CN117351774A - 一种基于自动驾驶车辆的机非碰撞预警系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于自动驾驶车辆的机非碰撞预警系统及方法，属于自动驾驶领域，所述的预警系统包括：数据采集模块、数据处理模块、控制中心模块、信息通讯模块、信息响应模块，本发明能够通过定位检测系统提供自动驾驶车辆的行驶环境，从而判断是否有必要开启碰撞预警系统，且在进行碰撞风险等级计算时，仅对自动驾驶车辆最小安全距离内的非机动车辆进行计算，有效避免了因无关的非机动车导致自车产生的算力资源浪费和不必要的减速行为。
Description
技术领域
本发明属于自动驾驶领域，更具体的说涉及一种基于自动驾驶车辆的机非碰撞预警系统及方法。
背景技术
与本发明最为接近的常规技术为：专利文献CN116206285A公开了一种应用于自动驾驶的交通弱势群体碰撞风险评估方法及系统，包括：识别和获取车辆周围交通弱势群体信息，获取车辆自身所处的位置速度信息，获取交通弱势群体所处的周围交通环境信息；利用获取到的交通弱势群体信息，对交通弱势群体的行驶意图进行分类和识别；基于交通弱势群体的历史多帧信息，结合交通弱势群体的行驶意图，对交通弱势群体的行驶轨迹进行预测；根据行驶目标生成备选轨迹，并将轨迹与弱势群体的预测轨迹进行碰撞检测，弱势群体根据其行驶意图扩张影响边界，计算碰撞的位置和碰撞的时间；计算弱势群体与自动驾驶车辆碰撞风险。
（1）该方法及系统在进行弱势群体与自动驾驶车辆的碰撞位置及其时间计算时，将能检测到的所有弱势群体均进行相关考虑，导致自动驾驶车辆芯片算力浪费。
（2）该方法及系统在进行弱势群体与自动驾驶车辆间碰撞风险等级划分时，仅考虑了预设群体的所在位置与碰撞发生时间，未考量其他关于可能引起碰撞风险的相关因素。
（3）该方法及系统在碰撞风险判断完成后，仅简单说明了在各风险等级下的相关操作，并未提到对自动驾驶车辆驾驶人的提醒措施。
（4）该方法及系统在对预设群体的行驶意图进行识别时，考虑重点为弱势群体自身行驶道路受到影响而侵入机动车道路的状况，未考虑正常行驶的弱势群体发生突发状况的情形，可能使得个别弱势群体碰撞风险计算结果不准确。
发明内容
针对现有常规技术自动驾驶车辆芯片算力浪费问题，本发明通过定位检测器对本车位置进行判断是否需要开启非机动车识别装置，如自动驾驶车辆行驶在在机非隔离的机动车道中，识别装置处于关闭状态，且本发明仅计算在自动驾驶车辆与非机动车间最小安全距离以内的非机动车的碰撞风险等级，进一步节省算力资源。
为了实现上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：所述的预警系统包括数据采集模块、数据处理模块、控制中心模块、信息通讯模块、信息响应模块；
所述数据采集模块、数据处理模块、控制中心模块、信息响应模块依次通过信息通讯模块连接，即所述的数据采集模块的输出端作为数据处理模块的输入端，所述的数据处理模块的输出端作为控制中心模块的输入端，所述的控制中心模块的输出端作为信息响应模块的输入端。
进一步地，所述的数据采集模块包括视频录像单元、车辆信息获取单元、定位检测器、数据传输端口。
进一步地，所述的数据处理模块包括目标识别单元、数据计算单元、数据库单元、数据判断单元、数据传输端口。
进一步地，所述的控制中心模块包括数据划分单元、数据判断单元、指令输出单元、数据传输端口。
进一步地，所述的信息通讯模块包括有线通讯和无线通讯；其中无线通讯包括蓝牙、WIFI、数据网络等一种或多种形式。
进一步地，所述的信息响应模块包括制动单元和信息显示单元；其中制动单元包括刹车系统和转向系统；信息显示单元包括汽车显示器、汽车音响。
再一方面，一种基于自动驾驶车辆的机非碰撞预警方法，所述的方法适用于所述的系统，所述的方法如下：
