CN110550049B - 一种无人驾驶车辆的碰撞告警处理方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种无人驾驶车辆的碰撞告警处理方法和系统,所述碰撞告警处理方法包括:在无人驾驶车辆运行过程中,图像采集装置实时采集车辆周围环境图像采集数据,并实时传输给AVCU;AVCU缓存当前时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据;水平加速度传感器采集车辆加速度的瞬间变化量,当瞬间变化量大于设定阈值时,车身控制器生成碰撞事故告警信息并发送给AVCU;AVCU根据接收到的碰撞事故告警信息生成告警数据提取指令,读取接收到碰撞事故告警信息的时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据;根据读取到的碰撞事故告警信息的时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据和碰撞事故告警信息生成事故记录,发送给系统后台输出碰撞事故告警。
Description
技术领域
本发明涉及无人驾驶车辆安全技术领域,尤其涉及一种无人驾驶车辆的碰撞告警处理方法。
背景技术
随着科技的发展,无人驾驶车辆的应用越来越普及,因此,对于其可能发生事故的处理机制,也越来越值得关注。
无人驾驶车辆的防撞处理能力、避障处理能力都较强,主动安全事故极少。更多的是被动安全事故,而这类事故具有不可预测性,如果要通过后台人员实时监控,会极大的浪费工作人员精力。
在环境清扫这一应用领域内,目前有人驾驶的清扫车由于有驾驶员,车辆完全人为控制,现场环境完全掌握,所以事故报警、事故处理不存在任何问题。而无人驾驶清扫车运行于完全无人值守的环节,当发生碰撞事故时,碰撞事故的记录和上报存在必然问题,事故处理也会存在严重的滞后。
目前,业内已经在用的低速无人清扫车没有或没有完善的碰撞告警功能,也无法做到事故信息上报。依然需要后台人员实时打开远程监控去查看车辆状态。这大大增加了后台人员的工作负担,这种做法也没有实现无人驾驶所追求的真正效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种无人驾驶车辆的碰撞告警处理方法和系统,能够自动识别碰撞事故,记录现场信息,并及时上报现场记录到后台,使得后台的运营监控人员能够及时得到通知以便进行处理。
为此,第一方面,本发明实施例提供了一种无人驾驶车辆的碰撞告警处理方法,包括:
在无人驾驶车辆运行过程中,图像采集装置实时采集车辆周围环境图像采集数据,并实时传输给整车控制器AVCU;
所述AVCU缓存当前时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据;
水平加速度传感器采集车辆加速度的瞬间变化量,当所述瞬间变化量大于设定阈值时,车身控制器生成碰撞事故告警信息并发送给AVCU;
所述AVCU根据接收到的碰撞事故告警信息生成告警数据提取指令,读取接收到所述碰撞事故告警信息的时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据;
所述AVCU根据读取到的所述碰撞事故告警信息的时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据和碰撞事故告警信息,生成事故记录,通过通信模块发送给系统后台;
所述系统后台根据所述事故记录输出碰撞事故告警。
优选的,所述AVCU缓存当前时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据具体为:
所述AVCU以第一时段的时长为时间间隔,对每个时间间隔内的车辆周围环境图像采集数据生成一个缓存记录;
所述AVCU缓存距离当前时刻最近的第一数量个缓存记录。
进一步优选的,所述AVCU根据接收到的碰撞事故告警信息生成告警数据提取指令,读取接收到所述碰撞事故告警信息的时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据具体包括:
所述AVCU根据接收到的碰撞事故告警信息生成告警数据提取指令,读取接收到所述碰撞事故告警信息的时刻所在时间间隔的车辆周围环境图像采集数据;以及
读取接收到所述碰撞事故告警信息的时刻所在时间间隔之前的一个时间间隔的车辆周围环境图像采集数据。
优选的,所述水平加速度传感器采集车辆加速度的瞬间变化量,当所述瞬间变化量大于设定阈值时,车身控制器生成碰撞事故告警信息具体包括:
水平加速度传感器采集车辆在各个方向上的加速度的瞬间变化量;
将每个方向上的加速度的瞬间变化量与该方向上的设定阈值进行比较;
当任一方向上的加速度的瞬间变化量大于该方向上的设定阈值,车身控制器生成碰撞事故告警信息。
进一步优选的,在所述将每个方向上的加速度的瞬间变化量与该方向上的设定阈值进行比较之前,所述方法还包括:
确定一个方向上的所述设定阈值a,a=a0+|K×cos(θ)|;
其中,a0为与运动方向成90度方向的加速度阀值,通过标定获得;θ为所述一个方向与车辆运动方向的夹角;K为加速度阀值系数;K=P×v;v为当前车速,P为与车身质量相关的比例系数,通过标定获得。
优选的,在所述车身控制器生成碰撞事故告警信息并发送给AVCU之后,所述方法还包括:
所述AVCU生成车辆停运控制指令,发送给无人驾驶车辆的动力系统,使所述无人驾驶车辆停止运行。
进一步优选的,所述方法还包括:
所述AVCU生成车辆故障提示指令,发送给无人驾驶车辆的声光控制系统,使所述无人驾驶车辆通过车灯或蜂鸣器输出故障提示信号。
第二方面,本发明实施例提供了一种无人驾驶车辆的碰撞告警处理系统,包括用以执行上述第一方面所述方法的图像采集装置、整车控制器AVCU、车身控制器、水平加速度传感器和通信模块。
优选的,所述水平加速度传感器集成在所述车身控制器中。
本发明实施例提供的无人驾驶车辆的碰撞告警处理方法,能够自动识别碰撞事故,记录现场信息,并及时上报现场记录到后台,使得后台的运营监控人员能够及时得到通知以便进行处理。
附图说明
图1为本发明实施例提供的无人驾驶车辆的碰撞告警处理方法流程图;
图2为用于加速度瞬间变化量判定的设定阈值随加速度变化和车辆行驶方向夹角的关系曲线示意图;
图3为无人驾驶车辆的碰撞告警处理系统的示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明实施例提供了一种无人驾驶车辆的碰撞告警处理方法,可以用于无人驾驶车辆的事故识别、记录和处置,例如适用于无人驾驶清扫车辆,包括高速清扫车和低速清扫车。其碰撞警告处理的执行流程如图1所示,所述方法包括:
步骤110,在无人驾驶车辆运行过程中,图像采集装置实时采集车辆周围环境图像采集数据,并实时传输给整车控制器(AVCU);
具体的,无人驾驶车辆通过装在的图像采集装置实时记录车辆运行的环境信息,优选的,可以采用四个摄像头对车辆周围环境图像进行采集。四个摄像头分别用于对车辆的前后左右四个方位的图像进行采集。
步骤120,AVCU缓存当前时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据;
具体的,AVCU以设定的第一时段的时长为时间间隔,对每个时间间隔内的车辆周围环境图像采集数据生成一个缓存记录,AVCU缓存距离当前时刻最近的第一数量个缓存记录。每个缓存记录都有对应的时间戳。
在一个具体的例子中,AVCU以10分钟为数据存储间隔,即时记录和保存4个摄像头拍摄的环境图像采集数据的视频文件。并且,设定缓存量为24或48组数据,数据缓存按照先进先出原则,随时间逐一删除存储在记录中的最早的视频文件数据,并记录最新的视频文件数据。
步骤130,水平加速度传感器采集车辆加速度的瞬间变化量,当瞬间变化量大于设定阈值时,车身控制器生成碰撞事故告警信息并发送给AVCU;
具体的,本发明采用水平加速度传感器采集车辆加速度的突变,以此方式判断碰撞事故。水平加速度传感器可以具体设置在车身中部位置。
因为考虑到车辆运行过程中,不同方向上所受到的加速度是不同的,因此,对于每个方向都单独判定,具体方法包括:水平加速度传感器采集车辆在各个方向上的加速度的瞬间变化量;将每个方向上的加速度的瞬间变化量与该方向上的设定阈值进行比较;当任一方向上的加速度的瞬间变化量大于该方向上的设定阈值,车身控制器生成碰撞事故告警信息。
