的相对速度；其中所述的确定本交通工具即将采取的避撞方式包括，获取所述临界速度；如果所确定的所述当前相对速度小于所述临界速度，则确定本交通工具即将采取的避撞方式为制动避撞，如果所确定的所述当前相对速度大于或等于所述临界速度，则确定本交通工具即将采取的避撞方式为转向避撞。
前述的交通工具前方避撞方法，还包括，在避撞条件成立时，生成并向驾驶员发出预警信号，以提醒驾驶员采取避撞措施。
前述的交通工具前方避撞方法，在计算所述避撞距离时，考虑驾驶员的反应时间。
前述的交通工具前方避撞方法，在制动避撞的情况下，当所述前方障碍物未处于预设工况时：在计算所述避撞距离时计入，在驾驶员的反应时间内，本交通工具与前方障碍物之间的距离变化；其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
前述的交通工具前方避撞方法，还包括，确定本交通工具与障碍物之间的相对加速度；其中所述避撞距离不小于通过计算公式一得到的值，所述计算公式一为，其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，arel是所述相对加速度，ax,sv是预设的本交通工具制动纵向减速度，Td是所述的驾驶员反应时间。
前述的交通工具前方避撞方法，进一步包括，确定前方障碍物的纵向加速度；判断关系式一是否成立，所述关系式一为，其中，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，ax,sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度，ax,pov是所述的前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，若判断结果为是，则判定所述前方障碍物未处于所述预设工况。
前述的交通工具前方避撞方法，还包括，确定前方障碍物纵向加速度；在制动避撞的情况下，当所述前方障碍物处于预设工况时：在计算所述避撞距离时计入，由所述第二速度和所述前方障碍物纵向加速度得到的前方障碍物的预估位移；其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
前述的交通工具前方避撞方法，其中所述避撞距离不小于通过计算公式二得到的值，所述计算公式二为，其中，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，ax,sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度，ax,pov是所述前方障碍物纵向加速度，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，Td是所述的驾驶员反应时间。
前述的交通工具前方避撞方法，进一步包括，判断关系式二是否成立，所述关系式二为：其中，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，ax,sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度，ax,pov是所述的前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，若判断结果为是，则判定所述前方障碍物处于所述的预设工况。
前述的交通工具前方避撞方法，在转向避撞的情况下，当所述前方障碍物未处于预设工况时：在计算所述避撞距离时计入，在驾驶员的反应时间内，本交通工具与前方障碍物之间的距离变化；其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
前述的交通工具前方避撞方法，还包括，确定本交通工具与障碍物之间的相对加速度，确定前方障碍物的宽度；其中所述避撞距离不小于通过计算公式三得到的值，所述计算公式三为：
其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，arel是所述相对加速度，ay,sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是所述前方障碍物的宽度。
前述的交通工具前方避撞方法，进一步包括，确定前方障碍物纵向加速度，确定前方障碍物的宽度；判断关系式三是否成立，所述关系式三为：其中，ay,sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是前方障碍物的宽度，vpov是所述第二速度，ax,pov是所述前方障碍物纵向加速度，若判断结果为是，则判定所述前方障碍物未处于所述的预设工况。
前述的交通工具前方避撞方法，还包括，确定前方障碍物纵向加速度；在转向避撞的情况下，当所述前方障碍物处于预设工况时：在计算所述避撞距离时计入，由所述第二速度和所述前方障碍物纵向加速度得到的前方障碍物的预估位移；其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
前述的交通工具前方避撞方法，还包括，确定前方障碍物的宽度；其中所述避撞距离不小于通过计算公式四得到的值，所述计算公式四为：其中，vsv是所述第一速度，ay,sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，vpov是所述第二速度，ax,pov是所述前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是所述前方障碍物的宽度。
前述的交通工具前方避撞方法，进一步包括，确定前方障碍物的宽度；判断关系式四是否成立，所述关系式四为：
其中，ay,sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，vpov是所述第二速度，ax,pov是所述前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是所述的前方障碍物的宽度，若判断结果为是，则判定所述前方障碍物处于预设工况。
前述的交通工具前方避撞方法，还包括，在避撞条件成立时，生成并向本交通工具发出避撞指令，以控制所述交通工具根据确定的避撞方式采取避撞措施。
前述的交通工具前方避撞方法，在制动避撞的情况下，所述避撞距离不小于通过计算公式五得到的值，所述计算公式五为：其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，ax,sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度。
前述的交通工具前方避撞方法，在转向避撞的情况下，在计算所述避撞距离时计入：在所述本交通工具通过转向动作而实现与前方障碍物沿行驶方向错开的时间内，所述前方障碍物的预估位移。
前述的交通工具前方避撞方法，还包括，确定前方障碍物的宽度；其中所述避撞距离不小于通过计算公式六得到的值，所述计算公式六为：其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，W是所述前方障碍物的宽度，ay,sv是预设的本交通工具转向的横向加速度。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种交通工具前方避撞系统，包括驾驶信息确定模块，用于确定第一速度和第二速度，所述第一速度为本交通工具的当前速度，所述第二速度为前方障碍物的当前速度；避撞方式确定模块，用于确定本交通工具即将采取的避撞方式，所述避撞方式包括单一的制动避撞、单一的转向避撞，或者制动避撞和转向避撞的结合；避撞距离确定模块，用于根据所述第一速度、所述第二速度以及确定的所述避撞方式，通过设定的运算公式计算得到对应于确定的所述避撞方式的避撞距离；当前距离确定模块，用于确定本交通工具与前方障碍物之间的当前距离；避撞决策模块，用于判断所述当前距离是否达到所述避撞距离，若判断结果为是，则判定避撞条件成立。
本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的交通工具前方避撞系统，还包括设定速度区间储存模块，用于预先存储不同的设定速度区间，每个所述设定速度区间对应一种避撞方式；其中所述避撞方式确定模块，用于判断所述第一速度所落入的所述设定速度区间，将得到的所述第一速度对应的避撞方式确定为本交通工具即将采取的避撞方式。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述避撞方式确定模块包括：历史避撞信息第一获取子模块，用于获取驾驶员在以往避撞行为中所采取的历史避撞方式，以及所述以往避撞行为对应的本交通工具的速度；历史避撞信息第二获取子模块，用于获取驾驶员在以往避撞行为中与所述第一速度相同速度下的历史避撞方式；避撞方式预估子模块，用于根据获取的所述历史避撞方式，预估驾驶员在所述第一速度下将要采取的预估避撞方式；避撞方式第一确定子模块，用于将所述预估避撞方式确定为的本交通工具即将采取的避撞方式。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述避撞距离确定模块用于当确定即将采取的所述避撞方式为制动避撞和转向避撞的结合时，在所述第一速度小于或等于设定速度时，将所述的对应于所述避撞方式的避撞距离确定为第一避撞距离与第二避撞距离中的较小者；其中所述第一避撞距离为对应于单一制动避撞的避撞距离，所述第二避撞距离为对应于单一转向避撞的避撞距离。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述避撞距离确定模块还用于当确定即将采取的所述避撞方式为制动避撞和转向避撞的结合时，在所述第一速度大于所述设定速度时，将对应的避撞距离确定为第一避撞距离与第二避撞距离中的较大者。
前述的交通工具前方避撞系统，还包括临界速度存储模块，用于存储临界速度，所述临界速度为所述单一制动避撞和单一转向避撞的避撞距离相等时，本交通工具与前方障碍物之间的相对速度；其中所述避撞方式确定模块包括避撞方式第二确定子模块，用于获取所述临界速度，如果所确定的所述当前相对速度小于所述临界速度，则确定本交通工具即将采取的避撞方式为制动避撞，如果所确定的所述当前相对速度大于或等于所述临界速度，则确定本交通工具即将采取的避撞方式为转向避撞。
前述的交通工具前方避撞系统，还包括预警模块，用于在避撞条件成立时，生成并向驾驶员发出预警信号，以提醒驾驶员采取避撞措施。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述避撞距离确定模块具体用于在计算所述避撞距离时，考虑驾驶员的反应时间。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述避撞距离确定模块包括避撞距离第三确定子模块，用于在制动避撞的情况下，当所述前方障碍物速度不发生变化，或者所述前方障碍物未处于预设工况时，在计算所述避撞距离时计入，在驾驶员的反应时间内，本交通工具与前方障碍物之间的距离变化；其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述驾驶信息确定模块还包括相对加速度确定子模块，用于确定本交通工具与障碍物之间的相对加速度；所述避撞距离第三确定子模块所确定的避撞距离，不小于通过计算公式一得到的值，所述计算公式一为，
