CN111731314B - 一种车辆驾驶许用速度确定方法、车载设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种车辆驾驶许用速度确定方法、车载设备及存储介质。该方法包括：根据车辆的定位信息，获取与车辆匹配的至少一项外部环境信息，并根据各外部环境信息，确定车辆的外部许用车速；获取车辆的至少一项车辆状态信息，并根据车辆状态信息确定车辆的本车许用车速；根据外部许用车速和本车许用车速，确定车辆的驾驶许用速度。该方法可以根据车辆的定位信息、外部环境信息以及车辆状态信息，确定车辆的驾驶许用速度，可以向驾驶员提供驾驶许用速度，在保证安全驾驶的同时，避免了驾驶员不知道可以驾驶的速度而低速驾驶车辆，进而造成交通拥堵的情况。

Description

一种车辆驾驶许用速度确定方法、车载设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车辆驾驶许用速度确定方法、车载设备及存储介质。
背景技术
随着现代科技的发展，汽车进入人们的生活中，在带来了极大便利的同时，也带来了一些社会问题，比如，交通拥堵。这影响了社会的生产发展，降低了人们的幸福感。
现有技术中，仅存在为驾驶员提供道路限速信息的技术，比如通过车载导航发布道路限速信息，或者通过车载定位设备获取前方限速信息等。只能为驾驶员提供限速信息，而无法为驾驶员提供最佳驾驶速度，无法为解决交通拥堵等社会问题做贡献。
发明内容
本发明实施例提供了一种车辆驾驶许用速度确定方法、车载设备及存储介质，可以提供驾驶许用速度，为解决交通拥堵等社会问题做贡献。
第一方面，本发明实施例提供了一种车辆驾驶许用速度确定方法，该方法包括：
根据车辆的定位信息，获取与车辆匹配的至少一项外部环境信息，并根据各外部环境信息，确定车辆的外部许用车速；
获取车辆的至少一项车辆状态信息，并根据车辆状态信息确定车辆的本车许用车速；
根据外部许用车速和本车许用车速，确定所述车辆的驾驶许用速度。
第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆驾驶许用速度确定装置，该装置包括：
外部许用车速确定模块，用于根据车辆的定位信息，获取与车辆匹配的至少一项外部环境信息，并根据各外部环境信息，确定车辆的外部许用车速；
本车许用车速确定模块，用于获取车辆的至少一项车辆状态信息，并根据车辆状态信息确定车辆的本车许用车速；
驾驶许用速度确定模块，用于根据外部许用车速和本车许用车速，确定所述车辆的驾驶许用速度。
第三方面，本发明实施例还提供了一种车载设备，该设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任意实施例所述的一种车辆驾驶许用速度确定方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所述的一种车辆驾驶许用速度确定方法。
本发明实施例的技术方案，通过根据车辆的定位信息，获取与车辆匹配的至少一项外部环境信息，并根据各外部环境信息，确定车辆的外部许用车速；获取车辆的至少一项车辆状态信息，并根据车辆状态信息确定车辆的本车许用车速；根据外部许用车速和本车许用车速，确定车辆的驾驶许用速度，解决了现有技术无法为驾驶员提供最佳驾驶速度的问题，实现了为驾驶员提供最佳驾驶速度，在保证安全驾驶的同时，避免了驾驶员不知道可以驾驶的速度而低速驾驶车辆，进而造成交通拥堵的情况。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种车辆驾驶许用速度确定方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种车辆驾驶许用速度确定方法的流程图；
图3是本发明实施例三提供的一种车辆驾驶许用速度确定方法的流程图；
图4是本发明实施例三提供的一种车辆驾驶许用速度确定系统的电子电气原理图；
图5是本发明实施例三提供的一种车辆驾驶许用速度确定系统的系统自检流程图；
图6是本发明实施例三提供的一种车辆驾驶许用速度确定方法的流程图；
图7是本发明实施例四提供的一种车辆驾驶许用速度确定装置的结构示意图；
图8是本发明实施例五提供的一种车载设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种车辆驾驶许用速度确定方法的流程图，本实施例可适用于车辆行驶中实时确定最佳驾驶速度的情况，该方法可以由车辆驾驶许用速度确定装置来执行，该装置可以通过软件，和/或硬件的方式实现，装置可以集成在车载设备中，如图1所示，该方法具体包括：
步骤110、根据车辆的定位信息，获取与车辆匹配的至少一项外部环境信息，并根据各外部环境信息，确定车辆的外部许用车速。
其中，车辆的定位信息可以包括车辆的实时定位位置。定位信息可以是通过车辆安装的定位仪器获取的，如全球定位系统(Global Positioning System， GPS)。定位信息也可以是车辆安装的通讯感知仪器通过接收外部的位置信息获取的，例如，通过通讯感知仪器从导航软件中获取。
