CN117962882A - 车辆控制方法、设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种车辆控制方法、设备及系统。该方法应用于车辆，包括：获取车辆与后方目标车辆的目标运行参数；根据车辆与后方目标车辆的目标运行参数，计算车辆与后方目标车辆的追尾时间；根据追尾时间与设定安全阈值的比对结果，发出控制指令以控制车辆执行控制指令相对应的指令；其中，控制指令包括前进信号指令、预警信号指令、避让信号指令。本申请提供的方案，能够快速且准确地预测追尾事故发生的时间，进而快速且准确发出预警或避让等信号以辅助车辆驾驶，防追尾预测准确度高，能有效降低追尾事件发生率。
Description
技术领域
本申请涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆控制方法、设备及系统。
背景技术
目前的交通事故中占比较大的主要为追尾事故，例如高速中追尾事故占比最高达80％，且在高速上发生大货车追尾极易造成人员死亡。这些事故通常是由于驾驶员的疏忽或错误判断导致的。因此目前亟需开发一款辅助驾驶员驾驶以降低车辆追尾事故的系统。
发明内容
为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种车辆控制方法、设备及系统，能够快速且准确地预测追尾事故发生的时间，进而快速且准确发出预警或避让等信号以辅助车辆驾驶，防追尾预测准确度高，有利于辅助驾驶员或自动驾驶系统驾驶，追尾事件发生率低。
本申请第一方面提供一种车辆控制方法，应用于车辆，包括：
获取车辆与后方目标车辆的目标运行参数；
根据所述车辆与后方目标车辆的目标运行参数，计算所述车辆与所述后方目标车辆的追尾时间；
根据所述追尾时间与设定安全阈值的比对结果，发出控制指令以控制所述车辆执行所述控制指令相对应的指令；
其中，所述控制指令包括前进信号指令、预警信号指令、避让信号指令。
在本申请的一些实施方式中，所述车辆与后方目标车辆的目标运行参数包括：车辆所在车道、车辆的位姿、车辆行驶速度、车辆行驶加速度、后方目标车辆所在车道、后方目标车辆的位姿、后方目标车辆行驶速度、后方目标车辆行驶加速度、车辆与后方目标车辆的距离。
在本申请的一些实施方式中，所述根据所述车辆与后方目标车辆的目标运行参数，计算所述车辆与所述后方目标车辆的追尾时间，包括，按照以下计算公式计算追尾时间：
或，
其中，V0为所述车辆行驶速度，a0为所述车辆行驶加速度，V1为所述后方目标车辆行驶速度，a1为所述后方目标车辆行驶加速度，t为所述追尾时间，S为所述车辆与后方目标车辆的距离。
在本申请的一些实施方式中，所述获取车辆与后方目标车辆的目标运行参数，包括：
获取车辆与后方目标车辆的运行参数；
对所述车辆与后方目标车辆的运行参数进行冗余计算，获得所述车辆与后方目标车辆的目标运行参数。
在本申请的一些实施方式中，所述根据所述追尾时间与设定安全阈值的比对结果，发出控制指令以控制所述车辆执行所述控制指令相对应的指令，包括：
当所述追尾时间小于0，且所述车辆与后方目标车辆的距离大于或等于后方安全距离预设值，发出前进信号指令；
当所述追尾时间小于0，且所述车辆与后方目标车辆的距离小于后方安全距离预设值，发出预警信号指令；
当所述追尾时间大于0且等于或小于后方安全碰撞阈值，发出避让指令信号；
当所述追尾时间大于0、大于后方安全碰撞阈值且小于或等于后方安全预警值，发出预警信号指令；
当所述追尾时间大于0且大于后方安全预警值，发出前进信号指令。
在本申请的一些实施方式中，该方法还包括：
获取车辆与后方目标车辆在持续时间段内的目标运行参数；
根据所述车辆及后方目标车辆在持续时间段内目标运行参数的变化情况，调整控制指令以控制所述车辆执行调整后的所述控制指令相对应的指令。
在本申请的一些实施方式中，所述根据所述车辆及后方目标车辆在持续时间段内目标运行参数的变化情况，调整控制指令以控制所述车辆执行调整后的所述控制指令相对应的指令，包括：
当所述车辆或后方目标车辆的行驶速度在持续时间段内变化值大于或等于设定速度变化阈值，调整控制指令；
当所述车辆或后方目标车辆的行驶加速度在持续时间段内变化值大于或等于设定加速度变化阈值，调整控制指令；
当所述车辆与后方目标车辆的距离在持续时间段内变化值大于或等于设定距离变化阈值，调整控制指令；