其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，arel是所述相对加速度，ax,sv是预设的本交通工具制动纵向减速度，Td是所述的驾驶员反应时间。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述驾驶信息确定模块还包括障碍物加速度确定子模块，用于确定前方障碍物的纵向加速度；其中所述避撞距离确定模块，还包括第一工况判定子模块，用于判断关系式一是否成立，所述关系式一为，其中，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，ax,sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度，ax,pov是所述的前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，若判断结果为是，则判定所述前方障碍物未处于所述预设工况。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述驾驶信息确定模块还包括障碍物加速度确定子模块，用于确定前方障碍物纵向加速度；其中所述避撞距离确定模块包括避撞距离第四确定子模块，用于在制动避撞的情况下，当所述前方障碍物处于预设工况时，在计算所述避撞距离时计入，由所述第二速度和所述前方障碍物纵向加速度得到的前方障碍物的预估位移；其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述避撞距离第四确定子模块所确定的避撞距离，不小于通过计算公式二得到的值，所述计算公式二为，其中，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，ax,sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度，ax,pov是所述前方障碍物纵向加速度，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，Td是所述的驾驶员反应时间。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述避撞距离确定模块还包括第二工况判定子模块，用于判断关系式二是否成立，所述关系式二为，其中，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，ax,sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度，ax,pov是所述的前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，若判断结果为是，则判定所述前方障碍物处于所述预设工况。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述避撞距离确定模块包括避撞距离第五确定子模块，用于在转向避撞的情况下，当所述前方障碍物未处于预设工况时，在计算所述避撞距离时计入，在驾驶员的反应时间内，本交通工具与前方障碍物之间的距离变化；其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述驾驶信息确定模块还包括：相对加速度确定子模块，用于确定本交通工具与障碍物之间的相对加速度；障碍物宽度确定子模块，用于确定前方障碍物的宽度；所述避撞距离第五确定子模块所确定的避撞距离，不小于通过计算公式三得到的值，所述计算公式三为，其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，arel是所述相对加速度，ay,sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是所述前方障碍物的宽度。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述驾驶信息确定模块还包括障碍物加速度确定子模块，用于确定前方障碍物纵向加速度；障碍物宽度确定子模块，用于确定前方障碍物的宽度；所述避撞距离确定模块还包括第三工况判定子模块，用于判断关系式三是否成立，所述关系式三为，其中，ay,sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是前方障碍物的宽度，vpov是所述第二速度，ax,pov是所述前方障碍物纵向加速度，若判断结果为是，则判定所述前方障碍物未处于所述预设工况。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述驾驶信息确定模块还包括障碍物加速度确定子模块，用于确定前方障碍物纵向加速度；其中所述避撞距离确定模块包括避撞距离第六确定子模块，用于在转向避撞的情况下，当所述前方障碍物处于预设工况时，在计算所述避撞距离时计入，由所述第二速度和所述前方障碍物纵向加速度得到的前方障碍物的预估位移；其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述驾驶信息确定模块还包括障碍物宽度确定子模块，用于确定前方障碍物的宽度；其中所述避撞距离第六确定子模块所确定的避撞距离，不小于通过计算公式四得到的值，所述计算公式四为,其中，vsv是所述第一速度，ay,sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，vpov是所述第二速度，ax,pov是所述前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是所述前方障碍物的宽度。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述驾驶信息确定模块还包括障碍物宽度确定子模块，用于确定前方障碍物的宽度；其中所述避撞距离确定模块还包括第四工况判定子模块，用于判断关系式四是否成立，所述关系式四为，其中，ay,sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，vpov是所述第二速度，ax,pov是所述前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是所述的前方障碍物的宽度，若判断结果为是，则判定所述前方障碍物处于所述预设工况。
前述的交通工具前方避撞系统，还包括主动避撞模块，用于在避撞条件成立时，生成并向本交通工具发出避撞指令，以控制所述交通工具根据确定的避撞方式采取避撞措施。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述避撞距离确定模块包括避撞距离第七确定子模块，用于在制动避撞的情况下，将所述避撞距离确定为，不小于通过计算公式五得到的值，所述计算公式五为：其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，ax,sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述避撞距离确定模块包括避撞距离第八确定子模块，用于在转向避撞的情况下，在计算所述避撞距离时计入：在所述本交通工具通过转向动作而实现与前方障碍物沿行驶方向错开的时间内，所述前方障碍物的位移。
前述的交通工具前方避撞系统，其中所述驾驶信息确定模块，还包括障碍物宽度确定子模块，用于确定前方障碍物的宽度；其中所述避撞距离第八确定子模块所确定的避撞距离，不小于通过计算公式六得到的值，所述计算公式六为，其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，W是所述前方障碍物的宽度，ay,sv是预设的本交通工具转向的横向加速度。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种控制器，其包括存储器与处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器执行时能够实现前述任一种所述方法的步骤。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述指令在由一计算机或处理器执行时实现前述任一种所述方法的步骤。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明交通工具前方避撞方法及系统可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
1、本发明通过综合制动与转向两种方式前方避撞，在本交通工具的不同的当前速度、不同的当前相对速度下，采取不同的前方避撞策略；在将避撞距离取为单独考虑制动所得的预警距离、单独考虑转向所得的预警距离两者中的较小值时，能在不降低安全性能的同时，有效减少预警频率或制动频率，降低多余预警或制动对驾驶员造成的干扰，更加适于实用；
2、本发明通过综合制动与转向两种方式前方避撞，在将避撞距离取为单独考虑制动所得的预警距离、单独考虑转向所得的预警距离两者中的较大值时，能够有效提高交通工具的安全性能，减少或避免交通事故的发生；
3、本发明通过多种方式来确定避撞方式为制动、转向或是两种方式相结合，能够更符合使用者的驾驶习惯或者能够主动控制交通工具做出更佳的选择，并能大幅提升其整体效益性；
4、本发明考虑了相对加速度、前方障碍物是否处于减速并先于本车停止的工况等因素对避撞距离的影响，能够更准确的计算避撞距离；
5、本发明通过设置多种或多级避撞距离，更能符合使用者对于前方碰撞预警系统、主动避撞系统的需求，能够给予驾驶员更佳的选择，从而更为适于实用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明交通工具前方避撞方法一个实施例的流程示意图。
图2是本发明交通工具前方避撞方法一个实施例提供的确定第二避撞距离的原理示意图。
图3A是仅采用制动避撞的避撞方法的避撞距离的原理示意图。
图3B是本发明交通工具前方避撞方法一个实施例提供的综合考虑制动避撞和转向避撞来降低避撞距离的原理示意图。
图3C是本发明交通工具前方避撞方法一个实施例提供的综合考虑制动避撞和转向避撞来提高避撞距离的原理示意图。
图4是本发明交通工具前方避撞方法一个实施例提供的临界速度的表格。
图5是本发明交通工具前方避撞系统一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的前方避撞方法及系统其具体实施方式、方法、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明实施方式提出的避免碰撞的方法及系统可以应用到各种类型的交通工具，如车辆，轨道交通工具，船舶，飞行器等；动力提供方式可以是纯电动、混合动力、燃料电池或燃油等。下面所列举的实施例是基于本发明的设计，对陆地车辆的示例。
本发明实施方式中的用于预警的避撞条件、主动避撞条件，均既可以是基于距离的避撞条件，也可以是基于时间的避撞条件。事实上，基于时间和基于距离的避撞条件可通过时间距离公式进行相互转换，并且在实际操作中，也多以距离为条件来换算时间。下面所列举的实施例是基于本发明的设计，基于距离的避撞条件的实施例。