车辆的外部环境信息可以包括车辆的前进途中的交通信息、道路信息以及气象信息等。外部环境信息可以是通过车辆安装的通讯感知仪器进行获取。例如，可以通过通讯感知仪器实时接收与车辆行驶道路相关的交通状况。外部环境信息也可以是通过传感器类设备获取的。
示例性的，可以通过通讯感知仪器从导航软件中获取当前行驶路段的交通信息、道路信息以及气象信息等外部环境信息。也可以通过通讯感知仪器从车辆的数据库中获取外部环境信息。其中，车辆的数据库可以是基于物联网或者车联网等技术实现的车辆间互相通信产生的数据所构成的数据库，比如某一车辆前方车辆出现交通事故时，可以通过车联网技术进行通信，通知其他车辆。
根据各外部环境信息确定车辆的外部许用车速，可以是根据外部环境信息分别确定一个匹配的备选外部许用车速，从各备选外部许用车速中选取一备选外部选用车速，作为车辆的外部许用车速。或者，将一定比例的选取的备选外部选用车速，作为车辆的外部许用车速。
示例性的，可以根据外部环境信息中的交通信息中的交通标志确定限速要求，可以根据道路信息中的坡路信息确定最高速度，或者可以根据气象信息中的能见度确定安全驾驶速度等。可以根据限速要求从最高速度与安全驾驶速度中选取一个最小的驾驶速度作为车辆的外部许用车速。
步骤120、获取车辆的至少一项车辆状态信息，并根据车辆状态信息确定车辆的本车许用车速。
其中，车辆状态信息可以是车辆当前的驾驶状态信息，例如，车辆的加速度、方向盘转角、横摆角速度、车轮轮速、或者路面附着系数等。车辆状态信息可以是通过车载感知仪器获取的，例如，通过车载的传感器获取。
本车许用车速可以是根据车辆状态信息综合评定的当前的车辆状态信息适合的最佳车速。例如，方向盘转角大、横摆角速度大或者路面附着系数小时，不适宜较高的车速。
步骤130、根据外部许用车速和本车许用车速，确定车辆的驾驶许用速度。
其中，可以确定外部许用车速和本车许用车速中的最小值为车辆的驾驶许用速度；或者，也可以确定外部许用车速和本车许用车速中的最小值与预设比例的乘积为车辆的驾驶许用速度。可以确保驾驶员采用驾驶许用速度时，行车安全，同时可以避免驾驶员无法获取合适的驾驶速度而随意降低车速，发生“幽灵堵车”。
其中，“幽灵堵车”是指除城市路网规划、交通设施不合理以及高峰车流激增等常见原因造成的拥堵外，由于不同车辆的速度之间存在的细小差别，造成的交通拥堵。比如，一些研究中表明，在高密度交通中，小的干扰(比如司机刹车太硬或车辆占据车道慢速行驶)很快会放大成一个成熟的，可自我维持的交通堵塞。
本发明实施例的技术方案，通过根据车辆的定位信息，获取与车辆匹配的至少一项外部环境信息，并根据各外部环境信息，确定车辆的外部许用车速；获取车辆的至少一项车辆状态信息，并根据车辆状态信息确定车辆的本车许用车速；根据外部许用车速和本车许用车速，确定车辆的驾驶许用速度，解决了驾驶员无法获取最佳驾驶速度的问题，实现了向驾驶员提供驾驶许用速度，在保证安全驾驶的同时，避免了驾驶员不知道可以驾驶的速度而低速驾驶车辆，进而降低“幽灵堵车”情况的效果。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种车辆驾驶许用速度确定方法的流程图，本实施例是对上述技术方案的进一步细化，本实施例中的技术方案可以与上述一个或者多个实施例中的各个可选方案结合。如图2所示，该方法包括：
步骤210、根据车辆的定位信息，获取与车辆匹配的至少一项外部环境信息。
在本发明实施例的一个实施方式中，可选的，外部环境信息包括下述至少一项：交通流量信息、交通管制信息、交通限速信息、天气类型、道路几何信息、坡路信息、路面附着信息以及前方车辆信息。
其中，交通流量信息是指选定时间段的前方一定区域内的参与交通的车辆数量。例如，车辆当前行驶中，前方300米至500米内参与交通的车辆数量。交通流量信息可以通过通讯感知仪器获取，例如从与导航软件的通信中获取。
交通管制信息是指出于安全方面的原因对于部分或者全部交通路段的车辆和人员通行进行的控制措施。一般是在大型运动会、道路桥梁建设、救灾抢险、执行重要警卫任务等情况下对交通行为实行的限制，主要是临时性的规定。交通管制信息中可以包含对当前车辆的限速要求。交通管制信息可以通过通讯感知仪器获取，例如从与导航软件的通信中获取。例如，导航软件中显示的前方500米存在集市。
交通限速信息是指对一定长度距离内的路段规定一定数值范围内的行车速度，主要目的为预先提醒司机在前方后续路段行驶中合理控制车速、防范超速危险。交通限速信息可以通过通讯感知仪器获取，例如从与导航软件的通信中获取。例如，导航软件提示前方200米至300米限速50千米每小时。
天气类型是指降水现象、降雪现象、视程障碍现象、雷电现象和其他现象等。天气类型可以通过通讯感知仪器获取，例如从与导航软件的通信中获取到前方500米至1000米雨天能见度低。
