CN113561971A - 机动车紧急制动辅助方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

机动车紧急制动辅助方法、装置及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种机动车紧急制动辅助方法、装置及计算机可读存储介质，所述方法包括接收机动车周围的障碍物信息；计算获得障碍物相对机动车的实时坐标；根据实时坐标并结合机动车的实时运动轨迹判断障碍物是否处于机动车预设的制动区域内，将处于制动区域内的障碍物标记为目标障碍物；对目标障碍物进行动态跟踪并根据动态跟踪的进度实时更新目标障碍物的实时坐标；实时根据目标障碍物当前的实时坐标判断机动车是否满足预设的制动条件，若满足则发出制动信号；响应制动信号，根据目标障碍物当前的实时坐标和机动车的当前车速计算机动车的制动减速度a，并将制动减速度a发送至机动车的制动系统。本实施例能准确的辅助驾驶员紧急制动机动车。

Description

机动车紧急制动辅助方法、装置及计算机可读存储介质
技术领域
本发明实施例涉及机动车辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种机动车紧急制动辅助方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
为提高驾驶机动车的安全性，现有的机动车上通常配置有紧急制动辅助系统，紧急制动辅助系统可在机动车即将与障碍物相撞时辅助驾驶员紧急制动机动车，保证驾驶安全。
现有的一种机动车紧急制动辅助方法通常采用机动车的雷达装置连续多次的探测机动车周围的障碍物，通过计算障碍物与机动车的实时距离，当判断障碍物与机动车的距离达到预定距离时，则发出相应的警示信号提示驾驶员进行制动。
但是，上述紧急制动辅助方法仅适用于机动车行驶在正常平整路面上，当机动车行驶在凹凸不平或者具有碎石的路面上时，机动车发生颠簸，雷达装置容易将路面的碎石或凹凸路面错误判定为机动车周围的障碍物，甚至导致机动车误刹车，而且在上述状况下雷达装置探测障碍物的效率较低，而且实际计算的机动车相对障碍物的距离与实际距离存在较大的偏差，最终导致无法准确的辅助驾驶员制动机动车；另外，由于雷达装置采用发射探测波的方式探测障碍物，因此，在存在同频干扰的情况下，实际计算的机动车相对障碍物的距离存在明显随机跳动的现象，因此也容易造成雷达装置将同频干扰波错误识别为障碍物，最终导致误刹车或刹车不及时的状况。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题在于，提供一种机动车紧急制动辅助方法，能准确的辅助驾驶员紧急制动机动车，防止误刹车。
本发明实施例进一步要解决的技术问题在于，提供一种机动车紧急制动辅助装置，能准确的辅助驾驶员紧急制动机动车，防止误刹车。
本发明实施例进一步要解决的技术问题在于，提供一种计算机可读存储介质，能准确的辅助驾驶员紧急制动机动车，防止误刹车。
为了解决上述技术问题，本发明实施例首先提供以下技术方案：一种机动车紧急制动辅助方法，包括以下步骤：
接收由机动车的探测装置实时测得并传来的机动车周围的障碍物信息；
根据所述障碍物信息计算获得所述障碍物相对机动车的实时坐标；
根据所述实时坐标并结合机动车的实时运动轨迹判断所述障碍物是否处于机动车预设的制动区域内，将处于所述制动区域内的障碍物标记为目标障碍物并输出针对所述目标障碍物的跟踪信号；
基于目标动态跟踪算法模型根据所述跟踪信号对所述目标障碍物进行动态跟踪并根据动态跟踪的进度实时更新所述目标障碍物的实时坐标；
实时根据所述目标障碍物当前的实时坐标判断机动车是否满足预设的制动条件，若满足所述制动条件则发出制动信号；以及
响应所述制动信号，根据所述目标障碍物当前的实时坐标和机动车的当前车速计算机动车进行紧急制动的制动减速度a，并将所述制动减速度a发送至机动车的制动系统。
进一步的，所述预设的制动条件具体是指实时计算获得的机动车以当前车速自当前位置行驶至与所述障碍物相距预设安全距离S0的位置处所需的预估时长T小于或等于预设时长阈值。
进一步的，所述预估时长T的计算公式为：T＝(S1-S0)/V，其中，V是机动车的当前车速，S1为根据所述目标障碍物当前的实时坐标计算获得的机动车与所述目标障碍物的当前距离。
进一步的，所述制动减速度a的计算公式为：
Figure BDA0003219848950000021
