防撞方法、装置、设备和计算机存储介质与流程

本发明涉及计算机应用技术领域，特别涉及一种自动驾驶驾驶领域的防撞方法、装置、设备和计算机存储介质。

背景技术：

无人驾驶车辆，也称为自动驾驶车辆，是智能车辆的一种，主要依靠车内的以计算机系统为主的自动驾驶系统来实现无人驾驶的目的。其通过车载传感器来感知车辆周围环境，自动规划行车路线并控制车辆达到预定目标。集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体。

自动驾驶车辆在低速行驶过程中，可能撞到行人、障碍物，出现挤压、碾压等危险情况。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种防撞方法、装置、设备和计算机存储介质，以便于提高自动驾驶车辆在低速行驶过程中的安全性。

具体技术方案如下：

本发明提供了一种防撞方法，该方法包括：

获取设置于防撞梁的传感器采集的传感器数据；

依据所述传感器数据检测车辆是否发生碰撞；

如果发生碰撞，则发送刹车信号给刹车系统，以使车辆处于制动状态；

其中所述制动状态只能人工解除。

根据本发明一优选实施方式，所述防撞梁为环绕车身的环形防撞梁。

根据本发明一优选实施方式，所述环形防撞梁的安装位置距离地面10厘米到30厘米。

根据本发明一优选实施方式，所述防撞梁采用柔性材质。

根据本发明一优选实施方式，依据所述传感器数据检测车辆是否发生碰撞包括：

依据应变传感器采集的应变数据检测所述防撞梁的变形程度，若检测到所述防撞梁的变形程度达到预设阈值，则确定车辆发生碰撞。

根据本发明一优选实施方式，所述人工解除的方式包括：

接收用户通过自动驾驶系统的用户交互界面输入的解除车辆制动状态的指令；或者，

接收用户设备发送来的解除车辆制动状态的指令；或者，

接收用户通过车辆上的物理开关发送的解除车辆制动状态的指令。

根据本发明一优选实施方式，所述制动状态只能人工解除包括：

接收到所述解除车辆制动状态的指令后，向所述刹车系统发送取消刹车信号。

根据本发明一优选实施方式，该方法还包括：

若车辆的所述制动状态未解除，则对于接收到的驱动指令不予响应。

根据本发明一优选实施方式，该方法还包括：

若车辆的所述制动状态未解除，则禁止发送驱动信号给驱动系统。

本发明还提供了一种防撞装置，该装置包括：

获取单元，用于获取设置于防撞梁的传感器采集的传感器数据；

检测单元，用于依据所述传感器数据检测车辆是否发生碰撞；

控制单元，用于如果所述检测单元检测到车辆发生碰撞，则发送刹车信号给刹车系统，以使车辆处于制动状态，其中所述制动状态只能人工解除。

根据本发明一优选实施方式，所述防撞梁为环绕车身的环形防撞梁。

根据本发明一优选实施方式，所述检测单元，具体用于依据应变传感器采集的应变数据检测所述防撞梁的变形程度，若检测到所述防撞梁的变形程度达到预设阈值，则确定车辆发生碰撞。

根据本发明一优选实施方式，该装置还包括：

解除单元，用于接收到用户通过自动驾驶系统的用户交互界面输入的解除车辆制动状态的指令，或者，接收到用户设备发送来的解除车辆制动状态的指令，或者，接收到用户通过车辆上的物理开关发送的解除车辆制动状态的指令后，向所述刹车系统发送取消刹车信号。

根据本发明一优选实施方式，所述控制单元，还用于若车辆的所述制动状态未解除，则对于接收到的驱动指令不予响应；否则，对接收到的驱动指令予以响应。

根据本发明一优选实施方式，所述控制单元，还用于若车辆的所述制动状态未解除，则禁止发送驱动信号给驱动系统。

本发明还提供了一种设备，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述的方法。

本发明还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行上述的方法。

由以上技术方案可以看出，本发明在检测到车辆发生碰撞后，发送刹车信号给刹车系统以使车辆处于制动状态，且该制动状态只能人工解除。通过这种方式避免了因碰撞产生的危险未解除的情况下，因误操作自动驾驶系统或其他控制策略产生驱动力导致车辆移动而对被碰撞的人或障碍物产生危险，提高了自动驾驶车辆在低速行驶过程中的安全性。

【附图说明】

图1为本发明实施例提供的主要方法流程图；

图2a和图2b为本发明实施例提供的两种防撞梁的示意图；

图3为本发明实施例提供的系统场景示意图；

图4为本发明实施例提供的防撞装置的结构示意图；

图5示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机系统的框图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明实施例提供的防撞方法充分考虑自动驾驶领域的应用场景，提供了安全的防撞方案。图1为本发明实施例提供的防撞方法的主要流程图，如图1中所示，该方法可以包括以下步骤：

在101中，获取设置于防撞梁的传感器采集的传感器数据。

现有防撞梁在车辆底部前方，如图2a中所示。本发明实施例也可以采用在车辆底部前方设置的防撞梁。优选地，防撞梁可以采用柔性材质，例如橡胶等。在防撞梁内部设置有传感器，该传感器可以采用应变式传感器，其能够采集防撞梁的应变数据。

