CN113291302A - 车辆纵向安全控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆控制技术领域，公开了一种车辆纵向安全控制方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：获取当前车辆的车辆行驶状态信息，并根据车辆行驶状态信息确定预测车辆运动轨迹；根据预测车辆运动轨迹采集预设范围内的路面图像及车载雷达的电磁波信息；根据电磁波信息和路面图像确定障碍物状态信息；根据车辆行驶状态信息和障碍物状态信息确定第一预测碰撞时间；根据第一预测碰撞时间对当前车辆进行安全控制。相较于现有技术，系统的触发可能与驾驶员的需求相悖，而本发明中根据车辆行驶状态信息和障碍物状态信息确定预测碰撞时间，并根据预测碰撞时间对车辆进行安全控制，从而提高了车辆行驶的安全性。

Description

车辆纵向安全控制方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种车辆纵向安全控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着国内驾驶辅助系统相关标准的陆续发布及汽车智能化发展热潮的推动，社会对车辆安全性的要求越来越高。现有的车辆纵向主动安全系统具有较大的局限性，如：可能出现误触发的危险情形、系统的触发可能与驾驶员的需求相悖而造成本可避免的交通事故，进而导致车辆行驶的安全性低下。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供了一种车辆纵向安全控制方法、装置、设备及存储介质，旨在解决如何提高车辆行驶的安全性低下的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种车辆纵向安全控制方法，所述车辆纵向安全控制方法包括：
获取当前车辆的车辆行驶状态信息，并根据所述车辆行驶状态信息确定预测车辆运动轨迹；
根据所述预测车辆运动轨迹采集预设范围内的路面图像及车载雷达的电磁波信息；
根据所述电磁波信息和所述路面图像确定障碍物状态信息；
根据所述车辆行驶状态信息和所述障碍物状态信息确定第一预测碰撞时间；
根据所述第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行安全控制。
可选地，所述根据所述车辆行驶状态信息确定预测车辆运动轨迹的步骤，包括：
根据所述车辆行驶状态信息确定车辆当前行驶车道及车辆加速度；
根据所述车辆当前行驶车道及所述车辆加速度确定车辆当前运动轨迹；
获取所述当前车辆的方向盘状态信息、转向灯状态信息、加速踏板状态信息及制动踏板状态信息；
根据所述车辆当前运动轨迹、所述方向盘状态信息、所述转向灯状态信息、所述加速踏板状态信息及所述制动踏板状态信息确定预测车辆运动轨迹。
可选地，所述根据所述电磁波信息和所述路面图像确定障碍物状态信息的步骤，包括：
根据所述电磁波信息确定第一障碍物位置信息及障碍物运动信息；
根据所述路面图像确定第二障碍位置信息及障碍物所处车道线；
判断所述第一障碍物位置信息与所述第二障碍物位置信息是否一致；
在所述第一障碍物位置信息与所述第二障碍物位置信息一致时，将所述障碍物运动信息及所述障碍物所处车道线进行融合，获得障碍物状态信息。
可选地，所述根据所述第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行安全控制的步骤，包括：
判断所述第一预测碰撞时间是否小于或等于第一预设时间；
在所述第一预测碰撞时间小于或等于所述第一预设时间时，获取第一驾驶员行为操作信息；
判断所述第一驾驶员行为操作信息是否满足预设安全操作条件；
在所述第一驾驶员行为操作信息未满足所述预设安全操作条件时，根据所述第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行一级碰撞预警控制。
可选地，所述在所述第一驾驶员行为操作信息未满足所述预设安全操作条件时，根据所述第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行一级碰撞预警控制的步骤之后，还包括：
根据所述第一预测碰撞时间、所述车辆行驶状态信息和所述障碍物状态信息确定第二预测碰撞时间；
判断所述第二预测碰撞时间是否小于或等于第二预设时间；
在所述第二预测碰撞时间小于或等于所述第二预设时间时，获取第二驾驶员行为操作信息；
判断所述第二驾驶员行为操作信息是否满足所述预设安全操作条件；
在所述第二驾驶员行为操作信息未满足所述预设安全操作条件时，根据所述第二预测碰撞时间对所述当前车辆进行二级碰撞预警控制。
可选地，所述在所述第二驾驶员行为操作信息未满足所述预设安全操作条件时，根据所述第二预测碰撞时间对所述当前车辆进行二级碰撞预警控制的步骤之后，还包括：
根据所述第二预测碰撞时间、所述车辆行驶状态信息和所述障碍物状态信息确定第三预测碰撞时间；
判断所述第三预测碰撞时间是否小于或等于第三预设时间；
在所述第三预测碰撞时间小于或等于所述第三预设时间时，根据所述第三预测碰撞时间对所述当前车辆进行三级碰撞预警控制。
可选地，所述在所述第三预测碰撞时间小于或等于所述第三预设时间时，根据所述第三预测碰撞时间对所述当前车辆进行三级碰撞预警控制的步骤之后，还包括：