为能更清楚的对本发明实施方式进行描述，不妨将沿交通工具行驶的方向定义为纵向，并将与交通工具行驶方向在一个水平面并与交通工具行驶方向垂直的方向定义为横向。
请参阅图1，本发明较佳实施例的一种交通工具前方避撞方法，应当理解，避撞方法适用的前提是本交通工具的速度大于前方障碍物的速度，以致于有碰撞风险的情况。该避撞方法主要包括以下的步骤S101～步骤S105：
步骤S101：确定本交通工具的当前速度并定义为第一速度，以及前方障碍物的当前速度并定义为第二速度；
步骤S102：确定本交通工具即将采取的避撞方式，避撞方式包括单一的制动避撞、单一的转向避撞，或者制动避撞和转向避撞的结合；
步骤S103：根据第一速度、第二速度以及确定的避撞方式，通过设定的运算公式计算得到对应于确定的避撞方式的避撞距离；
步骤S104：确定本交通工具与前方障碍物之间的当前距离；
步骤S105：判断当前距离是否达到避撞距离，若判断结果为是，则判定避撞条件成立。
下面对上述各步骤分别进行详细的陈述和说明。
一、步骤S101，确定驾驶信息，包括确定当前速度。
该当前速度包括，本交通工具的当前速度并定义为第一速度、前方障碍物的当前速度并定义为第二速度、本交通工具与前方障碍物之间的当前相对速度。事实上，考虑到上述三种速度的关系，只需确定三者中的两个即可，例如可以仅确定第一速度和第二速度，相对速度可通过计算第二速度与第一速度之差来得到。
对确定驾驶信息的方式不做限制，例如，在交通工具为车辆时，可以通过读取CAN(Controller Area Network控制器局域网络)总线、LIN(Local Interconnect Network局域互联网络)总线或FlexRay总线的数据的方式来确定。
在一种实施例中，该驾驶信息还包括前方障碍物的加速度信息，如当前相对加速度或前方障碍物的当前纵向加速度，该加速度信息可以由传感器直接得到，也可以通过对确定的当前相对速度进行微分或进行差分来得到。
在一种实施例中，该驾驶信息还包括前方障碍物的宽度，前方障碍物的宽度可由传感器得到，但一般情况下，也可以预设前方障碍物宽度的取值。
在一种实施例中，该驾驶信息还包括驾驶员在以往避撞行为中所采取的历史避撞方式以及以往避撞行为对应的速度。
二、步骤S102，确定本交通工具即将采取的避撞方式。考虑到在避撞时，既有可能采取制动措施，也有可能采取转向措施来避撞，因此本交通工具即将采取的避撞方式包括单一的制动避撞、单一的转向避撞，或者制动避撞和转向避撞的结合。
可采用多种方式确定本交通工具的避撞方式：
可以由驾驶员的人为选择来做出选择，如驾驶员通过按钮、屏幕界面、人机交互等方式输入避撞方式的选择；
也可预先存储不同的设定速度/相对速度区间，每个设定速度/相对速度区间对应一种避撞方式，判断当前速度/相对速度所落入的设定速度/相对速度区间，得到当前速度/相对速度对应的避撞方式；具体的速度/相对速度区间及对应的避撞方式不做限制，例如可以为高速时选择转向、低速时选择制动，或可以为相对速度大时选择转向、相对速度小时选择制动；
或是可以获取驾驶员以往避撞行为数据，包括所采取的历史避撞方式，以及以往避撞行为对应的本交通工具的速度，可以是针对于该驾驶员的个人数据，也可以是多个驾驶员的统计数据，可采用多种具体的获取方式，例如可以从本地存储器获取，也可预先采集到云端，再从云端获取；获取驾驶员在以往避撞行为中与第一速度相同速度下的历史避撞方式；根据获取的历史避撞方式，预估驾驶员在第一速度下将要采取的预估避撞方式，例如预估为，在与当前速度/相对速度相同的速度/相对速度的对应数据中，驾驶员采取的历史避撞方式中比例最大或采用次数最多的避撞方式；将该预估避撞方式确定为的本交通工具的避撞方式；
还可多种判断方式同时使用，例如根据避撞的紧急情况，先由驾驶员进行选择，但当避撞的急迫程度达到必须采取避撞措施时，交通工具对采用何种避撞方式做出主动选择。
在一种实施方式中，本避撞方法还包括存储临界速度的步骤，该临界速度为单一制动避撞的避撞距离与单一转向避撞的避撞距离相等时的，本交通工具的速度或本交通工具与前方障碍物之间的相对速度；步骤S102中还包括，获取该临界速度，并进行判断：如果所确定的当前相对速度小于该临界速度，则确定本交通工具即将采取的避撞方式为制动避撞，如果所确定的当前相对速度大于或等于该临界速度，则确定本交通工具即将采取的避撞方式为转向避撞。需要注意的是，事实上这个实施方式采用的是制动避撞和转向避撞相结合的避撞方式。
三、步骤S103，根据第一速度、第二速度以及确定的避撞方式，通过设定的运算公式，计算得到，对应于确定的避撞方式的避撞距离。
单一的制动避撞、单一的转向避撞，以及制动和转向的结合这三种避撞方式，每种都有各自的避撞逻辑以及避撞距离计算方法。下面对这三种避撞方式分别说明。
(1)避撞方式为单一的制动避撞。
避撞逻辑为，当本车与障碍物之间的距离达到第一避撞距离d1，则触发预警来提醒驾驶员刹车或主动控制本车进行制动。因此，可将单一制动避撞的避撞距离确定为不小于第一避撞距离d1的值。可选的，该避撞距离的确定，不仅要保证制动避撞成功，还要考虑制动避撞时驾驶员的舒适性。
可通过多种方式计算得到该第一避撞距离d1，具体示例如下。
关于确定避撞距离的实施例一：
将第一避撞距离d1确定为驾驶员反应时间内的预估相对位移与本车制动时的预估相对位移之和，第一避撞距离d1的具体算式为：
其中，|·|为绝对值符号，vrel为自车与前方障碍物之间的相对速度，由于常用障碍物速度减自车速度来得到相对速度，该相对速度一般为负数值；Td为预警后到驾驶员进行响应所需的时间(车辆主动避撞时，将Td取为0秒)，在不同的交通状态下Td可能取不同的值，一般可以将Td取值为1.2秒；ax,sv为预设的自车制动的纵向减速度，为负数值。
需要注意的是，根据不同的交通状态以及不同的避撞目的，ax,sv可以有不同的预设值。例如，在确定舒适避撞条件时，可以将ax,sv预设为舒适制动的最大纵向减速度，一般舒适制动的最大纵向减速度可以取值为0.4g；而在确定安全避撞条件时，可以将ax,sv预设为自车制动的极限纵向减速度。
关于确定避撞距离的实施例二：
在计算第一避撞距离d1时，还计入当前相对加速度或计入前方障碍物的当前纵向加速度。需注意，其中的当前相对加速度、前方障碍物的当前纵向加速度两者之间，可以通过这两者与预设的本交通工具制动纵向减速度的关系来相互转换。第一避撞距离d1的具体算式为计算公式一：
其中，vrel是当前相对速度，arel是当前相对加速度，ax,sv是预设的本交通工具制动纵向减速度，Td是驾驶员反应时间。需要注意的是，根据不同的交通状态以及不同的避撞目的，ax,sv可以有不同的预设值。另外需要注意的是，相对加速度arel可以由传感器直接得到，也可以通过对当前相对速度vrel进行微分或进行差分来得到。
计算公式一中的三个负号是由于考虑了速度、加速度的方向和正负。具体的，如果将交通工具前进的方向定义为正方向，对于当前相对速度vrel，由于一般采用前方障碍物速度减去本车速度的计算方式得到，而需要避撞的情形必然是本车速度大于前方障碍物速度，从而前相对速度vrel应为负数值。另外，避撞过程中预设的本交通工具制动纵向减速度ax,sv、当前相对加速度arel也均与行驶方向相背，从而应为负数值。因此为了保证获得的避撞距离为正数，添加了这三个负号。
需注意，上述的用于计算d1的算式是对应碰撞预警的示例，而应用到车辆主动避撞的示例中时，仅需将将Td取为0秒即可，这时第一避撞距离d1的具体算式为计算公式五：
该算式中的负号是由于考虑了速度、加速度的方向和正负。
关于确定避撞距离的实施例三：
在计算第一避撞距离d1时，还考虑前方障碍物是否处于减速状态且先于本交通工具停止的工况。
以向驾驶员进行避撞预警的情形为例，当前方障碍物未处于预设工况时，在计算避撞距离时，计入在驾驶员的反应时间内本交通工具与前方障碍物之间的预估距离变化；该预设工况为前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止，而前方障碍物未处于该预设工况包括：前方障碍物处于速度不发生变化的状态(静止状态或匀速状态)、或者前方障碍物处于加速状态、或者前方障碍物处于减速状态且后于本交通工具停止。具体算法可以是：
判断关系式一：是否成立，其中，该关系式一对应于前方障碍物未处于该预设工况的情形，该关系式中的两个负号是考虑了速度、加速度的方向和正负，事实上，关系式一是用于判断本交通工具采用制动避撞的预估停止时间再加上驾驶员反应时间是否小于前方障碍物的预估停止时间；
如果成立，则利用前述的计算公式一：
来计算第一避撞距离d1。其中，vrel是当前相对速度，arel是当前相对加速度，ax,sv是预设的本交通工具制动纵向减速度，Td是驾驶员反应时间。根据不同的交通状态以及不同的避撞目的，ax,sv可以有不同的预设值。需注意，计算公式一中的负号，是由于考虑了速度、加速度的方向和正负。
而当前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止这个预设工况时，在计算避撞距离时，计入由前方障碍物当前速度、前方障碍物当前减速度(或加速度)得到的前方障碍物的预估位移。具体可以是，根据本交通工具当前速度、设定的本交通工具的制动减速度计算出本交通工具的预估位移，并根据障碍物当前速度、障碍物当前加速度计算出前方障碍物的预估位移，再令这两个预估位移相减，得到第一避撞距离。具体算法可以是：
判断关系式二：是否成立，其中，该关系式二对应于前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止的情形，该关系式中的两个负号是考虑了速度、加速度的方向和正负，事实上，关系式二是用于判断本交通工具采用制动避撞的预估停止时间再加上驾驶员反应时间是否大于或等于前方障碍物的预估停止时间；
如果成立，则利用计算公式二：
来计算第一避撞距离d1。其中，vsv是本交通工具速度，ax,sv是预设的本交通工具制动纵向减速度，vpov是前方障碍物速度，ax,pov是前方障碍物纵向加速度，Td是驾驶员反应时间，vrel是当前相对速度。根据不同的交通状态以及不同的避撞目的，ax,sv可以有不同的预设值。需注意，计算公式二中括号外的两个负号，是由于考虑了速度、加速度的方向和正负。
从而在原理上，本实施例中的第一避撞距离d1的计算式可归纳为：
另外需要注意的是，上述的相对加速度arel、前方障碍物纵向加速度ax,pov可以由传感器直接得到，也可以通过对对应的速度进行微分或进行差分来得到，并且该两者之间可以通过两者与预设的本交通工具制动纵向减速度ax,sv的关系，相互得到。
(2)避撞方式为单一的转向避撞。
默认在根据避撞条件发出预警后，驾驶员操纵本车采取转向措施，或车辆的行车控制器根据避撞条件控制本车采取转向措施。而为了避撞成功，转向后需要本车与前方障碍物错开。为了成功避撞，需要预留足够的时间给驾驶员或车辆，使得转向后能够成功与前方障碍物错开。在发出预警并由驾驶员操作车辆转向的情形，还需要预留足够的反应时间给驾驶员，以使完成转向动作。当两者之间的距离达到或小于第二避撞距离d2时，触发报警来提醒驾驶员转向或执行主动转向。因此，可将单一转向避撞的避撞距离确定为不小于第二避撞距离d2的值。可选的，该避撞距离的确定，不仅要保证转向避撞成功，还可考虑转向避撞时驾驶员的舒适性。
可通过多种方式计算得到该第二避撞距离d2，具体示例如下。
关于确定避撞距离的实施例四：
