CN117935594A - 车辆预警方法、装置、存储介质及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车辆预警方法、装置、存储介质及车辆，该方法应用于车辆，包括：确定前车未通过当前车道的停止线；根据当前路口距离红灯的时间判断前车能否在红灯到来前通过停止线；若前车不能在红灯到来前通过停止线，则对己车进行闯红灯预警。本公开能够在繁忙道路下对己车进行实时闯红灯预警，且充分考虑了红绿灯路口前车对于己车的影响，能够用于交通状态复杂的路口。

Description

车辆预警方法、装置、存储介质及车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种车辆预警方法、装置、存储介质及车辆。

背景技术

随着车辆的普及，道路上行驶的车辆越来越多，这导致车辆行驶过程中的安全问题变得突出，尤其，在所有道路威胁中闯红灯是一个十分危险的驾驶行为。随着技术的发展，车路协同技术越来越成熟，由此可以对车辆进行闯红灯预警。例如车辆可以通过和其他实体进行通信并得到红绿灯的实时情况，减少因大车阻挡、红绿灯位置不明显、天气恶劣视线不明等情况可能导致的闯红灯行为，同时可以利用相关的信息计算己车是否能够在红灯之前通过交叉路口，可以为难以判断相关信息的司机提供参考，减少相关的安全隐患。

发明内容

本公开的目的是提供一种车辆预警方法、装置、存储介质及车辆。

为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种车辆预警方法，应用于车辆，包括：

确定前车未通过当前车道的停止线；

根据当前路口距离红灯的时间判断前车能否在红灯到来前通过停止线；

若前车不能在红灯到来前通过停止线，则对己车进行闯红灯预警。

第二方面，本公开提供一种车辆预警装置，应用于车辆，包括：

第一判断模块，用于确定前车未通过当前车道的停止线；

第二判断模块，用于根据当前路口距离红灯的时间判断前车能否在红灯到来前通过停止线；

闯红灯预警模块，用于在前车不能在红灯到来前通过停止线的情况下，对己车进行闯红灯预警。

第三方面，本公开提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所提供的车辆预警方法的步骤。

第四方面，本公开提供一种车辆，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现第一方面所提供的车辆预警方法的步骤。

通过上述技术方案，利用车辆自身进行闯红灯预警，而非通过路侧单元或云服务器来进行闯红灯预警，在繁忙道路下能够保证预警信息具有较好的时效性和正确性。并且通过预判与己车同车道的前车是否能够正常通过红绿灯，来决策是否对己车进行闯红灯预警，可以理解，当预判前车不能通过红绿灯，那么己车也将无法通过红绿灯，故对己车进行闯红灯预警，随后己车跟随前车进行减速停车等待。本公开充分考虑了红绿灯路口的其他车辆对于己车的影响，能够用于交通状态复杂的路口。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1示出了一示例性实施例提供的车辆预警方法的流程图；

图2示出了一示例性实施例提供的步骤S102的实施方式的流程图；

图3示出了一示例性实施例提供的在前车的当前车速小于己车的当前车速的情况下，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离的流程图；

图4示出了一示例性实施例提供的在前车的当前车速小于己车的当前车速的情况下，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离的示意图；

图5示出了一示例性实施例提供的在前车的当前车速大于己车的当前车速的情况下，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离的流程图；

图6示出了一示例性实施例提供的在前车的当前车速大于己车的当前车速的情况下，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离的示意图；

图7示出了一示例性实施例提供的车辆预警方法的另一流程图；

图8示出了一示例性实施例提供的车辆预警方法的具体实施例的流程图；

图9示出了一示例性实施例提供的车辆预警装置的框图；

图10示出了一示例性实施例提供的车辆的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

需要说明的是，本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。

在一些相关技术中，车辆的闯红灯预警方法主要是通过己车或者路侧单元(RSU)完成，而且闯红灯预警时主要考虑车辆能否以当前速度正常通过红绿灯，例如通过己车的当前车速和红绿灯的状态时间判断己车是否能通过红绿灯，但是未考虑在红绿灯路口的其他车辆对于己车的影响，在交通状态复杂的路口并不实用。

在一些相关技术中，车辆的闯红灯预警方法还可以通过云服务器完成，车辆通过网络将自身的当前车速、加速度等情况上报给云服务器，云服务器对路口的每个车辆进行计算，预测其是否能正常通过红绿灯，对无法正常通过红绿灯的车辆进行闯红灯预警。同样地，在交通状态复杂的路口，很难做到每个车辆都能及时进行正确预警，繁忙道路下无线通信也很难保证预警信息的时效性和正确性。

所以本公开实施例提供一种车辆预警方法，利用车辆自身进行闯红灯预警，以及利用与路侧单元的通信信息以及与同车道前车的通信信息进行计算，来对己车发出实时的闯红灯预警，辅助车辆通过红绿灯。本技术方案可以用于交通状态复杂的路口。

