CN116653946A - 车辆防碰撞方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车保护装置技术领域，公开了车辆防碰撞方法、装置、计算机设备及存储介质，方法包括：获取车辆状态信息及环境信息；基于车辆状态信息及环境信息，判断是否进入跟车状态；当进入跟车状态后，基于车辆状态信息，动态控制油门踏板扭矩。本发明依据阈值判断条件以及障碍物信息，判定是否进入跟车状态，当进入跟车状态时，动态调整油门踏板扭矩，从而避免油门控制不当带来的顿挫、不适甚至交通事故，保证用户用车的安全性、流畅性、舒适性。

Description

车辆防碰撞方法、装置、计算机设备及存储介质

技术领域

本发明涉及汽车保护装置领域，具体涉及车辆防碰撞方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

随着智能网联汽车和自动驾驶汽车的快速发展，智能化、自动化成为汽车行业的发展趋势，同时汽车电子系统内部的交互数量和复杂程度增加，尤其是智能驾驶和ADAS领域，设计高可靠性和安全性的汽车碰撞安全装置日益受到各方关注。

汽车碰撞安全装置大致可以分为被动安全装置、主动安全装置和主被动结合的安全装置，其中被动安全装置由安全带、保险杠、安全气囊、行人保护引擎盖等，被动安全装置不能避免碰撞事故的发生，智能在碰撞发生的时刻起到保护作用，减小碰撞事故的伤害；主动安全装置有防抱死制动系统(ABS)、盲点检测系统(BSD)、自动制动系统、倒车雷达、倒车影响等，其目的在于避免交通事故的发生。

对于汽车碰撞安全装置的设计，相关技术从被动安全的角度，通过设计专车专用的机械装置减小碰撞伤害，不同车型都需要特定设计，不具备通用性；或者从主动安全的角度，通过主动刹车，但需要额外的刹车设施；或设置阈值减小碰撞发生，但在切换阈值的过程中会存在突变感，停止油门信号的响应处理不当也可能会存在失速的风险。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种车辆防碰撞方法，以解决油门控制不当带来的顿挫、不适甚至交通事故的问题；目的之二在于提供一种车辆防碰撞装置；目的之三在于提供一种计算机设备；目的之四在于提供一种存储介质。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种车辆防碰撞方法，方法包括：获取车辆状态信息及环境信息；基于车辆状态信息及环境信息，判断是否进入跟车状态；当进入跟车状态后，基于车辆状态信息，动态控制油门踏板扭矩。

根据上述技术手段，依据阈值判断条件以及障碍物信息，判定是否进入跟车状态，当进入跟车状态时，动态调整油门踏板扭矩，从而避免油门控制不当带来的顿挫、不适甚至交通事故，保证用户用车的安全性、流畅性、舒适性。

进一步，在进入跟车状态之前，还包括：判断是否接收到确认跟车状态指令及其二次确认指令；当接收到确认跟车状态指令及其二次确认指令时，且判定进入跟车状态时，进入跟车状态。

根据上述技术手段，增加油门辅助功能的确认跟车状态指令，以提高用户体验感。

进一步，获取车辆信息及环境信息的过程，包括：获取车辆的车速、方向盘转角、方向盘角速度；识别车辆行驶前方预设距离内障碍物信息。

进一步地，判断是否进入跟车状态的过程，包括：当车辆的车速小于第一预设速度、方向盘的转角小于第一预设角度、方向盘角速度小于第一预设角速度，判断车辆行驶前方第一预设距离内是否有障碍物，并且障碍物是否存在预设时间；当障碍物存在预设时间时，进入跟车状态。

进一步地，基于车辆状态信息，动态控制油门踏板扭矩的过程，包括：基于油门踏板开度及调节系数，计算初始油门踏板扭矩；对初始油门踏板扭矩依次进行梯度处理及滤波后，得到油门踏板扭矩。

根据上述技术手段，对初始油门踏板扭矩依次进行梯度处理及滤波，进一步提高油门踏板扭矩动态调整的平滑度以及用户体验。

进一步地，梯度处理过程，包括：当初始油门踏板扭矩小于最小梯度时，将最小梯度扭矩作为油门踏板扭矩；当初始油门踏板扭矩小于最大梯度且大于最小梯度时，将初始油门踏板扭矩作为油门踏板扭矩；当初始油门踏板扭矩大于最大梯度时，将最大梯度扭矩作为油门踏板扭矩。

进一步地，当油门踏板开度小于预设开度时，方法还包括：当方向盘的转角大于第二预设角度或方向盘角速度大于第二预设角速度，判断车辆行驶前方第二预设距离内是否有障碍物；当车辆行驶前方第二预设距离内没有障碍物时，退出跟车状态。