所述制动系统根据所述制动减速度a实施制动时将所述机动车刹停在与所述目标障碍物相距所述预定安全距离S0的位置处。
进一步的，基于三角算法模型和余弦定理根据所述障碍物信息计算获得所述障碍物相对机动车的实时坐标。
另一方面，为了解决上述进一步的技术问题，本发明实施例再提供以下技术方案：一种机动车紧急制动辅助装置，分别与机动车的探测装置和制动系统相连，所述机动车紧急制动辅助装置包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的机动车紧急制动辅助方法。
进一步的，所述探测装置为雷达装置。
再一方面，为了解决上述进一步的技术问题，本发明实施例再提供以下技术方案：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述任意一项所述的机动车紧急制动辅助方法。
采用上述技术方案后，本发明实施例至少具有如下有益效果：本发明实施例通过从机动车的探测装置中获得机动车周围障碍物的障碍物信息，然后根据障碍物信息计算出障碍物相对机动车的实时坐标，进一步当判断障碍物处于机动车预设的制动区域后，将处于制动区域内的障碍物标记为目标障碍物，然后基于目标动态跟踪算法模型对目标障碍物进行动态跟踪并实时更新目标障碍物的实时坐标，目标动态跟踪算法模型可对目标障碍物进行动态跟踪滤波和动态二次对比，减小路面不平和同频干扰对距离计算产生的影响，能保证准确判断机动车是否满足预设的制动条件，最后当机动车满足制动条件时则计算机动车进行紧急制动的制动减速度a，将制动减速度a发送至机动车的制动系统，由制动系统执行机动车的紧急制动，能准确的辅助驾驶员紧急制动机动车，保证驾驶安全。
附图说明
图1为本发明机动车紧急制动辅助方法一个可选实施例的步骤流程图。
图2为本发明机动车紧急制动辅助装置一个可选实施例原理框图。
图3为本发明机动车紧急制动辅助装置一个可选实施例中的功能模块图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。应当理解，以下的示意性实施例及说明仅用来解释本发明，并不作为对本发明的限定，而且，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1所示，本发明一个可选实施例提供一种机动车紧急制动辅助方法，包括以下步骤：
S1：接收由机动车的探测装置1实时测得并传来的机动车周围的障碍物信息；
S2：根据所述障碍物信息计算获得所述障碍物相对机动车的实时坐标；
S3：根据所述实时坐标并结合机动车的实时运动轨迹判断所述障碍物是否处于机动车预设的制动区域内，将处于所述制动区域内的障碍物标记为目标障碍物并输出针对所述目标障碍物的跟踪信号；
S4：基于目标动态跟踪算法模型根据所述跟踪信号对所述目标障碍物进行动态跟踪并根据动态跟踪的进度实时更新所述目标障碍物的实时坐标；
S5：实时根据所述目标障碍物当前的实时坐标判断机动车是否满足预设的制动条件，若满足所述制动条件则发出制动信号；以及
S6：响应所述制动信号，根据所述目标障碍物当前的实时坐标和机动车的当前车速计算机动车进行紧急制动的制动减速度a，并将所述制动减速度a发送至机动车的制动系统3。
本发明实施例通过从机动车的探测装置1中获得机动车周围障碍物的障碍物信息，然后根据障碍物信息计算出障碍物相对机动车的实时坐标，进一步当判断障碍物处于机动车预设的制动区域后，将处于制动区域内的障碍物标记为目标障碍物，然后基于目标动态跟踪算法模型对目标障碍物进行动态跟踪并实时更新目标障碍物的实时坐标，目标动态跟踪算法模型可对目标障碍物进行动态跟踪滤波和动态二次对比，减小路面不平和同频干扰对距离计算产生的影响，能保证准确判断机动车是否满足预设的制动条件，最后当机动车满足制动条件时则计算机动车进行紧急制动的制动减速度a，将制动减速度a发送至机动车的制动系统3，由制动系统执行机动车的紧急制动，能准确的辅助驾驶员紧急制动机动车，保证驾驶安全。
在具体实施时，为了避免机动车行驶在路面较窄环境下的误刹车，本发明实施例中，在机动车直行时，将机动车的前方和后方相对车宽80％区域设定为制动区域；在机动车转向时，将机动车的前方和后方相对车宽相对车宽80％的扇形区域设定为制动区域。当然，为符合相应的行车环境，提高驾驶的安全性，可灵活的设定不同的制动区域，在此不详细赘述；另外，为保证驾驶的安全性，提高机动车周围障碍物的探测准确度，通常本发明实施例的机动车紧急制动辅助方法适用于机动车的车速相对较低的情况，例如：车速在0-10Km/h。另外，可以理解的是，所述实时根据所述目标障碍物当前的实时坐标判断机动车是否满足预设的制动条件，其中，目标障碍物当前的实时坐标的可以是对目标障碍物进行动态跟踪后更新的实时坐标，也可以是根据所述障碍物信息计算获得所述障碍物相对机动车的实时坐标。