图1示出了一示例性实施例提供的车辆预警方法的流程图，该车辆预警方法应用于车辆。参照图1，该车辆预警方法包括：

步骤S101，确定前车未通过当前车道的停止线。

可以理解，车辆进入红绿灯路口后可以与前车进行通信，获得前车相关信息，例如前车的车头位置、车尾位置、前车车长、当前车速、当前加速度、干燥路面的理论最大加速度等。并且车辆还可以与路侧单元进行通信，获得道路相关信息，例如当前车道的停止线位置、当前路口距离红灯的时间、当前路口的限速、当前路面的附着系数、干燥路面的附着系数等。与此同时，车辆可以直接获得己车相关信息，例如己车的车头位置、车尾位置、己车车长、当前车速、当前加速度、干燥路面的理论最大加速度等。

其中，根据前车的车尾位置和当前车道的停止线位置，可以确定前车在当前时刻是否通过当前车道的停止线。

步骤S102，根据当前路口距离红灯的时间判断前车能否在红灯到来前通过停止线。

步骤S103，若前车不能在红灯到来前通过停止线，则对己车进行闯红灯预警。

通过上述技术方案，利用车辆自身进行闯红灯预警，而非通过路侧单元或云服务器来进行闯红灯预警，在繁忙道路下能够保证预警信息具有较好的时效性和正确性。并且通过预判与己车同车道的前车是否能够正常通过红绿灯，来决策是否对己车进行闯红灯预警，可以理解，当预判前车不能通过红绿灯，那么己车也将无法通过红绿灯，故对己车进行闯红灯预警，随后己车跟随前车进行减速停车等待。本公开充分考虑了红绿灯路口的其他车辆对于己车的影响，能够用于交通状态复杂的路口。

下面对步骤S102中判断前车能否在红灯到来前通过停止线的实施方式进行详细说明。

图2示出了一示例性实施例提供的步骤S102的实施方式的流程图，参照图2，步骤S102可以包括：

步骤S1021，根据前车的车尾位置和当前车道的停止线位置，计算前车与当前车道的停止线的第一距离。

在一些示例中，假设己车、前车和车道停止线在纵向上是一条直线。

示例地，可通过如下公式计算前车与当前车道的停止线的第一距离：

式中，d_pp为前车与当前车道的停止线的第一距离，(x_pt,y_pt)为前车的车尾位置，(x_stop,y_stop)为当前车道的停止线位置，l_p为前车车长。

步骤S1022，根据前车在当前路面的第一理论最大加速度，计算前车从当前车速加速到当前路口的限速所需的第一时间，第一理论最大加速度为前车在当前路面加速时的理论最大加速度。

在一些示例中，首先可以根据当前路面的附着系数和干燥路面的附着系数，确定当前路面与干燥路面的附着系数比例，并根据前车在干燥路面的理论最大加速度和该附着系数比例，得到前车在当前路面的第一理论最大加速度，其中，第一理论最大加速度为正数。

示例地，为前车在干燥路面的理论最大加速度，/>η₁为当前路面的附着系数，η₀为干燥路面的附着系数，则前车的第一理论最大加速度为/>

然后计算前车以第一理论最大加速度，从当前车速加速到当前路口的限速所需的第一时间。

示例地，可通过如下公式计算前车从当前车速加速到当前路口的限速所需的第一时间：

式中，为前车从当前车速加速到当前路口的限速所需的第一时间，v_lmt为当前路口的限速，/>为前车的第一理论最大加速度。

其中，步骤S1021和步骤S1022的顺序并不限定。

步骤S1023，根据前车的当前车速、前车与当前车道的停止线的第一距离以及前车加速到当前路口的限速所需的第一时间，计算前车通过停止线所需的最短时间。

在一些示例中，计算前车通过停止线所需的最短时间时，包括以下两种情况：

情况1：前车根据当前车速，以第一理论最大加速度匀变速行驶至通过停止线时，依旧未达到当前路口的限速；

情况2：前车根据当前车速，以第一理论最大加速度匀变速行驶，在达到当前路口的限速时还未通过停止线，后续以当前路口的限速匀速行驶至通过停止线。

因此，在上述步骤S1023中，可先根据前车与当前车道的停止线的第一距离以及前车加速到当前路口的限速所需的第一时间，判断前车以第一理论最大加速度行驶至通过停止线时是否达到当前路口的限速，若前车以第一理论最大加速度行驶至通过停止线时未达到当前路口的限速，则确定对应情况1，若前车以第一理论最大加速度行驶至通过停止线时已达到当前路口的限速，则确定对应情况2。

