CN117325759A - 一种应对后车追尾的方法及电子设备、存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明属于车辆工程技术领域，具体公开了一种应对后车追尾的方法，该方法由自车的车载控制器执行，包括如下步骤：测算步骤，测算自车与后车当前的车距以及速度差；比较步骤，在最小安全距离查找表中检索所述速度差所对应的最小安全距离，并比较所述最小安全距离和所述车距，若所述车距小于所述最小安全距离，则发出提醒；其中，所述最小安全距离查找表用于指示在所述速度差的情况下，自车和后车之间的最小安全距离。本发明的优点在于依赖大量制动数据，运用统计学知识，预测碰撞并提前执行一系列减轻事故的措施。

Description

一种应对后车追尾的方法及电子设备、存储介质
技术领域
本发明涉及车辆工程技术领域，尤其涉及了一种应对后车追尾的方法及电子设备、存储介质。
背景技术
随着国家经济的稳步发展，国民拥有车辆的比例也在逐年增加。当道路上的车辆增多后，行车安全就显得愈加重要，预防或者减轻汽车事故发生也就有了更多的研究必要。
有相关数据统计，在道路交通事故中，汽车追尾事故约占70％以上。近年来，ADAS(高级辅助驾驶)的发展如火如荼。但是就目前来说，搭载有ADAS功能的汽车普及率在整个汽车市场仍旧处于一个较低水平，且主要搭载的是自车预警以及自动刹车等功能。对于后车的预警并不多见。然而从自动驾驶事故披露信息中可以得知：车辆开启ADAS功能时发生的事故，有接近三分之二由后车追尾所导致。因此，除了建议自车和后车的驾驶员都保持安全驾驶的习惯外，还需要开发一种应对后方车辆危险接近时的方案，以触发一系列的动作，达到减轻人员伤害及记录事故责任人的目的。
发明内容
本发明提出了一种应对后车追尾的方法及电子设备、存储介质，以在车辆行驶的过程中监控后车，尽早给自车的驾驶员提出安全警告。
本发明提供一种应对后车追尾的方法，包括如下步骤：
测算步骤，测算自车与后车当前的车距以及速度差；
比较步骤，在最小安全距离查找表中检索所述速度差所对应的最小安全距离，并比较所述最小安全距离和所述车距，若所述车距小于所述最小安全距离，则确定自车将与后车发生追尾；其中，所述最小安全距离查找表用于指示在所述速度差的情况下，自车和后车之间的最小安全距离。
上述的方法中，所述比较步骤后还包括预执行步骤，包括如下至少一项：
发出提醒；
调整司乘人员座位各部分的姿态；
解锁各逃生通道；
启动后视摄像头；
提高自车车速。
上述的方法中，所述调整司乘人员座位各部分的姿态包括：收紧安全带、头枕向前倾斜或移动；所述解锁各逃生通道包括：解锁车门、车窗、天窗以及后备箱。
上述的方法中，所述解锁各逃生通道包括：解锁车门、车窗、天窗以及后备箱。
上述的方法中，制定所述最小安全距离查找表包括：获取车辆的平均制动距离；
在前后车的速度差为第一速度差的情况下，获取多个制动反应时间内前进的距离，以使所述制动反应时间内前进的距离服从正态分布；
计算所述正态分布的置信水平为第一置信水平时的置信区间的上限值；
计算所述平均制动距离和所述置信区间的上限值之和，得到最小安全距离并将所述最小安全距离与所述第一速度差保存为一组K-V数据填入所述最小安全距离查找表中。
上述的方法中，在多个不同的第一速度差的情况下，分别获取多个制动反应时间内前进的距离，并分别计算最小安全距离，然后将第一速度差与相应的最小安全距离保存为一组K-V数据填入所述最小安全距离查找表中。
上述的方法中，所述车辆的平均制动距离包括不同车型的平均制动距离、不同温度下的平均制动距离、不同路面条件下的平均制动距离或者指定车型、指定温度以及指定路面条件下的平均制动距离。
上述的方法中，所述车辆的平均制动距离为常温下的快速道路条件下的平均制动距离。
上述的方法中，所述第一置信水平大于等于90％。
上述的方法中，所述第一制动反应时间为1.5s。
相应的，本发明还提出了一种电子设备，包括：
至少一个存储器，用于存储计算机指令；
至少一个处理器，当所述至少一个处理器执行所述计算机指令时，实现上述的方法。
相应的，本发明还提出了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令被执行时，以实现上述的方法。
与现有技术相比，本发明实时监测自车和后车的间隔距离(即车距)，并在此基础上比较当前的车距和最小安全距离，若当前的车距小于最小安全距离，则发出警示，提醒司机注意车距。进一步地，车载控制器还可以自主采取预防措施，例如收紧安全带等，来尽量降低追尾事故发生时可能造成的人身伤害。
其中，最小安全距离通过最小安全距离查找表来获取。所述最小安全距离查找表用于指示在指定速度差(例如当前速度差)的情况下，自车和后车之间的最小安全距离。而获取最小安全距离查找表的方法主要包括应用统计学的方法来分析车辆平局制动距离和制动反应时间内前进的距离与两车速度差之间的关系，从而获取一组一组速度差与最小车距的数据，以供车载电脑查询。根据实时数据与经验数据的对比，可以预测后向碰撞发生的概率，在概率较高(例如置信区间大于95％)时，提前执行一系列可以减轻事故恶劣程度的措施，以尽可能避免或挽回事故损失，进一步提高了车辆安全性。
