CN112026762B - 一种车辆碰撞分析方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种车辆碰撞分析方法及装置，该方案是对当前车辆及环境车辆行驶轨迹分析获得一个可能发生碰撞的碰撞范围，并在当前车辆的行驶过程中判断两车的新的行驶轨迹与上述的碰撞范围是否重叠从而确定两车是否存在碰撞风险。这样，碰撞风险的分析结果能够为在当前车辆可能与环境车辆发生碰撞之前的情形下调整行驶决策提供依据，提高车辆自动驾驶过程的安全性。

Description

一种车辆碰撞分析方法及装置

技术领域

本申请属于自动驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆碰撞分析方法及装置。

背景技术

相关技术中，通常是分析每一时刻自动驾驶车辆与环境中其他车辆的行驶轨迹是否有交汇，或车身覆盖区域是否有重叠，判断自动驾驶车辆与环境中其他车辆是否有碰撞风险，无法确定可能存在碰撞风险的范围，无法为自动驾驶车辆及时调整决策提供依据。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种车辆碰撞分析方法及装置，以解决相关技术无法确定可能存在碰撞风险的范围的技术问题，其公开的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种车辆碰撞分析方法，包括：

获取未来预设时长或未来预设长度内当前车辆的第一行驶轨迹以及环境车辆对应的第二行驶轨迹；

从所述第一行驶轨迹中确定出与所述第二行驶轨迹距离最近的第一目标轨迹点；

从所述第一行驶轨迹中的起始轨迹点开始遍历，判断以当前遍历的轨迹点为中心的安全范围与所述环境车辆的行驶轨迹覆盖区域是否重叠，并从所述第一行驶轨迹中确定出首次出现重叠时对应的第二目标轨迹点；

根据所述第一目标轨迹点和所述第二目标轨迹点确定所述当前车辆与所述环境车辆对应的碰撞范围，其中，所述碰撞范围表征所述当前车辆与所述环境车辆在所述碰撞范围内存在碰撞风险；

在所述当前车辆行驶通过所述碰撞范围的覆盖区域的过程中，判断所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围是否重叠，若重叠确定所述当前车辆与所述环境车辆存在碰撞风险；若不重叠确定所述当前车辆与所述环境车辆不会碰撞；

若所述当前车辆在驶入所述碰撞范围的覆盖区域之前停止，确定所述当前车辆和所述环境车辆不会碰撞。

可选地，所述当前车辆在驶入所述碰撞范围的覆盖区域之前停止的确定过程包括：

若所述当前车辆在到达所述第二目标轨迹点之前停止，确定所述当前车辆在驶入所述碰撞范围的覆盖区域之前停止。

可选地，所述判断所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围是否重叠，包括：

若所述环境车辆已在到达第三目标轨迹点之前停止，确定所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围不重叠，其中，所述第三目标轨迹点是所述第二行驶轨迹中与所述碰撞范围的首个交点；

在所述当前车辆到达所述第二目标轨迹点时，所述环境车辆已驶离所述碰撞范围，确定所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围不重叠；

所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围存在交叉，确定所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围重叠。

可选地，所述方法还包括：在所述当前车辆驶离所述碰撞范围的覆盖区域时，所述环境车辆未到达所述第三目标轨迹点，确定所述环境车辆此时的行驶轨迹与所述碰撞范围不重叠。

可选地，确定所述当前车辆行驶通过所述碰撞范围的覆盖区域的过程包括：

当所述当前车辆到达所述第二目标轨迹点时，确定所述当前车辆驶入所述碰撞范围的覆盖区域；

当所述当前车辆驶过第四目标轨迹点时，确定所述当前车辆驶离所述碰撞范围的覆盖区域，其中，所述第四目标轨迹点是所述第一行驶轨迹中与所述碰撞范围的最后一个交点。

可选地，所述方法还包括：

若遍历所述第一行驶轨迹中的所有轨迹点，不存在使所述安全范围与所述行驶轨迹覆盖区域重叠的轨迹点，确定所述当前车辆与所述环境车辆不会碰撞。

可选地，所述判断以当前遍历的轨迹点为中心的安全范围与所述环境车辆的行驶轨迹覆盖区域是否重叠，包括：

计算所述当前遍历的轨迹点与所述第二行驶轨迹之间的最小距离；

判断所述最小距离是否小于或等于所述安全范围的半径与预设宽度之和，若小于或等于则确定所述安全范围与所述行驶轨迹覆盖区域重叠；若大于则确定所述安全范围与所述行驶轨迹覆盖区域不重叠；