针对情况1，根据前车的当前车速、第一理论最大加速度和前车与停止线的第一距离，计算前车通过停止线所需的最短时间。

具体推导过程如下：

根据匀变速位移公式，可得：

式中，为前车通过停止线所需的最短时间，v_p为前车的当前车速，/>为第一理论最大加速度，d_pp为前车与停止线的第一距离。

然后根据求根公式对进行求解，可得：

因此，针对情况1，可通过公式(4)计算前车通过停止线所需的最短时间。

针对情况2，首先根据前车的当前车速、第一理论最大加速度和第一时间，计算前车从当前车速加速到当前路口的限速时需行驶的第二距离，然后根据第一距离与第二距离的距离差，以及当前路口的限速，计算前车在达到当前路口的限速后以该限速匀速行驶至通过停止线时所需的第二时间，最后根据第一时间与第二时间之和，得到前车通过停止线所需的最短时间。

示例地，可通过如下公式计算前车通过停止线所需的最短时间：

式中，为前车通过停止线所需的最短时间，/>为第一时间，表示前车从当前车速加速到当前路口的限速时需行驶的第二距离，/>表示前车在达到当前路口的限速后以该限速匀速行驶至通过停止线时所需的第二时间，其中各项参数的含义已在前文说明，在此不再重复。

步骤S1024，若前车通过停止线所需的最短时间大于当前路口距离红灯的时间，则确定前车不能在红灯到来前通过停止线。

步骤S1025，若前车通过停止线所需的最短时间小于等于当前路口距离红灯的时间，则确定前车能在红灯到来前通过停止线。

通过上述技术方案，车辆能够根据与前车的通信信息(如前车的车尾位置、干燥路面的理论最大加速度、当前车速)以及与路侧单元的通信信息(如当前车道的停止线位置、当前路口距离红灯的时间、干燥路面及当前路面的附着系数)，准确预判前车是否能够通过红绿灯。

并且，通过判断前车以第一理论最大加速度行驶至通过停止线时是否达到当前路口的限速，来确定应当如何计算前车通过停止线所需的最短时间，从而准确得到前车通过停止线所需的最短时间。

需要说明的是，由于前车速度是一个动态变化的过程，所以上述计算在前车通过停止线之前应当随着前车车速变化而不停计算，一旦某一时刻确定前车不能在红灯到来前通过停止线，则需要对己车给出闯红灯预警。

进一步地，若确定前车能在红灯到来前通过停止线，本公开还可以计算在保证己车不与前车碰撞的情况下，己车与前车间的最大可缩进安全距离，并根据该最大可缩进安全距离对己车进行距离提醒，例如提醒己车可以与前车减少距离，或者提醒己车需要与前车拉长距离。

在具体实施例中，可以根据己车的车头位置与前车的车尾位置的第三距离，以及从当前时刻到己车与前车无相对速度的瞬时时刻，己车与前车间的相对变化距离，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离。其中，最大可缩进安全距离可以指示在保证己车不与前车碰撞的情况下，己车与前车间最大可减少的距离。

在一些示例中，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离时，包括以下两种情况：

情况a：前车的当前车速小于己车的当前车速；

情况b：前车的当前车速大于己车的当前车速。

另外，对于前车的当前车速等于己车的当前车速的情况，可以根据上述情况a或者情况b的实施方式来计算己车与前车间的最大可缩进安全距离，或者也可以不进行计算。

下面结合图3至图6，对上述两种情况下计算己车与前车间的最大可缩进安全距离的具体实施方式进行详细说明。

图3示出了一示例性实施例提供的在前车的当前车速小于己车的当前车速的情况下，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离的流程图。

请参照图3，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离的步骤包括：

步骤S301，根据己车的当前车速以及己车在当前路面的第二理论最大加速度，计算己车从当前车速减速为零所需的预留安全距离，第二理论最大加速度为己车在当前路面减速时的理论最大加速度。

应理解，在计算己车与前车间的最大可缩进安全距离时，需要预留出前车通过停止线而己车无法通过停止线的安全距离。因此在上述步骤中，根据己车的当前车速以及己车在当前路面的第二理论最大加速度，计算己车从当前车速减速为零所需的预留安全距离。

在一些示例中，可以根据重力加速度和当前路面的附着系数确定己车在当前路面的第二理论最大加速度，其中，第二理论最大加速度为负数。

示例地，可通过如下公式确定己车在当前路面的第二理论最大加速度：

式中，为己车在当前路面的第二理论最大加速度，g为重力加速度，η₁为当前路面的附着系数。

示例地，可通过如下公式计算己车从当前车速减速为零所需的预留安全距离：

式中，为预留安全距离，v_s为己车的当前车速，/>为己车在当前路面的第二理论最大加速度。

步骤S302，计算己车的车头位置与前车的车尾位置的第三距离。

示例地，可通过如下公式计算己车的车头位置与前车的车尾位置的第三距离：

式中，d_in为第三距离，(x_s,y_s)为己车的车头位置，(x_pt,y_pt)为前车的车尾位置。

步骤S303，计算己车的当前车速与前车的当前车速的差值，得到第一速度差值，以及计算己车的第二理论最大加速度与前车的当前加速度的差值的绝对值，得到第一加速度差值。

示例地，计算第一速度差值：

Δv₁＝v_s-v_p (9)