附图说明
图1是本发明中一种应对后车追尾的方法的流程图；
图2是本发明中制定最小安全距离查找表的流程图；
图3是本发明中一个电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，默认为同一定义。
还需声明的是，本发明中对方法、流程进行编号是为了便于引用，而不是限定先后顺序，各步骤之间如有先后顺序，当以文字说明为准。
本发明的发明构思的重点在于，预先或者通过云端服务器来制定最小安全距离查找表，然后行驶中的车辆可以监测与后车速度差和实时车距，并根据速度差在最小安全距离查找表中查找相对应的最小安全距离，然后对比实时车距与最小安全距离。当实时车距小于最小安全距离时，认为自车和后车之间的车距不安全，进而可以发出警报，以减少追尾事故的发生。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明中一种应对后车追尾的方法的流程图。如图所示，所述方法包括如下三个步骤：
S11，测算步骤，用于测算自车与后车当前的车距以及速度差。例如，当感知到后方有车辆接近自车时，通过后摄像头或者后角雷达去探测两车之间的距离，以及计算两车的相对速度ΔV。在另一些实施例中，还可以利用图像识别技术获取后车的车型信息，以便在后续的步骤中可以获取与车型相关的平均刹车距离等信息。
S12，比较步骤，包括在最小安全距离查找表中检索所述速度差所对应的最小安全距离，并比较所述最小安全距离和所述车距，若所述车距小于所述最小安全距离，则发出提醒。例如，可以通过中控台、仪表盘等装置发出声光电等多种类型的警告、提示。其中，所述最小安全距离查找表用于指示在所述速度差的情况下，自车和后车之间的最小安全距离。
S13，预执行步骤，包括：调整司乘人员座位各部分的姿态；解锁各逃生通道；启动后视摄像头。具体的，调整司乘人员座位各部分的姿态包括收紧安全带、头枕向前倾斜或移动等措施，这些措施可以帮助固定司乘人员，从而当追尾事故发生时可以减少可能出现的冲击伤害。解锁各逃生通道包括解锁车门、车窗、天窗以及后备箱等。也就是解锁各种可以供人离开车辆的途径，以防止出现事故发生后无法打开逃生通道的情况。启动后视摄像头则可以记录事故发生时的细节，为后续研究事故留下影像资料。
上述的实施例通过对自车和后车的相对距离的监控实现了提早警示安全问题的作用，可以有效降低车辆追尾事故的发生，在发生追尾的情况下，能减少人身伤害或降低伤害程度。
图2是本发明中制定最小安全距离查找表的流程图。所述最小安全距离查找表可以预先基于试验数据测定并保存在车载电脑中，如果测试样本有更新，则可以通过云端服务器来更新查找表，并下发给车载电脑。如图所示，获取最小安全距离的方法包括如下步骤：
S21，获取车辆的平均制动距离。一些权威的检测机构会为一辆原厂新车设定不同温度、不同路面条件来测试制动距离。例如，可以基于特定温度(一般是常温，针对在极限情况使用的车辆，也会在高热、冰寒等温度条件下测试)来测试制动距离；也可以在特定路面下(例如快速道路或乡村公路，其中，快速道路通常是指城市内修建的、中央分隔、全部控制出入，并且控制出入口间距和形式的车道，通常单向具有双车道或以上的车道；并且道路上设有配套的交通安全与管理设施。)来测试制动距离；或者在指定的温度和路面条件下(例如常温的水泥道路)来测试制动距离。官方一般会将测试所得的制动距离按统计学的方法取平均数后，向大众公布。本实施例通过这种方式来获取后车的平均制动距离α(通常是常温的快速道路条件下)。有相关测试数据表明，在良好的设计下，平均制动距离α在全生命周期下是一个常量(如考虑干地和湿地性能，则α1代指干地和α2代指湿地)。更进一步的，还可以针对不同车型来分别测试制动距离，以获取更精确的平均制动距离。
S22，在前后车的速度差为第一速度差的情况下，获取多个制动反应时间内前进的距离，以使所述制动反应时间内前进的距离服从正态分布。在车辆制动过程中，实际包括了两个阶段，第一阶段是驾驶人员判断需要采用制动措施到实际实施制动措施的时间，这一时间也可以认为是驾驶人员的反应时间。例如，目前通常认为这一反应时间的中位值为1.5秒。如果以1.5秒为例，若车速为100km/h，则在车辆实际执行制动措施之前，车辆还行驶了41.67m，该41.67m即为所述制动反应时间内前进的距离μ。显然，制动反应时间内前进的距离μ是不定的，其与驾驶人员的反应速度、驾驶习惯等息息相关。但是，在样本空间足够大的情况下，制动反应时间内前进的距离μ的分布服从正态分布。本实施例通过对制动反应时间内前进的距离μ的分布情况来确定制动反应时间内前进的距离μ的置信区间。从而通过选用置信区间的上限或下限值来确定最小安全距离。