将第二避撞距离d2确定为驾驶员反应时间内的预估相对位移与本车通过转向动作而实现与前方障碍物沿行驶方向错开的时间内的预估相对位移之和。具体的算式为：
其中，|·|为绝对值符号；vrel为自车与障碍物之间的相对速度，由于常用障碍物速度减自车速度来得到相对速度，该相对速度一般为负数值；Td是预警后到驾驶员进行响应时间(车辆主动避撞时，将Td取为0秒)，在不同的交通状态下Td可能取不同的值，一般情况下可以将Td取值为1.2秒；W是前方障碍物的宽度，可以由传感器得到，也可预设为固定的值，例如可以将W预设为2米；ay,sv是自车转向的横向加速度，在确定第二避撞距离d2的过程中ay,sv为预设的值。
需要注意的是，根据不同的交通状态以及不同的避撞目的，ay,sv可以有不同的预设值。例如，在确定舒适避撞条件时，可以将ay,sv预设为舒适转向的最大横向加速度，一般舒适转向的最大横向加速度可以取值为0.3g；而在确定安全避撞条件时，可以将ay,sv预设为自车进行转向的极限横向加速度。
请参阅图2，本实施例中第二避撞距离d2的确定原理为：
由勾股定理知(R–W)2+dx2＝R2，其中的R为本车转向半径，dx为本车在转向避撞过程中的横向位移；
因此
代入运动算式得到最后转向避撞时机(LPTS,Last point tosteer)为
关于确定避撞距离的实施例五：
在计算第二避撞距离d2时，可计入在本交通工具通过转向动作而实现与前方障碍物沿行驶方向错开的时间内，前方障碍物的预估位移。具体的算式为：
其中，vsv为本车速度；vpov为障碍物的速度；vrel为自车与障碍物之间的相对速度，由于常用障碍物速度减自车速度来得到相对速度，该相对速度一般为负数值；Td是预警后到驾驶员进行响应时间(车辆主动避撞时，将Td取为0秒)，在不同的交通状态下Td可能取不同的值，一般情况下可以将Td取值为1.2秒；W是前方障碍物的宽度，可以由传感器得到，也可预设为固定的值，例如可以将W预设为2米；ay,sv是自车转向的横向加速度，在确定第二避撞距离d2的过程中ay,sv为预设的值。需要注意的是，根据不同的交通状态以及不同的避撞目的，ay,sv可以有不同的预设值。
上式中括号外的负号是由于考虑了速度、加速度的方向和正负。
需注意，上述的用于计算d2的算式是对应于碰撞预警情形的示例，而应用到车辆主动避撞情形的示例中时，仅需将将Td取为0秒即可，这时第二避撞距离d2的具体算式为计算公式六：
该计算公式六中括号外的负号是由于考虑了速度、加速度的方向和正负。
关于确定避撞距离的实施例六：
在计算第二避撞距离d2时，还计入当前相对加速度或计入前方障碍物的当前纵向加速度。
这时第二避撞距离d2可以由计算公式三：
来得到。
其中，vrel是当前相对速度，arel是当前相对加速度，ay,sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，Td是驾驶员反应时间，W是前方障碍物的宽度。根据不同的交通状态以及不同的避撞目的，ay,sv可以有不同的预设值。需要注意的是，相对加速度arel可以由传感器直接得到，也可以通过对当前相对速度vrel进行微分或进行差分来得到；W可由传感器得到，也可预设为固定的值。
计算公式三中括号外的负号是由于考虑了速度、加速度的方向和正负。
关于确定避撞距离的实施例七：
在计算第二避撞距离d2时，还考虑前方障碍物是否处于减速状态且先于本交通工具停止的工况。
以向驾驶员进行避撞预警的情形为例，当前方障碍物未处于预设工况时，在计算避撞距离时，计入在驾驶员的反应时间内以及本交通工具通过转向动作而与前方障碍物沿行驶方向错开的时间内本交通工具与前方障碍物之间的预估距离变化；该预设工况为前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止，而前方障碍物未处于该预设工况包括：前方障碍物处于速度不发生变化的状态(静止状态或匀速状态)、或者前方障碍物处于加速状态、或者前方障碍物处于减速状态且后于本交通工具停止。具体算法可以是：
判断关系式三：是否成立，其中，该关系式三对应于前方障碍物未处于该预设工况的情形，该关系式中的负号是考虑了速度、加速度的方向和正负，事实上，关系式三是用于判断本交通工具采用转向避撞进行成功避撞的预估时间再加上驾驶员反应时间是否小于前方障碍物的预估停止时间；
如果成立，则利用前述的计算公式三：
来计算第二避撞距离d2。其中，vrel是当前相对速度，arel是当前相对加速度，ay,sv是预设的本交通工具转向横向加速度，Td是驾驶员反应时间，W是前方障碍物的宽度，vpov是前方障碍物速度，ax,pov是前方障碍物纵向加速度。根据不同的交通状态以及不同的避撞目的，ay,sv可以有不同的预设值。需注意，计算公式三中括号外的负号，是由于考虑了速度、加速度的方向和正负。
而当前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止的预设工况时，在计算避撞距离时，计入由前方障碍物当前速度、前方障碍物当前减速度(或加速度)得到的前方障碍物的预估位移。具体可以是，根据本交通工具当前速度、设定的本交通工具的转向加速度计算出本交通工具的预估纵向位移，并根据障碍物当前速度、障碍物当前加速度计算出前方障碍物的预估纵向位移，再令这两个预估位移相减，得到第二避撞距离。具体算法可以是：
判断关系式四：是否成立，其中，该关系式四对应于前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止的情形，该关系式中的负号是考虑了速度、加速度的方向和正负，事实上，关系式四是用于判断本交通工具采用转向避撞进行成功避撞的预估时间再加上驾驶员反应时间是否大于或等于前方障碍物的预估停止时间；
如果成立，则利用计算公式四：
来计算第二避撞距离d2。其中，ay,sv是预设的本交通工具转向横向加速度，Td是驾驶员反应时间，W是前方障碍物的宽度，vsv是本交通工具速度，vpov是前方障碍物速度，ax,pov是前方障碍物纵向加速度(由于前方障碍物处于减速状态，ax,pov为负数值)。根据不同的交通状态以及不同的避撞目的，ay,sv可以有不同的预设值。
从而在原理上，本实施例中的第二避撞距离d2的计算式可归纳为：
另外需要注意的是，相对加速度arel、前方障碍物纵向加速度ax,pov可以由传感器直接得到，也可以通过对对应的速度进行微分或进行差分来得到，并且该两者之间可以通过两者与预设的本交通工具制动纵向减速度ax,sv的关系，相互得到；W可由传感器得到，也可预设为固定的值。
(3)避撞方式为制动避撞和转向避撞的结合。
需要说明，本实施例所说“避撞方式为制动避撞和转向避撞的结合”，可以有两种理解。第一种理解是：将避撞方式确定为制动避撞和转向避撞的结合，即默认驾驶员或车辆在避撞时将同时采取制动和转向两种方式。第二中理解是：不特别指定避撞方式的情况，即不明确限定避撞方式，此时避撞方式可以根据两种避撞方式分别对应的避撞距离以及当前行驶参数来确定。
将综合制动避撞和转向避撞的避撞距离确定为不小于第三避撞距离d3的值，当本交通工具与前方障碍物之间的距离达到或小于综合制动避撞和转向避撞的避撞距离时，触发报警来提醒驾驶员避撞或执行主动避撞。根据不同的避撞目的或根据不同的交通情形下，可采用多种策略来确定第三避撞距离d3。
具体的，在一种示例中，为了减少冗余预警、冗余主动避撞，可将第三避撞距离d3确定为，前述的仅考虑单一制动避撞得到的第一避撞距离d1与仅考虑单一转向避撞得到的第二避撞距离d2两者中的较小者，并且可将综合制动、转向的避撞方式确定为第一避撞距离d1、第二避撞距离d2中的较小者对应的避撞方式。一般的，在任何情形下均可以采用该种方式来确定避撞距离。另外需要注意的是，在利用本方法进行避撞预警的实施例中，如果预警信号不对避撞方式进行区分，则也可以仅确定避撞距离而不需要进一步确定此处的避撞方式。
图3A、图3B示意性地给出了第一避撞距离、第二避撞距离的函数图像，其中抛物线型的虚线代表对应于单一制动避撞的第一避撞距离，直线性的实线代表对应于单一转向避撞的第二避撞距离，而图3A的阴影部分代表，仅考虑单一制动避撞情形下，使避撞条件成立的本交通工具与障碍物之间的距离，图3B的阴影部分代表，在将避撞距离d3取为第一避撞距离d1、第二避撞距离d2中的较小者的情形下，使避撞条件成立的距离。通过对比图3A、图3B中阴影部分的面积可以知道，利用本示例的第三避撞距离d3的确定方法，可以有效减小使避撞条件成立的本交通工具与障碍物之间的距离，从而通过合理地提高避撞条件，有效的减少了冗余预警/冗余主动避撞，减少频繁预警/频繁主动避撞对驾驶员的干扰。
在另一种示例中，为了提高交通工具行驶安全性，可将第三避撞距离d3确定为，第一避撞距离d1与第二避撞距离d2两者中的较大者，并且可将综合制动、转向的避撞方式确定为第一避撞距离d1、第二避撞距离d2中的较大者对应的避撞方式。例如，可在本交通工具当前速度较高(本交通工具与障碍物之间的相对速度不一定很大)的情况下，或是在本交通工具行驶在高速路上时，采用该种方式。
与图3A类似的，图3C也示意性地给出了第一避撞距离、第二避撞距离的函数图像，而图3C的阴影部分代表，在将避撞距离d3取为第一避撞距离d1、第二避撞距离d2中的较大者的情形下，使避撞条件成立的距离。通过对比图3A、图3C中阴影部分的面积可以知道，利用本示例的第三避撞距离d3的确定方法，可以增大使避撞条件成立的本交通工具与障碍物之间的避撞距离，从而通过合理地降低避撞条件，达到提高行驶安全性的效果。
而且，也可将多种第三避撞距离d3的确定方法相结合。例如在一种示例中，可预设一个设定速度，当本交通工具的当前速度小于或等于该设定速度时，将第三避撞距离d3确定为前述的第一避撞距离d1与第二避撞距离d2两者中的较小者，以达到减少冗余避撞的效果；并当本交通工具的当前速度大于该设定速度时，将第三避撞距离d3确定为第一避撞距离d1与第二避撞距离d2两者中的较大者，以达到在高危情形下提高交通工具行驶安全性的效果。
需注意，可采用多种方式来预设该设定速度，例如，可将该设定速度设置得等于或超出本交通工具的极限速度，使得本交通工具的当前速度小于或等于该设定速度这个条件一直成立；又如，可将该设定速度设置为一个较高的速度，例如在交通工具为车辆时，可将该设定速度设置为高速路或高速车道的最低限速。
在一种实施方式中，预先存储第一避撞距离d1、第二避撞距离d2相等时的本交通工具速度或本交通工具与障碍物之间的相对速度，不妨将该速度命名为临界速度vcutoffpoint。
图4示意性地给出了预先计算出的一种临界速度vcutoffpoint的函数图表。在一种具 体示例中，可预先计算使算式成立的相对速度， 并预先存储该相对速度的表格。或在另一具体示例中，预先计算使算式成 立的相对速度，得到如图4所示的临界速度vcutoffpoint，并预先存储该临界速度vcutoffpoint表 格。
利用预存的临界速度vcutoffpoint来确定本交通工具的避撞方式及避撞距离d3的方法为：判断当前的相对速度vrel是否小于预存的临界速度vcutoffpoint，如果是，则将本交通工具即将采取的避撞方式确定为制动避撞，并将第三避撞距离d3确定为第一避撞距离d1；如果当前的相对速度vrel大于或等于预存的临界速度vcutoffpoint，则将本交通工具即将采取的避撞方式确定为转向避撞，并将第三避撞距离d3确定为第二避撞距离d2。