当所述车辆或后方目标车辆所在车道在持续时间段内发生变换，调整控制指令。
在本申请的一些实施方式中，所述根据所述车辆及后方目标车辆在持续时间段内目标运行参数的变化情况，调整控制指令以控制所述车辆执行调整后的所述控制指令相对应的指令，包括：
根据所述车辆与后方目标车辆在持续时间段内目标运行参数的变化情况，计算所述车辆与后方目标车辆在持续时间段内的追尾时间；
根据所述车辆与后方目标车辆在持续时间段内的追尾时间与设定安全阈值的比对结果，调整控制指令以控制所述车辆执行调整后的所述控制指令相对应的指令。
本申请第二方面提供一种车辆，包括：
参数获取模块，用于获取车辆与后方目标车辆的目标运行参数；
计算模块，用于根据所述参数获取模块获取的车辆与后方目标车辆的目标运行参数，计算所述车辆与所述后方目标车辆的追尾时间；
警示模块，用于根据所述计算模块计算获得的车辆与后方目标车辆的追尾时间与设定安全阈值的比对结果，发出相对应的控制指令；其中，所述控制指令包括前进信号指令、预警控制指令、避让信号指令。
本申请第三方面提供一种车辆控制系统，包括：
车辆，用于与后方目标车辆通信并获取车辆与后方目标车辆的目标运行参数，根据所述车辆与后方目标车辆的目标运行参数，计算所述车辆与所述后方目标车辆的追尾时间，根据所述追尾时间与设定安全阈值的比对结果，发出相对应的控制指令；其中，所述控制指令包括前进信号指令、预警信号指令、避让信号指令；
后方目标车辆，用于与所述车辆通信并传输数据信息。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请基于V2X技术，能够准确获取本车车辆和后车在行驶过程中的相关状态信息，再通过简单计算即可快速且准确地预测追尾事故发生的时间，进而快速且准确发出预警或避让等信号以辅助车辆驾驶，避免了传感器获取信息时因精度低、延时高且易受极端天气干扰导致的误测及误判，防追尾预测准确度高，更有利于辅助驾驶员或自动驾驶系统驾驶，降低追尾事件发生率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细地描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1是本申请实施例示出的车辆控制方法的应用场景示例图；
图2是本申请实施例示出的车辆控制方法的流程示意图；
图3是本申请实施例示出的车辆控制系统的结构示意图；
图4是本申请实施例示出的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
可以理解的是，相关技术中为防止前后车追尾，一般是后车主动减速以避免撞到前车，但是在后车刹车失灵、或后车为紧急任务中的救护车、消防车等特殊情形下，往往需要前车进行主动避让。
本申请实施例提供一种车辆控制方法，其应用于前车车辆，本申请所称“车辆”指前车车辆，与车辆相对应的是后方目标车辆。通过车辆对后方目标车辆是否追尾进行识别和判断，当容易发生追尾时起到及时的警示和控制作用，以控制车辆及时做出避让动作或辅助驾驶员进行防追尾判断并及时做出避让动作，从而降低追尾事故发生率。
需要说明的是，本申请所述的车辆和后方目标车辆是指行驶方向相同，且前后相邻的两车辆；以到达同一位置的时间为标准，到达时间较早的为车辆，到达时间较晚的为后方目标车辆。其中，在预先已经划定车道的路段，后方目标车辆可以是与车辆所在车道相同的位于车辆后方的车辆；在未划定车道的路段，后方目标车辆可以是与车辆的行驶范围有重合或与车辆的行驶范围相邻近(如行驶范围与车辆的行驶范围相距1m内)的位于车辆后方的车辆。图1是本申请实施例示出的车辆控制方法的应用场景图，参见图1，车辆A为车辆，车辆B为后方目标车辆，车辆A与车辆B的行驶方向相同且所在车道相同。
以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。
图2是本申请实施例示出的车辆控制方法的流程示意图。
参见图2，该方法包括：
S110、获取车辆与后方目标车辆的目标运行参数。
其中，车辆与后方目标车辆的目标运行参数包括但不限于车辆所在车道、车辆的位姿、车辆行驶速度、车辆行驶加速度、后方目标车辆所在车道、后方目标车辆的位姿、后方目标车辆行驶速度、后方目标车辆行驶加速度、车辆与后方目标车辆的距离等。
