CN114464005A - 一种车辆辅助驾驶的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆辅助驾驶的方法及系统，包括如下步骤：S1：车载终端通过短程通信获取附近车辆的位置及车辆信息；S2：通过S1获取的位置及车辆信息，确定目标车和前车；S3：车载终端通过短程通信获取目标车、前车和本车的数据，并对获取的数据进行处理；S4：车载终端对S3处理后的数据进行展示。本发明所述方法以极小的算力、通信成本提供实时的车道级信息，辅助解决复杂的交通场景，从而提高车辆通过率、道路的利用率，达到缓解整体交通拥堵，和提高拥堵时车主通过时间、感受。

Description

一种车辆辅助驾驶的方法及系统
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种车辆辅助驾驶的方法及系统。
背景技术
城市交通体系不断发展和完善，新旧道路规划的更替，导致施工路段和待完善的复杂路段出现在城市的各个角落，汽车作为交通体系中最关键的运载主体，饱受其扰，且随着汽车保有量的逐步增加，拥堵成为不可避免的日常。要解决拥堵问题，扩容和规避是最直接的方式，其中规避通常由导航实现，而现今普通导航已很难规避拥堵，如何形成车道级地图成为新的方向。
专利CN2017103844246，汽车车道预测方法和车道级地图中介绍了基于车道级地图的匹配方式。车道级地图+车道匹配+导航算法=车道级导航，这是目前已有的解决方案，但是这种方案需要采集海量的车道数据，实时性差，是普通导航的思路延续，难以解决复杂的交通环境。而针对实时的建图，专利CN202110696803.5，一种基于V2X的实时建图系统及建图方法中介绍了一种通过短程通信实时建立高精地图的方法，但这种方法对于车辆本身感知设备性能要求、算力要求极高。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种车辆辅助驾驶的方法，以解决现有技术中进行车道级导航需要海量数据、实时性差、且对设备要求高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种车辆辅助驾驶的方法，包括如下步骤：
S1：车载终端通过短程通信获取附近车辆的位置及车辆信息；
S2：通过S1获取的位置及车辆信息，确定目标车和前车；
S3：车载终端通过短程通信获取目标车、前车和本车的数据，并对获取的数据进行处理；
S4：车载终端对S3处理后的数据进行展示。
优选地，在S1中车载终端获取前方1~N个车辆×当前车道数量的位置及车辆信息，N为正整数。
优选地，在S2中，所述前车为本车前方的车辆，且前车数量不超过当前车道数量；所述目标车为前车前方的车辆，且目标车数量不超过当前车道数量。
优选地，在S3中，车载终端获取本车所在路面的车道线信息，并形成虚拟车道线；车载终端对获取的数据进行处理，得到所述车道的平均速度，并展示在车载终端上该车道的虚拟车道线上方，同时通过虚拟车道颜色变化，提供车道速度变化的信息。
优选地，在S3中，车载终端获取本车所在车道的平均速度，以及相邻车道的平均速度，判断是否推荐变道；如果本车车道平均速度比相邻车道平均速度小，或者本车车道平均速度与相邻车道平均速度之差小于设定值，则车载终端显示不推荐变道的标识；否则车载终端不显示标识。
优选地，车载终端通过计算车道平均速度差以及车辆密度信息，判定是否推荐变道。
优选地，在S3中，车载终端计算本车与目标车之间的平均距离，并将其标记为同行车。
优选地，在S3中，车载终端通过计算判断本车前方是否存在慢车，并通过不同的颜色进行提示。
本发明还提供一种车辆辅助驾驶的系统，包括车载终端系统和短程通信系统；其中，短程通信系统用于收集获取和发送信息数据；车载终端系统用于处理短程通信系统获取的数据，并将处理后的数据通过可视化界面进行展示。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明所述方法以极小的算力、通信成本提供实时的车道级信息，辅助解决复杂的交通场景，从而提高车辆通过率、道路的利用率，达到缓解整体交通拥堵，和提高拥堵时车主通过时间、感受。
附图说明
图1为本发明一种车辆辅助驾驶的通信示意图。
图2为本发明车载终端展示功能示意图。
图3为本发明展示车道平均速度功能图。
图4为本发明车载终端不推荐变道标识功能图。
图5为本发明对同行车标记功能图。
图6为本发明对慢车标记功能图。
具体实施方式