从而，在确定本交通工具的避撞方式及避撞距离d3时，对于所确定的当前相对速度，可以不通过计算而是通过直接查询预存了临界速度的表格，并通过比较当前相对速度和临界速度的大小，来确定本交通工具即将采取的避撞方式，从而有效的简化确定避撞条件的过程。
可选的，还可以设置多种的避撞距离。
例如，可以基于不同的避撞目的，通过预设多个不同的本交通工具制动减速度，或预设多个不同的本交通工具转向加速度，设置多种避撞距离，如安全避撞距离、舒适避撞距离。在一种示例中，这也就是设置对应于不同的制动减速度、不同的转向加速度的多种避撞距离d3。具体的，预设多个不同的本交通工具制动减速度ax,sv，如舒适避撞纵向减速度、极限避撞纵向减速度，代入第一避撞距离d1计算公式，得到多个对应于制动方式的避撞距离；类似的，可根据预设的多个不同的本交通工具转向加速度ay,sv，得到多个对应于转向方式的避撞距离。
再如，考虑到驾驶的舒适性还与本交通工具的速度有关，可以设置对应于不同的速度的多种避撞距离，对预设的高速情况下的按照前述实施例得到避撞距离后，可再乘以一个大于1的系数，以增大高速情况下的避撞距离，提高驾驶舒适性。
可选的，还可以设置多级的避撞距离。例如，可以基于当前距离与避撞距离的大小关系，如当前距离达到110％的避撞距离、达到90％的避撞距离，设置多级避撞距离，以区别避撞紧迫程度。
通过设置多种和多级避撞条件，可以有效的提高驾驶的安全性、舒适性以及驾驶体验。
四、步骤S104，确定本交通工具与前方障碍物之间的当前距离d。
对确定当前距离d的方式不做限制，例如，在交通工具为车辆时，可以通过读取CAN(Controller Area Network控制器局域网络)总线、LIN(Local Interconnect Network局域互联网络)或FlexRay总线中的数据的方式来确定。
五、步骤S105，判断当前距离d是否达到在步骤S103中确定的避撞距离，若判断结果为是，则判定避撞条件成立。
对应于步骤S103中的多种或多级避撞距离的情形，可预先将避撞情形分级，并判定在满足的避撞条件中最高级别的避撞情形对应的避撞条件成立；也可以不对避撞情形预先分级，而是判断当前距离是否达到多个避撞距离中的至少一个，并判定当前距离所达到的多个避撞距离中的最大的避撞距离对应的避撞条件成立。
在本发明的避撞方法的一种实施例中，该方法还包括，在避撞条件成立时，生成并向驾驶员发出预警信号，以提醒驾驶员采取避撞措施。
在本实施例中，在计算避撞距离时，可选用前述的步骤S103实施例中的对应于避撞预警的各个计算避撞距离的算式，并且计算时应考虑驾驶员的反应时间。
其中的预警信号可包括声音预警信号、语音预警信号、图文预警信号、指示灯预警信号、人机交互(HMI)预警信号中的一个或一些。
对应上述的多种或多级避撞距离情形，可生成多种或多级预警信号，并可根据行驶信息的急迫程度或预警信号级别生成不同的预警信号，如根据急迫程度，逐渐增大预警声音的音量、改变语音提示的内容、增大提示灯闪烁频率等。预警信号可以基于所确定的避撞方式的不同而不同，例如在声音信号、文字信号中添加避撞的具体建议。在向驾驶员发出预警信号时，可在不同种类的预警信号、不同级别的预警信号以及停止预警之间切换。
在本发明的避撞方法的一种实施例中，该方法还包括，在避撞条件成立时，生成并向本交通工具发出避撞指令，以控制交通工具根据确定的避撞方式采取避撞措施，避撞指令中可包括与避撞方式对应的避撞动力参数信息。
在本实施例中，在计算避撞距离时，可选用前述的步骤S103实施例中的对应于主动避撞的各个计算避撞距离的算式。
在该交通工具为车辆时，其中的交通工具依据避撞指令进行主动避撞，具体可以是，车辆根据避撞指令中包含的信息，通过控制刹车执行器和/或转向执行器，执行主动避撞。可选的，该主动避撞也可以是根据主动避撞命令，对驾驶员的避撞操作进行的辅助，调整避撞方式、避撞动力参数，以顺利进行避撞；上述的对驾驶员的避撞操作进行辅助，也可是通过人机交互(HMI)的方式来进行的。
另外在实际中，本发明的避撞方法可以进行多轮的避撞，每轮避撞按照前述的任意一种本发明避撞方法实施例的步骤来进行对驾驶员的预警或进行车辆主动避撞，以适应交通情景的变化，并特别适用于设置了多种或多级避撞距离的实施例。
请参阅图5，本发明较佳实施例的一种交通工具前方避撞系统200，应当理解，避撞系统启动的前提是本交通工具的速度大于前方障碍物的速度，以致于有碰撞风险的情况。该避撞系统主要包括：驾驶信息确定模块201、避撞方式确定模块202、避撞距离确定模块203、当前距离确定模块204以及避撞决策模块205。并且在利用本避撞系统200进行对驾驶员的预警时，本系统200还可包括预警模块；在利用本避撞系统200进行车辆主动避撞时，本系统200还可包括主动避撞模块。
其中的驾驶信息确定模块201，用于确定驾驶信息，包括确定当前速度。
该当前速度包括，本交通工具的当前速度并定义为第一速度、前方障碍物的当前速度并定义为第二速度、本交通工具与前方障碍物之间的当前相对速度。事实上，考虑到上述三种速度的关系，只需确定三者中的两个即可，例如可以仅确定第一速度和第二速度，相对速度可通过计算第二速度与第一速度之差来得到。
具体的确定驾驶信息的装置不做限制，例如，在交通工具为车辆时，该驾驶信息确定模块201可以通过读取CAN(Controller Area Network控制器局域网络)总线、LIN(LocalInterconnect Network局域互联网络)总线或FlexRay总线的数据来确定摄像头、毫米波雷达、激光雷达、前车雷达、超声波传感器、磁电式车速传感器、光电式车速传感器或霍尔式车速传感器等采集的驾驶信息。
在一种实施例中，该驾驶信息确定模块201还用于确定前方障碍物的加速度信息，如当前相对加速度或前方障碍物的当前纵向加速度，该加速度信息可以由传感器直接得到，也可以通过对确定的当前相对速度进行微分或进行差分来得到。
在一种实施例中，该驾驶信息确定模块201还用于确定前方障碍物的宽度，前方障碍物的宽度可由传感器得到，但一般情况下，也可以预设前方障碍物宽度的取值。
在一种示例中，驾驶信息还包括驾驶员在以往避撞行为中所采取的历史避撞方式以及避撞行为对应的速度。
其中的避撞方式确定模块202，用于确定本交通工具即将采取的避撞方式。该避撞方式包括单一的制动避撞、单一的转向避撞，或者制动避撞和转向避撞的结合。
需要说明，本实施例所说的避撞方式为“制动避撞和转向避撞的结合”，可以有两种理解。第一种理解是：将避撞方式确定为制动避撞和转向避撞的结合，即默认驾驶员或车辆在避撞时将同时采取制动和转向两种方式。第二中理解是：不特别指定避撞方式的情况，即不明确限定避撞方式，此时避撞方式可以根据两种避撞方式分别对应的避撞距离以及当前行驶参数来确定。
该避撞方式确定模块202可包括一种或多种子模块，以采用如下的不同方式来确定本交通工具的避撞方式。
该避撞方式确定模块202可以包括一个子模块，用于由驾驶员的人为选择来做出选择，如驾驶员通过按钮、屏幕界面、人机交互等方式输入避撞方式的选择。
该避撞方式确定模块202也可以包括一个子模块，用于预先存储不同的设定速度/相对速度区间，每个设定速度/相对速度区间对应一种避撞方式，判断当前速度/相对速度所落入的设定速度/相对速度区间，得到当前速度/相对速度对应的避撞方式；具体的速度/相对速度区间及对应的避撞方式不做限制，例如可以为高速时选择转向、低速时选择制动，或可以为相对速度大时选择转向、相对速度小时选择制动。
该避撞方式确定模块202还可以包括：
历史避撞信息第一获取子模块，用于获取驾驶员以往避撞行为数据，包括所采取的历史避撞方式，以及以往避撞行为对应的本交通工具的速度，可以是针对于该驾驶员的个人数据，也可以是多个驾驶员的统计数据，可采用多种具体的获取方式，例如可以从本地存储器获取，也可预先采集到云端，再从云端获取；
历史避撞信息第二获取子模块，用于获取驾驶员在以往避撞行为中与第一速度相同速度下的历史避撞方式；
避撞方式预估子模块，用于根据获取的历史避撞方式，预估驾驶员在第一速度下将要采取的预估避撞方式，例如预估为，在与当前速度/相对速度相同的速度/相对速度的对应数据中，驾驶员采取的历史避撞方式中比例最大或采用次数最多的避撞方式；
避撞方式第一确定子模块，用于将该预估避撞方式确定为的本交通工具的避撞方式。
该避撞方式确定模块202还可以包括一个子模块，用于多种判断方式同时使用，例如根据避撞的紧急情况，先由驾驶员进行选择，但当避撞的急迫程度达到必须采取避撞措施时，交通工具对采用何种避撞方式做出主动选择。
在一种实施方式中，交通工具前方避撞系统200还包括临界速度存储模块(图中未画出)，用于预先存储临界速度，该临界速度为单一制动避撞的避撞距离与单一转向避撞的避撞距离相等时的，本交通工具的速度或本交通工具与前方障碍物之间的相对速度。并且，该避撞方式确定模块202包括避撞方式第二确定子模块，用于获取该临界速度，并进行判断：如果所确定的当前相对速度小于该临界速度，则确定本交通工具即将采取的避撞方式为制动避撞，如果所确定的当前相对速度大于或等于该临界速度，则确定本交通工具即将采取的避撞方式为转向避撞。需要注意的是，事实上这个实施方式是采用的是制动避撞和转向避撞相结合的避撞方式。
其中的避撞距离确定模块203，用于根据第一速度、第二速度以及确定的避撞方式，通过设定的运算公式，计算得到，对应于确定的避撞方式的避撞距离。
单一的制动避撞、单一的转向避撞，以及制动和转向的结合这三种避撞方式，每种都有各自的避撞逻辑以及避撞距离计算方法。因此该避撞距离确定模块203可包括对应于不同避撞方式的不同的避撞距离确定子模块：
(1)对应于单一制动避撞的避撞距离确定子模块。
该子模块用于确定与单一制动避撞方式对应的避撞距离。
具体的，该对应于单一制动避撞的避撞距离确定子模块，可用于执行如前述的本发明避撞方法实施例中的步骤S103中的关于确定避撞距离的实施例一、实施例二或实施例三所示的具体步骤，以计算出第一避撞距离d1，并将单一制动避撞的避撞距离确定为不小于该第一避撞距离d1的值。
(2)对应于单一转向避撞的避撞距离确定子模块。
该子模块用于确定与单一转向避撞方式对应的避撞距离。
具体的，该对应于单一转向避撞的避撞距离确定子模块，可用于执行如前述的本发明避撞方法实施例中的步骤S103中的关于确定避撞距离的实施例四、实施例五、实施例六或实施例七所示的具体步骤，以计算出第二避撞距离d2，并将单一转向避撞的避撞距离确定为不小于该第二避撞距离d2的值。
(3)对应于综合制动转向的避撞距离确定子模块。
该子模块用于，将综合制动避撞和转向避撞的避撞距离确定为不小于第三避撞距离d3的值，当本交通工具与前方障碍物之间的距离达到或小于综合制动避撞和转向避撞的避撞距离时，触发报警来提醒驾驶员避撞或执行主动避撞。根据不同的避撞目的或根据不同的交通情形下，该子模块可具体用于采取不同的多种策略来确定该第三避撞距离d3，或该子模块可包括多种单元，用于采取不同策略来确定避撞距离。
具体的，在一种示例中，该综合制动转向的避撞距离确定子模块具体用于，将第三避撞距离d3确定为，前述的仅考虑单一制动避撞得到的第一避撞距离d1与仅考虑单一转向避撞得到的第二避撞距离d2两者中的较小者，以达到减少冗余预警、冗余主动避撞的效果。一般的，在任何情形下均可以采用该种方式来确定避撞距离。
在另一种示例中，该综合制动转向的避撞距离确定子模块具体用于，将第三避撞距离d3确定为，第一避撞距离d1与第二避撞距离d2两者中的较大者，以达到提高交通工具行驶安全性的效果。例如，可在本交通工具当前速度较高(本交通工具与障碍物之间的相对速度不一定很大)的情况下，或是在本交通工具行驶在高速路上时，采用该种方式。
