CN109849924B

CN109849924B - 弯道速度预警方法、系统及计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN109849924B
Application number: CN201910061704.2A
Authority: CN
Inventors: 陈洪; 欧梦笔; 张鹏; 刘洋; 邵国君; 谢伯林
Original assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Current assignee: Chongqing Changan Automobile Software Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2020-12-29
Anticipated expiration: 2039-01-23
Also published as: CN109849924A

Abstract

本发明公开了一种弯道速度预警方法、系统及计算机可读存储介质，包括以下步骤：根据前方路况信息判断车辆行驶路线前方预设距离内是否有弯道，并在判断出前方预设距离内有弯道时，根据前方路况信息和车辆实时车速计算出弯道的预警距离，并将弯道的预警距离与当前车辆位置离进弯点的距离进行比较，由此判断车辆是否进入预警范围；若车辆已进入预警范围，则根据前方弯道的半径查询到匹配的安全车速和舒适车速并与当前车速进行比较，并输出比较结果。本发明在保证准确判断出车辆是否进出弯道的同时，降低了策略复杂度，减少了资源浪费。

Description

弯道速度预警方法、系统及计算机可读存储介质

技术领域

本发明属于自动驾驶技术领域，具体涉及一种弯道速度预警方法、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

目前汽车在中国已经基本实现普及，随着汽车需求量的高速增长，人们对汽车智能化和行车安全方面的呼声越来越高。

其中，基于ADAS地图的车辆道路协同技术是目前道路行车安全和实现自动驾驶方面的重要支撑技术，也是实现智能交通的基础研究问题，为后续的高级驾驶辅助系统和自动驾驶提供基础。当前，主要发达国家和地区都在致力于高级驾驶辅助系统ADAS（AdvancedDriver Assistance Systems）的发展和研究，其中基于ADAS地图的车辆道路协同技术是ADAS研究的热点和前沿技术。目前，世界各国正在积极进行车辆道路协同系统方面的研究和实验，并将其作为改善道路交通安全和效率的重要手段。美国，日本和欧洲等主要发达国家在车辆道路协同领域开展了多方面的研究，其典型项目包括：美国的VIKIntelliDriveSMXICAS,CVHAS项目，日本的SmartWay、AHS项目，以及欧洲的CVIS、PreVENT等项目，这些项目虽然各有其侧重点，但都是以车辆道路协同技术为基础。

对于车辆行驶安全方面，弯道比较容易发生交通安全事故。生活中，在弯道处，经常会由于驾驶员预判不准，车速过高引起碰撞和侧翻事故，因此当前交通部门经常在弯道处设置车速限制，经过的车辆必须在车速限定范围内行驶才能保证安全。但是，目前大部分车速限制提醒仅为交通警示牌的提醒，驾驶员往往由于各种原因而比较容易忽视，有时，驾驶者在驾车时还经常因为留意在某个路段是否有车速限制，分散了驾驶注意力，反而影响行车安全，所以基于弯道工况的速度预警技术是道路行车安全研究的一个重要课题。

当前，大多数弯道速度预警策略实现复杂，一般需要增加摄像头等装置进行基于图像处理的策略比较多，这样往往会引入较大的通信开销，造成网络资源的不必要浪费，抑或是需要借助红外传感器，地感线圈等设备，不够经济，过量交通路牌的设立也是对资源的一种不必要浪费。而且这些弯道速度预警策略并不能高效的预判车辆前方是否有弯道以及车辆是否经过弯道而提前给出合理的限制速度。

因此，有必要开发一种新的弯道速度预警方法、系统及计算机可读存储介质。

发明内容

本发明的目的是提供一种弯道速度预警方法、系统及计算机可读存储介质，在保证准确判断出车辆是否进出弯道的同时，降低策略复杂度，减少资源浪费。

本发明所述的弯道速度预警方法，包括以下步骤：

获取车辆行驶路线和前方路况信息；

根据前方路况信息判断车辆行驶路线前方预设距离内是否有弯道，并在判断出前方预设距离内有弯道时，根据前方路况信息和车辆实时车速计算出弯道的预警距离，并将弯道的预警距离与当前车辆位置离进弯点的距离进行比较，由此判断车辆是否进入预警范围；