S1：数据采集模块通过定位检测器获取当前车辆实时定位信息，若当前车辆行驶在交叉口以及机非混行道路等可能出现机非碰撞的交通环境时，则启动碰撞预警系统，视频录像单元对周围状况进行视频录像，车辆信息获取单元获取自动驾驶车辆速度等信息；
S2：数据处理模块通过信息通讯模块接收数据采集模块传输的相关信息并对其进行处理，目标识别单元对视频信息进行处理，识别视频录像中的非机动车类型，将识别出的非机动车类型与数据库单元中存储的非机动车信息进行比对，获取该类型非机动车的相关数据；
S3：控制中心模块通过信息通讯模块接收数据处理模块计算的非机动车与自动驾驶车辆间的冲突时间差、冲突当量速度。
本发明有益效果：
（1）本发明能够通过定位检测系统提供自动驾驶车辆的行驶环境，从而判断是否有必要开启碰撞预警系统，且在进行碰撞风险等级计算时，仅对自动驾驶车辆最小安全距离内的非机动车辆进行计算，有效避免了因无关的非机动车导致自车产生的算力资源浪费和不必要的减速行为。
（2）本发明在进行自动驾驶车辆与非机动车间最小安全距离计算时，充分考虑自车与非机动车的车长、车宽、行车速度、行车加速度及其速度夹角等因素，使自车能够处理各种情形下可能发生的碰撞情况，为驾驶人提供安全缓冲，提升碰撞检测机制的全面性，从而保证行车安全。
（3）本发明在对各非机动车与自车间的碰撞风险等级进行计算后，采用信息响应模块对驾驶人提前进行提醒警示，避免驾驶人在慌乱情绪下导致交通事故发生。
附图说明
图1为本发明系统示意图；
图2为本发明系统流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所述，本发明的目的在于提供一种基于自动驾驶车辆的机非碰撞预警系统，所述一种基于自动驾驶车辆的机非碰撞预警系统，包括：数据采集模块、数据处理模块、控制中心模块、信息通讯模块、信息响应模块。
所述数据采集模块用于采集自动驾驶车辆各项基础信息以及周围道路环境、交通流视频信息；所述数据处理模块用于整理数据采集模块中收集到的基础信息，对交通流视频信息进行处理，获得非机动车数据，并计算相关参数；所述控制中心模块用于判断自动驾驶车辆与非机动车之间的碰撞预警情况，并做出相关指令；所述信息通讯模块用于各个模块的连接，进行数据传输；所述的信息响应模块用于实现控制中心模块发出的相关指令，提醒自动驾驶车辆驾驶人注意周边道路交通状况。
所述数据采集模块、数据处理模块、控制中心模块、信息响应模块依次通过信息通讯模块连接，即所述的数据采集模块的输出端作为数据处理模块的输入端，所述的数据处理模块的输出端作为控制中心模块的输入端，所述的控制中心模块的输出端作为信息响应模块的输入端。
所述的数据采集模块包括视频录像单元、车辆信息获取单元、定位检测器、数据传输端口。所述的数据处理模块包括目标识别单元、数据计算单元、数据库单元、数据判断单元、数据传输端口。所述的控制中心模块包括数据划分单元、数据判断单元、指令输出单元、数据传输端口。所述的信息通讯模块包括有线通讯和无线通讯；其中无线通讯包括蓝牙、WIFI、数据网络等一种或多种形式。所述的信息响应模块包括制动单元和信息显示单元；其中制动单元包括刹车系统和转向系统；信息显示单元包括汽车显示器、汽车音响。
如图2所示，S1：数据采集模块通过定位检测器获取当前车辆实时定位信息，若当前车辆行驶在交叉口以及机非混行道路等可能出现机非碰撞的交通环境时，则启动碰撞预警系统，视频录像单元对周围状况进行视频录像，车辆信息获取单元获取自动驾驶车辆速度等信息。