为了使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本发明的限制，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种车辆辅助驾驶的方法，所述方法具体应用于车辆行驶过程，可实现为用户提供车道级平均速度、快慢车、变道参考等信息，包括如下步骤：
S1：车载终端通过短程通信（如V2X）获取附近车辆的位置及车辆信息。其中，如图1所示，车载终端始终从前车获取数据，该数据包含前方1~N个车辆×当前车道数量的位置及车辆信息。N为正整数，N为可变的且每车设置的N值不同，例如，前车获取了3辆车的相关数据，此时N为3，加上前车本身数据计算后，发送3+1（即N+1）辆车的相关数据给后车。而对于N值的选择，需要从以下方面进行考虑：
1）N的上限受限于硬件性能，参考范围为0~20，根据实际采用的硬件性能对上限进行调整，普通场景不推荐取更大值。具体受限于车载终端对于数据的处理性能，当采用的车载终端具有优异的数据处理性能时，N的上限可不必设置为20，可进行一定程度的上调。
2）N的实际取值受限于短程通信的感知范围，如V2X的感知范围一般为300m，此时前车前方300m无车，前车N为0，本车N为1。
3）N的实际取值取决于速度，在可感知的情况下，速度在限速最大值时，N为3，速度越慢，N越大。
车载终端获取的车辆信息为综合数据，如前车的平均速度，并非每辆车的具体数据，并且只关注目标车的数据。
S2：通过S1获取的位置及车辆信息，确定目标车和前车。其中，如图1所示，所述前车为本车前方的车辆，且前车数量不超过当前车道数量，即本车的前方有0~车道数量个数的前车。所述目标车为前车前方的车辆，且目标车数量不超过当前车道数量，即前车的前方有0~车道数量个数的目标车。
S3：车载终端通过短程通信获取目标车、前车和本车的数据，并对获取的数据进行处理。在具体实施时，如图2所示，车载终端获取本车所在路面的车道线信息，并形成虚拟车道线；车载终端对获取的数据进行处理，得到所述车道的平均速度，并展示在车载终端上该车道的虚拟车道线上方，同时通过虚拟车道颜色变化，提供车道速度变化的信息。在车载终端上，车道平均速度直接展示在该车道的上方，通过红色、绿色进行提示，表明其他的车道车速是否快于本车道，如图2和图3所示。如果其他某一车道的平均速度快于本车道，则该车道的颜色为绿色。同时，继续对该车道的平均速度进行监控，如果该车道的平均速度不变则该车道的颜色也不变。但如果该车道的平均速度逐渐变快，则该车道的颜色逐渐变为深绿。如果该车道的平均速度逐渐变慢，则该车道的颜色逐渐变为浅绿，如果进一步变化比本车道慢则变为红色。同理，如果该车道的平均速度慢于本车道，则该车道的颜色为红色；如果该车道平均速度不变则该车道的颜色不会变化。如果该车道的平均速度变慢，则该车道颜色逐渐变为深红；如果该车道的平均速度变快，则该车道颜色逐渐变为浅红，如果比本车道快则变为绿色。通过对不同车道平均车速进行展示，为将有意义的变道行为提前，使用户变道时更为从容，对其他车道上行驶的车辆影响更小，也为后续的变道操作提供数据。
车载终端获取本车所在车道的平均速度，以及相邻车道的平均速度，判断是否推荐变道；如果本车车道平均速度比相邻车道平均速度小，或者本车车道平均速度与相邻车道平均速度之差小于设定值，则车载终端显示不推荐变道的标识，如图2所示。否则车载终端不显示标识。车载终端通过计算车道平均速度差以及车辆密度信息，判定是否推荐变道，如图4所示，具体为：
（1）通过平均速度差，判断是否适合变道：
①车载终端通过相邻两个车道平均速度差、车辆密度、路况等信息，计算变道预期成功时间，具体通过如下步骤实现：
a、当车载终端获知当前行驶路段的路况为急弯、颠簸路段等，不推荐变道；
b、当车载终端获知当前行驶路段遭遇恶劣天气、能见度较低的恶劣环境等，增大计算时变道所需距离；
c、根据本车航向和车道方向，计算出最佳变道角度，加上本车车速预先计算出变道时间， （本车速度-后车速度-后车加速度）×变道时间，获得变道所需距离，车辆距离-变道距离>A×车长，则推荐变道，A为浮点数，范围1.0~5.0，路况越恶劣越大，车速越快越大。
②车载终端通过云端大数据等方式，计算前车选择变道的概率，从而计算对本车变道的影响。具体实施为，以路况信息+平均车速信息为标准，这种情况下B%的车主会选择变道，变道后后面车辆损失C的车速D秒。车辆密度×距离×B%×C×D=预计损失的距离，当损失大于变道收益时，不推荐变道。B、C、D为大数据积累，由车辆收集到云端，云端经过分析后获得。
（2）车载终端通过获取不同车道上车辆的平均速度计算该车道的平均速度，并与本车道的平均速度进行比较，计算出与本车道平均速度的速度差。