其中，所述预设宽度是所述行驶轨迹覆盖区域的宽度的一半。

可选地，在所述判断以当前遍历的轨迹点为中心的安全范围与所述环境车辆的行驶轨迹覆盖区域是否重叠之前，所述方法还包括：

确定以所述当前遍历的轨迹点为中心，以安全距离为半径的范围为所述安全范围；

其中，所述安全距离为所述当前车辆的最大角点距离与安全冗余距离之和，所述最大角点距离为所述当前车辆轮廓外包络多边形的所有顶点中与所述当前车辆的几何中心之间的最远距离。

可选地，在所述判断以当前遍历的轨迹点为中心的安全范围与所述环境车辆的行驶轨迹覆盖区域是否重叠之前，所述方法还包括：

确定以所述第二行驶轨迹为中心线，分别向两侧延伸预设宽度得到的条形区域为所述环境车辆的行驶轨迹覆盖区域；

其中，所述预设宽度根据膨胀系数及所述车辆的车辆宽度计算得到。

第二方面，本申请还提供了一种车辆碰撞分析装置，包括：

行驶轨迹获取模块，用于获取未来预设时长或未来预设长度内当前车辆的第一行驶轨迹以及环境车辆对应的第二行驶轨迹；

第一轨迹点确定模块，用于从所述第一行驶轨迹中确定出与所述第二行驶轨迹距离最近的第一目标轨迹点；

第二轨迹点确定模块，用于从所述第一行驶轨迹中的起始轨迹点开始遍历，判断以当前遍历的轨迹点为中心的安全范围与所述环境车辆的行驶轨迹覆盖区域是否重叠，并从所述第一行驶轨迹中确定出首次出现重叠时对应的第二目标轨迹点；

碰撞范围确定模块，用于根据所述第一目标轨迹点和所述第二目标轨迹点确定所述当前车辆与所述环境车辆对应的碰撞范围，其中，所述碰撞范围表征所述当前车辆与所述环境车辆在所述碰撞范围内存在碰撞风险；

碰撞风险判定模块，用于在所述当前车辆行驶通过所述碰撞范围的覆盖区域的过程中，判断所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围是否重叠，若重叠确定所述当前车辆与所述环境车辆存在碰撞风险；若不重叠确定所述当前车辆与所述环境车辆不会碰撞；

无碰撞风险确定模块，用于当所述当前车辆在驶入所述碰撞范围的覆盖区域之前停止时，确定所述当前车辆和所述环境车辆不会碰撞。

本申请提供的车辆碰撞分析方法及装置，确定同一运行周期内当前车辆的行驶轨迹中与环境车辆的行驶轨迹最近的轨迹点，即第一目标轨迹点。然后，遍历当前车辆的行驶轨迹中的轨迹点，并从第一行驶轨迹中确定出安全范围与环境车辆的行驶轨迹覆盖区域首次出现重叠时对应的第二目标轨迹点。根据第一目标轨迹点和第二目标轨迹点确定当前车辆与环境车辆存在碰撞风险的碰撞范围。在当前车辆行驶通过碰撞范围的过程中，若当前车辆新的行驶轨迹与环境车辆的新的行驶轨迹均与碰撞范围重叠，则确定当前车辆与环境车辆存在碰撞风险；若不重叠则确定两车不会碰撞。由上述过程可知，该方案是对当前车辆及环境车辆行驶轨迹分析获得一个可能发生碰撞的碰撞范围，并在当前车辆的行驶过程中判断两车的新的行驶轨迹与上述的碰撞范围是否重叠从而确定两车是否存在碰撞风险。这样，碰撞风险的分析结果能够为在当前车辆可能与环境车辆发生碰撞的情形下调整行驶决策提供依据，提高车辆自动驾驶过程的安全性。

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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种车辆碰撞分析方法的流程图；

图2是本申请实施例提供的一种车辆安全范围的示意图；

图3是本申请实施例提供的一种行驶轨迹覆盖区域的示意图；

图4是本申请实施例提供的一种碰撞范围的示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种碰撞范围的示意图；

