本发明涉及车辆安全技术领域，尤其是涉及一种主动加速避撞的控制方法、装置及控制器。
背景技术：
随着经济的发展与汽车科学技术的进步，公路交通呈现出行驶高速化、车流密集化和驾驶员非职业化的趋势。同时，随着汽车工业的飞速发展,汽车的产量和保有量都在急剧增加。在我国，汽车的产量和保有量逐年增加，但公路发展、交通管理却相对落后，导致车祸连年上升。在这些车祸当中，追尾事故占其中很大部分，其往往造成后排乘坐人员极大的损失。
现有车辆一般安装有主动安全系统，如前视防碰撞系统、变道防碰撞系统等，大多是通过各类传感器如视觉传感器、雷达传感器、超声波传感器等感知车辆周边环境信息，然后由控制系统自行执行车辆智能控制行为，达到车辆主动安全控制的目标。然而针对上述追尾事故，并没有有效的预防方法。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种主动加速避撞的控制方法、装置及控制器，可以在碰撞风险情况下主动加速避让，可以有效减少追尾事故。
第一方面，本发明实施例提供了一种主动加速避撞的控制方法，应用于车辆的中央控制器，该方法包括：获取车辆的后方感知数据；后方感知数据包括后方物体与车辆的相对速度以及距离；实时根据后方感知数据计算预计碰撞时间；当预计碰撞时间小于预设避障阈值时，判断车辆前方是否存在可行驶区域；如果是，向动力模块控制单元发送加速控制信号，以使车辆加速进行避撞。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，还包括：当预计碰撞时间小于预设报警阈值时，控制车辆进行报警；预设告警阈值大于预设避障阈值。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，在向动力模块控制单元发送加速控制信号，以使车辆加速进行避撞的步骤之前，还包括：判断车辆的安全装置是否处于有效工作状态；安全装置包括：车门、车窗或安全带。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，在向动力模块控制单元发送加速控制信号，以使车辆加速进行避撞的步骤之后，还包括：判断预计碰撞时间是否大于安全减速阈值；安全减速阈值大于预设避障阈值；如果是，向动力模块控制单元发送减速控制信号，以使车辆减速。
结合第一方面及其第一至三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，获取车辆的后方感知数据的步骤，包括：接收车辆的后侧向雷达发送的后方感知数据；后侧向雷达用于检测后方物体与车辆的相对速度以及距离。
结合第一方面及其第一至三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，判断车辆前方是否存在可行驶区域的步骤，包括：接收前向的摄像头和雷达发送的障碍物信息；判断车辆前方的预设距离内是否存在障碍物；如果存在障碍物，确定不存在可行驶区域；如果不存在障碍物，确定存在可行驶区域。
第二方面，本发明实施例还提供了一种主动加速避撞的控制装置，应用于车辆的中央控制器，该装置包括：获取模块，用于获取车辆的后方感知数据；后方感知数据包括后方物体与车辆的相对速度以及距离；计算模块，用于实时根据后方感知数据计算预计碰撞时间；判断模块，用于当预计碰撞时间小于预设避障阈值时，判断车辆前方是否存在可行驶区域；加速模块，用于如果是，向动力模块控制单元发送加速控制信号，以使车辆加速进行避撞。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，还包括：报警模块，用于当预计碰撞时间小于预设报警阈值时，控制车辆进行报警；预设告警阈值大于预设避障阈值。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，还包括减速模块；该减速模块用于：判断预计碰撞时间是否大于安全减速阈值；安全减速阈值大于预设避障阈值；如果是，向动力模块控制单元发送减速控制信号，以使车辆减速。