获取所述当前车辆的制动系统状态信息；
判断所述制动系统状态信息是否符合预设制动完好状态；
在所述制动系统状态信息符合所述预设制动完好状态时，根据所述制动系统状态信息对所述当前车辆进行紧急制动。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种车辆纵向安全控制装置，所述车辆纵向安全控制装置包括：
获取模块，用于获取当前车辆的车辆行驶状态信息，并根据所述车辆行驶状态信息确定预测车辆运动轨迹；
采集模块，用于根据所述预测车辆运动轨迹采集预设范围内的路面图像及车载雷达的电磁波信息；
确定模块，用于根据所述电磁波信息和所述路面图像确定障碍物状态信息；
所述确定模块，还用于根据所述车辆行驶状态信息和所述障碍物状态信息确定第一预测碰撞时间；
控制模块，用于根据所述第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行安全控制。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种车辆纵向安全控制设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的车辆纵向安全控制程序，所述车辆纵向安全控制程序配置为实现如上文所述的车辆纵向安全控制方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有车辆纵向安全控制程序，所述车辆纵向安全控制程序被处理器执行时实现如上文所述的车辆纵向安全控制方法的步骤。
本发明首先获取当前车辆的车辆行驶状态信息，并根据车辆行驶状态信息确定预测车辆运动轨迹，然后根据预测车辆运动轨迹采集预设范围内的路面图像及车载雷达的电磁波信息，之后根据电磁波信息和路面图像确定障碍物状态信息，根据车辆行驶状态信息和障碍物状态信息确定第一预测碰撞时间，最后根据第一预测碰撞时间对当前车辆进行安全控制。相较于现有技术，系统的触发可能与驾驶员的需求相悖，而本发明中根据车辆行驶状态信息和障碍物状态信息确定预测碰撞时间，最后根据预测碰撞时间对车辆进行安全控制，从而提高了车辆行驶的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的车辆纵向安全控制设备的结构示意图；
图2为本发明车辆纵向安全控制方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明车辆纵向安全控制方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明车辆纵向安全控制装置第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的车辆纵向安全控制设备结构示意图。
如图1所示，该车辆纵向安全控制设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对车辆纵向安全控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及车辆纵向安全控制程序。
在图1所示的车辆纵向安全控制设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明车辆纵向安全控制设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在车辆纵向安全控制设备中，所述车辆纵向安全控制设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的车辆纵向安全控制程序，并执行本发明实施例提供的车辆纵向安全控制方法。
本发明实施例提供了一种车辆纵向安全控制方法，参照图2，图2为本发明车辆纵向安全控制方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述车辆纵向安全控制方法包括以下步骤：
步骤S10：获取当前车辆的车辆行驶状态信息，并根据所述车辆行驶状态信息确定预测车辆运动轨迹。
易于理解的是，本实施例的执行主体可以是具有数据处理、网络通讯和程序运行等功能的车辆纵向安全控制设备，也可以为其他具有相似功能的计算机设备等，本实施例并不加以限制。
需要说明的是，车辆行驶状态信息包括车辆当前行驶车道、车辆加速度、方向盘状态信息、转向灯状态信息、加速踏板状态信息及制动踏板状态信息等；预测车辆运动轨迹可以为左转运动轨迹、右转运动轨迹及直行运动轨迹等，本实施例并不加以限制。
根据车辆行驶状态信息确定预测车辆运动轨迹的步骤为，根据车辆行驶状态信息确定车辆当前行驶车道及车辆加速度，之后根据车辆当前行驶车道及车辆加速度确定车辆当前运行轨迹，并获取当前车辆的方向盘状态信息、转向灯状态信息、加速踏板状态信息及制动踏板状态信息，最后根据车辆当前运动轨迹、方向盘状态信息、转向灯状态信息、加速踏板状态信息及制动踏板状态信息确定预测车辆运动轨迹。
在具体实现中，车辆纵向主动安全系统由集成了控制器的前向毫米波雷达、前向照相机组成。同时，车辆动力系统、变速箱、制动系统、工业人机界面(Human MachineInterface，HMI)部件作为该纵向主动安全系统的传感部件或执行机构。该纵向主动安全系统通过控制器局域网络(Controller Are a Network,CAN)与车辆各系统或部件进行交互。