而且，也可将多种第三避撞距离d3的确定方法相结合。例如在一种示例中，可预设一个设定速度，该综合制动转向的避撞距离确定子模块具体用于：当本交通工具的当前速度小于或等于该设定速度时，将综合制动转向的避撞距离d3确定为前述的第一避撞距离d1与第二避撞距离d2两者中的较小者，以达到减少冗余避撞的效果；并当本交通工具的当前速度大于该设定速度时，将第三避撞距离d3确定为第一避撞距离d1与第二避撞距离d2两者中的较大者，以达到在高危情形下提高交通工具行驶安全性的效果。
需注意，可采用多种方式来预设该设定速度，例如，可将该设定速度设置得等于或超出本交通工具的极限速度，使得本交通工具的当前速度小于或等于该设定速度这个条件一直成立；又如，可将该设定速度设置为一个较高的速度，例如在交通工具为车辆时，可将该设定速度设置为高速路或高速车道的最低限速。
在一种实施方式中，交通工具前方避撞系统200还包括设定速度区间储存模块，用于预先存储第一避撞距离d1、第二避撞距离d2相等时的本交通工具速度或本交通工具与障碍物之间的相对速度，不妨将该相对速度命名为临界速度vcutoffpoint。该设定速度区间储存模块可以是一种非易失性的存储介质，例如闪存。
图4示意性地给出了预先计算出的一种临界速度vcutoffpoint的函数图表。在一种具体示例中，可预先计算使算式成立的相对速度，并将该相对速度的表格预存在该设定速度区间储存模块中。或在另一具体示例中，预先计算使算式
成立的相对速度，得到如图4所示的临界速度vcutoffpoint，并将该临界速度vcutoffpoint表格预 存在该设定速度区间储存模块中。
而前述的避撞方式确定模块202具体用于，判断当前的相对速度vrel是否小于预存的临界速度vcutoffpoint，如果是，则将本交通工具即将采取的避撞方式确定为制动避撞；如果当前的相对速度vrel大于或等于预存的临界速度vcutoffpoint，则将本交通工具即将采取的避撞方式确定为转向避撞。而该避撞距离确定模块203具体用于，在避撞方式确定模块202将本交通工具即将采取的避撞方式确定为制动避撞时，将第三避撞距离d3确定为第一避撞距离d1；而在避撞方式确定模块202将本交通工具即将采取的避撞方式确定为转向避撞时，将第三避撞距离d3确定为第二避撞距离d2。
从而，避撞方式确定模块202、避撞距离确定模块203在确定本交通工具的避撞方式及避撞距离d3时，对于所确定的当前相对速度，可以不通过计算而是通过直接查询设定速度区间储存模块中预存了临界速度的表格，并通过比较当前相对速度和临界速度的大小，来确定本交通工具即将采取的避撞方式，从而有效的简化确定避撞条件的过程。
可选的，避撞距离确定模块203还用于设置多种的避撞距离。
例如，可以基于不同的避撞目的，通过预设多个不同的本交通工具制动减速度，或预设多个不同的本交通工具转向加速度，设置多种避撞距离，如安全避撞距离、舒适避撞距离。在一种示例中，这也就是设置对应于不同的制动减速度、不同的转向加速度的多种避撞距离d3。具体的，避撞距离确定模块203用于预设多个不同的本交通工具制动减速度ax,sv，如舒适避撞纵向减速度、极限避撞纵向减速度，代入第一避撞距离d1计算公式，得到多个对应于制动方式的避撞距离；类似的，避撞距离确定模块203用于可根据预设的多个不同的本交通工具转向加速度ay,sv，得到多个对应于转向方式的避撞距离。
再如，考虑到驾驶的舒适性还与本交通工具的速度有关，避撞距离确定模块203还可用于设置对应于不同的速度的多种避撞距离，对预设的高速情况下的按照前述实施例得到避撞距离后，可再乘以一个大于1的系数，以增大高速情况下的避撞距离，提高驾驶舒适性。
可选的，还可以设置多级的避撞距离。例如，避撞距离确定模块203还可用于基于当前距离与避撞距离的大小关系，如当前距离达到110％的避撞距离、达到90％的避撞距离，设置多级避撞距离，以区别避撞紧迫程度。
通过设置多种和多级避撞条件，可以有效的提高驾驶的安全性、舒适性以及驾驶体验。
其中的当前距离确定模块204，用于确定本交通工具与前方障碍物之间的当前距离d。
对确定当前距离d的方式不做限制，例如，在交通工具为车辆时，当前距离确定模块204可用于通过读取CAN(Controller Area Network控制器局域网络)总线、LIN(LocalInterconnect Network局域互联网络)或FlexRay总线中的数据的方式来确定。
其中的避撞决策模块205，用于判断当前距离是否达到由避撞距离确定模块203确定的避撞距离，若判断结果为是，则判定避撞条件成立。
对应于避撞距离确定模块203设置了多种或多级避撞距离的情形，避撞决策模块205还可用于预先存储对避撞情形的分级，并判定在满足的避撞条件中最高级别的避撞情形对应的避撞条件成立；或者避撞决策模块205可用于判断当前距离是否达到多个避撞距离中的至少一个，并判定当前距离所达到的多个避撞距离中的最大的避撞距离对应的避撞条件成立。
在本发明的交通工具前方避撞系统的一种实施例中，该系统还包括预警模块，用于在避撞条件成立时，生成并向驾驶员发出预警信号，以提醒驾驶员采取避撞措施。
在本实施例中，避撞距离确定模块203在计算避撞距离时，可选用前述的方法示例中步骤S103中的对应于避撞预警的各个计算避撞距离的算式，并且计算时应考虑驾驶员的反应时间。
其中的预警信号可包括声音预警信号、语音预警信号、图文预警信号、指示灯预警信号、人机交互(HMI)预警信号中的一个或一些。
对应上述的多种或多级避撞距离情形，该预警模块还用于，生成多种或多级预警信号，并用于，根据行驶信息的急迫程度或预警信号级别生成不同的预警信号，如根据急迫程度，逐渐增大预警声音的音量、改变语音提示的内容、增大提示灯闪烁频率等。预警信号可以基于所确定的避撞方式的不同而不同，例如在声音信号、文字信号中包括具体避撞建议的信息。另外，该预警模块在向驾驶员发出预警信号时，可在不同种类的预警信号、不同级别的预警信号以及停止预警之间切换。
在本发明的交通工具前方避撞系统的一种实施例中，该系统还包括主动避撞模块，用于在避撞条件成立时，生成并向本交通工具发出避撞指令，以控制交通工具根据确定的避撞方式采取避撞措施，避撞指令中可包括与避撞方式对应的避撞动力参数信息。
在本实施例中，避撞距离确定模块203在计算避撞距离时，可选用前述的步骤S103实施例中的对应于主动避撞的各个计算避撞距离的算式。
当该交通工具为车辆时，该主动避撞模块可具体用于，根据避撞指令中包含的信息，通过控制刹车执行器和/或转向执行器，执行主动避撞。可选的，该主动避撞模块也可以是用于，根据主动避撞命令，对驾驶员的避撞操作进行的辅助，调整避撞方式、避撞动力参数，以顺利进行避撞；上述的对驾驶员的避撞操作进行辅助，也可是通过人机交互(HMI)的方式来进行的。
另外，本发明的交通工具前方避撞系统还可用于进行多轮的避撞，每轮避撞按照前述的任意一种实施例来进行对驾驶员的预警或进行车辆主动避撞，以适应交通情景的变化，并特别适用于设置了多种或多级避撞距离的实施例。
进一步，本发明实施例还提出了一种控制器，其包括存储器与处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器执行时能够实现上述任一种交通工具前方避撞方法的步骤。应该理解到，存储器中存储的指令是与它在被处理器执行时能够实现的交通工具前方避撞方法的具体示例的步骤对应的。
进一步，本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述指令在由一计算机或处理器执行时实现上述任一种交通工具前方避撞方法的步骤。应该理解到，计算机可读存储介质中存储的指令是与它在被执行时能够实现的交通工具前方避撞方法的具体示例的步骤对应的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (50)

1.一种交通工具前方避撞方法，其中本交通工具的速度大于前方障碍物的速度，其特征在于，包括以下步骤：
确定本交通工具的当前速度并定义为第一速度，以及前方障碍物的当前速度并定义为第二速度；
确定本交通工具即将采取的避撞方式，所述避撞方式包括单一的制动避撞、单一的转向避撞，或者制动避撞和转向避撞的结合；
根据所述第一速度、所述第二速度以及确定的所述避撞方式，通过设定的运算公式计算得到对应于确定的所述避撞方式的避撞距离；
确定本交通工具与前方障碍物之间的当前距离；
判断所述当前距离是否达到所述避撞距离，若判断结果为是，则判定避撞条件成立。
2.根据权利要求1所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于：
还包括，预先存储不同的设定速度区间，每个所述设定速度区间对应一种避撞方式；
其中所述确定本交通工具即将采取的避撞方式为，判断所述第一速度所落入的所述设定速度区间，将得到的所述第一速度对应的避撞方式确定为本交通工具即将采取的避撞方式。
3.根据权利要求1所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，所述确定本交通工具即将采取的避撞方式包括：
获取驾驶员在以往避撞行为中所采取的历史避撞方式，以及所述以往避撞行为对应的本交通工具的速度；
获取驾驶员在以往避撞行为中与所述第一速度相同速度下的历史避撞方式；
根据获取的所述历史避撞方式，预估驾驶员在所述第一速度下将要采取的预估避撞方式；
将所述预估避撞方式确定为的本交通工具即将采取的避撞方式。
4.根据权利要求1所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于：
将对应于单一制动避撞和单一转向避撞的避撞距离分别定义为第一避撞距离、第二避撞距离；
其中所述的通过设定的运算公式计算得到对应于确定的所述避撞方式的避撞距离包括，当确定即将采取的所述避撞方式为制动避撞和转向避撞的结合时，在所述第一速度小于或等于设定速度时，将所述的对应于所述避撞方式的避撞距离确定为第一避撞距离与第二避撞距离中的较小者。
5.根据权利要求4所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于：其中所述的通过设定的运算公式计算得到对应于确定的所述避撞方式的避撞距离进一步包括，
当确定即将采取的所述避撞方式为制动避撞和转向避撞的结合时，在所述第一速度大于所述设定速度时，将对应的避撞距离确定为第一避撞距离与第二避撞距离中的较大者。
6.根据权利要求1所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于：
还包括，存储临界速度，所述临界速度为所述单一制动避撞和单一转向避撞的避撞距离相等时，本交通工具与前方障碍物之间的相对速度；
其中所述的确定本交通工具即将采取的避撞方式包括，
获取所述临界速度；
如果所确定的所述当前相对速度小于所述临界速度，则确定本交通工具即将采取的避撞方式为制动避撞，
如果所确定的所述当前相对速度大于或等于所述临界速度，则确定本交通工具即将采取的避撞方式为转向避撞。
7.根据权利要求1所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于：还包括，在避撞条件成立时，生成并向驾驶员发出预警信号，以提醒驾驶员采取避撞措施。
8.如权利要求7所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，在计算所述避撞距离时，考虑驾驶员的反应时间。