第三方面，本发明实施例还提供了一种中央控制器，包括处理器，存储器，总线和通信接口，处理器、通信接口和存储器通过总线连接；存储器用于存储程序；处理器，用于通过总线调用存储在存储器中的程序，执行上述第一方面及其各可能的实施方式之一提供的方法。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供的上述主动加速避撞的控制方法、装置及控制器，通过车辆的后方感知数据实时计算预计碰撞时间，在预计碰撞时间小于预设避障阈值且车辆前方存在可行驶区域时，控制车辆加速进行避撞，在不增加任何硬件成本的情况下，即无需在感知系统上增加任何的传感器或者提升感知能力，可利用现有的感知能力进行后向的ttc判断，在现有防撞系统的基础上增加后方主动防撞能力，提升用户体验，改善了追尾工况下的前车主动防撞能力，实现了功能增值和拓展。
本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的主动加速避撞系统的结构框图；
图2为本发明实施例提供的一种主动加速避撞的控制方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种主动加速避撞的控制装置的结构框图；
图4为本发明实施例提供的另一种主动加速避撞的控制装置的结构框图；
图5为本发明实施例提供的另一种主动加速避撞的控制装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
车辆的现有的车辆避撞系统并无避免追尾的功能，原因在于系统需要具有判断被追尾工况的感知能力，在车辆未设置后侧向感知装置的情况下，对追尾事故并没有有效的预防方法。
基于此，本发明实施例提供的一种主动加速避撞的控制方法、装置及控制器，可以在碰撞风险情况下主动加速避让，可以有效减少追尾事故。
本发明实施例提供的方法在现有的车辆避撞系统基础上，增加后向的主动防止追尾的功能，应用于具备后侧向感知装置的车辆，例如后侧向毫米波雷达。该后侧向毫米波雷达，具备感知后方车辆的距离，速度和减速度的能力，从而可以计算预计碰撞时间ttc(timetocrash)。同时具备判断车辆前方的可行驶空间能力，可支持系统的中央控制器进行是否可加速避让的判断，可实现激活自动加速避让，防止被追尾。
下面对本发明实施例进行详细介绍。
实施例1
参见图1所示的主动加速避撞系统的结构框图，其中示出了中央控制器11、车后感知模块12、车前感知模块13、执行控制模块14和车身控制模块15。中央控制器11与车后感知模块12、车前感知模块13、执行控制模块14和车身控制模块15分别连接。
其中，通过车辆的车后感知模块12采集的信息，中央控制器11可以实时计算后方来车的ttc，然后将计算结果作为主动加速避撞功能激活的主要条件。通过车前感知模块13采集的信息，可以判断车辆前方的可行驶区域，并进行综合判断加速启动时机，加速度，减速度等控制参量。
通过车身控制模块15，中央控制器11可以判断车辆的车门，车窗，座椅安全带等车辆驾驶就绪情况，从而判断车辆是否支持自动加速而不会对乘客和车辆产生伤害。
中央控制器11将加速或减速指令发送至执行控制模块14，涉及到动力模块的控制单元和制动模块的控制单元，实现自动的加速和减速控制，防止车辆被追尾后控制车辆回到安全低速行驶或者停车状态。
本发明实施例提供的上述主动加速避撞系统，可以在现有防撞系统的基础上增加后方主动防撞能力，提升用户体验，实现增加主动安全系统的附加值。在不增加任何硬件成本的情况下，即无需在感知系统上增加任何的传感器或者提升感知能力，可利用现有的感知能力进行后向的ttc判断，然后结合前向的行车环境感知判断，改善了追尾工况下的前车主动防撞能力，实现了功能增值和拓展。
实施例2
本发明实施例提供了一种主动加速避撞的控制方法，应用于车辆的中央控制器。参见图2所示的主动加速避撞的控制方法的流程图，该方法包括如下步骤：
步骤s202，获取车辆的后方感知数据。