车辆交互中包括：线束系统，该种车辆纵向主动安全系统通过线束从车辆获取电源并成为车辆一个控制器局域网络节点。仪表系统，车辆仪表系统根据纵向安全系统发送报文信息进行报警。发动机系统，发动机系统根据纵向安全系统扭矩请求报文，限制扭矩输出。此外，该纵向安全系统将通过发动机报文获取车速信息及加速踏板状态信息。变速箱系统，提供档位信息，以便车辆纵向主动安全系统获取车辆行驶方向。车身控制器，纵向安全系统通过读取车身控制器某些报文信息，获取驾驶员对转向灯的控制状态等信息。制动系统，纵向安全系统将通过报文控制制动系统制动力输出，以使车辆实现减速。
纵向安全系统将通过制动系统获取车速信信、制动踏板信息，以判断车辆、驾驶员相应状态。车身稳定系统，纵向安全系统通过车身稳定系统报文相关信息，判断驾驶员是否进行转向操作及车辆姿态。报文路由，如果车辆设置多个网断，纵向安全系统与不同网段之间网络节点的信息交互将通过路由器路由实现。
需要说明的是，纵向安全系统融合前向雷达、前向摄像头照相机采集信息及车辆状态信息，弥补不能在弯道中使用的局限性。同时，实时监控驾驶员操作，在驾驶员有需要的时候才主动介入，减少误触发。
纵向主动安全系统还通过车辆控制器局域网络获取方向盘状态、转向灯状态、加速踏板状态、制动踏板状态等驾驶员操纵车辆的信息，从而判断驾驶员驾驶行为。应理解的是，纵向主动安全系统通过CAN总线接入车辆控制器局域网络，从车辆各网络节点获取车辆车速、各车轮轮速、车辆横向加速度等车辆行驶状态信息。
纵向主动安全系统融合摄像头获取的车辆当前行驶车道，之后根据车辆加速度获取车辆当前运动轨迹，最后根据驾驶员相关操作(例如，方向盘状态信息、转向灯状态信息、加速踏板状态信息及制动踏板状态信息等)预判车辆即将行驶方向，最后确定车辆行驶轨迹等。
步骤S20：根据所述预测车辆运动轨迹采集预设范围内的路面图像及车载雷达的电磁波信息。
预设范围为用户自定义设置，可以为150m，还可以为200m等，本实施例并不加以限制。
需要说明的是，通过车辆前部安装的前向摄像头拍摄路面图像，该路面图像可以为单张，还可以为多张等，其中，前向摄像头对其视场内照片进行分析，标记障碍物、车道线等；同时，需要车辆前部安装前向毫米波雷达，并将车辆纵向主动安全系统控制器集成在前向毫米波雷达中，之后通过前向毫米波雷达进行天线发射及接收电磁波信息，最后根据电磁波信息计算其探测范围内的障碍物距离、相对速度及方位等。
步骤S30：根据所述电磁波信息和所述路面图像确定障碍物状态信息。
障碍物分为静态障碍物和动态障碍物，其中静态障碍物状态信息包括障碍物位置信息、障碍物所处车道、探测范围内的障碍物距离、相对方位等，动态障碍物状态信息包括障碍物位置信息、障碍物所处车道线、探测范围内的障碍物距离、相对速度及方位等。
根据电磁波信息和路面图像确定障碍物状态信息的步骤为，根据电磁波信息确定第一障碍物位置信息及障碍物运动信息，同时根据路面图像确定第二障碍物位置信息及障碍物所处车道线，为了能够精准识别障碍物，判断第一障碍物位置信息与第二障碍物位置信息是否一致，在第一障碍物位置信息与第二障碍物位置信息一致时，将障碍物运动信息及障碍物所处车道线进行融合，获得障碍物状态信息。
应理解的是，第一障碍物位置信息和第二障碍物位置信息为当前路面障碍物所处的位置信息，假设第一障碍物位置信息为A，第二障碍物位置信息为B，则说明路面存在多个障碍物，需要利用摄像头和毫米波雷达分别获取多个障碍物信息；假设第一障碍物位置信息为A，第二障碍物位置信息为A，则当前路面中存在一个障碍物，则需要将摄像头获取的障碍物信息与毫米波雷达获取的障碍物信息进行融合，获得最终的障碍物状态信息等，其中，障碍物可以在预测车辆运动轨迹上，还可以为车辆正常行驶道路上等。
步骤S40：根据所述车辆行驶状态信息和所述障碍物状态信息确定第一预测碰撞时间。
车辆行驶状态信息包括车辆车速、各车轮轮速、车辆横向加速度等，障碍物状态信息包括障碍物位置信息、障碍物所处车道线、探测范围内的障碍物距离、相对速度及方位等。
需要说明的是，纵向主动安全系统可以通过毫米波雷达探测到的障碍物相对速度及距离计算碰撞时间等，由于车辆在不停的行驶，毫米波雷达也在不停更新采集的数据，碰撞时间在车辆行驶的过程中不停的改变，其中，预测碰撞时间可以为5s，还可以为4.4s等，本实施例并不加以限制。
步骤S50：根据所述第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行安全控制。
根据第一预测碰撞时间对当前车辆进行安全控制的处理方式为，判断第一预测碰撞时间是否小于或等于第一预设时间，在第一预测碰撞时间小于或等于第一预设时间时，获取第一驾驶员行为操作信息，判断第一驾驶员行为操作信息是否满足预设安全操作条件，在第一驾驶员行为操作信息未满足预设安全操作条件时，根据第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行一级碰撞预警控制。
第一预设时间可以为用户自定义设置，可以为4.4s，还可以为3s等，第一驾驶员行为操作信息为驾驶员对当前交通状况作出的操作，预设安全操作条件为驾驶员对当前交通状况作出反应等。