车辆的目标运行参数可以通过车辆的RTK(Real-time kinematic，高精度实时动态定位设备)和OBU(On board Unit，车载通信单元)获取。RTK可以提供精准的车辆的经纬度信息和时间信息给OBU；OBU由通信模块、语音和数据处理器、定位单元等部分组成，接收到RTK提供的这些参数信息后可以对其进行计算，获取车辆的运行参数。
后方目标车辆的目标运行参数可以由车辆通过V2X技术从后方目标车辆获得。后方目标车辆的运行参数通过后方目标车辆的RTK(Real-time kinematic，高精度实时动态定位设备)和OBU(On board Unit，车载通信单元)获取，OBU将计算得到的后方目标车辆的运行参数通过V2X消息广播出去，车辆通过V2X技术接收后方目标车辆广播的后方目标车辆的运行参数。
需要说明的是，本申请所述的V2X技术，也称为Vehicle to Everything，是指车辆与外界的信息交换通信方式。V2X技术是车联网技术的重要组成部分，不仅能够实现车辆与车辆之间的通信，还能够实现车辆与道路设施、行人之间的交互。
其中，车对车通信(V2V)主要是指车辆与车辆之间关于车辆运行参数的信息交互，包括但不限于车辆的位置信息、车速信息、车辆行驶路线等；车对道路设施通信(V2I)主要是车辆与路侧设备之间关于路面信息的信息交互，包括但不限于交通信号灯情况、路况信息等，其中路况信息例如车道数量及位置、各车道上交通参与者(包括车辆、人、动物等)情况、道路状态(如积水、斑马线等)、车速限制等；车对行人通信(V2P)主要是车辆与道路行人(主要为行人佩戴的电子设备，如手机)之间的信息交互。
本申请实施例采用V2X技术获取后方目标车辆的目标运行参数，可以获取高精度的车辆运行参数，避免采用单一的传感器感知技术因传感器精度低、高延时以及易受极端天气(如大雾、暴雨、暴雪等)干扰等因素导致获取车辆信息精确度低，进而导致车辆误测或误判的问题。
在一些实施例中，本申请还可以通过传感器感知技术结合V2X技术获取车辆与后方目标车辆的运行参数，例如车辆与后方目标车辆的距离、后方目标车辆所在车道、后方目标车辆的位姿等目标运行参数可以基于传感器感知技术获得。传感器包括但不限于摄像头、超声波、毫米波雷达、激光雷达等。通过V2X技术和传感器感知技术结合的方式，能够拓展车辆目标运行参数的获取路径，更快速地获取可用于后续处理所需的车辆目标运行参数。
在一些实施例中，可以获取车辆与后方目标车辆的运行参数，对车辆与后方目标车辆的运行参数进行冗余计算，获得车辆与后方目标车辆的目标运行参数。
其中，车辆与后方目标车辆的运行参数包括但不限于车辆所在车道、车辆的位姿、车辆行驶速度、车辆行驶加速度、后方目标车辆所在车道、后方目标车辆的位姿、后方目标车辆行驶速度、后方目标车辆行驶加速度、车辆与后方目标车辆的距离等。
在一些具体实施例中，可以获取车辆与后方目标车辆的多源运行参数，对车辆与后方目标车辆的多源运行参数进行筛选或融合，获得车辆与后方目标车辆的目标运行参数。
冗余计算的方式有两种，一种是筛选，即可以同时由传感器感知技术和V2X技术获取车辆与后方目标车辆的运行参数，选择获取到的运行参数精度更高的一方；一种是融合，即可以同时由传感器感知技术和V2X技术获取车辆与后方目标车辆的运行参数，融合多源数据，获得高精度且适用于后续处理的目标运行参数。
当对车辆获取的车辆与后方目标车辆的运行参数的多源数据进行冗余计算时，具有以下应用场景：
1)V2X或传感器其中一方没有获取到相应数据，此时可以采用获取到数据的一方的数据；
2)V2X和传感器均获取到相应数据，此时可以以其中一方的数据作为运行数据，另一方数据备份使用；
3)对V2X和传感器获取到的多源数据进行融合，例如采用两方数据的均值作为目标运行参数；
4)记录采用V2X获取数据的当前时刻的数据，以及根据V2X获取的前一时刻的数据计算得到的当前时刻数据的预测值，将当前时刻的数据与预测值进行比对，得到V2X数据比对结果；记录采用传感器获取数据的当前时刻的数据，以及根据传感器获取的前一刻时刻的数据计算得到的当前时刻数据的预测值，将当前时刻的数据与预测值进行比对，得到传感器数据比对结果，对V2X数据比对结果和传感器数据比对结果进行比对，选择与预测值更相近的当前时刻的数据。
