CN111640330A - 一种基于边缘计算的防碰撞方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种基于边缘计算的防碰撞方法及相关装置，用于降低车辆防碰撞技术中车辆需要上传的数据量。本申请实施例的方法包括：获取目标车辆的标识；获取周边图像信息；使用边缘计算网络处理所述周边图像得到处理结果；发送所述周边图像的处理结果到服务器，以使得服务器根据所述周边图像的处理结果分析所述目标车辆的存在的碰撞风险；接收所述服务器发送的风险预警信息。

Description

一种基于边缘计算的防碰撞方法及相关装置

技术领域

本申请实施例涉及道路检测领域，具体涉及一种基于边缘计算的防碰撞方法及相关装置。

背景技术

随着中国汽车保有量的提高，交通安全问题日益严峻。城市交通和高速路上的交通事故频发，给人们的生命财产安全造成了不可挽回的损失。

为了有效的避免交通事故的风险，减轻驾驶员的负担，出现了一些基于图像检测识别的车辆防碰撞技术，可以通过车辆拍摄上传图像到云服务器，在云服务器上进行车辆的驾驶风险分析和判断，避免出现车辆碰撞事故。

但是，这种方法需要车辆实时将拍摄到的图像上传到云服务器上，这些图像数据量大，上传到远程服务器需要的带宽大、延迟高，难以及时根据图像分析碰撞风险。

发明内容

针对上述问题，本申请第一方面提供了一种基于边缘计算的防碰撞方法，应用于车辆的车载设备，包括：

获取目标车辆的标识；

获取周边图像信息；

使用边缘计算网络处理所述周边图像得到处理结果；

发送所述周边图像的处理结果到服务器，以使得服务器根据所述周边图像的处理结果分析所述目标车辆的存在的碰撞风险；

接收所述服务器发送的风险预警信息。

基于本申请第一方面，本申请还提供了第一方面的第一种的实施方式，在所述接收所述服务器发送的风险预警信息之后，所述方法还包括：

通过图像和/或声音告知所述目标车辆的驾驶员所述风险预警信息。

基于本申请第一方面，或基于本申请第一方面的第一种实施方式，本申请还提供了第一方面的第二种的实施方式，所述方法还包括：

对服务器进行避险授权；

在所述接收所述服务器发送的风险预警信息之后，所述方法还包括：

根据所述风险预警信息控制车辆进行自主避险。

基于本申请第一方面，或基于本申请第一方面的第一种实施方式，或基于本申请第一方面的第二种实施方式，本申请还提供了第一方面的第三种的实施方式，所述获取周边图像信息包括：