当满足车辆前方有障碍物、障碍物在车辆行驶轨迹上且驾驶员未判断为无碰撞风险或主动避免碰撞(例如，驾驶员未踩油门踏板即未判断为无碰撞风险，且驾驶员未踩下制动踏板即未主动减速避免碰撞，且未拨动转向灯开关或未转动方向盘即未变道避免碰撞等)时，该系统才判断为有碰撞风险，会适时发出相应的碰撞提醒请求或车辆减速请求。
在具体实现中，假设第一预测碰撞时间为4.4s，第一预设时间为4.4s，则第一预测碰撞时间等于第一预设时间，获取驾驶员的行为操作信息，在驾驶员未对当前交通状况作出反应时，发出一级碰撞预警指令。其中，为了及时提醒驾驶员有碰撞风险同时减少驾驶员抱怨，系统首先会在距离碰撞4.4s时发出一级碰撞预警指令，让仪表进行声音报警及碰撞图标闪烁提醒。
根据第一预测碰撞时间对当前车辆进行一级碰撞预警控制的步骤之后，根据第一预测碰撞时间、车辆行驶状态信息和障碍物状态信息确定第二预测碰撞时间，判断第二预测碰撞时间是否小于或等于第二预设时间，在第二预测碰撞时间小于或等于第二预设时间时，获取第二驾驶员行为操作信息，判断第二驾驶员行为操作信息是否满足预设安全操作条件，在第二驾驶员行为操作信息未满足预设安全操作条件时，根据第二预测碰撞时间对当前车辆进行二级碰撞预警控制。
第二预设时间可以为用户自定义设置，可以为3.4s，还可以为2s等，第二驾驶员行为操作信息为驾驶员对当前交通状况作出的操作步骤，预设安全操作条件为驾驶员对当前交通状况作出反应等。
在具体实现中，假设第一预测碰撞时间为4.4s，第一预设时间为4.4s，则第一预测碰撞时间等于第一预设时间，获取驾驶员的行为操作信息，在驾驶员未对当前交通状况作出反应时，发出一级碰撞预警指令。如果车辆持续行驶，驾驶员仍无判断为无碰撞风险的操作也无主动避免碰撞的行为，该系统将在距离碰撞3.8s时发出二级碰撞预警指令，在让仪表保持碰撞图标闪烁提醒的同时以相对高频的声音报警提示，同时让制动系统以3m/s2的减速度进行部分制动，进一步通过触觉提醒驾驶员有碰撞风险。
根据第二预测碰撞时间对当前车辆进行二级碰撞预警控制的步骤之后，根据第二预测碰撞时间、车辆行驶状态信息和障碍物状态信息确定第三预测碰撞时间，判断第三预测碰撞时间是否小于或等于第三预设时间，在第三预测碰撞时间小于或等于第三预设时间时，根据第三预测碰撞时间对当前车辆进行三级碰撞预警控制，其中，第三预设时间可以为用户自定义设置，可以为3s等。
三级碰撞预警控制可以为让仪表保持碰撞图标闪烁提醒，同时，以更高频的声音进行报警提示，同时让制动系统以最大的减速度进行紧急制动等。
根据第三预测碰撞时间对当前车辆进行三级碰撞预警控制的步骤之后，获取当前车辆的制动系统状态信息，判断制动系统状态信息是否符合预设制动完好状态，在制动系统状态信息符合预设制动完好状态时，根据制动系统状态信息对当前车辆进行紧急制动，其中，预设制动完好状态为制动系统状态完好等。
在具体实现中，假设第一预测碰撞时间为4.4s，第一预设时间为4.4s，则第一预测碰撞时间等于第一预设时间，获取驾驶员的行为操作信息，在驾驶员未对当前交通状况作出反应时，发出一级碰撞预警指令。如果车辆持续行驶，驾驶员仍无判断为无碰撞风险的操作也无主动避免碰撞的行为，该系统将在距离碰撞3.8s时发出二级碰撞预警指令，在让仪表保持碰撞图标闪烁提醒的同时以相对高频的声音报警提示，同时让制动系统以3m/s2的减速度进行部分制动，进一步通过触觉提醒驾驶员有碰撞风险，如果前面两个阶段驾驶员仍无判断为无碰撞风险的操作也无主动避免碰撞的行为，该系统将在距离碰撞3s时发出紧急制动指令，在让仪表保持碰撞图标闪烁提醒的同时以更高频的声音进行报警提示，同时让制动系统以最大的减速度进行紧急制动，以发出最大制动效能制动请求等。
在本实施例中，首先获取当前车辆的车辆行驶状态信息，并根据车辆行驶状态信息确定预测车辆运动轨迹，然后根据预测车辆运动轨迹采集预设范围内的路面图像及车载雷达的电磁波信息，之后根据电磁波信息和路面图像确定障碍物状态信息，根据车辆行驶状态信息和障碍物状态信息确定第一预测碰撞时间，最后根据第一预测碰撞时间对当前车辆进行安全控制。相较于现有技术，系统的触发可能与驾驶员的需求相悖，而本实施例中根据车辆行驶状态信息和障碍物状态信息确定预测碰撞时间，最后根据预测碰撞时间对车辆进行安全控制，从而提高了车辆行驶的安全性，有效地减少误报警。
参考图3，图3为本发明车辆纵向安全控制方法第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，在本实施例中，所述步骤S50，还包括：
步骤S501：判断所述第一预测碰撞时间是否小于或等于第一预设时间。
需要说明的是，纵向主动安全系统可以通过毫米波雷达探测到的障碍物相对速度及距离计算碰撞时间等，由于车辆在不停的行驶，毫米波雷达也在不停更新采集的数据，碰撞时间在车辆行驶的过程中不停的改变，其中，预测碰撞时间可以为5s，还可以为4.4s等，第一预设时间可以为用户自定义设置，可以为4.4s，还可以为3s等，本实施例并不加以限制。
步骤S502：在所述第一预测碰撞时间小于或等于所述第一预设时间时，获取第一驾驶员行为操作信息。
第一驾驶员行为操作信息为驾驶员未踩油门踏板即未判断为无碰撞风险，且驾驶员未踩下制动踏板即未主动减速避免碰撞，且未拨动转向灯开关或未转动方向盘即未变道避免碰撞等。