图6是本申请实施例提供的一种判断环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围是否重叠过程的流程图；

图7是本申请实施例提供的一种车辆碰撞分析装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参见图1，示出了本申请实施例提供的一种车辆碰撞分析方法的流程图，该方法可以应用于车辆的自动驾驶控制器中，如图1所示，该方法可以包括以下步骤：

S110，获取未来预设时长或未来预设长度内当前车辆的第一行驶轨迹以及环境车辆对应的第二行驶轨迹。

未来预设时长是以当前时刻开始的预设时长的时间段。未来预设长度是以车辆在当前时刻对应的位置为起点的一定距离。当前车辆是指当前需要控制实现自动驾驶的车辆。在当前车辆行驶环境中出现的其他车辆称为环境车辆。实际应用中，未来预设时长和未来预设长度可以为一个确定的经验值，也可以为有车速、路况等相关的一个数值。在未来预设时长和未来预设长度与车速、路况等相关时，具体关系可通过标定等方式获得。

为了方便区分当前车辆与其他车辆的行驶轨迹，将当前车辆的行驶轨迹称为第一行驶轨迹，环境车辆的行驶轨迹称为第二行驶轨迹。

当前车辆的行驶轨迹可以通过车辆的导航装置、路径规划装置等获取。

在一种可能的实现方式中，环境车辆的行驶轨迹可以通过现有技术(例如，V2V技术和轨迹预测等技术)获得。

其中，V2V(车-车通信)技术，是当环境车辆同样也处于自动驾驶模式时，环境车辆可以将其未来的行驶轨迹通过车载通信装置发送给其他处于自动驾驶模式的车辆。

轨迹预测是根据环境车辆的历史轨迹或当前位置等，预测其未来的行驶轨迹。

行驶轨迹通常包括一系列有序坐标点，起始轨迹点是车辆当前的位置，不同轨迹点表示车辆在不同时刻对应的位置。实际应用中，行驶轨迹中两个相邻的轨迹点之间的距离和轨迹点的个数可以结合具体的应用场景灵活设定，例如，1m一个轨迹点，共100个点。

其中，车辆的位置可以是用车辆的几何中心的位置。

S120，从第一行驶轨迹中确定出与第二行驶轨迹距离最近的第一目标轨迹点。

当前车辆的行驶轨迹点序列中与环境车辆的行驶轨迹点序列中各个轨迹点距离最近的轨迹点(即，第一目标轨迹点)是两车最有可能发生碰撞的位置。因此，以该轨迹点作为碰撞范围的中心点。

碰撞范围是指当前车辆和环境车辆可能发生碰撞的预设形状区域，通常利用圆形区域，碰撞范围又称为碰撞圆，第一目标轨迹点为碰撞圆的圆心。

S130，从第一行驶轨迹中的起始轨迹点开始遍历，判断以当前遍历的轨迹点为中心的安全范围与环境车辆的行驶轨迹覆盖区域是否重叠；如果重叠，执行S140；如果不重叠，执行S1100。

从当前车辆的行驶轨迹的起始轨迹点开始逐个进行遍历，对于第一行驶轨迹中的任一轨迹点，以该轨迹点的坐标为中心得到当前的安全范围，并判断当前的安全范围是否与环境车辆的行驶轨迹覆盖区域有重叠。

其中，安全范围是以车辆的几何中心为中心，且距该几何中心的距离在安全距离内的预设形状区域称为安全范围。预设形状通常是圆形，因此安全范围也称为安全圆。当安全范围内没有障碍物时，确定车辆没有发生碰撞的风险。

在一种可能的实现方式中，参见图2，为本申请实施例提供的一种车辆安全范围的示意图，其中为了方便画图，车辆轮廓的外包络多边形以四边形为例进行示意。如图2所示，安全圆的半径即安全距离可以按如下的公式计算得到：

安全距离＝最大角点距离+安全冗余距离 (式1)