此外，冗余计算还可以应用在车辆或后方目标车辆获取各自运行参数的阶段，即车辆或后方目标车辆均可以各自采用RTK和传感器感知技术相结合的方式获取各自的运行参数，然后对自身的多源运行参数数据进行筛选或融合，获得高精度且适用于后续处理的运行参数。
S120、根据车辆与后方目标车辆的目标运行参数，计算车辆与后方目标车辆的追尾时间。
在一些实施例中，可以按照以下计算公式计算车辆与后方目标车辆的追尾时间：
其中，VA为车辆行驶速度，其单位为m/s；aA为车辆行驶加速度，其单位为m/s2；VB为后方目标车辆行驶速度，其单位为m/s；aB为后方目标车辆行驶加速度，其单位为m/s2；tAB为车辆与后方目标车辆的追尾时间，其单位为s。
式(Ⅰ)中，VA及aA均可以由车辆的RTK或OBU获得；VB及aB均可以由后方目标车辆的RTK或OBU获得，车辆通过V2X技术从后方目标车辆处获得后方目标车辆的VB及aB。
本申请实施例，通过车辆及后方目标车辆的行驶速度信息和行驶加速度信息即可准确计算出车辆与后方目标车辆发生追尾的时间tAB，信息获取方便、快速且准确，计算方式简单、计算结果准确度高，可以准确预测后方目标车辆与本车(车辆)的追尾时间，从而辅助车辆或者驾驶员进行防追尾驾驶，减少追尾事故的发生。同时根据V2X技术可以准确获取后方目标车辆的行驶速度信息和行驶加速度信息，可以避免采用单一传感器感知技术来预测追尾时间方式的缺点，避免由于传感器的低精度、高延时、易受极端天气干扰等原因导致追尾时间预测不准确。
在一些实施例中，可以按照以下计算公式计算以获得车辆与后方目标车辆的追尾时间：
其中，VA为车辆行驶速度，其单位为m/s；VB为后方目标车辆行驶速度，其单位为m/s；SAB为车辆与后方目标车辆的距离，其单位为m；tAB为车辆与后方目标车辆的追尾时间，其单位为s。
式(Ⅱ)中，VA可以由车辆的RTK或OBU获得；VB可以由后方目标车辆的RTK或OBU获得，车辆通过V2X技术从后方目标车辆处获得后方目标车辆的VB；SAB可以由车辆或后方目标车辆的距离感应器测量获得或者由OBU计算获得，距离感应器例如超声波传感器。
由于V2X技术的广播频率很快，所以车辆获取速度值的间隔时间很短，因此可以采用简化公式式(Ⅱ)计算车辆与后方目标车辆发生追尾的时间tAB，节省计算时间，有利于在快速行驶的道路场景应用。
本申请实施例，通过车辆及后方目标车辆的行驶速度、车辆与后方目标车辆的距离即可计算出车辆与后方目标车辆发生追尾的时间tAB，计算方式简单、快速、计算结果准确度高，节省计算时间，可以快速且准确预测后方目标车辆与前车(车辆)的追尾时间，从而辅助车辆或驾驶员进行防追尾驾驶，减少追尾事故的发生。
S130、根据追尾时间与设定安全阈值的比对结果，发出控制指令以控制车辆执行控制指令相对应的指令。
本申请实施例中，控制指令包括前进信号指令、预警信号指令、避让信号指令等。在一些实施例中，前进信号指令可以是具体的指令，如“前进”；也可以是不发出指令，此时车辆根据原计划行驶，无需根据控制指令做出反应或相对应的动作。
预警信号指令例如可以是“注意后车追尾”的具体语音指令或车载显示屏展示的文字指令提醒驾驶员做出反应；对于自动驾驶车辆，也可以将预警信号指令直接发送至驾驶控制系统以控制车辆做出反应。同时也可以通过“刹车灯”等预警信号灯的形式提醒后方目标车辆，对后方目标车辆同时起到预警作用。
避让信号指令例如可以是“注意后车追尾，请进行避让”的具体语音指令或车载显示屏展示的文字指令以提醒驾驶员做出反应；对于自动驾驶车辆，也可以将避让信号指令直接发送至驾驶控制系统以控制车辆做出反应。同时也可以通过“刹车灯”“转向灯”等预警信号灯的形式提醒后方目标车辆、前方目标车辆、左方目标车辆、右方目标车辆等目标车辆以及周围的行人等注意，对车辆周围的目标车辆及行人同时起到预警作用。
在一些实施例中，设定安全阈值包括但不限于安全预警值、安全碰撞阈值等。在本实施例中，与追尾时间进行比对的设定安全阈值是指针对于后方目标车辆的设定安全阈值，因此可以是后方安全预警值、后方碰撞阈值等。
在一些实施例中，在进行比对时还可以对车辆与后方目标车辆的距离与后方安全距离预设值进行比对，从而更加全面地对追尾条件进行判断，得出更准确的追尾预测结果。