在具体实现中，假设第一预测碰撞时间为4.4s，第一预设时间为4.4s，则第一预测碰撞时间等于第一预设时间，获取驾驶员的行为操作信息。
步骤S503：判断所述第一驾驶员行为操作信息是否满足预设安全操作条件。
第一驾驶员行为操作信息为驾驶员对当前交通状况作出的操作，预设安全操作条件为驾驶员对当前交通状况作出反应等。
步骤S504：在所述第一驾驶员行为操作信息未满足所述预设安全操作条件时，根据所述第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行一级碰撞预警控制。
当满足车辆前方有障碍物、障碍物在车辆行驶轨迹上且驾驶员未判断为无碰撞风险或主动避免碰撞(例如，驾驶员未踩油门踏板即未判断为无碰撞风险，且驾驶员未踩下制动踏板即未主动减速避免碰撞，且未拨动转向灯开关或未转动方向盘即未变道避免碰撞等)时，该系统才判断为有碰撞风险，会适时发出相应的碰撞提醒请求或车辆减速请求。
在具体实现中，假设第一预测碰撞时间为4.4s，第一预设时间为4.4s，则第一预测碰撞时间等于第一预设时间，获取驾驶员的行为操作信息，在驾驶员未对当前交通状况作出反应时，发出一级碰撞预警指令。其中，为了及时提醒驾驶员有碰撞风险同时减少驾驶员抱怨，系统首先会在距离碰撞4.4s时发出一级碰撞预警指令，让仪表进行声音报警及碰撞图标闪烁提醒。
根据第一预测碰撞时间对当前车辆进行一级碰撞预警控制的步骤之后，根据第一预测碰撞时间、车辆行驶状态信息和障碍物状态信息确定第二预测碰撞时间，判断第二预测碰撞时间是否小于或等于第二预设时间，在第二预测碰撞时间小于或等于第二预设时间时，获取第二驾驶员行为操作信息，判断第二驾驶员行为操作信息是否满足预设安全操作条件，在第二驾驶员行为操作信息未满足预设安全操作条件时，根据第二预测碰撞时间对当前车辆进行二级碰撞预警控制。
第二预设时间可以为用户自定义设置，可以为3.4s，还可以为2s等，第二驾驶员行为操作信息为驾驶员对当前交通状况作出的操作步骤，预设安全操作条件为驾驶员对当前交通状况作出反应等。
在具体实现中，假设第一预测碰撞时间为4.4s，第一预设时间为4.4s，则第一预测碰撞时间等于第一预设时间，获取驾驶员的行为操作信息，在驾驶员未对当前交通状况作出反应时，发出一级碰撞预警指令。如果车辆持续行驶，驾驶员仍无判断为无碰撞风险的操作也无主动避免碰撞的行为，该系统将在距离碰撞3.8s时发出二级碰撞预警指令，在让仪表保持碰撞图标闪烁提醒的同时以相对高频的声音报警提示，同时让制动系统以3m/s2的减速度进行部分制动，进一步通过触觉提醒驾驶员有碰撞风险。
根据第二预测碰撞时间对当前车辆进行二级碰撞预警控制的步骤之后，根据第二预测碰撞时间、车辆行驶状态信息和障碍物状态信息确定第三预测碰撞时间，判断第三预测碰撞时间是否小于或等于第三预设时间，在第三预测碰撞时间小于或等于第三预设时间时，根据第三预测碰撞时间对当前车辆进行三级碰撞预警控制，其中，第三预设时间可以为用户自定义设置，可以为2.2s，还可以为1s等。
三级碰撞预警控制可以为让仪表保持碰撞图标闪烁提醒，同时，以更高频的声音进行报警提示，同时让制动系统以最大的减速度进行紧急制动等。
根据第三预测碰撞时间对当前车辆进行三级碰撞预警控制的步骤之后，获取当前车辆的制动系统状态信息，判断制动系统状态信息是否符合预设制动完好状态，在制动系统状态信息符合预设制动完好状态时，根据制动系统状态信息对当前车辆进行紧急制动，其中，预设制动完好状态为制动系统状态完好等。
在具体实现中，假设第一预测碰撞时间为4.4s，第一预设时间为4.4s，则第一预测碰撞时间等于第一预设时间，获取驾驶员的行为操作信息，在驾驶员未对当前交通状况作出反应时，发出一级碰撞预警指令。如果车辆持续行驶，驾驶员仍无判断为无碰撞风险的操作也无主动避免碰撞的行为，该系统将在距离碰撞3.8s时发出二级碰撞预警指令，在让仪表保持碰撞图标闪烁提醒的同时以相对高频的声音报警提示，同时让制动系统以3m/s2的减速度进行部分制动，进一步通过触觉提醒驾驶员有碰撞风险，如果前面两个阶段驾驶员仍无判断为无碰撞风险的操作也无主动避免碰撞的行为，该系统将在距离碰撞3s时发出紧急制动指令，在让仪表保持碰撞图标闪烁提醒的同时以更高频的声音进行报警提示，同时让制动系统以最大的减速度进行紧急制动，以发出最大制动效能制动请求等。
在本实施例中，首先判断第一预测碰撞时间是否小于或等于第一预设时间，在第一预测碰撞时间小于或等于第一预设时间时，获取第一驾驶员行为操作信息，然后判断第一驾驶员行为操作信息是否满足预设安全操作条件，在第一驾驶员行为操作信息未满足预设安全操作条件时，根据第一预测碰撞时间对当前车辆进行一级碰撞预警控制，相较于现有技术中，系统的触发可能与驾驶员的需求相悖而造成本可避免的交通事故，而本实施例中，在驾驶员行为操作信息未满足预设安全操作条件时，根据预测碰撞时间对当前车辆进行碰撞预警控制，从而使得车辆在弯曲道路行驶的过程中有效地减少误报警。
参照图4，图4为本发明车辆纵向安全控制装置第一实施例的结构框图。
如图4所示，本发明实施例提出的车辆纵向安全控制装置包括：
获取模块4001，用于获取当前车辆的车辆行驶状态信息，并根据所述车辆行驶状态信息确定预测车辆运动轨迹。
需要说明的是，车辆行驶状态信息包括车辆当前行驶车道、车辆加速度、方向盘状态信息、转向灯状态信息、加速踏板状态信息及制动踏板状态信息等；预测车辆运动轨迹可以为左转运动轨迹、右转运动轨迹及直行运动轨迹等，本实施例并不加以限制。