在这里首先要确定在每一个方向上的设定阈值a,a=a0+|K×cos(θ)|;
其中,a0为与运动方向成90度方向的加速度阀值,通过标定获得;θ为测定的加速度变化量的方向与车辆运动方向的夹角;K为加速度阀值系数;K=P×v;v为当前车速,P为与车身质量相关的比例系数,通过标定获得。a与θ的关系曲线可以如图2所示。
当水平加速度传感器上测得一个方向上的加速度的瞬间变化量大于该方向上的设定阈值a时,则判定发生了碰撞事故。
实际发生沿车辆运动方向直接碰撞时(对撞或追尾),所带来的冲击最大。侧面撞击相对加速度变化要随着碰撞角度与运动方向夹角的变化其感应到的冲击也相应减小。因此,采用上述公式拟合碰撞加速度曲线,比较符合实际碰撞时的冲击情况。
碰撞事故告警信息里可以具体包括加速度变化量的大小,或者也可以包括根据加速度变化量确定的碰撞方向和相应的碰撞级别的信息。
步骤140,AVCU根据接收到的碰撞事故告警信息生成告警数据提取指令,读取接收到碰撞事故告警信息的时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据;
具体的,AVCU根据接收到的碰撞事故告警信息生成告警数据提取指令,读取接收到碰撞事故告警信息的时刻所在时间间隔的车辆周围环境图像采集数据;以及
读取接收到碰撞事故告警信息的时刻所在时间间隔之前的一个时间间隔的车辆周围环境图像采集数据。
步骤150,AVCU根据读取到的碰撞事故告警信息的时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据和碰撞事故告警信息,生成事故记录,通过通信模块发送给系统后台;
具体的,AVCU通过CAN总线接收碰撞车辆周围环境图像采集数据和碰撞事故告警信息,并且将生成的事故记录通过4G/5G模块传送到系统后台。
步骤160,系统后台根据事故记录输出碰撞事故告警。
本发明通过在车身控制器上安装水平加速度传感器,根据车辆运行状态监测碰撞事故。车身控制器通过CAN总线与整车控制器AVCU相连。发生碰撞事故时,通过CAN总线传输碰撞事故告警信息。AVCU实时记录车辆运行环境视频信息。AVCU收到从CAN总线上传输过来的碰撞事故告警信息,将当前时间之前的车辆运行环境视频信息以及碰撞事故告警信息,通过4G模块传送到运营后台。
通过上述步骤140-步骤160,实现了向后台的报警和视频记录数据传输。除此之外,本发明还包括如下步骤170以及步骤180,能够实现车辆在现场的应急处置和故障提示输出,进一步提升了碰撞事故发生后现场的安全度。
步骤170,AVCU生成车辆停运控制指令,发送给无人驾驶车辆的动力系统,使无人驾驶车辆停止运行。
步骤180,AVCU生成车辆故障提示指令,发送给无人驾驶车辆的声光控制系统,使无人驾驶车辆通过车灯或蜂鸣器输出故障提示信号。
上述步骤170是可以和步骤140同步执行的。
通过上述步骤170和步骤180,能够实现在事故本地的车辆报警产生,降低发生事故时产生二次伤害的风险。
本发明实施例提供的无人驾驶车辆的碰撞告警处理方法,能够自动识别碰撞事故,记录现场信息,并及时上报现场记录到后台,使得后台的运营监控人员能够及时得到通知以便进行处理。
本发明实施例还相应的提供了实现上述方法的系统,具体结构如图3所示,包括:图像采集装置1、AVCU 2、车身控制器3、水平加速度传感器4和通信模块5。
其中,水平加速度传感器4集成在车身控制器3中,通信模块5也可以集成在AVCU 2中。图像采集装置1优选的采用设置在车辆前后左右四个方位上的摄像头,对车辆周围360度无死角进行环境视频图像采集。
该系统按照上述方法实施例所述方法执行,能够及时有效的处理无人驾驶车辆的不可预期的碰撞事故,即能在事故现场执行应急处置,又能及时上报,并为事故处理提供有效证据。该系统还能够辅助解决事故定责问题,降低事故纠纷发生率。