S23，计算所述正态分布的置信水平为第一置信水平时的置信区间的上限值。根据中心极限定理，当样本规模大到一定程度的时候，不管总体是什么分布，样本都会近似服从正态分布。并且，制动反应时间内前进的距离μ是一个连续随机变量，这就为计算抽样误差(标准误差)提供了理论依据。对于所有的制动反应时间内前进的距离μ，需要关注的是落入置信区间的概率P(μ-δ≤μ≤μ+δ)所覆盖的制动反应时间内前进的距离μ，置信区间(μ-δ，μ+δ)以外的制动反应时间内前进的距离μ出现概率较低，可以不予考虑。通常，置信水平大于等于90％时，可以认为事件的发生可能性较高，置信水平值越大，事件发生的可能性越高。本实施例中取置信水平为95％，即当置信水平为95％时，认为自车与后车将要发生碰撞。对制动反应时间内前进的距离μ的正态分布曲线做Z变换后，得到标准正态分布曲线，通过查阅Z值表可知，置信水平为95％所对应的Z值为1.96，则置信区间的下限μ-δ＝μ-1.96×σ，置信区间的上限μ+δ＝μ+1.96×σ，其中σ是标准差，计算公式为基于本实施例的实际应用场景是车辆追尾场景，一般取置信区间的上限μ+δ来作为最小安全距离。
S24，计算所述平均制动距离α和所述置信区间的上限μ+δ之和，得到最小安全距离并将所述最小安全距离与所述第一速度差保存为一组K-V数据填入所述最小安全距离查找表中。具体的，表格如下所示(表中数据为随机数，仅作示意用途)：
Δv 10 20 30 40
Smin 30 35 45 60
表中，Δv作为索引词(Key)，其与Smin(Value)一一对应，当自车与后车的速度差为Δv时，两车的最小安全距离为Smin。例如，当步骤S11测算出当前的车距为40，速度差为20时，根据上表，Δv＝20所对应的最小安全距离Smin为35，则当前两车的车距保持的很好，不需要车载电脑做出任何警示或防护动作。又如，当步骤S11测算出当前的车距为20，速度差为20时，根据上表，Δv＝20所对应的最小安全距离Smin为35，则当前两车的车距过小，存在追尾的风险，车载电脑应当发出警示并执行S13所示的防护动作。
上述的实施例应用了统计学的知识来分析、预测后向碰撞发生的概率，在概率较高(例如置信区间大于95％)时，提前执行一系列可以减轻事故恶劣程度的措施，以尽可能避免或挽回事故损失，进一步提高了车辆安全性。
本发明所提供的方法的实施例可以在多种电子设备中运行，例如，所述电子设备可以是车载电脑或者车载控制器，图3给出了电子设备100的基本硬件结构示意图。
如图3所示，电子设备100至少包括主处理器101和存储介质103，根据实际使用需求的不同，电子设备100还可以包括协处理器102、I/O单元104、网络通信单元105和一些其他扩展单元106。其中协处理器102、I/O单元104、网络通信单元105和其他扩展单元106的可选择性用虚线体现在图中。
主处理器101和/或协处理器102用于执行存储在存储介质103中的计算机指令，以实现本发明所提出的方法。主处理器101是电子设备100的控制中心，通常为通用处理器(例如，英特尔各系列的CPU)，可以较为均衡地实现逻辑处理和算术计算。主处理器101利用各种接口连接整个电子设备100的各个部分，通过运行或执行存储在存储介质103内的软件程序，以及调用存储在存储介质103内的数据，来实现电子设备100的各种功能，从而对电子设备100进行整体监控。
协处理器102通常是专用处理器(例如，用户可编程的嵌入式微处理器)，用来实现某一项单一功能。例如，协处理器102可以是图像处理器(GPU，Graphic Process Unit)，专用于处理图形图像的处理。主处理器101此时不直接处理有关图形图像的信息，而是向协处理器102提供来自其他单元的数据或者向协处理器102发送管理指令，以指示协处理器102从其他单元获取数据，并且，在协处理器102处理完数据后，主处理器101从协处理器102接收处理结果，以便后续根据该处理结果做出其他判决。对于不同专业领域来说，协处理器102还可以是信号处理器、网络通信处理器、复杂计算处理器等。通常，协处理器102的硬件实现基础是数字信号处理(DSP，Digital Signal Process)芯片，或者复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)等专用集成电路(ASIC，Application Specific IntegratedCircuit)。
存储介质103可以包括内部存储器和外部存储器，或者还可以包括易失性存储器和非易失性存储器，或者还可以包括磁性存储装置、固态存储器、闪存、软盘和硬盘等。存储介质103可用于存储操作系统(例如，可以由主处理器101来执行)及该操作系统在运行过程中产生的数据、应用软件的软件程序及该应用软件在运行过程中产生的数据、以及专用模块的软件程序(例如，可以由某一协处理器102来执行)及该程序在运行过程中产生的数据。例如，本发明的一个实施例中，主处理器101通过运行存储在存储介质103内的监测程序，来执行各种功能应用以及数据处理。在一些实施例中，存储介质103还可以是相对于主处理器101远程设置的远程存储器(相对通常意义上的存储器而言)，这些远程存储器可以通过网络连接的方式(例如通过网络通信设备105)连接到主处理器101或某一协处理器102。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。