道路几何信息可以包括道路平面线形上的平曲线半径、超高率、缓和曲线等，纵断面的纵坡、坡长和竖曲线等，横断面的车道布置、车道宽度、路拱和路面横坡、分隔带、路肩和边坡等，以及道路交叉的布设等。道路几何信息可以通过通讯感知仪器获取，例如，从与导航软件的通信中获取到前方200米至 300米道路曲率半径。
坡路信息是指前方区域的坡路段的信息，例如，下坡度。坡路信息可以通过通讯感知仪器获取，例如，从与导航软件的通信中获取到前方200米至300 米道路的下坡度。
路面附着信息是指车辆轮胎与路面之间的静摩擦信息，表示车辆轮胎在不同路面的附着能力大小，例如路面附着系数。路面附着信息可以通过通讯感知仪器获取，例如，从与导航软件的通信中获取到前方100米至200米道路的路面附着系数。
前方车辆信息是指本车与前方车辆的物理距离信息。例如，前方60米至 200米是否存在车辆；或者，前方60米至200米存在车辆时与本车的车距。前方车辆信息可以通过车载感知仪器获取，例如，通过车距传感器确定前方60米至200米是否存在车辆，并测量存在的车辆与本车的距离。
步骤220、根据各外部环境信息，使用与各外部环境信息分别匹配的速度确定规则，确定与车辆匹配的至少一项备选外部许用速度。
其中，各外部环境信息与车速之间可以存在对应的速度确定规则，速度确定规则可以是函数关系，比如，数学表达式形式的函数关系，或者映射形式的函数关系。可以根据各外部环境信息分别匹配的速度确定规则，分别确定一项对应的备选外部许用速度。例如，外部环境信息为交通限速信息时，可以根据交通限速信息中交通标志与速度的映射形式的函数关系，确定备选外部许用速度为最高限速50千米每小时。
在本发明实施例的一个实施方式中，可选的，根据各外部环境信息，使用与各外部环境信息分别匹配的速度确定规则，确定与车辆匹配的至少一项备选外部许用速度包括下述至少一项：
根据交通流量信息，以及交通流量与车速之间的映射关系式，计算与交通流量信息匹配的备选外部许用速度。
其中，交通流量与车速之间的映射关系式可以是将交通流量信息中的交通流量分为不同的等级，各等级分别对应不同的最高车速。示例性的，可以通过通讯感知仪器获取交通流量在导航软件中呈现的颜色，例如，红色、黄色和绿色。其中，红色代表严重拥堵，黄色代表一般拥堵，绿色代表畅通无阻。例如，交通流量为红色时，映射的车速可以是20至30米每秒。可以根据交通流量与车速的映射关系式，计算与交通流量信息匹配的备选外部许用速度为20至30 米每秒。
根据交通管制信息，获取与交通管制信息匹配的第一限速值，并将第一限速值确定为与交通管制信息匹配的备选外部许用速度。
其中，交通管制信息中可以包括限速或者限行要求。第一限速值可以是根据不同的交通管制信息匹配的。例如，前方500米存在集市时，要求限速，第一限速值可以是5至15米每秒；或者，前方500米存在大型运动会或者道路桥梁建设时，要求限行，第一限速值可以是0米每秒。
根据交通限速信息，获取与交通限速信息匹配的第二限速值，并将第二限速值确定为与交通限速信息匹配的备选外部许用速度。
其中，交通限速信息中可以包括限速要求，例如交通标志中的限速要求。可以根据交通标志中的限速要求确定第二限速值。
根据天气类型，确定能见度等级，并根据能见度等级，以及能见度与车速之间的映射关系式，计算与天气类型匹配的备选外部许用速度。
其中，能见度等级可以是根据天气情况确定的。例如，天气类型为晴天时，能见度高；天气类型为大雪、大雾或者大雨时能见度低。可以根据不同的天气类型确定不同的能见度等级。能见度与车速之间的映射关系式可以是将能见度划分为不同的能见度等级，不同的能见度等级对应不同的车速。例如，能见度为500米时，能见度等级为能见度很差等级，可以有较低的车速，如20至30 米每秒，可以确定为匹配的备选外部许用速度。
根据道路几何信息，以及道路曲率半径与车速之间的映射关系式，计算与道路几何信息匹配的备选外部许用速度。
其中，道路曲率半径与车速之间的映射关系式可以是数学表达式形式的函数关系。例如，道路曲率半径为ρ，最高车速与ρ的映射关系是为V5＝(K1*ρ)1/2，其中，K1为常数，可取范围为2至10。可以通过V5＝(K1*ρ)1/2，计算道路几何信息匹配的备选外部许用速度。
根据坡路信息，以及下坡度与车速之间的映射关系式，计算与坡路信息匹配的备选外部许用速度。
其中，下坡度与车速之间的映射关系式可以是数学表达式形式的函数关系。例如，下坡度为i，最高车速与i的映射关系是V6＝0.5*i2-K2*i+K3。其中， K2，K3均为常数，K2可取范围为-2至0.5；K3可取范围为10至15。可以通过 V6＝0.5*i2-K2*i+K3，计算坡路信息匹配的备选外部许用速度。
根据路面附着信息，以及附着系数与车速之间的映射关系式，计算与路面附着信息匹配的备选外部许用速度。
其中，附着系数与车速之间的映射关系式可以是将附着系数对应为不同的附着系数区间，不同的附着系数区间对应不同的车速。例如，下雨天时，通过通讯感知仪器获取的附着系数为0.35，对应的附着系数区间为[0.3-0.4]，该区间对应的车速为20至30米每秒。因此，可以确定附着系数为0.35时，与路面附着信息匹配的备选外部许用速度为30米每秒。