若车辆未进入预警范围，则不提醒；

若车辆已进入预警范围，则根据前方弯道的半径查询到匹配的安全车速和舒适车速并与当前车速进行比较，并输出比较结果进行预警提示；

若车辆已进入弯道，则根据当前弯道的半径查询到匹配的安全车速和舒适车速并与当前车速进行比较，并输出比较结果进行预警提示。

进一步，在车辆进入弯道后，实时查询下一个弯道的信息，如果车辆已经在弯道中且又进入了下一个弯道的预警范围，则以当前弯道和下一个弯道的半径最小值进行安全车速、舒适车速的计算和比对。

进一步，当车辆驶离弯道曲率最大的位置点后，即认为驶离弯道，停止输出比较结果。

进一步，弯道的预警距离的计算方法为：

S=(V*V-M*R)/N；

其中：V表示车辆实时车速；R为前方弯道的半径；M和N为常数，根据驾驶员习惯进行标定得出。

进一步，以语音和/或文字加图像的方式输出比较结果进行预警提示，具体为：

如果当前车速大于建议的安全车速，则语音提醒用户减速并显示红色提醒；

如果当前车速介于安全车速和舒适车速之间，则显示为蓝色；

如果当前车速低于舒适车速则显示为绿色。

进一步，通过ADAS地图识别前方路况信息，所述前方路况信息包括弯道曲率数据和道路类型。

进一步，根据前方路况信息判断当前道路类型并识别道路前方1.2km以内的所有弯道。

进一步，在判断车辆行驶路线前方预设距离内是否有弯道之前，执行以下步骤：

判断当前天气是否为极端天气，若是，则通过抬头显示模块直接显示黄色警示；若否，则判断车辆目前是否在导航中行驶，如果不在导航中，则关闭显示。

本发明所述的一种弯道速度预警系统，包括车载显示装置、扬声器和控制器，所述控制器分别与载显示装置和扬声器连接，所述控制器与车身稳定控制系统连接，获取车辆实时车速，其特征在于：所述控制器被编制以便执行如本发明所述的弯道速度预警方法的步骤。

本发明所述的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序，所述程序可被处理器执行，以实现如本发明所述的弯道速度预警方法的步骤。

本发明具有以下优点：简单实用，只需利用目前车载娱乐系统已有的地图数据，不增加任何成本，不增加整车数据额外开销，可避免交通实体警示牌的过量投入浪费。利用现有的整车数据进行融合，可针对单一弯道和连续弯道进行有效准确地计算和判断，达到在弯道前方提前预警提示的效果，很大程度上提升了用户驾驶乐趣和行车安全，方法通用性强，适用于各种类型的弯道。

附图说明

图1是本发明所要解决的问题的实例图；

图2是本发明系统架构示意图；

图3是抬头显示模块的硬件架构示意图；

图4是本发明关于弯道的预警距离的算法说明图；

图5是对于连续弯道半径处理方式说明图；

图6是根据弯道半径和道路类型查找对应安全车速和舒适车速的说明图；

图7是抬头显示颜色策略说明图；

图8是本发明算法策略方面的总体流程说明图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，所述的弯道速度预警方法，包括以下步骤：

获取车辆行驶路线和前方路况信息；本实施例中，通过ADAS地图识别前方路况信息，所述前方路况信息包括弯道曲率数据和道路类型。

根据前方路况信息判断车辆行驶路线前方预设距离（比如：车辆行驶路线前方1.2km内）内是否有弯道，若没有弯道，则反复查询，若有弯道，则根据前方路况信息（弯道半径）和车辆实时车速计算出弯道的预警距离，并将弯道的预警距离与当前车辆位置离进弯点的距离进行比较，由此判断车辆是否进入预警范围；

若车辆未进入预警范围，则不提醒；若车辆已进入预警范围，则根据前方弯道的半径查询到匹配的安全车速和舒适车速并与当前车速进行比较，并输出比较结果进行预警提示；若车辆已进入弯道，则根据当前弯道的半径查询到匹配的安全车速和舒适车速并与当前车速进行比较，并输出比较结果进行预警提示。

在车辆进入弯道后，实时查询下一个弯道的信息，如果车辆已经在弯道中且又进入了下一个弯道的预警范围，则以当前弯道和下一个弯道的半径最小值进行安全车速、舒适车速的计算和比对，更合理、准确地进行预警。