一种车辆防碰撞装置，装置包括：信息获取模块，用于获取车辆状态信息及环境信息；判断模块，用于基于车辆状态信息及环境信息，判断是否进入跟车状态；跟车模块，用于当进入跟车状态后，基于车辆状态信息，动态控制油门踏板扭矩。

一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的车辆防碰撞方法。

一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的车辆防碰撞方法。

本发明的有益效果：

(1)本发明依据阈值判断条件以及障碍物信息，判定是否进入跟车状态，当进入跟车状态时，动态调整油门踏板扭矩，从而避免油门控制不当带来的顿挫、不适甚至交通事故，保证用户用车的安全性、流畅性、舒适性。

(2)本发明增加油门辅助功能的确认跟车状态指令，以提高用户体验感。

附图说明

图1是根据本发明实施例的车辆防碰撞方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的启动油门辅助功能的示意图；

图3是根据本发明实施例的判断是否进入跟车状态的流程示意图；

图4是根据本发明实施例的得到油门踏板扭矩的流程示意图；

图5是根据本发明实施例的退出跟车状态的流程示意图；

图6是根据本发明实施例的另一车辆防碰撞方法的流程示意图；

图7是根据本发明实施例的车辆防碰撞装置的结构框图；

图8是本发明实施例的计算机设备的硬件结构示意图。

其中，1-信息获取模块；2-判断模块；3-跟车模块；10-处理器；20-存储器；30-通信接口。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

近年来伴随着新能源汽车技术快速发展，整车“三电”(电池、电驱、电控)一直是技术提升的主要方向；针对新能源汽车用户重点关注其动力性及运行时安全性。由于纯电动汽车静音度很高，在整车低速起步或者运行阶段(V<15km/h)会由于盲区存在或者驾驶员注意力不集中而存在一些低速行驶安全隐患。

通过电驱动系统实现前碰预警控制的难点在于：

(1)电驱动在低转速段(电机转速<1000rpm)回馈扭矩控制不稳定，易导致前碰预警触发时降低驾驶体验感；

(2)前碰触发后在整车静止后回馈力矩降为0Nm后导致整车前溜及后溜距离过大导致紧急情况下整车失控的假象。

为了解决上述第1难点，本实施例提供一种车辆防碰撞方法，通过动态调整油门踏板扭矩，以实现用户用车的安全性、流畅性、舒适性。

根据本发明实施例，提供了一种车辆防碰撞方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本实施例中提供了一种车辆防碰撞方法，如图1所示，方法包括：

步骤S11：获取车辆状态信息及环境信息。

可选地，本实施例获取车辆的车速、方向盘转角、方向盘角速度；识别车辆行驶前方预设距离内障碍物信息。

具体地，本实施例在车辆上装设车速传感器、摄像头、雷达传感器、车载计算机；其中车速传感器、摄像头、雷达传感器、车载计算机均设于车辆上；车速传感器用于获取车辆实时车速；摄像头和雷达传感器用于获取车辆环境信息，其中车辆环境信息可以包括：车辆道路信息以及车辆周围障碍物信息，障碍物信息不限于周围车辆、建筑物等。

步骤S12：基于车辆状态信息及环境信息，判断是否进入跟车状态。

具体地，本实施例根据车速、方向盘的转角、方向盘角速度以及障碍物信息，判断是否激活油门辅助功能，并进入跟车状态，其中以上判断依据仅限于举例，但并不以此为限制。

可选地，在进入跟车状态之前，还包括：判断是否接收到确认跟车状态指令及其二次确认指令；当接收到确认跟车状态指令及其二次确认指令时，且判定进入跟车状态时，进入跟车状态。

具体地，本实施例中，油门辅助功能并不是在整个行驶过程中均启动，而是可以由车载计算机通过判断驾驶员的驾驶状态，强制启动；或者默认情况下油门辅助功能不启动，而是由驾驶员手动开启。

如图2所示，本实施例在车辆显示屏上设置油门辅助按钮，当驾驶员按下“开启油门辅助”按钮后，自动弹出“确认开启油门辅助功能？”页面，当驾驶员按下“确定”按钮时，油门辅助功能启动。

步骤S13：当进入跟车状态后，基于车辆状态信息，动态控制油门踏板扭矩。

具体地，当判定进入跟车状态后，将激活油门辅助功能，则在激活期间，即进入跟车状态期间，汽车仪表盘上提示“该功能已开启，将限制驾驶员的车辆动力输出”字样，以便提醒驾驶员此时车辆状态。