获取所述目标车辆的周边环境图像和周边车辆图像；

所述使用边缘计算网络处理所述周边图像得到处理结果，包括：

使用边缘计算网络对所述周边环境图像和周边车辆图像进行三维建模，得到周边环境信息和周边车辆信息。

本申请第二方面提供了一种基于边缘计算的防碰撞方法，应用于服务器，包括：所述获取周边图像信息包括：

接收目标车辆的车载设备所发送的边缘计算网络对周边图像的处理结果；

根据所述处理结果，分析所述目标车辆周边存在的碰撞风险；

根据所述碰撞风险，发送风险预警信息到所述目标车辆的车载设备。

基本申请第二方面，本申请第二方面第一种实施方式中，所述接收目标车辆的车载设备所发送的边缘计算网络对周边图像的处理结果，包括：

接收所述目标车辆的车载设备所发送的边缘计算网络得到的目标车辆的周边环境信息和周边车辆信息。

基本申请第二方面，或基于本申请第二方面的第一种实施方式，在本申请第二方面的第二种实施方式中，所述方法还包括：

接受所述目标车辆的避险授权；

所述风险预警信息用于指示所述车载设备控制所述目标车辆进行自主避险。

本申请第三方面提供一种车载设备，包括：

第一获取单元，用于获取目标车辆的标识；

第二获取单元，用于获取周边图像信息；

处理单元，用于使用边缘计算网络处理所述周边图像得到处理结果；

发送单元，用于发送所述周边图像的处理结果到服务器，以使得服务器根据所述周边图像的处理结果分析所述目标车辆的存在的碰撞风险；

接收单元，用于接收所述服务器发送的风险预警信息。

本申请第四方面提供一种服务器，包括：

接收单元，用于接收目标车辆的车载设备发送的边缘计算网络对周边图像的处理结果；

分析单元，用于根据所述处理结果，分析所述目标车辆周边存在的碰撞风险；

发送单元，用于根据所述碰撞风险，发送风险预警信息到所述目标车辆的车载设备。

本申请第五方面提供一种基于边缘计算的防碰撞装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的基于边缘计算的防碰撞方法。

本申请第六方面提供一种云服务器，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如第二方面所述的基于边缘计算的防碰撞方法。

本申请第七方面提供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计算机程序，所述计算机程序被配置处理器执行时使所述处理器实现第一方面或第二方面中任一项的方法。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请通过边缘计算网络完成了图像分析任务，而不需要车辆上传图像数据到远程服务器，减少了车辆需要向服务器发送的数据量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例基于边缘计算的防碰撞方法的一个示意图；

图2为本申请实施例基于边缘计算的防碰撞方法的一个示意图；

图3为本申请实施例基于边缘计算的防碰撞方法的一个示意图；

图4为本申请实施例中车载设备的一个结构示意图；

图5为本申请实施例中服务器的一个结构示意图；

图6为本申请实施例中车载设备的一个示意图；

图7为本申请实施例中服务器的一个示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种基于边缘计算的防碰撞方法及相关装置，用于预防交通中的车辆碰撞问题。

边缘计算指的是在网络边缘结点来处理、分析数据。边缘结点指的就是在数据产生源头和云中心之间任一具有计算资源和网络资源的结点。比如，手机就是人与云中心之间的边缘结点，网关是智能家居和云中心之间的边缘结点。在理想环境中，边缘计算指的就是在数据产生源附近分析、处理数据，没有数据的流转，进而减少网络流量和响应时间。在本申请实施例中，车载设备作为车辆(车辆数据产生源头)与云服务器之间边缘节点。

下面对本申请的一种基于边缘计算的防碰撞方法进行讲解。在本申请中，目标车辆意指车载设备所处的车辆，该车辆通过车载设备或其他车载设备连接在一个边缘计算网络中，该边缘计算网络可以包含多个车载设备或边缘计算单元。请参阅图1，该方法的一个实施例包括：

101、车载设备获取目标车辆的标识；

目标车辆的搭载的车载设备获取自身车辆的标识，该标识可以是任何能够区分车辆个体的标识，例如车牌、车辆识别码，MAC地址等标识，具体此处不作限定。

102、车载设备获取周边图像信息；

目标车辆搭载有图像采集设备，车载设备获取该图像采集设备所采集的周边图像以进行识别处理。

103、车载设备使用边缘计算网络处理所述周边图像得到处理结果；

车载设备使用目标车辆所加入的边缘计算网络对周边图像进行处理，得到周边图像信息的进一步的处理结果。

104、车载设备发送周边图像的处理结果到服务器；

周边图像经过边缘计算网络处理后，边缘计算网络从周边图像中提取关键数据发送到服务器，而不发送具体的周边图像。

105、服务器分析所述目标车辆周边存在的碰撞风险；

服务器根据目标车辆所发送的周边图像的处理结果，分析目标车辆与其他车辆或固定障碍物发生碰撞的风险。其中，服务器可以接收多台目标车辆所发送的处理结果，综合进行碰撞风险的分析，提高分析效率和准确度。

106、服务器发送风险预警信息到所述目标车辆的车载设备。

云服务根据步骤105中分析出的目标车辆的碰撞风险，做出对应的风险预警信息发送给目标车辆的车载设备，该风险预警信息可以帮助目标车辆避免碰撞事故的发生。例如，车辆可以将风险预警信息投屏在挡风玻璃或其他显示界面上，告知驾驶人员注意风险预警信息，或者通过语音提示驾驶员注意风险预警信息。