当车辆驶离弯道曲率最大的位置点后，即认为驶离弯道，系统自动关闭语音提示和抬头显示，进行下一个弯道的查询、计算。

如图8所示，本实施例中，弯道速度预警方法的具体步骤如下：

（1）首先判断是不是极端天气，如果是极端天气（极端天气包括冰雪路面和湿滑路面的工况），抬头显示模块直接显示为黄色警示，达到预警距离标志清0，连续弯道标志清0；

（2）如果不是极端天气再判断车辆目前是否在导航中行驶，如果不在导航中，直接关闭显示，不显示，达到预警距离标志清0，连续弯道标志清0；因为不在行驶导航路径中，地图数据预测不准确；

（3）在导航中，则继续判断当前行驶路段的道路类型和目前车辆是否在弯道中，如果车辆行驶在弯道中则又分为车辆前方有弯道和无弯道两种情况。车辆在弯道中且未进入下一个弯道的预警范围，则应用单一弯道的逻辑；根据图4，图6和图7所示的流程直接计算并输出结果。其中图4中弯道的预警距离的计算公式中的M和N是可调参数，根据用户驾驶习惯进行标定，经过路测发现M取值1.5，N取值2符合大部分驾驶员的习惯。图6中的弯道半径对应的安全车速和舒适车速表的数值通过在试验场进行定半径弯道的主观评价和客观测试确定。建议弯道半径每间隔10m标定相应的安全、舒适车速值，如果需要查询的半径值在标定的半径数据值之间，则以区间线性插值进行处理。高速路段的弯道半径定义在6m-1030m之间；非高速路段的弯道半径定义在6m-455m之间。如图6所示，当弯道半径在6m-455m之间时，根据普通路表查出安全车速、舒适车速；当弯道半径在455m-1030m之间时，根据高速路表查出车速。

（4）如果车辆行驶至弯道中且进入了下一个弯道的预警范围，该工况判定为连续弯道，根据图5所示的流程记录当前弯道半径，将当前弯道的半径和下一弯道的半径进行大小比较，如果当前弯道半径小于下一弯道半径则用当前弯道的半径作为输入进行计算，否则用下一个弯道的半径作为输入进行计算，然后显示结果。结果显示流程见图7，如果当前车速大于安全车速，则语音提醒用户减速并辅以抬头显示红色警告；如果当前车速介于安全车速和舒适车速之间则以蓝色显示；如果当前车速小于舒适车速则显示绿色。

（5）如果车辆不在弯道中且前方没有弯道时，则继续判断前方车辆是否有岔路口，若无则不显示，若有则用黄色显示警示路口减速，达到预警距离标志清0，连续弯道标志清0。

（6）如果车辆不在弯道中但前方有弯道，则反复判断车辆当前位置是否进入了前方弯道的预警范围，如果进入了，则按照图6所示的流程计算安全车速和舒适车速，然后根据图7所示流程进行计算，并通过抬头显示模块进行结果输出，抬头显示模块硬件框图参见图3，包括电源、ON/OFF开关、高度开关、InCall（长安In-Call智能行车系统）和HUD（车载抬头显示模块），电源、ON/OFF开关、高度开关、InCall分别与HUD连接。

（7）抬头显示模块通过接收CAN信号进行车速和颜色的显示，通过LVDS线传输的DVD图像显示地图图像。

以下举例对本实施例进行说明：

如图1所示，E、F、G表示三个弯道，a、c、e分别表示进弯点，b、d、f表示出弯点，M点表示车辆的实时位置。当车辆在平直路线上行驶时，通过ADAS地图数据识别到道路前方ab段有弯道，且半径处于系统所定义的弯道半径范围内，设M=1.5，N=2，根据车辆当前速度V和前方弯道E的半径R_E计算该弯道的预警距离S_E=(V*V-1.5*R_E)/2（本实施例中的“*”代表乘号）,并实时对预警距离和车辆位置离进弯点的距离进行大小比较判断，如果车辆进入预警范围，则记录车辆达到预警距离标志位，并通过对比当前实时车速V与R_E对应的安全车速和舒适车速后显示相应提示和报警。

当车辆行驶至ab段时，车辆处于弯道E中，控制器开始实时判断车辆前方是否有弯道以及是否经过了弯道E的最大曲率点处，如图1所示，当车辆还未驶出弯道E最小半径处，但是发现前方有弯道F，则开始计算弯道F的预警距离S_F并比较当前车辆位置距离弯道F的距离S_MF，发现S_MF大于S_F,即车辆没有进入前方弯道F的预警范围；一直到车辆行驶出弯道E，车辆都没进入弯道F的预警范围，则在车辆驶出弯道E的曲率最大值位置处后自动关闭所有提示。