式中，Δv₁为第一速度差值，v_s为己车的当前车速，v_p为前车的当前车速。

示例地，计算第一加速度差值：

式中，Δa₁为第一加速度差值，为己车的第二理论最大加速度，a_p为前车的当前加速度。

其中，步骤S301、步骤S302、步骤S303间的顺序并不限定。

步骤S304，根据第一速度差值和第一加速度差值，计算从当前时刻到己车与前车无相对速度的瞬时时刻，己车与前车间的第一相对变化距离。

步骤S305，将第三距离依次与预留安全距离和第一相对变化距离相减，得到己车与前车间的最大可缩进安全距离。

示例地，己车与前车间的最大可缩进安全距离为：

式中，d_end为己车与前车间的最大可缩进安全距离，为己车与前车间的第一相对变化距离。

图4示出了一示例性实施例提供的在前车的当前车速小于己车的当前车速的情况下，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离的示意图。参照图4，假设当前时刻为t₀时刻，己车跟随前车进行减速至与前车无相对速度的瞬时时刻为t₁时刻，且在t₀时刻，满足v_p<v_s，在t₁时刻，满足v_p＝v_s。在t₀时刻，己车的车头位置与前车的车尾位置的距离为d_in，在t₁时刻，己车的车头位置与前车的车尾位置的距离为d_tt，因此t₀时刻己车与前车间的实时最大可缩进安全距离为d_end，/>为预留安全距离。

在一些示例中，如果d_end≤0，则对己车进行距离拉长提醒，如果d_end>0，则对己车进行距离缩短提醒。

图5示出了一示例性实施例提供的在前车的当前车速大于己车的当前车速的情况下，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离的流程图。

请参照图5，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离的步骤包括：

步骤S501，根据己车的当前车速以及己车在当前路面的第二理论最大加速度，计算己车从当前车速减速为零所需的预留安全距离，第二理论最大加速度为己车在当前路面减速时的理论最大加速度。

步骤S501的实施方式可以参照图3中步骤S301。

步骤S502，计算己车的车头位置与前车的车尾位置的第三距离。

步骤S502的实施方式可以参照图3中步骤S302。

步骤S503，计算前车的当前车速与己车的当前车速的差值，得到第二速度差值，以及计算己车在当前路面的第三理论最大加速度与前车的当前加速度的差值，得到第二加速度差值，第三理论最大加速度为己车在当前路面加速时的理论最大加速度。

在一些示例中，首先可以根据当前路面的附着系数和干燥路面的附着系数，确定当前路面与干燥路面的附着系数比例，并根据己车在干燥路面的理论最大加速度和该附着系数比例，得到己车在当前路面的第三理论最大加速度，其中，第三理论最大加速度为正数。

示例地，为己车在干燥路面的理论最大加速度，/>η₁为当前路面的附着系数，η₀为干燥路面的附着系数，则己车的第三理论最大加速度为/>

示例地，计算第二速度差值：

Δv₂＝v_p-v_s (12)

式中，Δv₂为第二速度差值，v_p为前车的当前车速，v_s为己车的当前车速。

示例地，计算第二加速度差值：

式中，Δa₂为第二加速度差值，为己车的第三理论最大加速度，a_p为前车的当前加速度。

可以理解的，当时，由于此时前车的当前车速比己车的当前车速更大，且前车的当前加速度还比己车加速时的理论最大加速度更大，那么两车必然不会相撞，则己车与前车间的最大可缩进安全距离可以设为无穷大，故此类情况本公开中不予详细讨论，本公开中仅详细讨论/>的情况。

其中，步骤S501、步骤S502、步骤S503间的顺序并不限定。

步骤S504，根据第二速度差值和第二加速度差值，计算从当前时刻到己车与前车无相对速度的瞬时时刻，己车与前车间的第二相对变化距离。

步骤S505，将第三距离与预留安全距离相减，并与第二相对变化距离相加，得到己车与前车间的最大可缩进安全距离。

示例地，己车与前车间的最大可缩进安全距离为：

式中，d_end为己车与前车间的最大可缩进安全距离，为己车与前车间的第二相对变化距离。

图6示出了一示例性实施例提供的在前车的当前车速大于己车的当前车速的情况下，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离的示意图。参照图6，假设当前时刻为t₀时刻，己车加速至与前车无相对速度的瞬时时刻为t₁时刻，且在t₀时刻，满足v_p>v_s，在t₁时刻，满足v_p＝v_s。在t₀时刻，己车的车头位置与前车的车尾位置的距离为d_in，在t₁时刻，己车的车头位置与前车的车尾位置的距离为d_tt，因此t₀时刻己车与前车间的实时最大可缩进安全距离为d_end，/>为预留安全距离。