根据车辆行驶状态信息确定预测车辆运动轨迹的步骤为，根据车辆行驶状态信息确定车辆当前行驶车道及车辆加速度，之后根据车辆当前行驶车道及车辆加速度确定车辆当前运行轨迹，并获取当前车辆的方向盘状态信息、转向灯状态信息、加速踏板状态信息及制动踏板状态信息，最后根据车辆当前运动轨迹、方向盘状态信息、转向灯状态信息、加速踏板状态信息及制动踏板状态信息确定预测车辆运动轨迹。
在具体实现中，车辆纵向主动安全系统由集成了控制器的前向毫米波雷达、前向照相机组成。同时，车辆动力系统、变速箱、制动系统、HMI部件作为该纵向主动安全系统的传感部件或执行机构。该纵向主动安全系统通过CAN总线与车辆各系统或部件进行交互。
车辆交互中包括：线束系统，该种车辆纵向主动安全系统通过线束从车辆获取电源并成为车辆一个控制器局域网络节点。仪表系统，车辆仪表系统根据纵向安全系统发送报文信息进行报警。发动机系统，发动机系统根据纵向安全系统扭矩请求报文，限制扭矩输出。此外，该纵向安全系统将通过发动机报文获取车速信息及加速踏板状态信息。变速箱系统，提供档位信息，以便车辆纵向主动安全系统获取车辆行驶方向。车身控制器，纵向安全系统通过读取车身控制器某些报文信息，获取驾驶员对转向灯的控制状态等信息。制动系统，纵向安全系统将通过报文控制制动系统制动力输出，以使车辆实现减速。
纵向安全系统将通过制动系统获取车速信信、制动踏板信息，以判断车辆、驾驶员相应状态。车身稳定系统，纵向安全系统通过车身稳定系统报文相关信息，判断驾驶员是否进行转向操作及车辆姿态。报文路由，如果车辆设置多个网断，纵向安全系统与不同网段之间网络节点的信息交互将通过路由器路由实现。
需要说明的是，纵向安全系统融合前向雷达、前向摄像头照相机采集信息及车辆状态信息，弥补不能在弯道中使用的局限性。同时，实时监控驾驶员操作，在驾驶员有需要的时候才主动介入，减少误触发。
纵向主动安全系统还通过车辆控制器局域网络获取方向盘状态、转向灯状态、加速踏板状态、制动踏板状态等驾驶员操纵车辆的信息，从而判断驾驶员驾驶行为。应理解的是，纵向主动安全系统通过CAN总线接入车辆控制器局域网络，从车辆各网络节点获取车辆车速、各车轮轮速、车辆横向加速度等车辆行驶状态信息。
纵向主动安全系统融合摄像头获取的车辆当前行驶车道，之后根据车辆加速度获取车辆当前运动轨迹，最后根据驾驶员相关操作(例如，方向盘状态信息、转向灯状态信息、加速踏板状态信息及制动踏板状态信息等)预判车辆即将行驶方向，最后确定车辆行驶轨迹等。
采集模块4002，用于根据所述预测车辆运动轨迹采集预设范围内的路面图像及车载雷达的电磁波信息。
预设范围为用户自定义设置，可以为150m，还可以为200m等，本实施例并不加以限制。
需要说明的是，通过车辆前部安装的前向摄像头拍摄路面图像，该路面图像可以为单张，还可以为多张等，其中，前向摄像头对其视场内照片进行分析，标记障碍物、车道线等；同时，需要车辆前部安装前向毫米波雷达，并将车辆纵向主动安全系统控制器集成在前向毫米波雷达中，之后通过前向毫米波雷达进行天线发射及接收电磁波信息，最后根据电磁波信息计算其探测范围内的障碍物距离、相对速度及方位等。
确定模块4003，用于根据所述电磁波信息和所述路面图像确定障碍物状态信息。
障碍物分为静态障碍物和动态障碍物，其中静态障碍物状态信息包括障碍物位置信息、障碍物所处车道、探测范围内的障碍物距离、相对方位等，动态障碍物状态信息包括障碍物位置信息、障碍物所处车道线、探测范围内的障碍物距离、相对速度及方位等。
根据电磁波信息和路面图像确定障碍物状态信息的步骤为，根据电磁波信息确定第一障碍物位置信息及障碍物运动信息，同时根据路面图像确定第二障碍物位置信息及障碍物所处车道线，为了能够精准识别障碍物，判断第一障碍物位置信息与第二障碍物位置信息是否一致，在第一障碍物位置信息与第二障碍物位置信息一致时，将障碍物运动信息及障碍物所处车道线进行融合，获得障碍物状态信息。
应理解的是，第一障碍物位置信息和第二障碍物位置信息为当前路面障碍物所处的位置信息，假设第一障碍物位置信息为A，第二障碍物位置信息为B，则说明路面存在多个障碍物，需要利用摄像头和毫米波雷达分别获取多个障碍物信息；假设第一障碍物位置信息为A，第二障碍物位置信息为A，则当前路面中存在一个障碍物，则需要将摄像头获取的障碍物信息与毫米波雷达获取的障碍物信息进行融合，获得最终的障碍物状态信息等，其中，障碍物可以在预测车辆运动轨迹上，还可以为车辆正常行驶道路上等。
所述确定模块4003，还用于根据所述车辆行驶状态信息和所述障碍物状态信息确定第一预测碰撞时间。
车辆行驶状态信息包括车辆车速、各车轮轮速、车辆横向加速度等，障碍物状态信息包括障碍物位置信息、障碍物所处车道线、探测范围内的障碍物距离、相对速度及方位等。
需要说明的是，纵向主动安全系统可以通过毫米波雷达探测到的障碍物相对速度及距离计算碰撞时间等，由于车辆在不停的行驶，毫米波雷达也在不停更新采集的数据，碰撞时间在车辆行驶的过程中不停的改变，其中，预测碰撞时间可以为5s，还可以为4.4s等，本实施例并不加以限制。
控制模块4004，用于根据所述第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行安全控制。