需要说明的是，本申请中所述的后方安全距离预设值以及设定安全阈值(如后方安全预警值、后方碰撞阈值等)可以根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》规定或者根据ISO15623、GB/T33577-2017等测试及评价标准对不同车型分别进行设置得到。
在一些具体实施例中，当计算得到的追尾时间小于0，根据式(Ⅱ)可知晓此时VB<VA，即表示后方目标车辆慢于车辆，预测在正常行驶条件下不会发生追尾。
为进一步确定是否会发生追尾，可以进一步判断车辆与后方目标车辆之间的距离是否满足追尾条件，此时可以将车辆与后方目标车辆之间的车与后方安全距离预设值进行比对，根据比对结果发出相对应的控制指令。
因此，当追尾时间小于0，且车辆与后方目标车辆的距离大于或等于后方安全距离预设值(如标准规定的乘用车制动距离最大值38.3m)，可以判断正常行驶条件下不会发生追尾，此时可以发出前进信号指令，车辆可以根据原计划行驶，无需根据控制指令做出反应或相对应的动作；当追尾时间小于0，且车辆与后方目标车辆的距离小于后方安全距离预设值，可以判断正常行驶条件下有可能会发生追尾，此时可以发出预警信号指令，车辆可以根据预警信号指令对自身行驶速度、位置等进行调整，以避免与后方目标车辆发生追尾。
在一些具体实施例中，当计算得到的追尾时间大于0，根据式(Ⅱ)可知晓此时VA<VB，即表示后方目标车辆行驶速度较车辆快，预测在正常行驶条件下可能会发生追尾，此时需要对追尾时间与设定安全阈值进行比对。
当追尾时间大于0，且等于或小于安全碰撞阈值(如标准规定的乘用车预警时间2.2s)，可以判断正常行驶条件下一定会发生追尾，此时可以发出避让信号指令，车辆需要根据避让信号指令对自身行驶速度、位置等进行调整，以避免与后方目标车辆发生追尾。
当追尾时间大于0，大于安全碰撞阈值(如标准规定的乘用车预警时间2.2s)且小于或等于后方安全预警值(如标准规定的乘用车预警时间2.4s)，可以判断正常行驶条件下有可能会发生追尾，此时可以发出预警信号指令，车辆可以根据预警信号指令对自身行驶速度、位置等进行调整，以避免与后方目标车辆发生追尾。
当追尾时间大于0，且大于后方安全预警值(如标准规定的乘用车预警时间2.4s)，发出前进信号指令，车辆可以根据原计划行驶，无需根据控制指令做出反应或相对应的动作。
在一些实施例中，可以获取车辆与后方目标车辆在持续时间段内的目标运行参数，根据后方目标车辆在持续时间内目标运行参数的变化情况，调整控制指令以控制车辆执行调整后的控制指令相对应的指令。
在第一次计算得到的追尾时间后，车辆及后方目标车辆的目标运行参数均可能发生改变，例如车辆位置、车辆行驶方向、车辆所在车道、车辆行驶速度等，当车辆或后方目标车辆的其中一目标运行参数发生改变均有可能会对车辆与后方目标车辆是否发生追尾以及发生追尾的时间产生影响。因此在第一次计算得到的追尾时间后的持续时间段内持续对后方目标车辆进行监测并实时反馈其对应的目标运行参数，能够辅助车辆即时作出应变动作以避免追尾。
在一些实施例中，可以将后方目标车辆在持续时间段内目标运行参数的变化情况与设定参数变化值进行比对，根据比对结果调整控制指令以控制车辆执行调整后的控制指令相对应的指令。
(1)当后方目标车辆的行驶速度在持续时间段内变化值大于或等于设定速度变化阈值，调整控制指令。设定速度变化阈值可以根据驾驶员的反应时间、路段速度限制条件等做具体调整，本申请不做限制。例如，第一次计算得到的追尾时间为2.5秒，发出前进信号指令，当后方目标车辆的行驶速度在5秒后增加到原行驶速度的120％，可以调整控制指令为预警信号指令或避让信号指令。
(2)当后方目标车辆的行驶加速度在持续时间段内变化值大于或等于设定加速度变化阈值，调整控制指令。设定加速度变化阈值可以根据驾驶员的反应时间、路段速度限制条件等做具体调整，本申请不做限制。例如，第一次计算得到的追尾时间为2.4秒，发出预警信号指令，当后方目标车辆的行驶加速度在5秒后下降到原行驶加速度的70％，可以调整控制指令为前进信号指令。
(3)当车辆与后方目标车辆的距离在持续时间段内变化值大于或等于设定距离变化阈值，调整控制指令。设定距离变化阈值可以根据路段速度限制条件等做具体调整，本申请不做限制。例如，第一次计算追尾时间时车辆与后方目标车辆的距离小于38.3m，发出预警信号指令，在5秒后变化为大于39m，可以调整控制指令为前进信号指令。