附着系数与车速之间的映射关系式也可以是数学表达式形式的函数关系。例如，附着系数为μ，最高车速与μ的映射关系是
Figure BDA0002562644190000111
其中，K4为常数，可取范围为600至900，与车辆的刹车距离有关。可以通过
Figure BDA0002562644190000112
计算与路面附着信息匹配的备选外部许用速度。
根据前方车辆信息，以及前方车辆距离与车速之间的映射关系式，计算与前方车辆信息匹配的备选外部许用速度。
其中，前方车辆距离与车速之间的映射关系式可以是数学表达式形式的函数关系。例如，前方车辆距离为60至200米时，最高车速为V8＝s，其中s为前方车辆距离。可以根据V8＝s，前方无车辆时，计算前方车辆信息匹配的备选外部许用速度。其中，当前方200米内不存在车辆时，前方车辆信息匹配的备选外部许用速度可以是无限制的车速。
步骤230、根据各备选外部许用速度，确定车辆的外部许用车速。
其中，可选的，可以将各备选外部许用速度进行一定的数学运算得到的值确定为车辆的外部许用车速。例如，可以将各备选外部许用速度的最小值确定为车辆的外部许用车速。或者，可以将一定比例的最小值确定为车辆的外部许用车速。
步骤240、获取车辆的至少一项车辆状态信息，根据方向盘转角、横向加速度、横摆角速度、以及路面附着系数中的至少一项与车速之间的映射关系式，确定车辆的本车许用车速。
其中，车辆状态信息包括下述至少一项：方向盘转角、横向加速度、横摆角速度、以及路面附着系数。
其中，方向盘转角是指方向盘的转动角度。方向盘转角可以是通过车载感知仪器获取的，例如，方向盘转角传感器。方向盘转角传感器可以是模拟式方向盘转角传感器或者数字式方向盘转角传感器等。方向盘转角传感器可以安装在方向盘下方的方向柱内，可以与车辆的控制系统相连。
横向加速度是指与车辆行驶方向垂直的方向上速度变化的速率。横向加速度可以是通过车载感知仪器获取的，例如，横向加速度传感器。横向加速度传感器可以安装在前悬架上。
横摆角速度是指车辆绕垂直轴的偏转，该偏转的大小代表车辆的稳定程度。横摆角速度可以通过车载感知仪器获取的，例如，横摆角速度传感器。或者，横摆角速度可以是通过校验算法进行估算的，例如Yaw-G算法等。
路面附着系数是指附着力与车轮法向(与路面垂直的方向)压力的比值。路面附着系数可以通过车载感知仪器获取的，例如，路面附着系数测量仪。或者，路面附着系数可以是通过通讯感知仪器获取的，例如，从导航软件中获取的。
车辆状态信息与车速之间的映射关系式可以是通过大数据分析获取车辆状态信息中各参数下最佳车速得到。例如，可以分析方向盘转角、横向加速度、横摆角速度、以及路面附着系数中的至少一项与车速的关系，构建多维变量与车速的关系。获取到车辆状态信息时可以根据多维变量与车速构成的包络线进行最高车速确定。
示例性的，方向盘转角大、横向加速度大、横摆角速度大、或者路面附着系数小时，选取较低的最高车速。最高车速与车辆状态信息的关系式可以是 Vlim2＝f5(θ,ay,γ,μv)，其中，f5表示映射关系，θ为方向盘转角，ay为横向加速度，γ为横摆角速度，μv为路面附着系数。
进一步的，车辆状态信息中还可以包括：车轮轮速vi和纵向加速度ax。车辆状态信息与最高车速的关系式可以是Vlim2＝f5(ax,vi,θ,ay,γ,μv)。
可以将根据车辆状态信息与车速之间的映射关系式确定的最高车速确定为车辆的本车许用车速。例如，将根据Vlim2＝f5(θ,ay,γ,μv)，或者根据 Vlim2＝f5(ax,vi,θ,ay,γ,μv)确定的车速确定为车辆的本车许用车速。
步骤250、根据外部许用车速和本车许用车速，确定车辆的驾驶许用速度。
其中，可以将外部许用车速和本车许用车速进行一定的数学运算得到的值确定为车辆的驾驶许用速度。例如，可以将外部许用车速和本车许用车速的最小值确定为车辆的驾驶许用速度。或者，可以将一定比例的最小值确定为车辆的驾驶许用速度。
需要说明的是，上述各备选外部许用速度、本车许用车速以及驾驶许用速度的单位可以均是米每秒。
本发明实施例的技术方案，通过根据车辆的定位信息，获取与车辆匹配的至少一项外部环境信息；根据各外部环境信息，使用与各外部环境信息分别匹配的速度确定规则，确定与车辆匹配的至少一项备选外部许用速度；根据各备选外部许用速度，确定车辆的外部许用车速；获取车辆的至少一项车辆状态信息，根据方向盘转角、横向加速度、横摆角速度、以及路面附着系数中的至少一项与车速之间的映射关系式，确定车辆的本车许用车速；根据外部许用车速和本车许用车速，确定车辆的驾驶许用速度，解决了驾驶员无法获取最佳驾驶速度的问题，实现了根据车辆当前行驶中的交通信息、天气信息、道路信息以及车辆自身信息等多方面多角度的信息综合确定车辆的驾驶许用速度，在全面保证安全驾驶的同时，避免了驾驶员不知道可以驾驶的速度而低速驾驶车辆，进而降低“幽灵堵车”情况的效果。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的一种车辆驾驶许用速度确定方法的流程图，本实施例是对上述技术方案的进一步细化，本实施例中的技术方案可以与上述一个或者多个实施例中的各个可选方案结合。如图3所示，该方法包括：