车辆继续前进，当车辆行驶至bc段某处时，比较后发现车辆位置距离弯道F的距离小于弯道F的预警距离S_F，则系统自动显示并提示针对弯道F计算的结果。

车辆继续前行，当车辆到达c点处（进入弯道F后），发现前方又有弯道G，则在提示弯道F的计算结果的同时计算弯道G的预警距离S_G。车辆行驶在cd段（弯道F中）未达到弯道G的预警距离S_G时，所有计算继续应用弯道F的半径R_F计算；车辆继续前行，行驶在弯道F中且未经过曲率最大点（即还没有驶出弯道F时），但发现车辆位置已经进入弯道G的预警范围，此时比较弯道G和弯道F的半径R_G、R_F大小，如果弯道G的半径R_G大于弯道F的半径R_F，则继续应用当前弯道F的半径R_F，直到驶出弯道F再使用弯道G的半径R_G；但是本例中，弯道G的半径R_G小于弯道F的半径R_F，并且车辆当前已经达到了弯道G的预警距离S_G，此时则利用弯道G的半径R_G计算输出结果，由此达到在连续弯道提前警示用户减速到合理车速区间的目的，确保用户行车安全。

车辆驾离弯道G后，发现前方没有弯道，自动关闭所有提示；继续查找前方弯道信息进行下一次的重复计算。

本实施例在保证准确判断出车辆是否进出弯道的同时，降低策略复杂度，减少资源浪费，不需要进行很大通信开销的图像处理方式，并且该发明通过利用已有ADAS地图数据对连续弯道的处理策略有效提升了预测准确性和及时性。方法适合任何弯道，包括单一弯道和连续弯道，方法简单高效，通用性强。

如图2和图3所示，本发明所述的一种弯道速度预警系统，包括车载显示装置（HU和HUD，HU为车载娱乐系统主机，HUD为车载抬头显示模块）、扬声器和控制器，所述控制器分别与车载显示装置和扬声器连接，所述控制器与车身稳定控制系统（ESP）连接，获取车辆实时车速，所述控制器被编制以便执行如本发明所述的弯道速度预警方法的步骤。

本实施例中，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序，所述程序可被处理器执行，以实现如本发明所述的弯道速度预警方法的步骤。

Claims

1.一种弯道速度预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

判断当前天气是否为极端天气，若是，则通过抬头显示模块直接显示黄色警示；若否，则判断车辆目前是否在导航中行驶，如果不在导航中，则关闭显示；若是，则获取车辆行驶路线和前方路况信息；

根据前方路况信息判断车辆行驶路线前方预设距离内是否有弯道，并在判断出前方预设距离内有弯道时，根据前方路况信息和车辆实时车速计算出弯道的预警距离，并将预警距离与当前车辆位置离进弯点的距离进行比较，由此判断车辆是否进入预警范围；

若车辆未进入预警范围，则不提醒；

若车辆已进入弯道，则根据当前弯道的半径查询到匹配的安全车速和舒适车速并与当前车速进行比较，并输出比较结果进行预警提示;

在车辆进入弯道后，实时查询下一个弯道的信息，如果车辆已经在弯道中且又进入了下一个弯道的预警范围，则以当前弯道和下一个弯道的半径最小值进行安全车速、舒适车速的计算和比对;

当车辆驶离弯道曲率最大的位置点后，即认为驶离弯道，停止输出比较结果;

所述弯道的预警距离的计算方法为：

S=(V*V-M*R)/N；

其中：V表示车辆实时车速；R为前方弯道的半径；M和N代表可调参数。

2.根据权利要求1所述的弯道速度预警方法，其特征在于：以语音和/或文字加图像显示的方式输出比较结果进行预警提示，具体为：

如果当前车速低于舒适车速则显示为绿色。

3.根据权利要求1或2所述的弯道速度预警方法，其特征在于：通过ADAS地图识别前方路况信息，所述前方路况信息包括弯道曲率数据和道路类型。

4.根据权利要求3所述的弯道速度预警方法，其特征在于：根据前方路况信息判断当前道路类型并识别道路前方1.2km以内的所有弯道。

5.一种弯道速度预警系统，包括车载显示装置、扬声器和控制器，所述控制器分别与载显示装置和扬声器连接，所述控制器与车身稳定控制系统连接，获取车辆实时车速，其特征在于：所述控制器被编程以便执行如权利要求1～4中任一项所述的弯道速度预警方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有程序，所述程序可被处理器执行，以实现如权利要求1～4中任一项所述的弯道速度预警方法的步骤。