9.如权利要求7所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，在制动避撞的情况下，
当所述前方障碍物未处于预设工况时：
在计算所述避撞距离时计入，在驾驶员的反应时间内，本交通工具与前方障碍物之间的距离变化；
其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
10.如权利要求9所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，
还包括，确定本交通工具与障碍物之间的相对加速度；
其中所述避撞距离不小于通过计算公式一得到的值，所述计算公式一为：
其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，αrel是所述相对加速度，ax，sv是预设的本交通工具制动纵向减速度，Td是所述的驾驶员反应时间。
11.如权利要求9所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，进一步包括，
确定前方障碍物的纵向加速度；
判断关系式一是否成立，所述关系式一为：
其中，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，ax，sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度，αx，pov是所述的前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，
若判断结果为是，则判定所述前方障碍物未处于所述的预设工况。
12.如权利要求7所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，
还包括，确定前方障碍物纵向加速度；
在制动避撞的情况下，
当所述前方障碍物处于预设工况时：
在计算所述避撞距离时计入，由所述第二速度和所述前方障碍物纵向加速度得到的前方障碍物的预估位移；
其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
13.如权利要求12所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，
其中所述避撞距离不小于通过计算公式二得到的值，所述计算公式二为：
其中，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，ax，sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度，ax，pov是所述前方障碍物纵向加速度，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，Td是所述的驾驶员反应时间。
14.如权利要求12所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，进一步包括，
判断关系式二是否成立，所述关系式二为：
其中，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，ax，sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度，ax，pov是所述的前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，
若判断结果为是，则判定所述前方障碍物处于所述的预设工况。
15.如权利要求7所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，在转向避撞的情况下，
当所述前方障碍物未处于预设工况时：
在计算所述避撞距离时计入，在驾驶员的反应时间内，本交通工具与前方障碍物之间的距离变化；
其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
16.如权利要求15所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，
还包括，确定本交通工具与障碍物之间的相对加速度，确定前方障碍物的宽度；
其中所述避撞距离不小于通过计算公式三得到的值，所述计算公式三为：
其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，arel是所述相对加速度，ay，sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是所述前方障碍物的宽度。
17.如权利要求15所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，进一步包括，
确定前方障碍物纵向加速度，确定前方障碍物的宽度；
判断关系式三是否成立，所述关系式三为：
其中，ay，sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是前方障碍物的宽度，vpov是所述第二速度，ax，pov是所述前方障碍物纵向加速度，
若判断结果为是，则判定所述前方障碍物未处于所述的预设工况。
18.如权利要求7所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，
还包括，确定前方障碍物纵向加速度；
在转向避撞的情况下，
当所述前方障碍物处于预设工况时：
在计算所述避撞距离时计入，由所述第二速度和所述前方障碍物纵向加速度得到的前方障碍物的预估位移；
其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
19.如权利要求18所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，
还包括，确定前方障碍物的宽度；
其中所述避撞距离不小于通过计算公式四得到的值，所述计算公式四为：
其中，vsv是所述第一速度，ay，sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，vpov是所述第二速度，ax，pov是所述前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是所述前方障碍物的宽度。
20.如权利要求18所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，进一步包括，
确定前方障碍物的宽度；
判断关系式四是否成立，所述关系式四为：
其中，ay，sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，vpov是所述第二速度，ax，pov是所述前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是所述的前方障碍物的宽度，
若判断结果为是，则判定所述前方障碍物处于所述的预设工况。
21.根据权利要求1所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于：还包括，在避撞条件成立时，生成并向本交通工具发出避撞指令，以控制所述交通工具根据确定的避撞方式采取避撞措施。
22.根据权利要求21所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，
在制动避撞的情况下，所述避撞距离不小于通过计算公式五得到的值，所述计算公式五为：
其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，ax，sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度。
23.根据权利要求21所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，
在转向避撞的情况下，在计算所述避撞距离时计入：在所述本交通工具通过转向动作而实现与前方障碍物沿行驶方向错开的时间内，所述前方障碍物的预估位移。
24.根据权利要求23所述的交通工具前方避撞方法，其特征在于，
还包括，确定前方障碍物的宽度；
其中所述避撞距离不小于通过计算公式六得到的值，所述计算公式六为：
其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，W是所述前方障碍物的宽度，ay，sv是预设的本交通工具转向的横向加速度。
25.一种交通工具前方避撞系统，其特征在于包括：
驾驶信息确定模块，用于确定第一速度和第二速度，所述第一速度为本交通工具的当前速度，所述第二速度为前方障碍物的当前速度；
避撞方式确定模块，用于确定本交通工具即将采取的避撞方式，所述避撞方式包括单一的制动避撞、单一的转向避撞，或者制动避撞和转向避撞的结合；
避撞距离确定模块，用于根据所述第一速度、所述第二速度以及确定的所述避撞方式，通过设定的运算公式计算得到对应于确定的所述避撞方式的避撞距离；
当前距离确定模块，用于确定本交通工具与前方障碍物之间的当前距离；
避撞决策模块，用于判断所述当前距离是否达到所述避撞距离，若判断结果为是，则判定避撞条件成立。
26.根据权利要求25所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于：
还包括，设定速度区间储存模块，用于预先存储不同的设定速度区间，每个所述设定速度区间对应一种避撞方式；
其中所述避撞方式确定模块，用于判断所述第一速度所落入的所述设定速度区间，将得到的所述第一速度对应的避撞方式确定为本交通工具即将采取的避撞方式。
27.根据权利要求25所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，其中所述避撞方式确定模块包括：
历史避撞信息第一获取子模块，用于获取驾驶员在以往避撞行为中所采取的历史避撞方式，以及所述以往避撞行为对应的本交通工具的速度；
历史避撞信息第二获取子模块，用于获取驾驶员在以往避撞行为中与所述第一速度相同速度下的历史避撞方式；
避撞方式预估子模块，用于根据获取的所述历史避撞方式，预估驾驶员在所述第一速度下将要采取的预估避撞方式；
避撞方式第一确定子模块，用于将所述预估避撞方式确定为本交通工具即将采取的避撞方式。
28.根据权利要求25所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于：
其中所述避撞距离确定模块用于当确定即将采取的所述避撞方式为制动避撞和转向避撞的结合时，在所述第一速度小于或等于设定速度时，将所述的对应于所述避撞方式的避撞距离确定为第一避撞距离与第二避撞距离中的较小者；
其中所述第一避撞距离为对应于单一制动避撞的避撞距离，所述第二避撞距离为对应于单一转向避撞的避撞距离。
29.根据权利要求28所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于：
所述避撞距离确定模块还用于当确定即将采取的所述避撞方式为制动避撞和转向避撞的结合时，在所述第一速度大于所述设定速度时，将对应的避撞距离确定为第一避撞距离与第二避撞距离中的较大者。
