CN115140027A - 一种交汇路口视线遮挡场景的控制方法、系统以及存储介质 - Google Patents

一种交汇路口视线遮挡场景的控制方法、系统以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆安全驾驶技术领域，具体涉及一种交汇路口视线遮挡场景的控制方法、系统以及存储介质，本发明针对交叉路口视线遮挡场景，使用车路协同技术和道路建模技术，实现对交叉路口风险的感知和运动目标的感知，从而能够规避可能的碰撞，实现安全通过交叉路口，能够实现在出现风险的时候主动切入，可以较好的避免发生碰撞的风险，实现车辆安全通过交叉路口；同时，采用预警、温和刹停与紧急制动的分级预警与控制策略在有效规避风险的同事可以提升用户的驾乘体验，结合系统建模，可以实现在多种交叉路口场景下安全通过。

Description

一种交汇路口视线遮挡场景的控制方法、系统以及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆安全驾驶技术领域，具体涉及一种交汇路口视线遮挡场景的控制方法、系统以及存储介质。
背景技术
如何提高汽车在交叉路口的行使安全一直是大家普遍关心的问题，也是一个难题。交叉路口是一个具有很大挑战性的交通场景，是非常容易发生交通事故的地方。机器感知和程序控制的进步，让车辆配备了辅助人驾驶的ADAS系统，帮助避免或减轻在一些情况下交通事故的发生，但由于交通路口周围环境复杂，视野被遮挡，系统往往无法及时精确感知到交叉路口周围的交通情况，从而无法作出正确的判断和控制措施。
无论对于人工驾驶汽车还是自动驾驶车辆来说，由于建筑物或其他障碍物遮挡，驾驶员往往难以观察到或车载感知系统难以感知到交叉路口的其他汇入车辆，尤其是在没有交通信号灯的路口，或在即使有信号灯的路口车辆闯红灯汇入的情况，直行车辆很容易与交汇车辆发生碰撞事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种采用车路协同技术与车载感知系统的感知融合技术，解决视线被遮挡的交叉路口场景下的交汇车辆的感知、行为判断和主车辆的控制决策的交汇路口视线遮挡场景的控制方法、系统以及存储介质。
为了解决上述技术问题，本发明采用的第一种技术方案为：
一种交汇路口视线遮挡场景的控制方法，包括
获取环境与目标感知信息；
通过环境与目标感知信息并结合主车周围信息判断主车是否处于交叉口遮挡的场景，若否则记为事件A正常行驶，若是则计算主车与目标车的碰撞区并判断目标车是否先到达碰撞区，若是则计算主车到达和通过碰撞区的时间tsv1、 tsv2、目标车到达碰撞区时间ttv3，是否满足tsv1≤ttv3≤tsv2，若是则记为事件B，若否则正常行驶；若判断目标车是否先到达碰撞区为否则计算主车到达和通过碰撞区的时间ttv1、ttv2、主车到达碰撞区时间tsv3，是否满足ttv1≤tsv3≤ttv2，若是则记为事件C，若否则正常行驶；当满足事件B或事件C时，判断主车与安全线距离是否小于紧急制动阈值，若是则紧急制动并直至满足事件A的要求，若否则判断主车与安全线距离是否小于温和刹停阈值，若是则温和刹停并直至满足事件A的要求，若否则判断主车与安全线距离小于行车预警阈值，若是则紧急刹停并直至满足事件A的要求。
优选地，判断是否满足tsv1≤ttv3≤tsv2或是否满足ttv1≤tsv3≤ttv2时引入安全冗余时间tsa；则判断公式为tsv1≤ttv3+tsa≤tsv2、ttv1≤tsv3+tsa≤ttv2。
优选地，车载端还包括行车预警，所述行车预警包括当周围存在大型车辆有可能对主车视线造成遮挡时，或周围环境对主车造成视线遮挡，但通过车载端和/或路侧端未发现横向来车时；则使主车视线突然被遮挡或者遮挡时横向来车突然进入时预留响应时间或反应距离保证预警发生一段时间后可通过温和刹停进行避让横向来车。
优选地，所述主车通过温和刹停进行避让横向来车的反应距离dstop，计算公式如下