步骤310、根据车辆的定位信息，获取与车辆匹配的至少一项外部环境信息，并根据各外部环境信息，确定车辆的外部许用车速。
步骤320、获取车辆的至少一项车辆状态信息，并根据车辆状态信息确定车辆的本车许用车速。
步骤330、获取车辆的驾驶状态信息，并根据驾驶状态信息确定车辆驾驶员的驾驶能力系数。
其中，车辆的驾驶状态信息是指驾驶员驾驶车辆时产生的当前状态信息。例如，车辆与车道的偏离情况，车辆与前车的距离大小，或者车辆的漂移程度等。可以将车辆的驾驶状态信息划分为不同的标准，当偏离标准越大时，驾驶员的驾驶能力系数越低；当越接近标准时，驾驶员的驾驶能力系数越高。例如，车辆与车道的标准是车辆距离左右车道线的范围为30-50厘米。当车辆与左车道线距离为55厘米，右车道距离为20厘米时，可以确定车辆偏离标准，偏移程度低，可以确定驾驶员的驾驶能力系数为0.8。
在本发明实施例的一个实施方式中，可选的，驾驶状态信息包括下述至少一项：纵向加速度、车轮轮速、车道信息以及前方车辆信息；根据驾驶状态信息确定车辆驾驶员的驾驶能力系数，包括：根据纵向加速度、车轮轮速、车道信息以及前方车辆信息中的至少一项与驾驶能力之间的映射关系式，确定车辆驾驶员的驾驶能力系数。
其中，纵向加速度是指车辆行驶方向上速度变化的速率。纵向加速度可以是通过车载感知仪器获取的，例如，纵向加速度传感器。车轮轮速是指车辆车轮的转动速度。车轮轮速可以通过车载感知仪器获取的，例如，轮速传感器。车道信息是指车辆行驶中与左车道和右车道的距离。车道信息可以是通过车载感知仪器获取的，例如，激光传感器或者摄像头等。
驾驶状态信息与驾驶能力之间的映射关系式可以是通过大数据分析获取驾驶状态信息中各参数下最佳车速得到。例如，可以分析纵向加速度、车轮轮速、车道信息以及前方车辆信息中的至少一项与驾驶能力之间的关系，构建多维变量与驾驶能力的关系。获取到驾驶状态信息时可以根据多维变量与驾驶能力构成的包络线进行驾驶能力系数确定。
示例性的，车道信息偏离标准小，纵向加速度小，车轮轮速小，或者前方车辆信息中与前车距离大，选取较高的驾驶能力系数。驾驶能力系数与驾驶状态信息的关系式可以是K＝f4(s,dr,dl,ax,vi)，其中，f4标识映射关系，dr表示车辆与右车道的距离，dl表示车辆与左车道的距离，可以是车辆行驶前方60至 200米的车道信息。可以根据K＝f4(s,dr,dl,ax,vi)，确定车辆驾驶员的驾驶能力系数。
步骤340、根据驾驶能力系数、外部许用车速和本车许用车速，确定车辆的驾驶许用速度。
其中，可以确定外部许用车速和本车许用车速中的最小值与驾驶能力系数的乘积为车辆的驾驶许用速度。
步骤350、将车辆的驾驶许用速度作为车辆最佳驾驶速度，根据车辆最佳驾驶速度与车辆的前方车辆信息，确定车辆与前车的车距调整策略。
其中，当前方车辆信息为200米以内不存在车辆时，车辆与前车的车距调整策略可以是可缩短车距。当前方车辆信息为200米以内存在车辆时，可以通过最佳驾驶速度与前方车辆距离s的大小关系确定车辆与前车的车距调整策略。例如，当最佳驾驶速度值大于s时，可缩短车距；当最佳驾驶速度值等于s时，保持当前车距；当最佳驾驶速度值小于s时，需增加车距。
步骤360、将车辆最佳驾驶速度以及与车距调整策略匹配的车距调整提示信息，提供给车辆的驾驶员。
其中，车距调整提示信息可以是可缩短车距、保持当前车距、或者需增加车距。提供给车辆的驾驶员的方式可以是通过车载感知仪器，例如通过人机交互界面进行显示或者播报等。
本发明实施例的技术方案，通过根据车辆的定位信息，获取与车辆匹配的至少一项外部环境信息，并根据各外部环境信息，确定车辆的外部许用车速；获取车辆的至少一项车辆状态信息，并根据车辆状态信息确定车辆的本车许用车速；获取车辆的驾驶状态信息，并根据驾驶状态信息确定车辆驾驶员的驾驶能力系数；根据驾驶能力系数、外部许用车速和本车许用车速，确定车辆的驾驶许用速度；将车辆的驾驶许用速度作为车辆最佳驾驶速度，根据车辆最佳驾驶速度与车辆的前方车辆信息，确定车辆与前车的车距调整策略；将车辆最佳驾驶速度以及与车距调整策略匹配的车距调整提示信息，提供给车辆的驾驶员，解决了驾驶员无法获取最佳驾驶速度的问题，实现了根据车辆当前行驶中的交通信息、天气信息、道路信息、车辆自身信息以及驾驶员自身能力等多方面多角度的信息综合确定车辆最佳驾驶速度，兼顾了驾驶员的驾驶习惯，提示驾驶员最佳驾驶速度以及车距调整策略，避免了驾驶员不知道可以驾驶的速度而低速驾驶车辆，或者，驾驶员不知晓车距调整策略而调整车距发生堵车或者撞车，进而降低“幽灵堵车”情况的效果。
图4是本发明实施例三提供的一种车辆驾驶许用速度确定系统的电子电气原理图。如图4所示，车辆驾驶许用速度确定系统可以包括通过通讯感知仪器、车载感知仪器和信息处理器。通讯感知仪器可以使用物联网技术，可以安装在车辆的通信区域附近，用于获取当前行驶路面和交通状况、接收外部交通信息，例如，获取交通流量信息、交通管制信息、交通限速信息、天气类型、道路几何信息、坡路信息、以及路面附着信息。通讯感知仪器可以以10赫兹的频率进行信息采集，实时性强，准确性高。