在本发明又一个可选实施例中，所述预设的制动条件具体是指实时计算获得的机动车以当前车速自当前位置行驶至与所述障碍物相距预设安全距离S0的位置处所需的预估时长T小于或等于预设时长阈值。本实施例中，通过计算机动车好行驶至与障碍物相距预设安全距离S0所需的预估时长，然后将预估时长与预设时长阈值进行比较，从而确定是否实施机动车的紧急制动，通过合理的设定所述预设时长阈值，预估机动车与障碍物相撞时间，能有效保证驾驶安全；而且通过设置相应的预设安全距离S0，防止由于计算误差造成的损害，提高了安全性。在具体设计时，可将预设时长阈值设置为1-2秒，即当计算获得的预估时长在1-2秒范围内时，则发出制动信号，实现机动车的紧急制动。
在本发明再一个可选实施例中，所述预估时长T的计算公式为：T＝(S1-S0)/V，其中，V是机动车的当前车速，S1为根据所述目标障碍物当前的实时坐标计算获得的机动车与所述目标障碍物的当前距离。本实施例中，通过获取到机动车的当前车速V，再根据目标障碍物当前的实时坐标计算出机动车与障碍物的当前距离S1，最后通过相应的时长计算公式即可简单、快速的计算出预估时长，计算过程简单。
在本发明一个可选实施例中，所述制动减速度a的计算公式为：
Figure BDA0003219848950000051
所述制动系统根据所述制动减速度a实施制动时将所述机动车刹停在与所述目标障碍物相距所述预定安全距离S0的位置处。本实施例在计算时结合预设安全距离S0计算制动减速度a，使机动车在减速制动至与障碍物相距所述预设安全距离S0时停止移动，避免机动车与障碍物相撞，也减小计算误差带来的安全隐患，保证驾驶安全。
在本发明一个可选实施例中，基于三角算法模型和余弦定理根据所述障碍物信息计算获得所述障碍物相对机动车的实时坐标。本实施例中，采用三角算法模型和余弦定理，根据障碍物信息可快速计算出障碍物相对机动车的实时坐标，计算过程简单，提高机动车紧急制动的数据处理效率。在具体实施时，可分别采用安装在机动车车身上的两个雷达/超声波传感器对同一障碍物进行测距，分别计算出两个传感器与障碍物的距离，然后在已知两个传感器之间的距离的前提下，即可根据三角算法模型和余弦定理计算出障碍物相对机动车的坐标。
另一方面，如图2所示，本发明实施例再提供一种机动车紧急制动辅助装置5，分别与机动车的探测装置1和制动系统3相连，所述机动车紧急制动辅助装置5包括处理器50、存储器52以及存储在所述存储器52中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例所述的机动车紧急制动辅助方法。在具体实施时，所述机动车紧急制动辅助装置5可以通过机动车的CAN网络将所述制动减速度a发送给机动车的制动系统3。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器52中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述机动车紧急制动辅助装置5中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成图3所述的机动车紧急制动辅助装置5中的功能模块，其中，障碍物信息获取模块61、障碍物坐标计算模块62、障碍物标记模块63、障碍物跟踪模块64、制动条件判断模块65以及制动减速度计算模块66分别对应执行以上的步骤S1-步骤S6。
所述机动车紧急制动辅助装置5可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述机动车紧急制动辅助装置5可包括，但不仅限于，处理器50、存储器52。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是机动车紧急制动辅助装置5的示例，并不构成对机动车紧急制动辅助装置5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，例如所述机动车紧急制动辅助装置5还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器50是所述机动车紧急制动辅助装置5的控制中心，利用各种接口和线路连接整个机动车紧急制动辅助装置5的各个部分。