需要说明的是，无论是上述情况a或情况b，己车与前车间的最大可缩进安全距离d_end应当随着时间不断更新。

图7示出了一示例性实施例提供的车辆预警方法的另一流程图，请参照图7，该车辆预警方法还包括：

步骤S701，确定前车已通过停止线且己车未到达停止线。

其中，根据前车的车尾位置和当前车道的停止线位置，可以确定前车是否通过当前车道的停止线，以及根据己车的车头位置和当前车道的停止线位置，可以确定己车是否达到停止线。

步骤S702，根据己车的车头位置和当前车道的停止线位置，计算己车与当前车道的停止线的第四距离。

示例地，可通过如下公式计算己车与当前车道的停止线的第四距离：

式中，d_dir为己车与当前车道的停止线的第四距离，(x_stop,y_stop)为当前车道的停止线位置，(x_s,y_s)为己车的车头位置。

步骤S703，根据己车的当前车速以及己车与当前车道的停止线的第四距离，计算己车到达停止线所需的第三时间。

示例地，可通过如下公式计算己车到达停止线所需的第三时间：

式中，t_sneed为己车到达停止线所需的第三时间，d_dir为己车与当前车道的停止线的第四距离，v_s为己车的当前车速。

步骤S704，若己车到达停止线所需的第三时间大于等于当前路口距离红灯的时间，则对己车进行闯红灯预警。

示例地，当前路口距离红灯的时间为t_red，若满足t_sneed≥t_red，则确定己车不能在红灯到来前到达停止线，于是对己车进行闯红灯预警。

若满足t_sneed<t_red，则确定己车能在红灯到来前到达停止线。

通过上述技术方案，能够在前车已通过停止线而己车尚未到达停止线时，对己车进行实时闯红灯预警。

下面基于具体实施例，对本公开提供的车辆预警方法进行详细说明。

参照图8，具体实施例包括以下步骤：

(1)己车进入红绿灯路口之后，与前车(若有前车)和路侧单元进行通信，获得前车的车头位置、车尾位置、前车车长、当前车速、当前加速度、干燥路面的理论最大加速度，获得当前车道的停止线位置、当前路口距离红灯的时间、当前路口的限速、当前路面的附着系数、干燥路面的附着系数，与此同时，己车还可以直接获得己车的车头位置、车尾位置、己车车长、当前车速、当前加速度、干燥路面的理论最大加速度。

(2)己车判断当前路口信号灯情况，如果当前信号灯是红灯，则转至(13)，否则转至(3)。

(3)判断己车同车道前方是否存在前车，如果存在前车则转至(4)，否则转至(5)。

(4)根据前车的车尾位置和当前车道的停止线位置，判断前车车尾是否已通过停止线，如果是则转至(5)，否则转至(8)。

(5)根据己车的车头位置和当前车道的停止线位置，判断己车车头是否已到达停止线，如果是转至(14)，否则转至(6)。

(6)计算己车到达停止线所需的第三时间，转至(7)。

步骤(6)的实施方式可以参照图7中步骤S702～S703。

(7)比较己车到达停止线所需的第三时间和当前路口距离红灯的时间，判断己车是否能在红灯到来前到达停止线，如果己车能在红灯到来前到达停止线，转至(5)，否则转至(13)。