其中，车载感知仪器感知车辆正前方状况以及车辆运动状态，并提供驾驶员信息反馈。例如，车载感知仪可以分为第一车载感知仪器、第二车载感知仪器和第三车载感知仪器。第一车载感知仪器可以安装于车辆的车头部位，用于获取前方车辆信息和车道信息。第二车载感知仪器可以安装于车辆的控制系统附近，用于获取纵向加速度、车轮轮速、方向盘转角、横向加速度、横摆角速度、以及路面附着系数。第三车载感知仪器可以安装于车辆的驾驶员的操作区域附近，用于提示驾驶员最佳驾驶速度以及车距调整提示信息。
信息处理器用于将当前环境条件和驾驶员状态等信息进行综合处理，得到实时的驾驶操作建议(如推荐最佳驾驶速度或者提示车距调整提示信息等)。兼顾了驾驶员的驾驶习惯，适应性强，功能扩展性好。
图5是本发明实施例三提供的一种车辆驾驶许用速度确定系统的系统自检流程图，如图5所示，在车辆上电时，系统自动检测通讯感知仪器、车载感知仪器和信息处理器的运行状态。如存在故障时，进行系统故障报警，例如，通过第三车载感知仪器进行播报或者显示。如不存在故障，信息处理器实时获取通讯感知仪器和车载感知仪器采集的信息。当采集的信息连续不存在中断时，信息处理器进行综合处理，得到实时的驾驶操作建议。其中，采集信息时可以提示驾驶员系统待机中。
图6是本发明实施例三提供的一种车辆驾驶许用速度确定方法的流程图，如图6所示，本发明实施例的一个使用过程可以是：
确定车辆的外部许用车速Vlim1：根据通讯感知仪器获取的前方300米至500 米的交通流量信息U，根据V1＝f1(U)确定与交通流量信息匹配的备选外部许用速度，其中，U为交通流量，f1为映射关系；根据通讯感知仪器获取的前方500 米至1000米的天气类型，确定能见度m，根据V2＝f2(m)确定与天气类型匹配的备选外部许用速度，其中，f2为映射关系；根据通讯感知仪器获取的前方500 米的交通管制信息V3，确定与交通管制信息匹配的备选外部许用速度；根据通讯感知仪器获取的前方200米至300米的交通限速信息V4，确定与交通限速信息匹配的备选外部许用速度；根据通讯感知仪器获取的前方200米至300米的道路几何信息ρ，根据V5＝(K1*ρ)1/2确定与道路几何信息匹配的备选外部许用速度；根据通讯感知仪器获取的前方200米至300米的坡路信息i，根据 V6＝0.5*i2-K2*i+K3确定与坡路信息匹配的备选外部许用速度；根据通讯感知仪器获取的前方100米至200米的路面附着信息μ，根据V7＝f3(μ)确定与路面附着信息匹配的备选外部许用速度，其中，f3为映射关系，μ为附着系数；根据车载感知仪器获取或探测的前方车辆信息s，根据V8＝s确定与前方车辆信息匹配的备选外部许用速度。将各备选外部许用速度的最小值，确定为车辆的 Vlim1，即Vlim1＝Min(V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8)，其中，Min(x,y)代表取x和y中的最小值。
确定车辆的本车许用车速Vlim2：根据车载感知仪器获取的方向盘转角、横向加速度、横摆角速度、路面附着系数、车轮轮速和纵向加速度，根据 Vlim2＝f5(ax,vi,θ,ay,γ,μv)确定本车许用车速Vlim2。
确定驾驶员的驾驶能力系数K：根据车载感知仪器获取的纵向加速度、车轮轮速、车道信息以及前方车辆信息，根据K＝f4(s,dr,dl,ax,vi)，确定车辆驾驶员的驾驶能力系数K。
确定车辆最佳驾驶速度Vmax：根据车辆的外部许用车速Vlim1，车辆的本车许用车速Vlim2，以及驾驶员的驾驶能力系数K，确定车辆的驾驶许用速度，将车辆的驾驶许用速度作为车辆最佳驾驶速度Vmax，即根据 Vmax＝K*Min(Vlim1，Vlim2)确定车辆最佳驾驶速度Vmax。
确定建议距离：如果Vmax＞s，可缩短车距；如果Vmax＝s，保持当前车距；如果Vmax＜s，需增加车距。
实施例四
图7是本发明实施例四提供的一种车辆驾驶许用速度确定装置的结构示意图。结合图7，该装置包括：外部许用车速确定模块710，本车许用车速确定模块720和驾驶许用速度确定模块730。
其中，外部许用车速确定模块710，用于根据车辆的定位信息，获取与车辆匹配的至少一项外部环境信息，并根据各外部环境信息，确定车辆的外部许用车速；
本车许用车速确定模块720，用于获取车辆的至少一项车辆状态信息，并根据车辆状态信息确定车辆的本车许用车速；
驾驶许用速度确定模块730，用于根据外部许用车速和本车许用车速，确定车辆的驾驶许用速度。
可选的，驾驶许用速度确定模块730，包括：
驾驶能力系数确定单元，用于获取车辆的驾驶状态信息，并根据驾驶状态信息确定车辆驾驶员的驾驶能力系数；
驾驶许用速度确定单元，用于根据驾驶能力系数、外部许用车速和本车许用车速，确定车辆的驾驶许用速度。
可选的，外部许用车速确定模块710，包括：