具体地，在进入跟车状态期间，对于不同车辆，将设置不同的油门开度与当前车速的三维表，本实施例可以根据油门开度及当前车速进行三维查表，动态计算驾驶员油门踏板扭矩，以使油门踏板扭矩平滑调整。

可选地，为了方便不同驾驶员适应该油门辅助功能，本实施例设定可调节系数K，方便驾驶员调节扭矩输出。

在一些可选的实施方式中，如图3所示，判断是否进入跟车状态的过程，包括：

步骤S21：当车辆的车速小于第一预设速度、方向盘的转角小于第一预设角度、方向盘角速度小于第一预设角速度，判断车辆行驶前方第一预设距离内是否有障碍物，并且障碍物是否存在预设时间。

具体地，由于车辆是运动的，障碍物不一定在车辆正前方，因此本实施例通过车辆的车速、方向盘的状态，判断车辆的行驶方向及行驶速度，以精准判断车辆的行驶轨迹。

具体地，本实施例依据车辆的行驶轨迹判断车辆的行驶方向，通过判断行驶方向前方的第一预设距离内是否有障碍物，并且该障碍物存在预设时间，以判断是否需要进入跟车状态、激活油门辅助功能。

步骤S22：当障碍物存在预设时间时，进入跟车状态。

具体地，当行驶方向前方的第一预设距离内有障碍物，并且该障碍物存在预设时间，即该障碍物并没有驶出我方车辆行驶方向的意图，则进入跟车状态，激活油门辅助功能。

示例性地，当车速≤7km/h、方向盘的转角≤2rad、方向盘角速度≤100°/s，识别前方2m内有无障碍物，当识别到障碍物并存续时间超过2s，进入跟车状态，激活油门辅助功能。

在一些可选的实施方式中，如图4所示，基于车辆状态信息，动态控制油门踏板扭矩的过程，包括：

步骤S31：基于油门踏板开度及调节系数，计算初始油门踏板扭矩。

具体地，当进入跟车状态，激活油门辅助功能后，不再使用原先油门开度与当前车速的三维表查询驾驶员初始油门踏板扭矩，而是在低速低油门开度阶段，为防止加塞，初始油门踏板扭矩保持不变，但在低速中油门开度阶段，保持低速低扭矩的扭矩开度缓慢爬升。并为油门开度高于50％设定恒定的初始油门踏板扭矩输出。

同时，为了方便不同驾驶员的适应该激活油门辅助功能，设定可调节系数K，方便驾驶员调节扭矩输出，则初始油门踏板扭矩输出公式为：

Tq0＝f(x,y)·K(1)

式中，x为油门踏板开度，y为车速，Tq0为初始油门踏板扭矩，K为调节系数。

步骤S32：对初始油门踏板扭矩依次进行梯度处理及滤波后，得到油门踏板扭矩。

为了进一步提高油门踏板扭矩动态调整的平滑度以及用户体验，本实施例对初始油门踏板扭矩依次进行梯度处理及滤波，其中，在梯度处理过程，对于初始油门踏板扭矩的不同值，进行阈值处理，具体包括以下三种情况：

(1)当初始油门踏板扭矩小于最小梯度时，将最小梯度扭矩作为油门踏板扭矩；

(2)当初始油门踏板扭矩小于最大梯度且大于最小梯度时，将初始油门踏板扭矩作为油门踏板扭矩；

(3)当初始油门踏板扭矩大于最大梯度时，将最大梯度扭矩作为油门踏板扭矩。

本实施例采用一阶滤波方法滤除阈值处理后的油门踏板扭矩的杂波，其中，一阶滤波公式为：

Tq＝Tq0·w+Tq_old·(1-w)(2)

式中，Tq为最终得到的油门踏板扭矩，w为一阶滤波系数，Tq_old为上一时刻的最终得到的油门踏板扭矩，其中，通过设置系数w来控制扭矩输出的平顺性。

在一些可选的实施方式中，如图5所示，当油门踏板开度小于预设开度时，方法还包括：

步骤S41：当方向盘的转角大于第二预设角度或方向盘角速度大于第二预设角速度，判断车辆行驶前方第二预设距离内是否有障碍物。

步骤S42：当车辆行驶前方第二预设距离内没有障碍物时，退出跟车状态。

具体地，当油门辅助功能激活后，为了提高车辆对于环境信息变化的适应性，本实施例设置退出激活机制，可以依据方向盘的转角、方向盘角速度以及障碍物信息判断是否退出激活机制，或者，当判断出驾驶员有变动或主动避让意图，则退出激活机制。