其中，最大角点距离是指车辆轮廓的外包络多边形的所有顶点中，与车辆几何中心之间的最远距离。

安全冗余距离是预先设定的一个大于0的冗余距离，目的是提高碰撞分析的安全性和可靠性。例如，可以将安全冗余距离设置为0.5m。

其中，对于特定的车辆其安全距离通常也是固定的数值。因此，明确当前车辆的外形尺寸后即可获得该车辆的安全范围，且安全距离只需确定一次，后续进行碰撞分析时直接使用即可，不需要每次进行碰撞分析时都重新确定。

行驶轨迹覆盖区域是指当车辆沿行驶轨迹行驶的过程中，车辆轮廓的外包络多边形可能覆盖的所有区域。

在一种可能的实现方式中，如图3所示，可以通过以下方式确定环境车辆的行驶轨迹覆盖区域：以环境车辆的行驶轨迹为中心线，分别向两侧延伸预设宽度得到一条形区域即行驶轨迹覆盖区域。

由图3可知，覆盖区域宽度＝2×预设宽度。其中，预设宽度可以按照公式2计算得到：

预设宽度＝(车辆宽度/2)×膨胀系数 (式2)

其中，膨胀系数通常是预先设定的一个大于1的冗余系数，其目的是提高碰撞分析的安全性，例如，膨胀系数可以设置为1.05。

在一种可能的实现方式中，判断安全范围与行驶轨迹覆盖区域是否重叠的过程如下：

计算当前车辆的当前轨迹点与环境车辆的行驶轨迹之间的最小距离。判断最小距离是否小于或等于安全范围的半径与预设宽度之和；如果小于或等于，则确定安全范围与行驶轨迹覆盖区域重叠；如果大于，则确定安全范围与行驶轨迹覆盖区域不重叠。

S140，从第一行驶轨迹中确定出首次出现重叠时对应的第二目标轨迹点。

若从第一行驶轨迹的起始轨迹点遍历至第N个点时，该点对应的安全范围与环境车辆的行驶轨迹覆盖区域出现重叠，则确定第N个点为第二目标轨迹点。

S150，根据第一目标轨迹点和第二目标轨迹点确定当前车辆与环境车辆对应的碰撞范围。

其中，碰撞范围表征所述当前车辆与所述环境车辆在所述碰撞范围内存在碰撞风险。

一般地，碰撞范围是以第一目标轨迹点为碰撞范围的中心，碰撞范围的边界为预设形状。该预设形状的特征长度根据目标距离确定，其中，目标距离是第二目标轨迹点与第一目标轨迹点之间的距离。这里的特征长度可以是预设形状的半径、边长、对角线长度等。

例如，碰撞范围可以为圆形，此种情况下，碰撞范围是以第一目标轨迹点为圆心、以第一、第二目标轨迹点之间的距离为半径的圆形区域，或称为碰撞圆。

在其他应用场景中，碰撞范围还可以是其他形状，例如，正方形，此种应用场景下，碰撞范围是以第一目标轨迹点为中心，且每个边的一半等于目标距离的正方形区域。

在一种应用场景中，如图4所示，当前车辆的行驶轨迹I与环境车辆的行驶轨迹II有交叉，此交叉点即第一目标轨迹点，也即碰撞圆的圆心。

在另一种应用场景中，如图5所示，当前车辆的行驶轨迹I与环境车辆的行驶轨迹II没有交叉，此时，行驶轨迹I中与行驶轨迹II距离最近的点即第一目标轨迹点，也即碰撞圆的圆心。

S160，若当前车辆在驶入碰撞范围覆盖的区域之前停止，确定当前车辆与环境车辆不会碰撞。

第二目标轨迹点，即图4和图5中的点A，是当前车辆的安全临界点，如果当前车辆在到达点A之前就停止，此时确定当前车辆与环境车辆不会发生碰撞。

如果当前车辆到达点A，此时需要进一步判断环境车辆在当前车辆行驶通过碰撞范围的覆盖区域的过程中的行驶轨迹与碰撞范围是否重叠来判定当前车辆是否有碰撞风险，即执行S170。

S170，在当前车辆行驶通过碰撞范围的覆盖区域的过程中，判断环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围是否重叠；如果是，则执行S180；如果否，则执行S190。