步骤(7)的实施方式可以参照图7中步骤S704。

(8)判断前车能否在红灯到来前通过停止线，如果前车能在红灯到来前通过停止线，转至(9)，否则转至(13)。

步骤(8)的实施方式可以参照图1中步骤S102、图2中步骤S1021～S1025。

(9)判断前车的当前车速是否小于己车的当前车速，如果是转至(10)，否则转至(11)。

(10)计算前车的当前车速小于己车的当前车速的情况下，己车与前车间的最大可缩进安全距离，转至(12)。

步骤(10)的实施方式可以参照图3中步骤S301～S305及图4的示意图。

(11)计算前车的当前车速大于或等于己车的当前车速的情况下，己车与前车间的最大可缩进安全距离，转至(12)。

步骤(11)的实施方式可以参照图5中步骤S501～S505及图6的示意图。

(12)根据己车与前车间的最大可缩进安全距离对己车进行距离提醒，转至(4)。

(13)对己车进行闯红灯提醒，转至(14)。

(14)结束。

应当理解，本公开的应用场景包括：车辆在进入红绿灯路口之后是绿灯，且同车道存在前车的情况下，对己车进行闯红灯预警，以及己车跟随前车时的距离提醒。

综上所述，本公开实施例经过分析车路协同的特点，在车辆进入红绿灯路口后，与道路上的其他车辆和路侧单元进行通信，在此基础上考虑前车对己车的影响，以此进行闯红灯预警。

可以理解的，己车作为跟随车辆进入红绿灯路口，在道路交通繁忙的情况下驾驶员本身仅凭红绿灯信息难以确定前车红绿灯过停决策，驾驶员可能会判断失误而造成闯红灯情况。本公开通过对前车的红绿灯过停决策进行实时预判，并通过计算己车与前车在红绿灯路口的最大可缩进安全距离，为己车安全跟随前车提供信息支撑。在进入红绿灯路口后，实时预判前车是否能在红灯前通过红绿灯，如果前车无法通过红绿灯，可以及时对己车进行闯红灯预警，如果前车可以通过红绿灯，也可以通过实时计算己车与前车间的最大可缩进安全距离，为己车驾驶员提供安全跟随信息支撑，可减少在红绿灯路口因前车变速导致的驾驶员对前车的红绿灯过停决策判断不准问题，能有效防止驾驶员因决策失误导致的闯红灯事件。同时由于该方法由车辆本身运行，可以有效防止因数据传输导致的通信延迟等问题。

本公开提供的车辆预警方法可以实现实时计算，实时预警，可以减少因预警系统本身延迟和前车速度变化导致的车辆闯红灯问题。

图9示出了一示例性实施例提供的车辆预警装置的框图。参照图9，车辆预警装置900包括：

第一判断模块901，用于确定前车未通过当前车道的停止线；

第二判断模块902，用于根据当前路口距离红灯的时间判断前车能否在红灯到来前通过停止线；

闯红灯预警模块903，用于在前车不能在红灯到来前通过停止线的情况下，对己车进行闯红灯预警。

可选地，第二判断模块902包括：

第一计算模块，用于根据前车的车尾位置和当前车道的停止线位置，计算前车与当前车道的停止线的第一距离；

第二计算模块，用于根据前车在当前路面的第一理论最大加速度，计算前车从当前车速加速到当前路口的限速所需的第一时间，所述第一理论最大加速度为前车在当前路面加速时的理论最大加速度；

第三计算模块，用于根据前车的当前车速、所述第一距离和所述第一时间，计算前车通过停止线所需的最短时间；

决策模块，用于在前车通过停止线所需的最短时间大于当前路口距离红灯的时间的情况下，确定前车不能在红灯到来前通过停止线，否则确定前车能在红灯到来前通过停止线。

可选地，第三计算模块包括：

第三判断模块，用于根据前车与当前车道的停止线的第一距离以及前车加速到当前路口的限速所需的第一时间，判断前车以所述第一理论最大加速度行驶至通过停止线时是否达到当前路口的限速；

第四计算模块，用于在前车以所述第一理论最大加速度行驶至通过停止线时未达到当前路口的限速的情况下，根据前车的当前车速、所述第一理论最大加速度和所述第一距离，计算前车通过停止线所需的最短时间。

可选地，第三计算模块还包括：

第五计算模块，用于在前车以所述第一理论最大加速度行驶至通过停止线时已达到当前路口的限速的情况下，根据前车的当前车速、所述第一理论最大加速度和所述第一时间，计算前车从当前车速加速到当前路口的限速时需行驶的第二距离；

第六计算模块，用于根据所述第一距离与所述第二距离的距离差，以及当前路口的限速，计算前车在达到当前路口的限速后以所述限速匀速行驶至通过停止线时所需的第二时间；

第七计算模块，用于根据所述第一时间与所述第二时间之和，得到前车通过停止线所需的最短时间。

可选地，车辆预警装置900还包括：

安全距离计算模块，用于在前车能在红灯到来前通过停止线的情况下，根据己车的车头位置与前车的车尾位置的第三距离，以及从当前时刻到己车与前车无相对速度的瞬时时刻，己车与前车间的相对变化距离，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离；

距离提醒模块，用于根据所述最大可缩进安全距离对己车进行距离提醒。

可选地，安全距离计算模块包括：

第八计算模块，用于根据己车的当前车速以及己车在当前路面的第二理论最大加速度，计算己车从当前车速减速为零所需的预留安全距离，所述第二理论最大加速度为己车在当前路面减速时的理论最大加速度；

第九计算模块，用于计算己车的车头位置与前车的车尾位置的第三距离；

第十计算模块，用于在前车的当前车速小于己车的当前车速的情况下，计算己车的当前车速与前车的当前车速的差值，得到第一速度差值，以及计算己车的所述第二理论最大加速度与前车的当前加速度的差值的绝对值，得到第一加速度差值；

第十一计算模块，用于根据所述第一速度差值和所述第一加速度差值，计算从当前时刻到己车与前车无相对速度的瞬时时刻，己车与前车间的第一相对变化距离；

第十二计算模块，用于将所述第三距离依次与所述预留安全距离和所述第一相对变化距离相减，得到己车与前车间的最大可缩进安全距离。

可选地，安全距离计算模块包括：

第八计算模块，用于根据己车的当前车速以及己车在当前路面的第二理论最大加速度，计算己车从当前车速减速为零所需的预留安全距离，所述第二理论最大加速度为己车在当前路面减速时的理论最大加速度；