(4)当后方目标车辆所在车道在持续时间段内发生变换，调整控制指令。例如，第一次计算后方目标车辆与车辆的追尾时间为2.4s，发出预警信号指令，在5秒后变换至其他车道(与车辆不在同一车道)，可以调整控制指令为前进信号指令。
本申请实施例，通过持续对车辆与后方目标车辆的目标运行参数进行监测，可以实时调整控制指令，以辅助车辆及时调整运行参数，能够及时发现追尾事件发生的风险，也能够及时发现风险的解除。
在一些实施例中，也可以获取车辆与后方目标车辆在持续时间段内的目标运行参数，根据车辆在持续时间内目标运行参数的变化情况，修改相对应的控制指令。
与根据后方目标车辆在持续时间段内目标运行参数的变化情况调整控制指令的方式相同，也可以根据车辆在持续时间段内行驶速度的变化情况、行驶加速度的变化情况、车道变化情况以及车辆与后方目标车辆的距离变化情况等目标运行参数等调整控制指令。
在一些实施例中，也可以获取车辆与后方目标车辆在持续时间段内的目标运行参数，根据车辆与后方目标车辆在持续时间段内目标运行参数的变化情况，计算车辆与后方目标车辆在持续时间段内的追尾时间，根据车辆与后方目标车辆在持续时间段内的追尾时间与设定安全阈值的比对结果，调整控制指令。
与第一次计算追尾时间的方法相同，本申请实施例可以在第一次计算追尾时间后持续对车辆及后方目标车辆的目标运行参数进行监测，并在获取到目标运行参数后根据第一次计算追尾时间的计算公式计算在持续时间段内任意时间段的追尾时间，再根据车辆与后方目标车辆在持续时间段内任意时间段的追尾时间与设定安全阈值的比对结果，调整控制指令。
本申请实施例，通过持续对车辆与后方目标车辆的目标运行参数进行监测，并根据计算追尾时间与设定安全阈值进行比对的方式预测车辆与后方目标车辆的追尾可能性，可以实时调整控制指令以辅助车辆驾驶；同时在持续时间段内均基于单一的追尾时间来进行比对，使得每一次比对结果均可以相对应，方便车辆对持续时间段内车辆与后方目标车辆的行驶情况进行持续跟踪，且比对系统相对简单。
车辆可以根据控制指令例如预警信号指令或避让信号指令执行对后方目标车辆的避让动作。具体地，当前方无车辆时，可以向前方直线加速行驶以对后方目标车辆进行避让；当前方有车辆时，左车道无车辆时，可以向左转道以对后方目标车辆进行避让；当前方、左车道有车辆，右车道无车辆时，可以向右转道以对后方目标车辆进行避让。车辆根据追尾时间的判断及预测，再通过对四周路面情况进行分析可以做出对应的避让动作，从而在确保自身安全的前提下降低发生被后车追尾的概率，降低追尾事故发生率。
与前述应用功能实现方法实施例相对应，本申请还提供了一种车辆控制设备及相应的系统的实施例。
图3是本申请实施例示出的车辆控制系统的结构示意图。
参见图3，该系统包括车辆A，其中车辆A包括参数获取模块310、计算模块320、控制模块330。
其中，参数获取模块310，用于获取车辆与后方目标车辆的目标运行参数；获取车辆与后方目标车辆的运行参数，对车辆与后方目标车辆的运行参数进行冗余计算，获得车辆与后方目标车辆的目标运行参数。车辆与后方目标车辆的目标运行参数包括：车辆所在车道、车辆的位姿、车辆行驶速度、车辆行驶加速度、后方目标车辆所在车道、后方目标车辆的位姿、后方目标车辆行驶速度、后方目标车辆行驶加速度、车辆与后方目标车辆的距离。
计算模块320，用于根据参数获取模块310获取的车辆与后方目标车辆的目标运行参数，计算车辆与后方目标车辆的追尾时间；可以按照计算公式(Ⅰ)或(Ⅱ)计算追尾时间。
警示模块330，用于根据计算模块320计算获得的车辆与后方目标车辆的追尾时间与设定安全阈值的比对结果，发出控制指令以控制车辆执行控制指令相对应的指令；其中，控制指令包括前进信号指令、预警信号指令、避让信号指令。当追尾时间小于0，且车辆与后方目标车辆的距离大于或等于后方安全距离预设值，发出前进信号指令；当追尾时间小于0，且车辆与后方目标车辆的距离小于后方安全距离预设值，发出预警信号指令；当追尾时间大于0且等于或小于后方安全碰撞阈值，发出避让指令信号；当追尾时间大于0、大于后方安全碰撞阈值且小于或等于后方安全预警值，发出预警信号指令；当追尾时间大于0且大于后方安全预警值，发出前进信号指令。
参数获取模块310还用于获取车辆与后方目标车辆在持续时间段内的目标运行参数。