可以看出，在本实施例中，目标车辆搭载的车载设备将图像处理的任务放在了距离目标车辆更近的边缘计算网络中，使得目标车辆不必将目标周边的图像全部发送到服务器进行图像计算分析，而只需要发送图像分析得到的数据到服务器，减少了目标车辆与服务器之间所需要传输的数据量。

在图1所示实施例的基础上，本申请还提供了边缘计算网络对周边图像的具体处理方式的实施例，请参阅图2，该实施例包括：

201、车载设备获取目标车辆的标识；

目标车辆的搭载的车载设备获取自身车辆的标识，该标识可以是任何能够区分车辆个体的标识，例如车牌、车辆识别码，MAC地址等标识，具体此处不作限定。

202、车载设备获取周边图像；

目标车辆搭载有图像采集设备，车载设备获取该图像采集设备所采集的周边图像以进行识别处理，具体可以包括目标车辆的周边环境图像以及目标车辆附近的周边车辆图像。

203、车载设备使用边缘计算网络对周边环境图像和周边车辆图像进行三维建模得到周边环境信息和周边车辆信息；

车载设备使用目标车辆所加入的边缘计算网络的计算资源，对周边环境图像和周边车辆图像进行三维建模，通过该三维建模计算周边车辆的形式速度、方向，以及目标车辆自身在环境中的具体位置，作为周边图像的处理结果。

204、车载设备发送周边环境图像和周边车辆图像的处理结果到服务器；

周边图像经过边缘计算网络处理后，边缘计算网络从周边图像中提取关键数据发送到服务器，而不发送具体的周边图像。

205、服务器分析所述目标车辆周边存在的碰撞风险；

服务器根据目标车辆所发送的周边图像的处理结果，分析目标车辆与其他车辆或固定障碍物发生碰撞的风险。其中，服务器可以接收多台目标车辆所发送的处理结果，综合进行碰撞风险的分析，提高分析效率和准确度。例如，服务器可以分析目标车辆是否偏离车时，按照目标车辆的车速是否会与周边车辆或障碍物发生碰撞。或者分析目标车辆的周围的周边车辆是否偏离车道，按照周边车辆的车速是否会导致周边车辆与目标车辆存在碰撞风险。

206、服务器发送风险预警信息到所述目标车辆的车载设备。

服务器根据步骤205中分析出的目标车辆的碰撞风险，做出对应的风险预警信息发送给目标车辆的车载设备。例如，车辆可以将风险预警信息投屏在挡风玻璃或其他显示界面上，告知驾驶人员注意风险预警信息，或者通过语音提示驾驶员注意风险预警信息。如果服务器发现目标车辆偏离车道，按照现有速度行驶会与其他车辆发生碰撞，就发送风险预警信息指示目标车辆减速或调整行驶方向。服务器还可以针对更多不同的碰撞风险，调整第一避险指挥信息的具体内容，此处不作限定。

在前述方案的基础上，本申请还提供了另一实施例，对于支持自动控制的目标车辆，可以对服务器进行避险授权，以便车载设备控制目标车辆进行自主避险。请参见图3，该实施例包括：

301、车载设备对服务器进行避险授权；

车载设备向服务器发送授权信息，授权服务器在满足一定条件时，发送风险预警信息来指示目标车辆进行自主避险，避免目标车辆的驾驶者反映不及时而与周边车辆或障碍物发生碰撞。