其中，后方感知数据包括后方物体与车辆的相对速度以及距离。中央控制器与车辆的车后感知模块连接，该车后感知模块可以是雷达或者摄像头等，例如后侧向毫米波雷达。上述车后感知模块可以确定后方物体(例如车辆或其他移动物体)与当前车辆之间的距离，两者的相对速度以及相对加速度等。中央控制器可以接收车辆的后侧向雷达发送的上述后方感知数据。车后感知模块采集后方感知数据的过程在功能激活的情况下是持续进行的，包括车辆的正常行驶状态、停车状态以及主动加速避撞状态。
步骤s204，实时根据后方感知数据计算预计碰撞时间。
在系统运行时，中央控制器实时根据上述后方感知数据计算预计碰撞时间，以及时确定后方追尾风险。以常见的后向正碰为例对预计碰撞时间ttc进行说明，计算公式如下：
ttc＝distance_x/(velocity_x_r+0.000001)
其中distance_x为当前车辆与后向来车的x轴向上的距离，可以通过后雷达感知；velocity_x_r当前车辆与后向来车的x轴向上的相对速度，可以通过后雷达感知。
在中央控制器中可以预先存储与上述预计碰撞时间进行比较的阈值，以确定当前的追尾风险。例如当ttc<0时，代表已经发生碰撞；当0<ttc<5s，代表需要进行加速避让。
步骤s206，当预计碰撞时间小于预设避障阈值时，判断车辆前方是否存在可行驶区域。如果是，执行步骤s208；如果否，结束。
例如可以将上述预设避障阈值设置为5s-10s之间的任一值，当预计碰撞时间小于上述预设避障阈值时，存在较大的追尾风险，需要启动主动加速避撞。在启动主动加速避撞之前，还需要判断车辆所处的状态是否能够进行主动加速，即考虑当前车辆的前方是否存在可行驶区域。可以理解的是，判断车辆前方是否存在可行驶区域的步骤，也可以在上述获取车辆的后方感知数据之前进行，本实施例对两者的执行先后顺序不做限制，在预计碰撞时间小于预设避障阈值且存在可行驶区域两个条件同时满足时，继续执行下述步骤。
步骤s208，向动力模块控制单元发送加速控制信号，以使车辆加速进行避撞。
在满足上述条件的情况下，中央控制器向动力模块控制单元发送加速控制信号，以使车辆加速进行避撞。可以根据上述预设避障阈值的不同，对主动加速设置不同的加速度及最大速度。例如预设避障阈值越大，该加速度及最大速度相应较小，预设避障阈值越小，该加速度及最大速度相应较大。在此需要说明的是，在进行主动加速避撞时，车辆可以激活自适应巡航或者主动刹车等主动前向避撞功能，以控制车辆与前方车辆或者障碍物保持安全距离。
在进行主动加速避撞后，如果后方追尾风险消除，则需要进行减速，例如控制车辆回到主动加速前的状态，也可以控制车辆进入安全低速行驶状态或者停车状态。
本发明实施例提供的上述主动加速避撞的控制方法，通过车辆的后方感知数据实时计算预计碰撞时间，在预计碰撞时间小于预设避障阈值且车辆前方存在可行驶区域时，控制车辆加速进行避撞，在不增加任何硬件成本的情况下，即无需在感知系统上增加任何的传感器或者提升感知能力，可利用现有的感知能力进行后向的ttc判断，在现有防撞系统的基础上增加后方主动防撞能力，提升用户体验，改善了追尾工况下的前车主动防撞能力，实现了功能增值和拓展。
上述步骤s206，当预计碰撞时间小于预设避障阈值时，判断车辆前方是否存在可行驶区域，可以通过以下方式进行：
(1)接收前向的摄像头和雷达发送的障碍物信息。
(2)判断车辆前方的预设距离内是否存在障碍物。
前方感知是通过前向摄像头(frontlookcamera)、前向雷达(frontlookingradar)和超声波雷达采集的数据来判断是否有可行使空间。其中，超声波雷达可以感知车前周边6米左右的空间内是否有路沿，桩筒，树丛等障碍物，前向雷达可以识别感知200米范围内的车辆，两轮车，行人等障碍物，前向摄像头可以识别感知150米范围内的车辆，两轮车，行人等障碍物。在确定车辆前方的预设距离内没有障碍物的情况下，可允许自车加速避让。该预设距离例如可以是20-50米，当车辆前方20-50米的距离或者更远的距离内无障碍物，允许自车加速避让，如果存在障碍物则不允许。
(3)如果存在障碍物，确定不存在可行驶区域；如果不存在障碍物，确定存在可行驶区域。