第九计算模块，用于计算己车的车头位置与前车的车尾位置的第三距离；

第十计算模块，用于在前车的当前车速大于己车的当前车速的情况下，计算前车的当前车速与己车的当前车速的差值，得到第二速度差值，以及计算己车在当前路面的第三理论最大加速度与前车的当前加速度的差值，得到第二加速度差值，所述第三理论最大加速度为己车在当前路面加速时的理论最大加速度；

第十一计算模块，用于根据所述第二速度差值和所述第二加速度差值，计算从当前时刻到己车与前车无相对速度的瞬时时刻，己车与前车间的第二相对变化距离；

第十二计算模块，用于将所述第三距离与所述预留安全距离相减，并与所述第二相对变化距离相加，得到己车与前车间的最大可缩进安全距离。

可以理解，通过上述第八计算模块、第九计算模块、第十计算模块、第十一计算模块和第十二计算模块，在前车的当前车速小于或者大于己车的当前车速的情况下，都能计算得到己车与前车间的最大可缩进安全距离。

可选地，车辆预警装置900还包括第十三计算模块和第十四计算模块。

第一判断模块901还用于，确定前车已通过停止线且己车未到达停止线；

第十三计算模块，用于根据己车的车头位置和当前车道的停止线位置，计算己车与当前车道的停止线的第四距离；

第十四计算模块，用于根据己车的当前车速以及己车与当前车道的停止线的第四距离，计算己车到达停止线所需的第三时间；

闯红灯预警模块903还用于，在己车到达停止线所需的第三时间大于等于当前路口距离红灯的时间的情况下，对己车进行闯红灯预警。

关于上述实施例中的车辆预警装置900，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图10是根据一示例性实施例示出的一种车辆的框图。例如，车辆1000可以是混合动力车辆，也可以是非混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆或者其他类型的车辆。车辆1000可以是自动驾驶车辆、半自动驾驶车辆或者非自动驾驶车辆。

参照图10，车辆1000可包括各种子系统，例如，信息娱乐系统1010、感知系统1020、决策控制系统1030、驱动系统1040以及计算平台1050。其中，车辆1000还可以包括更多或更少的子系统，并且每个子系统都可包括多个部件。另外，车辆1000的每个子系统之间和每个部件之间可以通过有线或者无线的方式实现互连。

在一些实施例中，信息娱乐系统1010可以包括通信系统，娱乐系统以及导航系统等。

感知系统1020可以包括若干种传感器，用于感测车辆1000周边的环境的信息。例如，感知系统1020可包括全球定位系统(全球定位系统可以是GPS系统，也可以是北斗系统或者其他定位系统)、惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)、激光雷达、毫米波雷达、超声雷达以及摄像装置。

决策控制系统1030可以包括计算系统、整车控制器、转向系统、油门以及制动系统。

驱动系统1040可以包括为车辆1000提供动力运动的组件。在一个实施例中，驱动系统1040可以包括引擎、能量源、传动系统和车轮。引擎可以是内燃机、电动机、空气压缩引擎中的一种或者多种的组合。引擎能够将能量源提供的能量转换成机械能量。

车辆1000的部分或所有功能受计算平台1050控制。计算平台1050可包括至少一个处理器1051和存储器1052，处理器1051可以执行存储在存储器1052中的指令1053。

处理器1051可以是任何常规的处理器，诸如商业可获得的CPU。处理器还可以包括诸如图像处理器(Graphic Process Unit，GPU)，现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array，FPGA)、片上系统(System on Chip，SOC)、专用集成芯片(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)或它们的组合。

存储器1052可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

除了指令1053以外，存储器1052还可存储数据，例如道路地图，路线信息，车辆的位置、方向、速度等数据。存储器1052存储的数据可以被计算平台1050使用。

在本公开实施例中，处理器1051可以执行指令1053，以完成本公开提供的车辆预警方法的全部或部分步骤。

在一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开提供的车辆预警方法的全部或部分步骤。

在一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的车辆预警方法的代码部分。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (11)

1.一种车辆预警方法，其特征在于，应用于车辆，包括：

确定前车未通过当前车道的停止线；

根据当前路口距离红灯的时间判断前车能否在红灯到来前通过停止线；

若前车不能在红灯到来前通过停止线，则对己车进行闯红灯预警。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前路口距离红灯的时间判断前车能否在红灯到来前通过停止线，包括：