302、车载设备获取目标车辆的标识；

目标车辆的搭载的车载设备获取自身车辆的标识，该标识可以是任何能够区分车辆个体的标识，例如车牌、车辆识别码，MAC地址等标识，具体此处不作限定。

303、车载设备获取周边图像信息；

目标车辆搭载有图像采集设备，车载设备获取该图像采集设备所采集的周边图像以进行识别处理。

304、车载设备使用边缘计算网络处理所述周边图像得到处理结果；

车载设备使用目标车辆所加入的边缘计算网络对周边图像进行处理，得到周边图像信息的进一步的处理结果。

305、车载设备发送周边图像的处理结果到服务器；

周边图像经过边缘计算网络处理后，边缘计算网络从周边图像中提取关键数据发送到服务器，而不发送具体的周边图像。

306、服务器分析所述目标车辆周边存在的碰撞风险；

服务器根据目标车辆所发送的周边图像的处理结果，分析目标车辆与其他车辆或固定障碍物发生碰撞的风险。其中，服务器可以接收多台目标车辆所发送的处理结果，综合进行碰撞风险的分析，提高分析效率和准确度。

307、服务器发送风险预警信息到所述目标车辆的车载设备。

云服务根据步骤306中分析出的目标车辆的碰撞风险，做出对应的风险预警信息发送给目标车辆的车载设备，该风险预警信息包括目标车辆对于碰撞风险的应对策略，车载设备可以根据风险预警信息包含的应对策略，接管目标车辆的控制权限，控制目标车辆进行刹车、变道等动作以躲避碰撞风险。

本申请还提供了一种边缘计算单元，该边缘计算单元连接在图1至图3所示实施例中的边缘计算网络中时，可以对所述边缘计算网络中的目标车辆的周边图像信息进行处理，以得到所述周边图像信息的处理结果。该边缘计算单元可以是搭载在车辆上，也可以是独立运行的计算机装置。具体地，该边缘计算单元搭载在车辆上时，还可以具备上述车载设备的部分或全部功能。

本申请还提供了图1至图3所示实施例中的车载设备结构。请参阅图4，该车载设备可以包括：

该车载设备搭载在目标车辆上时，可以实现图1至图3所示实施例中的方法。车载设备具体可以是汽车的主控电脑、行车电脑或车载电脑等具备一定处理和计算能力的设备，并且能够与服务器进行通信。具体地，请参阅图4，该车载设备可以包括：

第一获取单元401，用于获取目标车辆的标识；

第二获取单元402，用于获取周边图像信息；

处理单元403，用于使用边缘计算网络处理所述周边图像得到处理结果；

发送单元404，用于发送所述周边图像的处理结果到服务器，以使得服务器根据所述周边图像的处理结果分析所述目标车辆的存在的碰撞风险；

接收单元405，用于接收所述服务器发送的风险预警信息。

可选地，车载设备还包括告知单元406，用于通过图像和/或声音告知所述目标车辆的驾驶员所述风险预警信息。

可选地，车载设备还可以包括授权单元407和避险单元408，授权单元407用于对服务器进行避险授权；避险单元408用于在接收单元405收到服务器发送的风险预警信息之后，根据风险预警信息控制车辆进行自主避险。

本申请还提供了图1至图3所示实施例中的服务器结构，服务器可以与车辆进行通信，以实现图1至图3所示实施例中的方法。请参阅图5，该服务器包括：

接收单元501，用于接收目标车辆的车载设备发送的边缘计算网络对周边图像的处理结果；

分析单元502，用于根据所述处理结果，分析所述目标车辆周边存在的碰撞风险；

发送单元503，用于根据所述碰撞风险，发送风险预警信息到所述目标车辆的车载设备。

可选地，服务器还可以包括授权单元504，用于接受目标车辆的避险授权。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请还提供了一种车载设备，该车载设备具体可以是汽车的主控电脑、行车电脑或车载电脑等具备一定处理和计算能力的设备，当该车载设备搭载在车辆上时，可以实施图1至图3所示实施例中车载设备执行侧的基于边缘计算的防碰撞方法。

具体请参阅图6，该车载设备600可以包括一个或一个以上中央处理器(centralprocessing units，CPU)501和存储器605，该存储器605中存储有一个或一个以上的应用程序或数据。