Figure BDA0003660839160000021
其中，vsv为主车行驶速度；asv主车加速度；tsvd为主车驾驶员反应时间为； trbr主车制动系统反应滞后时间。
优选地，所述行车预警的触发条件为：主车视线突然被遮挡或者遮挡时横向来车突然进入且满足事件B或者事件C，同时主车与安全线的距离dp<dstop+ dpre时触发；
其中dpre为提前预警的预设常值；
当主车视线不被遮挡或未发现横向来车则行车预警取消。
优选地，所述温和刹停为车辆端自动控制完成，所述温和刹停的距离dbr的计算公式如下
Figure BDA0003660839160000031
启动温和减速时相对于碰撞区域的距离dmbr＝dbr+vsv*trbr。
优选地，所述紧急制动的距离Dstop，计算公式如下
Figure BDA0003660839160000032
优选地，判断主车是否处于交叉口遮挡的场景进一步包括
第一、主车处于交叉口预设范围内，且车辆前进方向为交叉口方向时；
第二、获取的环境信息中的道路属性中获取前方交叉口车辆及道路信息；
第三、当主车检测到前进方向有红绿灯且距离符合预设范围时；
当主车前方交叉口横向车道未被全部捕获且满足上述至少一种情况时，即判定处于交叉口遮挡场景。
为了解决上述技术问题，本发明采用的第二种技术方案为：
一种交汇路口视线遮挡场景的控制系统，包括路侧端和车载端；
所述路侧端包括路侧感知设备、路侧MEC以及RSU，所述路侧MEC收集路侧感知设备的信息、环境与目标感知信息通过RSU发送至车载端；
所述车载端包括OBU、车载感知设备、定位设备以及车载计算平台，所述 OBU与RSU数据传输连接，所述定位设备获取车载端的实施定位信息；
所述车载计算平台执行上述的交汇路口视线遮挡场景的控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的第三种技术方案为：
一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的交汇路口视线遮挡场景的控制方法。
本发明的有益效果在于：本申请针对交叉路口视线遮挡场景，使用车路协同技术和道路建模技术，实现对交叉路口风险的感知和运动目标的感知，从而能够规避可能的碰撞，实现安全通过交叉路口，能够实现在出现风险的时候主动切入，可以较好的避免发生碰撞的风险，实现车辆安全通过交叉路口；同时，采用预警、温和刹停与紧急制动的分级预警与控制策略在有效规避风险的同事可以提升用户的驾乘体验，结合系统建模，可以实现在多种交叉路口场景下安全通过。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的一种交汇路口视线遮挡场景的控制系统框架示意图；
图2为本发明具体实施方式的一种交汇路口视线遮挡场景的控制方法流程图；
图3为本发明具体实施方式的一种交汇路口视线遮挡场景的控制方法对应的交叉口遮挡场景示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1以及图2，一种交汇路口视线遮挡场景的控制方法，包括
获取环境与目标感知信息；
通过环境与目标感知信息并结合主车周围信息判断主车是否处于交叉口遮挡的场景，若否则记为事件A正常行驶，若是则计算主车与目标车的碰撞区并判断目标车是否先到达碰撞区，若是则计算主车到达和通过碰撞区的时间tsv1、 tsv2、目标车到达碰撞区时间ttv3，是否满足tsv1≤ttv3≤tsv2，若是则记为事件B，若否则正常行驶；若判断目标车是否先到达碰撞区为否则计算主车到达和通过碰撞区的时间ttv1、ttv2、主车到达碰撞区时间tsv3，是否满足ttv1≤tsv3≤ttv2，若是则记为事件C，若否则正常行驶；当满足事件B或事件C时，判断主车与安全线距离是否小于紧急制动阈值，若是则紧急制动并直至满足事件A的要求，若否则判断主车与安全线距离是否小于温和刹停阈值，若是则温和刹停并直至满足事件A的要求，若否则判断主车与安全线距离小于行车预警阈值，若是则紧急刹停并直至满足事件A的要求。