专业人员应该还可以进一步意识到,结合本文中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来实现,为了清楚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,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种无人驾驶车辆的碰撞告警处理方法,其特征在于,所述处理方法包括:
在无人驾驶车辆运行过程中,图像采集装置实时采集车辆周围环境图像采集数据,并实时传输给整车控制器AVCU;
所述AVCU缓存当前时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据;
水平加速度传感器采集车辆加速度的瞬间变化量,当所述瞬间变化量大于设定阈值时,车身控制器生成碰撞事故告警信息并发送给AVCU;
所述AVCU根据接收到的碰撞事故告警信息生成告警数据提取指令,读取接收到所述碰撞事故告警信息的时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据;
所述AVCU根据读取到的所述碰撞事故告警信息的时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据和碰撞事故告警信息,生成事故记录,通过通信模块发送给系统后台;
所述系统后台根据所述事故记录输出碰撞事故告警;
其中,所述水平加速度传感器采集车辆加速度的瞬间变化量,当所述瞬间变化量大于设定阈值时,车身控制器生成碰撞事故告警信息具体包括:
水平加速度传感器采集车辆在各个方向上的加速度的瞬间变化量;
将每个方向上的加速度的瞬间变化量与该方向上的设定阈值进行比较;
当任一方向上的加速度的瞬间变化量大于该方向上的设定阈值,车身控制器生成碰撞事故告警信息;
在所述将每个方向上的加速度的瞬间变化量与该方向上的设定阈值进行比较之前,所述方法还包括:
确定一个方向上的所述设定阈值a,a=a0+|K×cos(θ)|;
其中,a0为与运动方向成90度方向的加速度阀值,通过标定获得;θ为所述一个方向与车辆运动方向的夹角;K为加速度阀值系数;K=P×v;v 为当前车速,P为与车身质量相关的比例系数,通过标定获得。
2.根据权利要求1所述的碰撞告警处理方法,其特征在于,所述AVCU缓存当前时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据具体为:
所述AVCU以第一时段的时长为时间间隔,对每个时间间隔内的车辆周围环境图像采集数据生成一个缓存记录;
所述AVCU缓存距离当前时刻最近的第一数量个缓存记录。
3.根据权利要求2所述的碰撞告警处理方法,其特征在于,所述AVCU根据接收到的碰撞事故告警信息生成告警数据提取指令,读取接收到所述碰撞事故告警信息的时刻前第一时段的车辆周围环境图像采集数据具体包括:
所述AVCU根据接收到的碰撞事故告警信息生成告警数据提取指令,读取接收到所述碰撞事故告警信息的时刻所在时间间隔的车辆周围环境图像采集数据;以及
读取接收到所述碰撞事故告警信息的时刻所在时间间隔之前的一个时间间隔的车辆周围环境图像采集数据。
4.根据权利要求1所述的碰撞告警处理方法,其特征在于,在所述车身控制器生成碰撞事故告警信息并发送给AVCU之后,所述方法还包括:
所述AVCU生成车辆停运控制指令,发送给无人驾驶车辆的动力系统,使所述无人驾驶车辆停止运行。
5.根据权利要求4所述的碰撞告警处理方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述AVCU生成车辆故障提示指令,发送给无人驾驶车辆的声光控制系统,使所述无人驾驶车辆通过车灯或蜂鸣器输出故障提示信号。
6.一种无人驾驶车辆的碰撞告警处理系统,其特征在于,所述系统包括用以执行上述权利要求 1-5任一所述方法的图像采集装置、整车控制器AVCU、车身控制器、水平加速度传感器和通信模块。
7.根据权利要求6所述的碰撞告警处理系统,其特征在于,所述水平加速度传感器集成在所述车身控制器中。
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