根据前车的车尾位置和当前车道的停止线位置，计算前车与当前车道的停止线的第一距离；

根据前车在当前路面的第一理论最大加速度，计算前车从当前车速加速到当前路口的限速所需的第一时间，所述第一理论最大加速度为前车在当前路面加速时的理论最大加速度；

根据前车的当前车速、所述第一距离和所述第一时间，计算前车通过停止线所需的最短时间；

若前车通过停止线所需的最短时间大于当前路口距离红灯的时间，则确定前车不能在红灯到来前通过停止线，否则确定前车能在红灯到来前通过停止线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据前车的当前车速、所述第一距离和所述第一时间，计算前车通过停止线所需的最短时间，包括：

根据前车与当前车道的停止线的第一距离以及前车加速到当前路口的限速所需的第一时间，判断前车以所述第一理论最大加速度行驶至通过停止线时是否达到当前路口的限速；

若前车以所述第一理论最大加速度行驶至通过停止线时未达到当前路口的限速，则根据前车的当前车速、所述第一理论最大加速度和所述第一距离，计算前车通过停止线所需的最短时间。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据前车的当前车速、所述第一距离和所述第一时间，计算前车通过停止线所需的最短时间，还包括：

若前车以所述第一理论最大加速度行驶至通过停止线时已达到当前路口的限速，则根据前车的当前车速、所述第一理论最大加速度和所述第一时间，计算前车从当前车速加速到当前路口的限速时需行驶的第二距离；

根据所述第一距离与所述第二距离的距离差，以及当前路口的限速，计算前车在达到当前路口的限速后以所述限速匀速行驶至通过停止线时所需的第二时间；

根据所述第一时间与所述第二时间之和，得到前车通过停止线所需的最短时间。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若前车能在红灯到来前通过停止线，则根据己车的车头位置与前车的车尾位置的第三距离，以及从当前时刻到己车与前车无相对速度的瞬时时刻，己车与前车间的相对变化距离，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离；

根据所述最大可缩进安全距离对己车进行距离提醒。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据己车的车头位置与前车的车尾位置的第三距离，以及从当前时刻到己车与前车无相对速度的瞬时时刻，己车与前车间的相对变化距离，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离，包括：

根据己车的当前车速以及己车在当前路面的第二理论最大加速度，计算己车从当前车速减速为零所需的预留安全距离，所述第二理论最大加速度为己车在当前路面减速时的理论最大加速度；

计算己车的车头位置与前车的车尾位置的第三距离；

若前车的当前车速小于己车的当前车速，则计算己车的当前车速与前车的当前车速的差值，得到第一速度差值，以及计算己车的所述第二理论最大加速度与前车的当前加速度的差值的绝对值，得到第一加速度差值；

根据所述第一速度差值和所述第一加速度差值，计算从当前时刻到己车与前车无相对速度的瞬时时刻，己车与前车间的第一相对变化距离；

将所述第三距离依次与所述预留安全距离和所述第一相对变化距离相减，得到己车与前车间的最大可缩进安全距离。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据己车的车头位置与前车的车尾位置的第三距离，以及从当前时刻到己车与前车无相对速度的瞬时时刻，己车与前车间的相对变化距离，计算己车与前车间的最大可缩进安全距离，包括：

根据己车的当前车速以及己车在当前路面的第二理论最大加速度，计算己车从当前车速减速为零所需的预留安全距离，所述第二理论最大加速度为己车在当前路面减速时的理论最大加速度；

计算己车的车头位置与前车的车尾位置的第三距离；

若前车的当前车速大于己车的当前车速，则计算前车的当前车速与己车的当前车速的差值，得到第二速度差值，以及计算己车在当前路面的第三理论最大加速度与前车的当前加速度的差值，得到第二加速度差值，所述第三理论最大加速度为己车在当前路面加速时的理论最大加速度；

根据所述第二速度差值和所述第二加速度差值，计算从当前时刻到己车与前车无相对速度的瞬时时刻，己车与前车间的第二相对变化距离；

将所述第三距离与所述预留安全距离相减，并与所述第二相对变化距离相加，得到己车与前车间的最大可缩进安全距离。

8.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定前车已通过停止线且己车未到达停止线；

根据己车的车头位置和当前车道的停止线位置，计算己车与当前车道的停止线的第四距离；

根据己车的当前车速以及己车与当前车道的停止线的第四距离，计算己车到达停止线所需的第三时间；

若己车到达停止线所需的第三时间大于等于当前路口距离红灯的时间，则对己车进行闯红灯预警。

9.一种车辆预警装置，其特征在于，应用于车辆，包括：

第一判断模块，用于确定前车未通过当前车道的停止线；

第二判断模块，用于根据当前路口距离红灯的时间判断前车能否在红灯到来前通过停止线；

闯红灯预警模块，用于在前车不能在红灯到来前通过停止线的情况下，对己车进行闯红灯预警。

10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述方法的步骤。

11.一种车辆，其特征在于，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1-8任一项所述方法的步骤。