可选地，当判断退出激活机制时，驾驶员需要完全松开油门，若在退出过程中油门被踩下，则在显示屏上显示“请完全松开油门后再关闭”以提醒驾驶员。

基于以上实施例及其任一可选的实施方式，图6示出车辆防碰撞方法的一个具体示例的流程图，图6中，依据阈值判断条件以及障碍物信息，判定是否进入跟车状态，当进入跟车状态时，依据步骤S31～步骤S32的方法，动态调整油门踏板扭矩，从而避免油门控制不当带来的顿挫、不适甚至交通事故，保证用户用车的安全性、流畅性、舒适性。并且可在不改变车辆硬件的条件下应用于不同车型，其参数调节容易，在上游模块发生改变时，仍然具有较强适配性。

在本实施例中还提供了一种车辆防碰撞装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

本实施例提供一种车辆防碰撞装置，如图7所示，装置包括：

信息获取模块1，用于获取车辆状态信息及环境信息；

判断模块2，用于基于车辆状态信息及环境信息，判断是否进入跟车状态；

跟车模块3，用于当进入跟车状态后，基于车辆状态信息，动态控制油门踏板扭矩。

本实施例中的车辆防碰撞装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。

上述各个模块和单元的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机设备，具有上述图7所示的车辆防碰撞装置。

请参阅图8，图8是本发明可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，如图8所示，该计算机设备包括：一个或多个处理器10、存储器20，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个计算机设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图8中以一个处理器10为例。

处理器10可以是中央处理器，网络处理器或其组合。其中，处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路，可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件，现场可编程逻辑门阵列，通用阵列逻辑或其任意组合。

其中，存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令，以使至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。

存储器20可以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、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据一种小程序落地页的展现的计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中，存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

存储器20可以包括易失性存储器，例如，随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。

该计算机设备还包括通信接口30，用于该计算机设备与其他设备或通信网络通信。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可记录在存储介质，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等；进一步地，存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件，当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现上述实施例示出的方法。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆防碰撞方法，其特征在于，所述方法包括：

获取车辆状态信息及环境信息；

基于所述车辆状态信息及所述环境信息，判断是否进入跟车状态；

当进入跟车状态后，基于所述车辆状态信息，动态控制油门踏板扭矩。

2.根据权利要求1所述的车辆防碰撞方法，其特征在于，在进入跟车状态之前，还包括：

判断是否接收到确认跟车状态指令及其二次确认指令；

当接收到确认跟车状态指令及其二次确认指令时，且判定进入跟车状态时，进入跟车状态。

3.根据权利要求1所述的车辆防碰撞方法，其特征在于，所述获取车辆信息及环境信息的过程，包括：

获取车辆的车速、方向盘转角、方向盘角速度；

识别车辆行驶前方预设距离内障碍物信息。

4.根据权利要求3所述的车辆防碰撞方法，其特征在于，所述判断是否进入跟车状态的过程，包括：

当所述车辆的车速小于第一预设速度、所述方向盘的转角小于第一预设角度、所述方向盘角速度小于第一预设角速度，判断所述车辆行驶前方第一预设距离内是否有障碍物，并且所述障碍物是否存在预设时间；

当所述障碍物存在预设时间时，进入跟车状态。

5.根据权利要求1所述的车辆防碰撞方法，其特征在于，所述基于所述车辆状态信息，动态控制油门踏板扭矩的过程，包括：

基于油门踏板开度及调节系数，计算初始油门踏板扭矩；

对所述初始油门踏板扭矩依次进行梯度处理及滤波后，得到所述油门踏板扭矩。

6.根据权利要求5所述的车辆防碰撞方法，其特征在于，所述梯度处理过程，包括：

当所述初始油门踏板扭矩小于最小梯度时，将最小梯度扭矩作为所述油门踏板扭矩；

当所述初始油门踏板扭矩小于最大梯度且大于最小梯度时，将所述初始油门踏板扭矩作为所述油门踏板扭矩；

当所述初始油门踏板扭矩大于最大梯度时，将最大梯度扭矩作为所述油门踏板扭矩。

7.根据权利要求4所述的车辆防碰撞方法，其特征在于，当油门踏板开度小于预设开度时，所述方法还包括：

当所述方向盘的转角大于第二预设角度或所述方向盘角速度大于第二预设角速度，判断所述车辆行驶前方第二预设距离内是否有障碍物；

当所述车辆行驶前方第二预设距离内没有障碍物时，退出跟车状态。

8.一种车辆防碰撞装置，其特征在于，所述装置包括：

信息获取模块，用于获取车辆状态信息及环境信息；

判断模块，用于基于所述车辆状态信息及所述环境信息，判断是否进入跟车状态；

跟车模块，用于当进入跟车状态后，基于所述车辆状态信息，动态控制油门踏板扭矩。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1至7中任一项所述的车辆防碰撞方法。

10.一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上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的车辆防碰撞方法。