备选外部许用速度确定单元，用于根据各外部环境信息，使用与各外部环境信息分别匹配的速度确定规则，确定与车辆匹配的至少一项备选外部许用速度；
外部许用车速确定单元，用于根据各备选外部许用速度，确定车辆的外部许用车速。
可选的，外部环境信息包括下述至少一项：交通流量信息、交通管制信息、交通限速信息、天气类型、道路几何信息、坡路信息、路面附着信息以及前方车辆信息。
可选的，备选外部许用速度确定单元，具体用于执行下述至少一项：
根据交通流量信息，以及交通流量与车速之间的映射关系式，计算与交通流量信息匹配的备选外部许用速度；
根据交通管制信息，获取与交通管制信息匹配的第一限速值，并将第一限速值确定为与交通管制信息匹配的备选外部许用速度；
根据交通限速信息，获取与交通限速信息匹配的第二限速值，并将第二限速值确定为与交通限速信息匹配的备选外部许用速度；
根据天气类型，确定能见度等级，并根据能见度等级，以及能见度与车速之间的映射关系式，计算与天气类型匹配的备选外部许用速度；
根据道路几何信息，以及道路曲率半径与车速之间的映射关系式，计算与道路几何信息匹配的备选外部许用速度；
根据坡路信息，以及下坡度与车速之间的映射关系式，计算与坡路信息匹配的备选外部许用速度；
根据路面附着信息，以及附着系数与车速之间的映射关系式，计算与路面附着信息匹配的备选外部许用速度；以及
根据前方车辆信息，以及前方车辆距离与车速之间的映射关系式，计算与前方车辆信息匹配的备选外部许用速度。
可选的，车辆状态信息包括下述至少一项：方向盘转角、横向加速度、横摆角速度、以及路面附着系数。
可选的，本车许用车速确定模块720，包括：
本车许用车速确定单元，用于根据方向盘转角、横向加速度、横摆角速度、以及路面附着系数中的至少一项与车速之间的映射关系式，确定车辆的本车许用车速。
可选的，驾驶状态信息包括下述至少一项：纵向加速度、车轮轮速、车道信息以及前方车辆信息。
可选的，驾驶能力系数确定单元，用于根据纵向加速度、车轮轮速、车道信息以及前方车辆信息中的至少一项与驾驶能力之间的映射关系式，确定车辆驾驶员的驾驶能力系数。
可选的，该装置，还包括：
车距调整策略确定模块，用于在根据外部许用车速和本车许用车速，确定车辆的驾驶许用速度之后，将车辆的驾驶许用速度作为车辆最佳驾驶速度；根据车辆最佳驾驶速度与车辆的前方车辆信息，确定车辆与前车的车距调整策略。
提示模块，用于将车辆最佳驾驶速度以及与车距调整策略匹配的车距调整提示信息，提供给车辆的驾驶员。
本发明实施例所提供的车辆驾驶许用速度确定装置可执行本发明任意实施例所提供的车辆驾驶许用速度确定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例五
图8是本发明实施例五提供的一种车载设备的结构示意图，如图8所示，该设备包括：
一个或多个处理器810，图8中以一个处理器810为例；
存储器820；
所述设备还可以包括：输入装置830和输出装置840。
所述设备中的处理器810、存储器820、输入装置830和输出装置840可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。
存储器820作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的一种车辆驾驶许用速度确定方法对应的程序指令/模块(例如，附图7所示的外部许用车速确定模块710，本车许用车速确定模块720和驾驶许用速度确定模块730)。处理器810通过运行存储在存储器820中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的一种车辆驾驶许用速度确定方法，即：
根据车辆的定位信息，获取与车辆匹配的至少一项外部环境信息，并根据各外部环境信息，确定车辆的外部许用车速；
获取车辆的至少一项车辆状态信息，并根据车辆状态信息确定车辆的本车许用车速；
根据外部许用车速和本车许用车速，确定所述车辆的驾驶许用速度。
存储器820可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器820可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态性固态存储器件。在一些实施例中，存储器820可选包括相对于处理器 810远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置830可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置840可包括显示屏等显示设备。
实施例六
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例提供的一种车辆驾驶许用速度确定方法：
根据车辆的定位信息，获取与车辆匹配的至少一项外部环境信息，并根据各外部环境信息，确定车辆的外部许用车速；
获取车辆的至少一项车辆状态信息，并根据车辆状态信息确定车辆的本车许用车速；