考虑到及早对车辆的驾驶员进行追尾警告的需要，在上述计算得到的预计碰撞时间当预计碰撞时间小于预设报警阈值时，控制车辆进行报警。该预设告警阈值大于预设避障阈值，继续以上述预设避障阈值设置为5s-10s之间的任一值为例，该预设告警阈值可以设置为10s-15s之间的任一值。
由于在启动主动避障功能时，当前车辆可能处于行驶状态或者停止状态，在行驶状态时，车辆的安全装置一般是处于有效工作状态。该安全装置包括：车门、车窗或安全带，即在行驶状态，正常情况下车辆的车门是关闭的、安全带是系上的，此时进行加速主动避撞，不会对乘客和车辆产生伤害。在停止状态或者行驶状态中的非正常情况，车门或者安全带就可能处于非有效工作状态，因此在控制车辆加速进行避撞之前，上述方法还可以包括：判断车辆的安全装置是否处于有效工作状态；在安全装置处于有效工作状态时，允许车辆加速避让。可以根据需要仅判断车门是否关闭、车窗是否关闭或安全带是否系上，也可以选择其中任意两种或者三种同时判断，在满足时确定安全装置处于有效工作状态。
在进行主动加速避撞后，如果后方追尾风险消除，则需要进行减速，例如控制车辆回到主动加速前的状态，也可以控制车辆进入安全低速行驶状态或者停车状态。上述方法还包括控制减速的步骤，可以按照如下方式执行：
(1)判断预计碰撞时间是否大于安全减速阈值。该安全减速阈值大于预设避障阈值，也可以大于预设报警阈值。例如该安全减速阈值可以设置为15s。
(2)如果是，向动力模块控制单元发送减速控制信号，以使车辆减速。
通过上述控制减速的步骤，可以增强主动加速避撞后车辆的安全性。
实施例3
本发明实施例提供了一种主动加速避撞的控制装置，应用于车辆的中央控制器，参见图3所示的主动加速避撞的控制装置的结构框图，该装置包括：
获取模块31，用于获取车辆的后方感知数据；后方感知数据包括后方物体与车辆的相对速度以及距离；
计算模块32，用于实时根据后方感知数据计算预计碰撞时间；
判断模块33，用于当预计碰撞时间小于预设避障阈值时，判断车辆前方是否存在可行驶区域；
加速模块34，用于如果是，向动力模块控制单元发送加速控制信号，以使车辆加速进行避撞。
参见图4所示的主动加速避撞的控制装置的结构框图，该装置还包括：报警模块41，用于当预计碰撞时间小于预设报警阈值时，控制车辆进行报警；预设告警阈值大于预设避障阈值。
参见图5所示的主动加速避撞的控制装置的结构框图，该装置还包括减速模块51；该减速模块15用于：判断预计碰撞时间是否大于安全减速阈值；安全减速阈值大于预设避障阈值；如果是，向动力模块控制单元发送减速控制信号，以使车辆减速。
上述获取模块31还用于：接收车辆的后侧向雷达发送的后方感知数据；后侧向雷达用于检测后方物体与车辆的相对速度以及距离。
上述判断模块33还用于：接收前向的摄像头和雷达发送的障碍物信息；判断车辆前方的预设距离内是否存在障碍物；如果存在障碍物，确定不存在可行驶区域；如果不存在障碍物，确定存在可行驶区域。
本发明实施例提供的上述主动加速避撞的控制装置，通过车辆的后方感知数据实时计算预计碰撞时间，在预计碰撞时间小于预设避障阈值且车辆前方存在可行驶区域时，控制车辆加速进行避撞，在不增加任何硬件成本的情况下，即无需在感知系统上增加任何的传感器或者提升感知能力，可利用现有的感知能力进行后向的ttc判断，在现有防撞系统的基础上增加后方主动防撞能力，提升用户体验，改善了追尾工况下的前车主动防撞能力，实现了功能增值和拓展。
本发明实施例还提供了一种控制器，包括处理器，存储器，总线和通信接口，该处理器、通信接口和存储器通过总线连接；该存储器用于存储程序；该处理器用于通过总线调用存储在存储器中的程序，执行上述实施例提供的方法。
本发明实施例还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行上述实施例提供的方法。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。本发明实施例所提供的无人机的控制装置及智能终端，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。