根据第一预测碰撞时间对当前车辆进行安全控制的处理方式为，判断第一预测碰撞时间是否小于或等于第一预设时间，在第一预测碰撞时间小于或等于第一预设时间时，获取第一驾驶员行为操作信息，判断第一驾驶员行为操作信息是否满足预设安全操作条件，在第一驾驶员行为操作信息未满足预设安全操作条件时，根据第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行一级碰撞预警控制。
第一预设时间可以为用户自定义设置，可以为4.4s，还可以为3s等，第一驾驶员行为操作信息为驾驶员对当前交通状况作出的操作，预设安全操作条件为驾驶员对当前交通状况作出反应等。
当满足车辆前方有障碍物、障碍物在车辆行驶轨迹上且驾驶员未判断为无碰撞风险或主动避免碰撞(例如，驾驶员未踩油门踏板即未判断为无碰撞风险，且驾驶员未踩下制动踏板即未主动减速避免碰撞，且未拨动转向灯开关或未转动方向盘即未变道避免碰撞等)时，该系统才判断为有碰撞风险，会适时发出相应的碰撞提醒请求或车辆减速请求。
在具体实现中，假设第一预测碰撞时间为4.4s，第一预设时间为4.4s，则第一预测碰撞时间等于第一预设时间，获取驾驶员的行为操作信息，在驾驶员未对当前交通状况作出反应时，发出一级碰撞预警指令。其中，为了及时提醒驾驶员有碰撞风险同时减少驾驶员抱怨，系统首先会在距离碰撞4.4s时发出一级碰撞预警指令，让仪表进行声音报警及碰撞图标闪烁提醒。
根据第一预测碰撞时间对当前车辆进行一级碰撞预警控制的步骤之后，根据第一预测碰撞时间、车辆行驶状态信息和障碍物状态信息确定第二预测碰撞时间，判断第二预测碰撞时间是否小于或等于第二预设时间，在第二预测碰撞时间小于或等于第二预设时间时，获取第二驾驶员行为操作信息，判断第二驾驶员行为操作信息是否满足预设安全操作条件，在第二驾驶员行为操作信息未满足预设安全操作条件时，根据第二预测碰撞时间对当前车辆进行二级碰撞预警控制。
第二预设时间可以为用户自定义设置，可以为3.4s，还可以为2s等，第二驾驶员行为操作信息为驾驶员对当前交通状况作出的操作步骤，预设安全操作条件为驾驶员对当前交通状况作出反应等。
在具体实现中，假设第一预测碰撞时间为4.4s，第一预设时间为4.4s，则第一预测碰撞时间等于第一预设时间，获取驾驶员的行为操作信息，在驾驶员未对当前交通状况作出反应时，发出一级碰撞预警指令。如果车辆持续行驶，驾驶员仍无判断为无碰撞风险的操作也无主动避免碰撞的行为，该系统将在距离碰撞3.8s时发出二级碰撞预警指令，在让仪表保持碰撞图标闪烁提醒的同时以相对高频的声音报警提示，同时让制动系统以3m/s2的减速度进行部分制动，进一步通过触觉提醒驾驶员有碰撞风险。
根据第二预测碰撞时间对当前车辆进行二级碰撞预警控制的步骤之后，根据第二预测碰撞时间、车辆行驶状态信息和障碍物状态信息确定第三预测碰撞时间，判断第三预测碰撞时间是否小于或等于第三预设时间，在第三预测碰撞时间小于或等于第三预设时间时，根据第三预测碰撞时间对当前车辆进行三级碰撞预警控制，其中，第三预设时间可以为用户自定义设置，可以为3s等。
三级碰撞预警控制可以为让仪表保持碰撞图标闪烁提醒，同时，以更高频的声音进行报警提示，同时让制动系统以最大的减速度进行紧急制动等。
根据第三预测碰撞时间对当前车辆进行三级碰撞预警控制的步骤之后，获取当前车辆的制动系统状态信息，判断制动系统状态信息是否符合预设制动完好状态，在制动系统状态信息符合预设制动完好状态时，根据制动系统状态信息对当前车辆进行紧急制动，其中，预设制动完好状态为制动系统状态完好等。
在具体实现中，假设第一预测碰撞时间为4.4s，第一预设时间为4.4s，则第一预测碰撞时间等于第一预设时间，获取驾驶员的行为操作信息，在驾驶员未对当前交通状况作出反应时，发出一级碰撞预警指令。如果车辆持续行驶，驾驶员仍无判断为无碰撞风险的操作也无主动避免碰撞的行为，该系统将在距离碰撞3.8s时发出二级碰撞预警指令，在让仪表保持碰撞图标闪烁提醒的同时以相对高频的声音报警提示，同时让制动系统以3m/s2的减速度进行部分制动，进一步通过触觉提醒驾驶员有碰撞风险，如果前面两个阶段驾驶员仍无判断为无碰撞风险的操作也无主动避免碰撞的行为，该系统将在距离碰撞3s时发出紧急制动指令，在让仪表保持碰撞图标闪烁提醒的同时以更高频的声音进行报警提示，同时让制动系统以最大的减速度进行紧急制动，以发出最大制动效能制动请求等。
在本实施例中，首先获取当前车辆的车辆行驶状态信息，并根据车辆行驶状态信息确定预测车辆运动轨迹，然后根据预测车辆运动轨迹采集预设范围内的路面图像及车载雷达的电磁波信息，之后根据电磁波信息和路面图像确定障碍物状态信息，根据车辆行驶状态信息和障碍物状态信息确定第一预测碰撞时间，最后根据第一预测碰撞时间对当前车辆进行安全控制。相较于现有技术，系统的触发可能与驾驶员的需求相悖，而本实施例中根据车辆行驶状态信息和障碍物状态信息确定预测碰撞时间，最后根据预测碰撞时间对车辆进行安全控制，从而提高了车辆行驶的安全性，有效地减少误报警。
本发明车辆纵向安全控制装置的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车辆纵向安全控制方法，其特征在于，所述车辆纵向安全控制方法包括：
获取当前车辆的车辆行驶状态信息，并根据所述车辆行驶状态信息确定预测车辆运动轨迹；