进一步的，判断是否满足tsv1≤ttv3≤tsv2或是否满足ttv1≤tsv3≤ttv2时引入安全冗余时间tsa；则判断公式为tsv1≤ttv3+tsa≤tsv2、ttv1≤tsv3+tsa≤ttv2。
进一步的，车载端还包括行车预警，所述行车预警包括当周围存在大型车辆有可能对主车视线造成遮挡时，或周围环境对主车造成视线遮挡，但通过车载端和/或路侧端未发现横向来车时；则使主车视线突然被遮挡或者遮挡时横向来车突然进入时预留响应时间或反应距离保证预警发生一段时间后可通过温和刹停进行避让横向来车。
进一步的，所述主车通过温和刹停进行避让横向来车的反应距离dstop，计算公式如下
Figure BDA0003660839160000051
其中，vsv为主车行驶速度；asv主车加速度；tsvd为主车驾驶员反应时间为； trbr主车制动系统反应滞后时间。
进一步的，所述行车预警的触发条件为：主车视线突然被遮挡或者遮挡时横向来车突然进入且满足事件B或者事件C，同时主车与安全线的距离dp< dstop+dpre时触发；
其中dpre为提前预警的预设常值；
当主车视线不被遮挡或未发现横向来车则行车预警取消。
进一步的，所述温和刹停为车辆端自动控制完成，所述温和刹停的距离dbr的计算公式如下
Figure BDA0003660839160000052
启动温和减速时相对于碰撞区域的距离dmbr＝dbr+vsv*trbr。
进一步的，所述紧急制动的距离Dstop，计算公式如下
Figure BDA0003660839160000053
进一步的，判断主车是否处于交叉口遮挡的场景进一步包括
第一、主车处于交叉口预设范围内，且车辆前进方向为交叉口方向时；
第二、获取的环境信息中的道路属性中获取前方交叉口车辆及道路信息；
第三、当主车检测到前进方向有红绿灯且距离符合预设范围时；
当主车前方交叉口横向车道未被全部捕获且满足上述至少一种情况时，即判定处于交叉口遮挡场景。
从上述描述可知，本申请针对交叉路口视线遮挡场景，使用车路协同技术和道路建模技术(预先计算碰撞区)，实现对交叉路口风险的感知和运动目标的感知，从而能够规避可能的碰撞，实现安全通过交叉路口，能够实现在出现风险的时候主动切入，可以较好的避免发生碰撞的风险，实现车辆安全通过交叉路口；同时，采用预警、温和刹停与紧急制动的分级预警与控制策略在有效规避风险的同事可以提升用户的驾乘体验，结合系统建模，可以实现在多种交叉路口场景下安全通过。
实施例一
参照图1，一种交汇路口视线遮挡场景的控制系统，包括车载端、路侧端；
路侧端包含V2X设备RSU、路侧传感器(摄像头、激光雷达、毫米波雷达等)、路侧定位设备，以及边缘计算服务器(MEC)等；
所述车载端车载设备包含V2X设备OBU(车载通信单元)、车载传感器(摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等)、车载高精定位设备，以及车载计算平台(域控制器)等共同组成车路协同系统；
车载计算平台通过感知融合路侧端的信息与车载端的信息产生控制决策，并根据控制执行线控底盘，进而控制车载端所在车辆的油门、刹车以及转向。
实施例二
参照图2，一种交汇路口视线遮挡场景的控制方法，包括
获取环境与目标感知信息；
通过环境与目标感知信息并结合主车周围信息判断主车是否处于交叉口遮挡的场景，若否则记为事件A正常行驶，若是则计算主车与目标车的碰撞区并判断目标车是否先到达碰撞区(图中用碰撞区A)，若是则计算主车到达和通过碰撞区的时间tsv1、tsv2、目标车到达碰撞区时间ttv3，是否满足tsv1≤ttv3≤tsv2，若是则记为事件B，若否则正常行驶；若判断目标车是否先到达碰撞区为否则计算主车到达和通过碰撞区的时间ttv1、ttv2、主车到达碰撞区时间tsv3，是否满足 ttv1≤tsv3≤ttv2，若是则记为事件C，若否则正常行驶；当满足事件B或事件C 时，判断主车与安全线距离是否小于紧急制动阈值，若是则紧急制动并直至满足事件A的要求，若否则判断主车与安全线距离是否小于温和刹停阈值，若是则温和刹停并直至满足事件A的要求，若否则判断主车与安全线距离小于行车预警阈值，若是则紧急刹停并直至满足事件A的要求。