碰撞范围是当前车辆和环境车辆可能发生碰撞的区域，因此，在当前车辆行驶通过整个碰撞范围的过程中，需要进一步根据环境车辆的行驶轨迹判定两车是否存在碰撞风险。

在一种可能的实现方式中，若当前车辆到达第二目标轨迹点(即，点A)时，确定当前车辆驶入碰撞范围的覆盖区域；若当前车辆驶过第四目标轨迹点时，确定当前车辆驶离碰撞范围的覆盖区域。

其中，第四目标轨迹点是第一行驶轨迹中与碰撞范围的最后一个交点，即图4和图5中的点C。

S180，当前车辆与环境车辆存在碰撞风险。

在当前车辆在行驶通过碰撞范围的覆盖区域的过程中，若环境车辆此时的行驶轨迹与碰撞范围重叠则确定两车存在碰撞风险。

S190，当前车辆与环境车辆不会碰撞。

在当前车辆在行驶通过碰撞范围的覆盖区域的过程中，若环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围不重叠则确定两车不会碰撞。

S1100，若遍历第一行驶轨迹中的所有轨迹点，不存在使安全范围与环境车辆的行驶轨迹覆盖区域重叠的轨迹点，确定当前车辆与环境车辆不会碰撞。

如果直到遍历到当前车辆的行驶轨迹中的最后一个轨迹点，以当前遍历的轨迹点为中心的安全区域与环境车辆的行驶轨迹覆盖区域都不存在重叠，则确定两车不会发生碰撞。

本实施例提供的车辆碰撞分析方法，对当前车辆及环境车辆在未来预设时长或未来预设长度的行驶轨迹进行分析，获得一个可能发生碰撞的碰撞范围。并在当前车辆的行驶过程中判断两车的新的行驶轨迹与上述的碰撞范围是否重叠从而确定两车是否存在碰撞风险。这样，碰撞风险的分析结果能够为在当前车辆可能与环境车辆发生碰撞之前的情形下调整行驶决策提供依据，提高车辆自动驾驶过程的安全性。

在本申请的一个实施例中，在当前车辆行驶通过碰撞范围覆盖的区域的过程中，判断环境车辆此时的行驶轨迹与该碰撞范围是否重叠的过程如图6所示的步骤：

S171，在当前车辆从驶入到驶离碰撞范围的过程中，判断环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围是否重叠。

S172，在当前车辆行驶通过碰撞范围的过程中，环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围存在交叉，确定环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围重叠。

在一种可能存在的情况下，如图4或图5所示，在当前车辆到达点A时，环境车辆此时还未到达点B，但是在当前车辆行驶通过碰撞范围的覆盖区域的过程中，环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围有交叉(即，环境车辆未来时刻的行驶轨迹点与碰撞范围有交叉)，此时确定环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围重叠。进一步确定当前车辆与环境车辆之间存在碰撞风险。

在另一种可能存在的情况下，如图4或图5所示，在当前车辆到达点A时，环境车辆此时恰好到达点B或已经驶过点B，且未驶出碰撞范围，则确定环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围重叠。进一步确定当前车辆与环境车辆之间存在碰撞风险。

S173，确定在当前车辆行驶通过碰撞范围的过程中，环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围不重叠。

在一种可能的情况下，在当前车辆到达第二目标轨迹点(即，点A)时，若环境车辆已在到达第三目标轨迹点之前停止，则确定环境车辆此时的行驶轨迹与碰撞范围不重叠。

其中，第三目标轨迹点是环境车辆的第二行驶轨迹与碰撞范围的首个交点。即图4和图5中的点B。

在一种可能的实现方式中，求取点B的过程可以是：从第二行驶轨迹中找出首个距碰撞范围的中心的距离等于或接近于碰撞范围半径的点。

参见图4和图5，如果环境车辆在到达点B之间就停止，即环境车辆停止在碰撞范围之外，显然此种情况下环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围没有重叠。此时当前车辆与环境车辆之间不会发生碰撞。

在另一种可能的情况下，在当前车辆到达第二目标轨迹点(即，点A)时，环境车辆此时已驶离碰撞范围，确定环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围不重叠。

参见图4和图5，在获得环境车辆的最新的行驶轨迹后，确定出该行驶轨迹与碰撞范围的最后一个交点，可以称为第五目标轨迹点，即点D。

在当前车辆到达点A时，如果环境车辆此时已经到达或驶过点D，换言之，当环境车辆行驶通过碰撞范围的整个过程中，当前车辆尚未到达点A，显然在此种情况下，环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围不重叠，此时当前车辆与环境车辆之间不会发生碰撞。