（3）如果本车车道平均速度比相邻车道平均速度小，或者本车车道平均速度与相邻车道平均速度之差小于设定值，即本车车道平均速度与相邻车道平均速度之差为负值时，车载终端显示不推荐变道的标识，如图2所示；否则车载终端不显示标识。
车载终端通过上述方法为用户提供车辆行驶建议，减少无意义的变道行为，提升道路整体通过率。
同时，车载终端对同行车进行标记，如图5所示：
1）标记前方不同道的目标车为同行车，统计数据为1。
2）当目标车被替换时，即本车进行了超车或者被其他后车超越，统计数据根据超车或被超车标记为+1或-1。
3）统计数据×车辆密度=同行车的距离。
4）当目标车超过本车一定距离后，重新标记该道路前方的目标车，此处，目标车超过本车的超出距离为M，M为1~3公里，且M随本车行驶速度的变化而变化，本车当前的行驶速度越大，则M越小，当本车行驶速度大于限速值的75%时，该功能不启用。因此，只跟踪一定距离内的车辆，如果目标车超过本车一定距离后，则重新选择目标车来进行跟踪。
车载终端通过计算判断本车前方是否存在慢车，如图6所示，并通过不同的颜色进行提示，X为20~40，限速值越高X值越大，意义为拥堵情况不标记慢车，Y为0~15，当前车辆行驶速度越高，Y值越小。具体为：
（1）车道前方如果不存在慢车，则展示为蓝色；
（2）车道前方如果存在慢车，则展示为红色。
通过对前方是否存在慢车进行提示，解决平均速度很高，但前方有车慢行，导致的后续车辆整体慢行的问题，将有意义的变道行为提前，避免车辆行驶速度下降后的变道困难问题。
S4：车载终端对S3处理后的数据进行展示。
本发明还提供一种车辆辅助驾驶的系统，用于实现上述车辆辅助驾驶的方法，包括车载终端系统和短程通信系统。其中，短程通信系统用于收集获取和发送信息数据，例如V2X设备、TBOX设备等，作为信息的收集端。车载终端系统用于处理短程通信系统获取的数据，并将处理后的数据通过可视化界面进行展示，作为信息的处理端，为用户提供车道级平均速度、慢车提示、变道参考等信息。
本发明所述方法以极小的算力、通信成本提供实时的车道级信息，辅助解决复杂的交通场景，从而提高车辆通过率、道路的利用率，达到缓解整体交通拥堵，和提高拥堵时车主通过时间、感受。
如上所述，本发明的提醒系统不限于所述配置，其他可以实现本发明的实施例的系统均可落入本发明所保护的范围内。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种车辆辅助驾驶的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：车载终端通过短程通信获取附近车辆的位置及车辆信息；
S2：通过S1获取的位置及车辆信息，确定目标车和前车；
S3：车载终端通过短程通信获取目标车、前车和本车的数据，并对获取的数据进行处理；
S4：车载终端对S3处理后的数据进行展示。
2.根据权利要求1所述车辆辅助驾驶的方法，其特征在于，在S1中，车载终端获取前方1~N个车辆×当前车道数量的位置及车辆信息，N为正整数。
3.根据权利要求1所述车辆辅助驾驶的方法，其特征在于，在S2中，所述前车为本车前方的车辆，且前车数量不超过当前车道数量；所述目标车为前车前方的车辆，且目标车数量不超过当前车道数量。
4.根据权利要求1所述车辆辅助驾驶的方法，其特征在于，在S3中，车载终端获取本车所在路面的车道线信息，并形成虚拟车道线；车载终端对获取的数据进行处理，得到所述车道的平均速度，并展示在车载终端上该车道的虚拟车道线上方，同时通过虚拟车道颜色变化，提供车道速度变化的信息。
5.根据权利要求4所述车辆辅助驾驶的方法，其特征在于，在S3中，车载终端获取本车所在车道的平均速度，以及相邻车道的平均速度，判断是否推荐变道；如果本车车道平均速度比相邻车道平均速度小，或者本车车道平均速度与相邻车道平均速度之差小于设定值，则车载终端显示不推荐变道的标识；否则车载终端不显示标识。
6.根据权利要求5所述车辆辅助驾驶的方法，其特征在于，车载终端通过计算车道平均速度差以及车辆密度信息，判定是否推荐变道。
7.根据权利要求4所述车辆辅助驾驶的方法，其特征在于，在S3中，车载终端计算本车与目标车之间的平均距离，并将其标记为同行车。
8.根据权利要求4所述车辆辅助驾驶的方法，其特征在于，在S3中，车载终端通过计算判断本车前方是否存在慢车，并通过不同的颜色进行提示。
9.一种车辆辅助驾驶的系统，其特征在于，包括车载终端系统和短程通信系统；其中，短程通信系统用于收集获取和发送信息数据；车载终端系统用于处理短程通信系统获取的数据，并将处理后的数据通过可视化界面进行展示。
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