其中，存储器605可以是易失性存储或持久存储。存储在存储器605的程序可以包括一个或一个以上模块，每个模块可以包括对车载设备600中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器601可以设置为与存储器605通信，在车载设备600上执行存储器605中的一系列指令操作。

车载设备600还可以包括一个或一个以上电源602，一个或一个以上有线或无线网络接口603，一个或一个以上输入输出接口604，和/或，一个或一个以上操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等。

该中央处理器601可以执行前述图1至图3所示实施例中车载设备所执行的操作，具体此处不再赘述。

本申请还提供了一种服务器，该服务器是多个上述车载设备组成的边缘计算网络的云中心，具体可以是后台数据库、云服务器或者超级计算机等；该服务器基于多个上述车载设备组成的边缘计算网络工作时，可以实施图1至图3所示实施例中的服务器侧的基于边缘计算的拥堵缓解方法。

具体请参阅图7，该服务器700可以包括一个或一个以上中央处理器(centralprocessing units，CPU)701和存储器705，该存储器705中存储有一个或一个以上的应用程序或数据。

其中，存储器705可以是易失性存储或持久存储。存储在存储器705的程序可以包括一个或一个以上模块，每个模块可以包括对服务器700中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器701可以设置为与存储器705通信，在服务器700上执行存储器705中的一系列指令操作。

服务器700还可以包括一个或一个以上电源702，一个或一个以上有线或无线网络接口703，一个或一个以上输入输出接口704，和/或，一个或一个以上操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等。

该中央处理器701可以执行前述图1至图3所示实施例中服务器所执行的操作，具体此处不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，read-onlymemory)、随机存取存储器(RAM，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种基于边缘计算的防碰撞方法，应用于车载设备，其特征在于，包括：

获取目标车辆的标识；

获取周边图像；

使用边缘计算网络处理所述周边图像得到处理结果；

发送所述周边图像的处理结果到服务器，以使得服务器根据所述周边图像的处理结果分析所述目标车辆的存在的碰撞风险；

接收所述服务器发送的风险预警信息。

2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的防碰撞方法，其特征在于，在所述接收所述服务器发送的风险预警信息之后，所述方法还包括：

通过图像和/或声音告知所述目标车辆的驾驶员所述风险预警信息。

3.根据权利要求1所述的基于边缘计算的防碰撞方法，其特征在于，所述方法还包括：

对服务器进行避险授权；

在所述接收所述服务器发送的风险预警信息之后，所述方法还包括：

根据所述风险预警信息控制车辆进行自主避险。

4.根据权利要求1所述的防碰撞方法，其特征在于，所述获取周边图像包括：

获取所述目标车辆的周边环境图像和周边车辆图像；

所述使用边缘计算网络处理所述周边图像得到处理结果，包括：

使用边缘计算网络对所述周边环境图像和周边车辆图像进行三维建模，得到周边环境信息和周边车辆信息。

5.一种基于边缘计算的防碰撞方法，应用于服务器，其特征在于，包括：

接收目标车辆的车载设备所发送的边缘计算网络对周边图像的处理结果；

根据所述处理结果，分析所述目标车辆周边存在的碰撞风险；

根据所述碰撞风险，发送风险预警信息到所述目标车辆的车载设备。

6.根据权利要求5所述的基于边缘计算的防碰撞方法，其特征在于，

所述接收目标车辆的车载设备所发送的边缘计算网络对周边图像的处理结果，包括：

接收所述目标车辆的车载设备所发送的边缘计算网络得到的目标车辆的周边环境信息和周边车辆信息。

7.根据权利要求5或6所述的基于边缘计算的防碰撞方法，其特征在于，所述方法还包括：

接受所述目标车辆的避险授权；

所述风险预警信息用于指示所述车载设备控制所述目标车辆进行自主避险。

8.一种基于车载设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中任一项所述的方法。

9.一种服务器，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求5至7中任一项所述的方法。

10.一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计算机程序，所述计算机程序被配置处理器执行时使所述处理器实现权利要求1至4或5至7中任一项所述的方法。

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