在又一种可能的情况下，在当前车辆驶离碰撞范围覆盖的区域时，环境车辆未到达第三目标轨迹点，确定环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围不重叠。

参见图4和图5，在当前车辆从点A行驶至点C的过程中，环境车辆都未到达点B，此种情况下确定环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围不重叠，因此，环境车辆与当前车辆不会发生碰撞。

本实施例在当前车辆行驶通过整个碰撞范围的过程中，通过判断环境车辆的最新的行驶轨迹与碰撞范围是否重叠来判定两车是否可能发生碰撞，该过程综合考虑实际行驶时可能存在的各种情况，因此判定结果更准确。这样，碰撞风险的分析结果能够为在当前车辆可能与环境车辆发生碰撞之前的情形下调整行驶决策提供依据，提高车辆自动驾驶过程的安全性。

需要说明的是，上述的车辆碰撞分析方法实施例，在本申请的设计构思下，还可以存在其他实施例，这里举例说明。例如，环境车辆在达到第三目标轨迹点停止的情形较少，在其他实施例中，可不进行环境车辆是否出现在到达第三目标轨迹点停止的情形的判断。又如，在其他实施例中，预设宽度可以是比行驶轨迹覆盖区域的宽度的一半稍大一点儿的宽度，例如是行驶轨迹覆盖区域的宽度的一半的1.05倍。显而易见的是，在本申请的技术构思下，还存在更多的实施例，本领域技术人员在该技术构思下容易想到的实施例都是本申请的保护范围。

相应于上述的车辆碰撞分析方法实施例，本申请还提供了车辆碰撞分析装置实施例。

请参见图6，示出了本申请实施例提供的一种车辆碰撞分析装置的结构示意图，本实施例可以应用于车辆自动驾驶控制器中，如图6所示，该装置包括：

行驶轨迹获取模块110，用于获取未来预设时长或未来预设长度内当前车辆的第一行驶轨迹以及环境车辆对应的第二行驶轨迹。

第一轨迹点确定模块120，用于从第一行驶轨迹中确定出与第二行驶轨迹距离最近的第一目标轨迹点。

第二轨迹点确定模块130，用于从第一行驶轨迹中的起始轨迹点开始遍历，判断以当前遍历的轨迹点为中心的安全范围与环境车辆的行驶轨迹覆盖区域是否重叠，并从第一行驶轨迹中确定出首次出现重叠时对应的第二目标轨迹点。

在本申请的一个实施例中，当前车辆的安全范围是以当前遍历的轨迹点为中心，以安全距离为半径的范围为安全范围。其中，安全距离为当前车辆的最大角点距离与安全冗余距离之和，最大角点距离为当前车辆轮廓外包络多边形的所有顶点中与当前车辆的几何中心之间的最远距离。

在本申请的一个实施例中，以第二行驶轨迹为中心线，分别向两侧延伸预设宽度得到的条形区域为环境车辆的行驶轨迹覆盖区域，其中，预设宽度根据膨胀系数及车辆的车辆宽度计算得到。

在本申请的另一个实施例中，第二轨迹点确定模块用于判断以当前遍历的轨迹点为中心的安全范围与环境车辆的行驶轨迹覆盖区域是否重叠时具体用于：

计算当前遍历的轨迹点与第二行驶轨迹之间的最小距离；

判断最小距离是否小于或等于安全范围的半径与预设宽度之和，若小于或等于则确定安全范围与行驶轨迹覆盖区域重叠；若大于则确定安全范围与行驶轨迹覆盖区域不重叠；

其中，预设宽度是行驶轨迹覆盖区域的宽度的一半。

碰撞范围确定模块140，用于根据第一目标轨迹点和第二目标轨迹点确定当前车辆与环境车辆对应的碰撞范围，其中，碰撞范围表征当前车辆与环境车辆在碰撞范围内存在碰撞风险。

碰撞风险判定模块150，用于在当前车辆行驶通过碰撞范围的覆盖区域的过程中，判断环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围是否重叠，若重叠确定当前车辆与环境车辆存在碰撞风险；若不重叠确定当前车辆与环境车辆不会碰撞。