根据外部许用车速和本车许用车速，确定所述车辆的驾驶许用速度。
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、 Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN) —连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种车辆驾驶许用速度确定方法，其特征在于，包括：
根据车辆的定位信息，获取与车辆匹配的至少一项外部环境信息，并根据各外部环境信息，确定车辆的外部许用车速；
获取车辆的至少一项车辆状态信息，并根据车辆状态信息确定车辆的本车许用车速；
根据外部许用车速和本车许用车速，确定所述车辆的驾驶许用速度；
所述根据各外部环境信息，确定车辆的外部许用车速，包括：
根据所述各外部环境信息，使用与所述各外部环境信息分别匹配的速度确定规则，确定与所述车辆匹配的至少一项备选外部许用速度；
根据各所述备选外部许用速度，确定所述车辆的外部许用车速；
所述根据外部许用车速和本车许用车速，确定所述车辆的驾驶许用速度，包括：
获取所述车辆的驾驶状态信息，并根据所述驾驶状态信息确定车辆驾驶员的驾驶能力系数；
根据所述驾驶能力系数、所述外部许用车速和所述本车许用车速，确定所述车辆的驾驶许用速度；
所述驾驶状态信息包括下述至少一项：纵向加速度、车轮轮速、车道信息以及前方车辆信息；
所述根据所述驾驶状态信息确定车辆驾驶员的驾驶能力系数，包括：
根据所述纵向加速度、所述车轮轮速、所述车道信息以及所述前方车辆信息中的至少一项与所述驾驶能力之间的映射关系式，确定所述车辆驾驶员的驾驶能力系数；
所述驾驶状态信息与所述驾驶能力之间的映射关系式通过大数据分析获取驾驶状态信息中各参数下最佳车速得到，包括：分析所述纵向加速度、所述车轮轮速、所述车道信息以及所述前方车辆信息中的至少一项与所述驾驶能力之间的关系，构建多维变量与所述驾驶能力的关系，根据所述多维变量与所述驾驶能力构成的包络线进行所述驾驶能力系数的确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外部环境信息包括下述至少一项：交通流量信息、交通管制信息、交通限速信息、天气类型、道路几何信息、坡路信息、路面附着信息以及前方车辆信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据各外部环境信息，使用与各外部环境信息分别匹配的速度确定规则，确定与所述车辆匹配的至少一项备选外部许用速度包括下述至少一项：
根据交通流量信息，以及交通流量与车速之间的映射关系式，计算与所述交通流量信息匹配的备选外部许用速度；
根据交通管制信息，获取与所述交通管制信息匹配的第一限速值，并将所述第一限速值确定为与所述交通管制信息匹配的备选外部许用速度；
根据交通限速信息，获取与所述交通限速信息匹配的第二限速值，并将所述第二限速值确定为与所述交通限速信息匹配的备选外部许用速度；
根据天气类型，确定能见度等级，并根据所述能见度等级，以及能见度与车速之间的映射关系式，计算与所述天气类型匹配的备选外部许用速度；
根据道路几何信息，以及道路曲率半径与车速之间的映射关系式，计算与所述道路几何信息匹配的备选外部许用速度；
根据坡路信息，以及下坡度与车速之间的映射关系式，计算与所述坡路信息匹配的备选外部许用速度；
根据路面附着信息，以及附着系数与车速之间的映射关系式，计算与所述路面附着信息匹配的备选外部许用速度；以及
根据前方车辆信息，以及前方车辆距离与车速之间的映射关系式，计算与所述前方车辆信息匹配的备选外部许用速度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆状态信息包括下述至少一项：方向盘转角、横向加速度、横摆角速度、以及路面附着系数；
根据车辆状态信息确定车辆的本车许用车速，包括：根据方向盘转角、横向加速度、横摆角速度、以及路面附着系数中的至少一项与车速之间的映射关系式，确定车辆的本车许用车速。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据外部许用车速和本车许用车速，确定所述车辆的驾驶许用速度之后，还包括：
将所述车辆的驾驶许用速度作为车辆最佳驾驶速度；
根据所述车辆最佳驾驶速度与所述车辆的前方车辆信息，确定所述车辆与前车的车距调整策略；
将所述车辆最佳驾驶速度以及与所述车距调整策略匹配的车距调整提示信息，提供给所述车辆的驾驶员。
6.一种车载设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5任一项所述的一种车辆驾驶许用速度确定方法。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的一种车辆驾驶许用速度确定方法。
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