判断是否满足tsv1≤ttv3≤tsv2或是否满足ttv1≤tsv3≤ttv2时引入安全冗余时间tsa，可取0.8s；则判断公式为tsv1≤ttv3+tsa≤tsv2、ttv1≤tsv3+tsa≤ttv2。
车载端还包括行车预警，所述行车预警包括当周围存在大型车辆有可能对主车视线造成遮挡时，或周围环境对主车造成视线遮挡，但通过车载端和/或路侧端未发现横向来车时；则使主车视线突然被遮挡或者遮挡时横向来车突然进入时预留响应时间或反应距离保证预警发生一段时间后可通过温和刹停进行避让横向来车。
所述主车通过温和刹停进行避让横向来车的反应距离dstop，计算公式如下
Figure BDA0003660839160000071
其中，vsv为主车行驶速度；asv主车加速度，|asv|<0.2g，此值可根据需要调整优化；tsvd为主车驾驶员反应时间为；trbr主车制动系统反应滞后时间。
所述行车预警的触发条件为：主车视线突然被遮挡或者遮挡时横向来车突然进入且满足事件B或者事件C，同时主车与安全线的距离dp<dstop+dpre时触发；
其中dpre为提前预警的预设常值，譬如25m，具体取值，可以根据需要调整优化；
当主车视线不被遮挡或未发现横向来车则行车预警取消。
所述温和刹停为车辆端自动控制完成，所述温和刹停的距离dbr的计算公式如下
Figure BDA0003660839160000081
启动温和减速时相对于碰撞区域的距离dmbr＝dbr+vsv*trbr。
所述紧急制动的距离Dstop，计算公式如下
Figure BDA0003660839160000082
判断主车是否处于交叉口遮挡的场景进一步包括
第一、主车处于交叉口预设范围(100m)内，且车辆前进方向为交叉口方向时；
第二、获取的环境信息中的道路属性中获取前方交叉口车辆及道路信息；
第三、当主车检测到前进方向有红绿灯且距离符合预设范围时(小于100m)；
当主车前方交叉口横向车道未被全部捕获且满足上述至少一种情况时，即判定处于交叉口遮挡场景。
可适用情况如图3的交叉口遮挡场景，该场景主要是保障在主车通过交叉口时视线被部分遮挡，避免与横向来车发生碰撞而采取的一系列决策方法。依据当前态势评估结果，预测车辆行车风险进而做出正常行驶、行车预警、温和刹停、紧急制动等决策判断，下发上述指令给车辆执行机构使车辆采取相应动作。本申请是根据V2X信息、V2V信息、车载摄像头信息的融合感知结果判断该场景是否存在横向来车。
实施例三
一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例一所述的交汇路口视线遮挡场景的控制方法。
以上所述仅为本发明的实施例，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同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种交汇路口视线遮挡场景的控制方法，其特征在于，包括
获取环境与目标感知信息；
通过环境与目标感知信息并结合主车周围信息判断主车是否处于交叉口遮挡的场景，若否则记为事件A正常行驶，若是则计算主车与目标车的碰撞区并判断目标车是否先到达碰撞区，若是则计算主车到达和通过碰撞区的时间tsv1、tsv2、目标车到达碰撞区时间ttv3，是否满足tsv1≤ttv3≤tsv2，若是则记为事件B，若否则正常行驶；若判断目标车是否先到达碰撞区为否则计算主车到达和通过碰撞区的时间ttv1、ttv2、主车到达碰撞区时间tsv3，是否满足ttv1≤tsv3≤ttv2，若是则记为事件C，若否则正常行驶；当满足事件B或事件C时，判断主车与安全线距离是否小于紧急制动阈值，若是则紧急制动并直至满足事件A的要求，若否则判断主车与安全线距离是否小于温和刹停阈值，若是则温和刹停并直至满足事件A的要求，若否则判断主车与安全线距离小于行车预警阈值，若是则紧急刹停并直至满足事件A的要求。