在本申请的一个实施例中，确定当前车辆行驶通过碰撞范围的覆盖区域的过程包括：

当当前车辆到达第二目标轨迹点时，确定当前车辆驶入碰撞范围的覆盖区域；

当当前车辆驶过第四目标轨迹点时，确定当前车辆驶离碰撞范围的覆盖区域，其中，第四目标轨迹点是第一行驶轨迹中与碰撞范围的最后一个交点。

在本申请的另一个实施例中，碰撞风险判定模块用于判断环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围是否重叠时具体用于：

若环境车辆已在到达第三目标轨迹点之前停止，确定环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围不重叠，其中，第三目标轨迹点是第二行驶轨迹中与碰撞范围的首个交点；

在当前车辆到达第二目标轨迹点时，环境车辆已驶离碰撞范围，确定环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围不重叠；

环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围存在交叉，确定环境车辆的行驶轨迹与碰撞范围重叠。

无碰撞风险确定模块160，用于当当前车辆在驶入碰撞范围的覆盖区域之前停止时，确定当前车辆和环境车辆不会碰撞。

在本申请的一个实施例中，当前车辆在驶入碰撞范围的覆盖区域之前停止的确定过程包括：

若当前车辆在到达第二目标轨迹点之前停止，确定当前车辆在驶入碰撞范围的覆盖区域之前停止。

在本申请的另一个实施例中，无碰撞风险确定模块160还用于：在当前车辆驶离碰撞范围的覆盖区域时，环境车辆未到达第三目标轨迹点，确定环境车辆此时的行驶轨迹与碰撞范围不重叠。

在本申请的又一个实施例中，无碰撞风险确定模块还用于：若遍历第一行驶轨迹中的所有轨迹点，不存在使安全范围与行驶轨迹覆盖区域重叠的轨迹点，确定当前车辆与环境车辆不会碰撞。

本实施例提供的车辆碰撞分析装置，对当前车辆及环境车辆行驶轨迹分析获得一个可能发生碰撞的碰撞范围，并在当前车辆的行驶过程中判断两车的新的行驶轨迹与上述的碰撞范围是否重叠从而确定两车是否存在碰撞风险。这样，碰撞风险的分析结果能够为在当前车辆可能与环境车辆发生碰撞之前的情形下调整行驶决策提供依据，提高车辆自动驾驶过程的安全性。

本申请实施例提供了一种车辆控制设备，该设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现上述任一种车辆碰撞分析方法。

本申请还提供了一种计算设备可执行的存储介质，该存储介质中存储有程序，该程序由计算设备执行时实现上述任一种车辆碰撞分析方法。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例记载的技术特征可以相互替代或组合，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本申请各实施例中的装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或子模块的划分，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，例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块，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，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块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模块或子模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块或子模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆碰撞分析方法，其特征在于，包括：

获取未来预设时长或未来预设长度内当前车辆的第一行驶轨迹以及环境车辆对应的第二行驶轨迹；

从所述第一行驶轨迹中确定出与所述第二行驶轨迹距离最近的第一目标轨迹点；

从所述第一行驶轨迹中的起始轨迹点开始遍历，判断以当前遍历的轨迹点为中心的安全范围与所述环境车辆的行驶轨迹覆盖区域是否重叠，并从所述第一行驶轨迹中确定出首次出现重叠时对应的第二目标轨迹点；

根据所述第一目标轨迹点和所述第二目标轨迹点确定所述当前车辆与所述环境车辆对应的碰撞范围，其中，所述碰撞范围表征所述当前车辆与所述环境车辆在所述碰撞范围内存在碰撞风险；

在所述当前车辆行驶通过所述碰撞范围的覆盖区域的过程中，判断所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围是否重叠，若重叠确定所述当前车辆与所述环境车辆存在碰撞风险；若不重叠确定所述当前车辆与所述环境车辆不会碰撞；

若所述当前车辆在驶入所述碰撞范围的覆盖区域之前停止，确定所述当前车辆和所述环境车辆不会碰撞。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前车辆在驶入所述碰撞范围的覆盖区域之前停止的确定过程包括：

若所述当前车辆在到达所述第二目标轨迹点之前停止，确定所述当前车辆在驶入所述碰撞范围的覆盖区域之前停止。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围是否重叠，包括：