30.根据权利要求25所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于：
还包括临界速度存储模块，用于存储临界速度，所述临界速度为所述单一制动避撞和单一转向避撞的避撞距离相等时，本交通工具与前方障碍物之间的相对速度；
其中所述避撞方式确定模块包括避撞方式第二确定子模块，用于获取所述临界速度，如果所确定的所述当前相对速度小于所述临界速度，则确定本交通工具即将采取的避撞方式为制动避撞，如果所确定的所述当前相对速度大于或等于所述临界速度，则确定本交通工具即将采取的避撞方式为转向避撞。
31.根据权利要求25所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，还包括预警模块，用于在避撞条件成立时，生成并向驾驶员发出预警信号，以提醒驾驶员采取避撞措施。
32.根据权利要求31所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，其中所述避撞距离确定模块具体用于在计算所述避撞距离时，考虑驾驶员的反应时间。
33.根据权利要求31所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，其中所述避撞距离确定模块包括避撞距离第三确定子模块，用于在制动避撞的情况下，当所述前方障碍物未处于预设工况时，在计算所述避撞距离时计入，在驾驶员的反应时间内，本交通工具与前方障碍物之间的距离变化；其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
34.根据权利要求33所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，
其中所述驾驶信息确定模块还包括相对加速度确定子模块，用于确定本交通工具与障碍物之间的相对加速度；
所述避撞距离第三确定子模块所确定的避撞距离，不小于通过计算公式一得到的值，所述计算公式一为：
其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，arel是所述相对加速度，ax，sv是预设的本交通工具制动纵向减速度，Td是所述的驾驶员反应时间。
35.根据权利要求33所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，
其中所述驾驶信息确定模块还包括障碍物加速度确定子模块，用于确定前方障碍物的纵向加速度；
其中所述避撞距离确定模块还包括第一工况判定子模块，用于判断关系式一是否成立，所述关系式一为：
其中，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，ax，sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度，ax，pov是所述的前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，
若判断结果为是，则判定所述前方障碍物未处于所述的预设工况。
36.根据权利要求31所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，
其中所述驾驶信息确定模块还包括障碍物加速度确定子模块，用于确定前方障碍物纵向加速度；
其中所述避撞距离确定模块包括避撞距离第四确定子模块，用于在制动避撞的情况下，当所述前方障碍物处于预设工况时，在计算所述避撞距离时计入，由所述第二速度和所述前方障碍物纵向加速度得到的前方障碍物的预估位移；其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
37.根据权利要求36所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，
其中所述避撞距离第四确定子模块所确定的避撞距离，不小于通过计算公式二得到的值，所述计算公式二为：
其中，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，ax，sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度，ax，pov是所述前方障碍物纵向加速度，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，Td是所述的驾驶员反应时间。
38.根据权利要求36所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，
其中所述避撞距离确定模块还包括第二工况判定子模块，用于判断关系式二是否成立，所述关系式二为：
其中，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，αx，sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度，ax，pov是所述的前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，
若判断结果为是，则判定所述前方障碍物处于所述的预设工况。
39.根据权利要求31所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，其中所述避撞距离确定模块包括避撞距离第五确定子模块，用于在转向避撞的情况下，当所述前方障碍物未处于预设工况时，在计算所述避撞距离时计入，在驾驶员的反应时间内，本交通工具与前方障碍物之间的距离变化；其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
40.根据权利要求39所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，
其中所述驾驶信息确定模块还包括：
相对加速度确定子模块，用于确定本交通工具与障碍物之间的相对加速度；
障碍物宽度确定子模块，用于确定前方障碍物的宽度；
所述避撞距离第五确定子模块所确定的避撞距离，不小于通过计算公式三得到的值，所述计算公式三为：
其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，αrel是所述相对加速度，ay，sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是所述前方障碍物的宽度。
41.根据权利要求39所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，
其中所述驾驶信息确定模块还包括障碍物加速度确定子模块，用于确定前方障碍物纵向加速度；障碍物宽度确定子模块，用于确定前方障碍物的宽度：
所述避撞距离确定模块还包括第三工况判定子模块，用于判断关系式三是否成立，所述关系式三为：
其中，αy，sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是前方障碍物的宽度，vpov是所述第二速度，αx，pov是所述前方障碍物纵向加速度，
若判断结果为是，则判定所述前方障碍物未处于所述的预设工况。
42.根据权利要求31所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，
其中所述驾驶信息确定模块还包括障碍物加速度确定子模块，用于确定前方障碍物纵向加速度；
其中所述避撞距离确定模块包括避撞距离第六确定子模块，用于在转向避撞的情况下，当所述前方障碍物处于预设工况时，在计算所述避撞距离时计入，由所述第二速度和所述前方障碍物纵向加速度得到的前方障碍物的预估位移；其中所述预设工况为所述前方障碍物处于减速状态且先于本交通工具停止。
43.根据权利要求42所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，
其中所述驾驶信息确定模块还包括障碍物宽度确定子模块，用于确定前方障碍物的宽度；
其中所述避撞距离第六确定子模块所确定的避撞距离，不小于通过计算公式四得到的值，所述计算公式四为：
其中，vsv是所述第一速度，ay，sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，vpov是所述第二速度，αx，pov是所述前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是所述前方障碍物的宽度。
44.根据权利要求42所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，
其中所述驾驶信息确定模块还包括障碍物宽度确定子模块，用于确定前方障碍物的宽度；
其中所述避撞距离确定模块还包括第四工况判定子模块，用于判断关系式四是否成立，所述关系式四为：
其中，ay，sv是预设的本交通工具转向的横向加速度，vpov是所述第二速度，ax，pov是所述前方障碍物纵向加速度，Td是所述的驾驶员反应时间，W是所述的前方障碍物的宽度，
若判断结果为是，则判定所述前方障碍物处于所述的预设工况。
45.根据权利要求25所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，还包括主动避撞模块，用于在避撞条件成立时，生成并向本交通工具发出避撞指令，以控制所述交通工具根据确定的避撞方式采取避撞措施。
46.根据权利要求45所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，
其中所述避撞距离确定模块包括避撞距离第七确定子模块，用于在制动避撞的情况下，将所述避撞距离确定为，不小于通过计算公式五得到的值，所述计算公式五为：
其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，ax，sv是预设的本交通工具制动的纵向减速度。
47.根据权利要求45所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，其中所述避撞距离确定模块包括避撞距离第八确定子模块，用于在转向避撞的情况下，在计算所述避撞距离时计入：在所述本交通工具通过转向动作而实现与前方障碍物沿行驶方向错开的时间内，所述前方障碍物的位移。
48.根据权利要求47所述的交通工具前方避撞系统，其特征在于，
其中所述驾驶信息确定模块，还包括障碍物宽度确定子模块，用于确定前方障碍物的宽度；
其中所述避撞距离第八确定子模块所确定的避撞距离，不小于通过计算公式六得到的值，所述计算公式六为：
其中，vrel是本交通工具与前方障碍物的相对速度，vsv是所述第一速度，vpov是所述第二速度，W是所述前方障碍物的宽度，ay，sv是预设的本交通工具转向的横向加速度。
49.一种控制器，其包括存储器与处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器执行时能够实现权利要求1至24中任一项权利要求所述的方法的步骤。
50.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述指令在由一计算机或处理器执行时实现如权利要求1至24中任一权利要求所述的方法的步骤。
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