S2：数据处理模块通过信息通讯模块接收数据采集模块传输的相关信息并对其进行处理，目标识别单元对视频信息进行处理，识别视频录像中的非机动车类型，将识别出的非机动车类型与数据库单元中存储的非机动车信息进行比对，获取该类型非机动车的相关数据；数据计算单元计算自动驾驶车辆与非机动车的间隔距离以及两车在当前速度下的最小安全制动距离；数据判断单元01对自动驾驶车辆与非机动车的最小安全制动距离和两车之间的间隔距离做出判断，若自动驾驶车辆与非机动车之间的间隔距离小于等于自动驾驶车辆与非机动车的最小安全制动距离，则再次启动数据计算单元对自动驾驶车辆和非机动车之间的冲突时间差（TDTC）、冲突当量速度v进行计算；并通过信息通讯模块将计算结果传输给控制中心模块；若自动驾驶车辆与非机动车之间的间隔距离大于自动驾驶车辆的最小安全制动距离，则预警系统结束对该非机动车的相关计算。
S3：控制中心模块通过信息通讯模块接收数据处理模块计算的非机动车与自动驾驶车辆间的冲突时间差、冲突当量速度；数据划分单元将自动驾驶车辆与非机动车的冲突当量速度、冲突时间差分别进行等级划分，数据判断单元02将两者进行综合考虑，获取最终风险等级，信息响应模块根据数据判断单元02计算出的风险等级对驾驶人进行相关提示。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ReadOnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomABBessMemory，RAM)等。
应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种基于自动驾驶车辆的机非碰撞预警系统，其特征在于：所述的预警系统包括数据采集模块、数据处理模块、控制中心模块、信息通讯模块、信息响应模块；
所述数据采集模块、数据处理模块、控制中心模块、信息响应模块依次通过信息通讯模块连接，即所述的数据采集模块的输出端作为数据处理模块的输入端，所述的数据处理模块的输出端作为控制中心模块的输入端，所述的控制中心模块的输出端作为信息响应模块的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种基于自动驾驶车辆的机非碰撞预警系统，其特征在于：所述的数据采集模块包括视频录像单元、车辆信息获取单元、定位检测器、数据传输端口。
3.根据权利要求1所述的一种基于自动驾驶车辆的机非碰撞预警系统，其特征在于：所述的数据处理模块包括目标识别单元、数据计算单元、数据库单元、数据判断单元、数据传输端口。
4.根据权利要求1所述的一种基于自动驾驶车辆的机非碰撞预警系统，其特征在于：所述的控制中心模块包括数据划分单元、数据判断单元、指令输出单元、数据传输端口。
5.根据权利要求1所述的一种基于自动驾驶车辆的机非碰撞预警系统，其特征在于：所述的信息通讯模块包括有线通讯和无线通讯；其中无线通讯包括蓝牙、WIFI、数据网络等一种或多种形式。
6.根据权利要求1所述的一种基于自动驾驶车辆的机非碰撞预警系统，其特征在于：所述的信息响应模块包括制动单元和信息显示单元；其中制动单元包括刹车系统和转向系统；信息显示单元包括汽车显示器、汽车音响。
7.一种基于自动驾驶车辆的机非碰撞预警方法，所述的方法适用于如权利要求1-6中任一项所述的系统，其特征在于：所述的方法如下：
S1：数据采集模块通过定位检测器获取当前车辆实时定位信息，若当前车辆行驶在交叉口以及机非混行道路等可能出现机非碰撞的交通环境时，则启动碰撞预警系统，视频录像单元对周围状况进行视频录像，车辆信息获取单元获取自动驾驶车辆速度等信息；
S2：数据处理模块通过信息通讯模块接收数据采集模块传输的相关信息并对其进行处理，目标识别单元对视频信息进行处理，识别视频录像中的非机动车类型，将识别出的非机动车类型与数据库单元中存储的非机动车信息进行比对，获取该类型非机动车的相关数据；
S3：控制中心模块通过信息通讯模块接收数据处理模块计算的非机动车与自动驾驶车辆间的冲突时间差、冲突当量速度。
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