根据所述预测车辆运动轨迹采集预设范围内的路面图像及车载雷达的电磁波信息；
根据所述电磁波信息和所述路面图像确定障碍物状态信息；
根据所述车辆行驶状态信息和所述障碍物状态信息确定第一预测碰撞时间；
根据所述第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行安全控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆行驶状态信息确定预测车辆运动轨迹的步骤，包括：
根据所述车辆行驶状态信息确定车辆当前行驶车道及车辆加速度；
根据所述车辆当前行驶车道及所述车辆加速度确定车辆当前运动轨迹；
获取所述当前车辆的方向盘状态信息、转向灯状态信息、加速踏板状态信息及制动踏板状态信息；
根据所述车辆当前运动轨迹、所述方向盘状态信息、所述转向灯状态信息、所述加速踏板状态信息及所述制动踏板状态信息确定预测车辆运动轨迹。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电磁波信息和所述路面图像确定障碍物状态信息的步骤，包括：
根据所述电磁波信息确定第一障碍物位置信息及障碍物运动信息；
根据所述路面图像确定第二障碍位置信息及障碍物所处车道线；
判断所述第一障碍物位置信息与所述第二障碍物位置信息是否一致；
在所述第一障碍物位置信息与所述第二障碍物位置信息一致时，将所述障碍物运动信息及所述障碍物所处车道线进行融合，获得障碍物状态信息。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行安全控制的步骤，包括：
判断所述第一预测碰撞时间是否小于或等于第一预设时间；
在所述第一预测碰撞时间小于或等于所述第一预设时间时，获取第一驾驶员行为操作信息；
判断所述第一驾驶员行为操作信息是否满足预设安全操作条件；
在所述第一驾驶员行为操作信息未满足所述预设安全操作条件时，根据所述第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行一级碰撞预警控制。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述第一驾驶员行为操作信息未满足所述预设安全操作条件时，根据所述第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行一级碰撞预警控制的步骤之后，还包括：
根据所述第一预测碰撞时间、所述车辆行驶状态信息和所述障碍物状态信息确定第二预测碰撞时间；
判断所述第二预测碰撞时间是否小于或等于第二预设时间；
在所述第二预测碰撞时间小于或等于所述第二预设时间时，获取第二驾驶员行为操作信息；
判断所述第二驾驶员行为操作信息是否满足所述预设安全操作条件；
在所述第二驾驶员行为操作信息未满足所述预设安全操作条件时，根据所述第二预测碰撞时间对所述当前车辆进行二级碰撞预警控制。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述第二驾驶员行为操作信息未满足所述预设安全操作条件时，根据所述第二预测碰撞时间对所述当前车辆进行二级碰撞预警控制的步骤之后，还包括：
根据所述第二预测碰撞时间、所述车辆行驶状态信息和所述障碍物状态信息确定第三预测碰撞时间；
判断所述第三预测碰撞时间是否小于或等于第三预设时间；
在所述第三预测碰撞时间小于或等于所述第三预设时间时，根据所述第三预测碰撞时间对所述当前车辆进行三级碰撞预警控制。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在所述第三预测碰撞时间小于或等于所述第三预设时间时，根据所述第三预测碰撞时间对所述当前车辆进行三级碰撞预警控制的步骤之后，还包括：
获取所述当前车辆的制动系统状态信息；
判断所述制动系统状态信息是否符合预设制动完好状态；
在所述制动系统状态信息符合所述预设制动完好状态时，根据所述制动系统状态信息对所述当前车辆进行紧急制动。
8.一种车辆纵向安全控制装置，其特征在于，所述车辆纵向安全控制装置包括：
获取模块，用于获取当前车辆的车辆行驶状态信息，并根据所述车辆行驶状态信息确定预测车辆运动轨迹；
采集模块，用于根据所述预测车辆运动轨迹采集预设范围内的路面图像及车载雷达的电磁波信息；
确定模块，用于根据所述电磁波信息和所述路面图像确定障碍物状态信息；
所述确定模块，还用于根据所述车辆行驶状态信息和所述障碍物状态信息确定第一预测碰撞时间；
控制模块，用于根据所述第一预测碰撞时间对所述当前车辆进行安全控制。
9.一种车辆纵向安全控制设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的车辆纵向安全控制程序，所述车辆纵向安全控制程序配置为实现如权利要求1至7任一项所述的车辆纵向安全控制方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有车辆纵向安全控制程序，所述车辆纵向安全控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的车辆纵向安全控制方法的步骤。
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