2.根据权利要求1所述的交汇路口视线遮挡场景的控制方法，其特征在于，判断是否满足tsv1≤ttv3≤tsv2或是否满足ttv1≤tsv3≤ttv2时引入安全冗余时间tsa；则判断公式为tsv1≤ttv3+tsa≤tsv2、ttv1≤tsv3+tsa≤ttv2。
3.根据权利要求1所述的交汇路口视线遮挡场景的控制方法，其特征在于，车载端还包括行车预警，所述行车预警包括当周围存在大型车辆有可能对主车视线造成遮挡时，或周围环境对主车造成视线遮挡，但通过车载端和/或路侧端未发现横向来车时；则使主车视线突然被遮挡或者遮挡时横向来车突然进入时预留响应时间或反应距离保证预警发生一段时间后可通过温和刹停进行避让横向来车。
4.根据权利要求3所述的交汇路口视线遮挡场景的控制方法，其特征在于，所述主车通过温和刹停进行避让横向来车的反应距离dstop，计算公式如下
Figure FDA0003660839150000011
其中，vsv为主车行驶速度；asv主车加速度；tsvd为主车驾驶员反应时间为；trbr主车制动系统反应滞后时间。
5.根据权利要求4所述的交汇路口视线遮挡场景的控制方法，其特征在于，所述行车预警的触发条件为：主车视线突然被遮挡或者遮挡时横向来车突然进入且满足事件B或者事件C，同时主车与安全线的距离dp<dstop+dpre时触发；
其中dpre为提前预警的预设常值；
当主车视线不被遮挡或未发现横向来车则行车预警取消。
6.根据权利要求4所述的交汇路口视线遮挡场景的控制方法，其特征在于，所述温和刹停为车辆端自动控制完成，所述温和刹停的距离dbr的计算公式如下
Figure FDA0003660839150000021
启动温和减速时相对于碰撞区域的距离dmbr＝dbr+vsv*trbr。
7.根据权利要求1所述的交汇路口视线遮挡场景的控制方法，其特征在于，所述紧急制动的距离Dstop，计算公式如下
Figure FDA0003660839150000022
8.根据权利要求1所述的交汇路口视线遮挡场景的控制方法，其特征在于，判断主车是否处于交叉口遮挡的场景进一步包括
第一、主车处于交叉口预设范围内，且车辆前进方向为交叉口方向时；
第二、获取的环境信息中的道路属性中获取前方交叉口车辆及道路信息；
第三、当主车检测到前进方向有红绿灯且距离符合预设范围时；
当主车前方交叉口横向车道未被全部捕获且满足上述至少一种情况时，即判定处于交叉口遮挡场景。
9.一种交汇路口视线遮挡场景的控制系统，其特征在于，包括路侧端和车载端；
所述路侧端包括路侧感知设备、路侧MEC以及RSU，所述路侧MEC收集路侧感知设备的信息、环境与目标感知信息通过RSU发送至车载端；
所述车载端包括OBU、车载感知设备、定位设备以及车载计算平台，所述OBU与RSU数据传输连接，所述定位设备获取车载端的实施定位信息；
所述车载计算平台执行权利要求1-8任意一项所述的交汇路口视线遮挡场景的控制方法。
10.一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8任意一项所述的交汇路口视线遮挡场景的控制方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115880899A (zh) * 2022-11-11 2023-03-31 长安大学 一种针对行车视线阻挡危险场景的检测方法与系统

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