若所述环境车辆已在到达第三目标轨迹点之前停止，确定所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围不重叠，其中，所述第三目标轨迹点是所述第二行驶轨迹中与所述碰撞范围的首个交点；

在所述当前车辆到达所述第二目标轨迹点时，所述环境车辆已驶离所述碰撞范围，确定所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围不重叠；

所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围存在交叉，确定所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围重叠。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述当前车辆驶离所述碰撞范围的覆盖区域时，所述环境车辆未到达所述第三目标轨迹点，确定所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围不重叠。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述当前车辆行驶通过所述碰撞范围的覆盖区域的过程包括：

当所述当前车辆到达所述第二目标轨迹点时，确定所述当前车辆驶入所述碰撞范围的覆盖区域；

当所述当前车辆驶过第四目标轨迹点时，确定所述当前车辆驶离所述碰撞范围的覆盖区域，其中，所述第四目标轨迹点是所述第一行驶轨迹中与所述碰撞范围的最后一个交点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若遍历所述第一行驶轨迹中的所有轨迹点，不存在使所述安全范围与所述行驶轨迹覆盖区域重叠的轨迹点，确定所述当前车辆与所述环境车辆不会碰撞。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述判断以当前遍历的轨迹点为中心的安全范围与所述环境车辆的行驶轨迹覆盖区域是否重叠，包括：

计算所述当前遍历的轨迹点与所述第二行驶轨迹之间的最小距离；

判断所述最小距离是否小于或等于所述安全范围的半径与预设宽度之和，若小于或等于则确定所述安全范围与所述行驶轨迹覆盖区域重叠；若大于则确定所述安全范围与所述行驶轨迹覆盖区域不重叠；

其中，所述预设宽度是所述行驶轨迹覆盖区域的宽度的一半。

8.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，在所述判断以当前遍历的轨迹点为中心的安全范围与所述环境车辆的行驶轨迹覆盖区域是否重叠之前，所述方法还包括：

确定以所述当前遍历的轨迹点为中心，以安全距离为半径的范围为所述安全范围；

其中，所述安全距离为所述当前车辆的最大角点距离与安全冗余距离之和，所述最大角点距离为所述当前车辆轮廓外包络多边形的所有顶点中与所述当前车辆的几何中心之间的最远距离。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述判断以当前遍历的轨迹点为中心的安全范围与所述环境车辆的行驶轨迹覆盖区域是否重叠之前，所述方法还包括：

确定以所述第二行驶轨迹为中心线，分别向两侧延伸预设宽度得到的条形区域为所述环境车辆的行驶轨迹覆盖区域；

其中，所述预设宽度根据膨胀系数及所述环境车辆的车辆宽度计算得到。

10.一种车辆碰撞分析装置，其特征在于，包括：

行驶轨迹获取模块，用于获取未来预设时长或未来预设长度内当前车辆的第一行驶轨迹以及环境车辆对应的第二行驶轨迹；

第一轨迹点确定模块，用于从所述第一行驶轨迹中确定出与所述第二行驶轨迹距离最近的第一目标轨迹点；

第二轨迹点确定模块，用于从所述第一行驶轨迹中的起始轨迹点开始遍历，判断以当前遍历的轨迹点为中心的安全范围与所述环境车辆的行驶轨迹覆盖区域是否重叠，并从所述第一行驶轨迹中确定出首次出现重叠时对应的第二目标轨迹点；

碰撞范围确定模块，用于根据所述第一目标轨迹点和所述第二目标轨迹点确定所述当前车辆与所述环境车辆对应的碰撞范围，其中，所述碰撞范围表征所述当前车辆与所述环境车辆在所述碰撞范围内存在碰撞风险；

碰撞风险判定模块，用于在所述当前车辆行驶通过所述碰撞范围的覆盖区域的过程中，判断所述环境车辆的行驶轨迹与所述碰撞范围是否重叠，若重叠确定所述当前车辆与所述环境车辆存在碰撞风险；若不重叠确定所述当前车辆与所述环境车辆不会碰撞；

无碰撞风险确定模块，用于当所述当前车辆在驶入所述碰撞范围的覆盖区域之前停止时，确定所述当前车辆和所述环境车辆不会碰撞。

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