所述存储器52可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器50通过运行或执行存储在所述存储器52内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器52内的数据，实现所述机动车紧急制动辅助装置5的各种功能。所述存储器52可主要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、至少一个功能所需的应用程序(比如图形识别功能、图形层叠功能等)等；存储数据区可存储根据制动装置的使用所创建的数据(比如图形数据等)等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明实施例所述的功能如果以软件功能模块或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设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器50执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
在本发明一个可选实施例中，所述探测装置1为雷达装置。本实施例中，探测装置1采用机动车的雷达装置，雷达装置通过发射探测的方式实现障碍物的检测，保证能有效的检测机动车周边的障碍物。
再一方面，本发明实施例再提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述实施例所述的机动车紧急制动辅助方法。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机动车紧急制动辅助方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
接收由机动车的探测装置实时测得并传来的机动车周围的障碍物信息；
根据所述障碍物信息计算获得所述障碍物相对机动车的实时坐标；
根据所述实时坐标并结合机动车的实时运动轨迹判断所述障碍物是否处于机动车预设的制动区域内，将处于所述制动区域内的障碍物标记为目标障碍物并输出针对所述目标障碍物的跟踪信号；
基于目标动态跟踪算法模型根据所述跟踪信号对所述目标障碍物进行动态跟踪并根据动态跟踪的进度实时更新所述目标障碍物的实时坐标；
实时根据所述目标障碍物当前的实时坐标判断机动车是否满足预设的制动条件，若满足所述制动条件则发出制动信号；以及
响应所述制动信号，根据所述目标障碍物当前的实时坐标和机动车的当前车速计算机动车进行紧急制动的制动减速度a，并将所述制动减速度a发送至机动车的制动系统。
2.如权利要求1所述的机动车紧急制动辅助方法，其特征在于，所述预设的制动条件具体是指实时计算获得的机动车以当前车速自当前位置行驶至与所述障碍物相距预设安全距离S0的位置处所需的预估时长T小于或等于预设时长阈值。
3.如权利要求2所述的机动车紧急制动辅助方法，其特征在于，所述预估时长T的计算公式为：T＝(S1-S0)/V，其中，V是机动车的当前车速，S1为根据所述目标障碍物当前的实时坐标计算获得的机动车与所述目标障碍物的当前距离。
4.如权利要求3所述的机动车紧急制动辅助方法，其特征在于，所述制动减速度a的计算公式为：
Figure FDA0003219848940000011
所述制动系统根据所述制动减速度a实施制动时将所述机动车刹停在与所述目标障碍物相距所述预定安全距离S0的位置处。
5.如权利要求1所述的机动车紧急制动辅助方法，其特征在于，基于三角算法模型和余弦定理根据所述障碍物信息计算获得所述障碍物相对机动车的实时坐标。
6.一种机动车紧急制动辅助装置，分别与机动车的探测装置和制动系统相连，其特征在于，所述机动车紧急制动辅助装置包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的机动车紧急制动辅助方法。
7.如权利要求6所述的机动车紧急制动辅助装置，其特征在于，所述探测装置为雷达装置。
8.一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包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至5中任意一项所述的机动车紧急制动辅助方法。
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