警示模块330，还用于根据车辆及后方目标车辆在持续时间段内目标运行参数的变化情况，调整控制指令以控制车辆执行调整后的控制指令相对应的指令。当车辆或后方目标车辆的行驶速度在持续时间段内变化值大于或等于设定速度变化阈值，调整控制指令；当车辆或后方目标车辆的行驶加速度在持续时间段内变化值大于或等于设定加速度变化阈值，调整控制指令；当车辆与后方目标车辆的距离在持续时间段内变化值大于或等于设定距离变化阈值，调整控制指令；当车辆或后方目标车辆所在车道在持续时间段内发生变换，调整控制指令。
计算模块320，还用于根据车辆与后方目标车辆在持续时间段内目标运行参数的变化情况，计算车辆与后方目标车辆在持续时间段内的追尾时间。
警示模块330，还用于根据车辆与后方目标车辆在持续时间段内的追尾时间与设定安全阈值的比对结果，调整控制指令以控制车辆执行调整后的控制指令相对应的指令。
该系统还包括后方目标车辆B，用于与车辆通信并传输数据信息。其中后方目标车辆B与车辆A可通过V2X技术通信以传输后方目标车辆B的目标运行参数。
关于上述实施例中的装置，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，此处将不再做详细阐述说明。
图4是本申请实施例示出的电子设备的结构示意图。
参见图4，电子设备400包括存储器410和处理器420。
处理器420可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器410可以包括各种类型的存储单元，例如系统内存、只读存储器(ROM)和永久存储装置。其中，ROM可以存储处理器420或者计算机的其他模块需要的静态数据或者指令。永久存储装置可以是可读写的存储装置。永久存储装置可以是即使计算机断电后也不会失去存储的指令和数据的非易失性存储设备。在一些实施方式中，永久性存储装置采用大容量存储装置(例如磁或光盘、闪存)作为永久存储装置。另外一些实施方式中，永久性存储装置可以是可移除的存储设备(例如软盘、光驱)。系统内存可以是可读写存储设备或者易失性可读写存储设备，例如动态随机访问内存。系统内存可以存储一些或者所有处理器在运行时需要的指令和数据。此外，存储器410可以包括任意计算机可读存储媒介的组合，包括各种类型的半导体存储芯片(例如DRAM，SRAM，SDRAM，闪存，可编程只读存储器)，磁盘和/或光盘也可以采用。在一些实施方式中，存储器410可以包括可读和/或写的可移除的存储设备，例如激光唱片(CD)、只读数字多功能光盘(例如DVD-ROM，双层DVD-ROM)、只读蓝光光盘、超密度光盘、闪存卡(例如SD卡、min SD卡、Micro-SD卡等)、磁性软盘等。计算机可读存储媒介不包含载波和通过无线或有线传输的瞬间电子信号。
存储器410上存储有可执行代码，当可执行代码被处理器420处理时，可以使处理器420执行上文述及的方法中的部分或全部。
此外，根据本申请的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品，该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本申请的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。
或者，本申请还可以实施为一种计算机可读存储介质(或非暂时性机器可读存储介质或机器可读存储介质)，其上存储有可执行代码(或计算机程序或计算机指令代码)，当可执行代码(或计算机程序或计算机指令代码)被电子设备(或服务器等)的处理器执行时，使处理器执行根据本申请的上述方法的各个步骤的部分或全部。
以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种车辆控制方法，其特征在于，应用于车辆，所述方法包括：
获取车辆与后方目标车辆的目标运行参数；
根据所述车辆与后方目标车辆的目标运行参数，计算所述车辆与所述后方目标车辆的追尾时间；
根据所述追尾时间与设定安全阈值的比对结果，发出控制指令以控制所述车辆执行所述控制指令相对应的指令；其中，所述控制指令包括前进信号指令、预警信号指令、避让信号指令。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆与后方目标车辆的目标运行参数包括：车辆所在车道、车辆的位姿、车辆行驶速度、车辆行驶加速度、后方目标车辆所在车道、后方目标车辆的位姿、后方目标车辆行驶速度、后方目标车辆行驶加速度、车辆与后方目标车辆的距离。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆与后方目标车辆的目标运行参数，计算所述车辆与所述后方目标车辆的追尾时间，包括，