I/O(Input/Output，输入输出)单元104包括信息的输入设备和信息的输出设备，其使得用户能够与电子设备100进行交互。输入设备可用于接收输入的数字或字符信息，具体可以包括：键盘、鼠标、操作杆、触摸输入设备或者轨迹球等。输出设备可以用于输出/显示经电子设备100处理的处理结果，该处理结果可以是根据输入设备输入的信息而做出的。具体的，输出设备可以包括：液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等。
网络通信单元105通过有/无线网络的连接来实现电子设备100与远程的各种设备之间的通信，从而使得电子设备100还可以与远程的设备(例如，前文所述的远程存储器)交换数据。或者，电子设备100还可以通过网络通信单元105实现与服务器的连接，从而使得电子设备100可以作为大型系统中的一部分，与所述服务器进行交互。
其他扩展单元106包括多种外围组件及其接口，从而使得电子设备100可以与多种设备进行交互。例如，通过蓝牙接口，可以与蓝牙耳机连接，从而电子设备100播放的音频可以被蓝牙耳机接收。又如，通过总线接口(例如RS-485总线)，电子设备100可以与一些传感器连接，从而获得一些监测数据来辅助电子设备100来实现特定功能。在各种实施例中，其他扩展接口106可以单独存在，也可以与电子设备100的其他组件集成。同时，其他扩展接口106是可选的，其任选性质用虚线表示在图中。
本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机指令，所述计算机指令被执行时，使得计算机执行如上所述的方法。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

Claims (10)

1.一种应对后车追尾的方法，其特征在于，包括如下步骤：
测算步骤，测算自车与后车当前的车距以及速度差；
比较步骤，在最小安全距离查找表中检索所述速度差所对应的最小安全距离，并比较所述最小安全距离和所述车距，若所述车距小于所述最小安全距离，则确定自车将与后车发生追尾；其中，所述最小安全距离查找表用于指示在所述速度差的情况下，自车和后车之间的最小安全距离。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比较步骤后还包括；
预执行步骤，包括如下至少一项：
发出提醒；
调整司乘人员座位各部分的姿态；
解锁各逃生通道；
启动后视摄像头；
提高自车车速。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调整司乘人员座位各部分的姿态包括：收紧安全带、头枕向前倾斜或移动；所述解锁各逃生通道包括：解锁车门、车窗、天窗以及后备箱。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，制定所述最小安全距离查找表包括：
获取车辆的平均制动距离；
在前后车的速度差为第一速度差的情况下，获取多个制动反应时间内前进的距离，以使所述制动反应时间内前进的距离服从正态分布；
计算所述正态分布的置信水平为第一置信水平时的置信区间的上限值；
计算所述平均制动距离和所述置信区间的上限值之和，得到最小安全距离并将所述最小安全距离与所述第一速度差保存为一组K-V数据填入所述最小安全距离查找表中。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在多个不同的第一速度差的情况下，分别获取多个制动反应时间内前进的距离，并分别计算最小安全距离，然后将第一速度差与相应的最小安全距离保存为一组K-V数据填入所述最小安全距离查找表中。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述车辆的平均制动距离包括不同车型的平均制动距离、不同温度下的平均制动距离、不同路面条件下的平均制动距离或者指定车型、指定温度以及指定路面条件下的平均制动距离。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述车辆的平均制动距离为常温下的快速道路条件下的平均制动距离。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一置信水平大于等于90％。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个存储器，用于存储计算机指令；
至少一个处理器，当所述至少一个处理器执行所述计算机指令时，实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令被执行时，实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
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