按照以下计算公式计算追尾时间：
或，
其中，V0为所述车辆行驶速度，a0为所述车辆行驶加速度，V1为所述后方目标车辆行驶速度，a1为所述后方目标车辆行驶加速度，t为所述追尾时间，S为所述车辆与后方目标车辆的距离。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述获取车辆与后方目标车辆的目标运行参数，包括：
获取车辆与后方目标车辆的运行参数；
对所述车辆与后方目标车辆的运行参数进行冗余计算，获得所述车辆与后方目标车辆的目标运行参数。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述根据所述追尾时间与设定安全阈值的比对结果，发出控制指令以控制所述车辆执行所述控制指令相对应的指令，包括：
当所述追尾时间小于0，且所述车辆与后方目标车辆的距离大于或等于后方安全距离预设值，发出前进信号指令；
当所述追尾时间小于0，且所述车辆与后方目标车辆的距离小于后方安全距离预设值，发出预警信号指令；
当所述追尾时间大于0且等于或小于后方安全碰撞阈值，发出避让指令信号；
当所述追尾时间大于0、大于后方安全碰撞阈值且小于或等于后方安全预警值，发出预警信号指令；
当所述追尾时间大于0且大于后方安全预警值，发出前进信号指令。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取车辆与后方目标车辆在持续时间段内的目标运行参数；
根据所述车辆及后方目标车辆在持续时间段内目标运行参数的变化情况，调整控制指令以控制所述车辆执行调整后的所述控制指令相对应的指令。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆及后方目标车辆在持续时间段内目标运行参数的变化情况，调整控制指令以控制所述车辆执行调整后的所述控制指令相对应的指令，包括：
当所述车辆或后方目标车辆的行驶速度在持续时间段内变化值大于或等于设定速度变化阈值，调整控制指令；
当所述车辆或后方目标车辆的行驶加速度在持续时间段内变化值大于或等于设定加速度变化阈值，调整控制指令；
当所述车辆与后方目标车辆的距离在持续时间段内变化值大于或等于设定距离变化阈值，调整控制指令；
当所述车辆或后方目标车辆所在车道在持续时间段内发生变换，调整控制指令。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆及后方目标车辆在持续时间段内目标运行参数的变化情况，调整控制指令以控制所述车辆执行调整后的所述控制指令相对应的指令，包括：
根据所述车辆与后方目标车辆在持续时间段内目标运行参数的变化情况，计算所述车辆与后方目标车辆在持续时间段内的追尾时间；
根据所述车辆与后方目标车辆在持续时间段内的追尾时间与设定安全阈值的比对结果，调整控制指令以控制所述车辆执行调整后的所述控制指令相对应的指令。
9.一种车辆，其特征在于，包括：
参数获取模块，用于获取车辆与后方目标车辆的目标运行参数；
计算模块，用于根据所述参数获取模块获取的车辆与后方目标车辆的目标运行参数，计算所述车辆与所述后方目标车辆的追尾时间；
警示模块，用于根据所述计算模块计算获得的车辆与后方目标车辆的追尾时间与设定安全阈值的比对结果，发出控制指令以控制所述车辆执行所述控制指令相对应的指令；其中，所述控制指令包括前进信号指令、预警信号指令、避让信号指令。
10.一种车辆控制系统，其特征在于，包括：
车辆，用于与后方目标车辆通信并获取车辆与后方目标车辆的目标运行参数，根据所述车辆与后方目标车辆的目标运行参数，计算所述车辆与所述后方目标车辆的追尾时间，根据所述追尾时间与设定安全阈值的比对结果，发出控制指令以控制所述车辆执行所述控制指令相对应的指令；其中，所述控制指令包括前进信号指令、预警信号指令、避让信号指令；
后方目标车辆，用于与所述车辆通信并传输数据信息。
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