这种防撞梁对于车辆前方撞到行人或障碍物能够有效检测，但对于车辆在低速行驶(10公里/小时)过程中侧面撞到行人或障碍物的情况，无法获知，需要额外安装摄像头等代价较高的传感器，通过图像检测的方式防止因碰撞产生的危险。

因此，本发明实施例提供了一种优选的实施方式，在自动驾驶车辆上安装的防撞梁为环绕自动驾驶车辆车身的环形防撞梁，如图2b所示(在图2b中仅仅示意性地示出了环形防撞梁的形状以及环绕车身的状态，并未详细示出环形防撞梁与车身之间的安装)。为了在低速行驶过程中撞到行人或障碍物，该防撞梁的安装位置可以是距离地面10cm(厘米)～30cm范围内，优选距离地面20cm左右，这一高度基本上能够保证躺在地上的小孩被自动驾驶车辆碰撞也能够有效检测到。同样优选地，防撞梁可以采用柔性材质，例如橡胶等。在防撞梁内部设置有传感器，该传感器可以采用应变式传感器，其能够采集防撞梁的应变数据。这种设计，能够使得车身侧面、后面发生碰撞时，同样能够检测到。

为了便于对防撞梁进行安装，可以采用硬质结构作为支撑将防撞梁安装于(安装方式不做限制，例如采用螺钉安装、焊接等方式)车辆底盘上并使其环绕车身。其中硬质结构可以是钢管、硬质塑料等等。例如，采用钢管作为骨架，外部包裹橡胶构成防撞梁，橡胶内部设置有应变式传感器，能够检测橡胶的应变数据。当发生碰撞时，防撞梁的橡胶部分变形，传感器检测到应变数据。

在102中，依据传感器数据检测是否发生碰撞，如果发生碰撞，则执行103；否则，继续转至101获取传感器数据并进行碰撞检测。

在步骤101中，传感器实时进行数据采集并提供给用以执行本方法的防撞装置，防撞装置实时依据传感器数据检测防撞梁的变形程度，一旦检测到防撞梁的变形程度达到预设阈值，则确定发生碰撞。其中，预设阈值可以采用经验值或实验值。

在103中，发送刹车信号给刹车系统，以使车辆处于制动状态。

执行本方法的防撞装置发送刹车信号给刹车系统后，由刹车系统对自动驾驶车辆进行制动。自动驾驶车辆的刹车系统由电机在接收到刹车信号后，触发减速装置对自动驾驶车辆进行制动，而并非由人工踩下刹车板。自动驾驶车辆中刹车系统的构成和实现原理并非本申请所关注和限制的内容，在此不做详述。

在本发明实施例中，一旦检测到碰撞并发送刹车信号给刹车系统后，自动驾驶车辆处于制动状态，直至进行人工解锁。也就是说，一旦检测到碰撞，除了及时刹车制动之外，为了防止其他控制策略误操作产生驱动力导致自动驾驶车辆移动而对被碰撞的人或障碍物产生危险，进一步限制车辆的制动状态，这样可以保证故障解除后，由人工进行解锁，自动驾驶车辆才能够重新移动。

可以这么理解，车辆处于制动状态时，一直保持“刹车”。只有在制动状态解除后，向刹车系统发送取消刹车信号。

对于车辆的制动状态未解除的情况下，一方面可以对接收到的驱动指令不予响应，只有解除制动状态后，才对接收到的驱动指令予以响应。举个例子，若自动驾驶车辆在低速行驶状态下碰撞到行人，防撞装置向刹车系统发送刹车指令，自动驾驶车辆处于制动状态。此时，如果用户在未解除车辆制动状态情况下，下发了驱动指令，则为了对行人再次造成伤害，则对该驱动指令不予响应。

另一方面，若车辆的制动状态未解除的情况下，禁止发送驱动信号给驱动系统。再举个例子，若自动驾驶车辆在低速行驶状态下碰撞到行人，防撞装置向刹车系统发送刹车指令，自动驾驶车辆处于制动状态。此时，如果自动驾驶系统由于其他策略计算出需要下发驱动信号给驱动系统(例如感知模块感知到后方有车辆排队，前方没有红灯、障碍物等，则可能会下发驱动信号给驱动系统以让车辆前行)，则为了对行人再次造成伤害，则禁止发送驱动信号给驱动系统。上述驱动系统指的是产生驱动力以使车辆处于运动状态的系统。

在本发明实施例中，只有通过人工的方式对车辆的制动状态进行解除，具体方式可以包括但不限于：

方式一、接收用户通过自动驾驶系统的用户交互(ui)界面输入的解除车辆制动状态的指令。例如，在碰撞发生后，用户确定碰撞情况以及所可能引发的危险已经解除，则可以通过自动驾驶系统的ui界面输入解除车辆制动状态的指令。

方式二、接收用户设备发送来的解除车辆制动状态的指令。例如，在碰撞发生后，用户确定碰撞情况以及所可能引发的危险已经解除，则可以通过汽车遥控器、手机客户端等发送解除车辆制动状态的指令。

方式三、接收用户通过车辆上的物理开关发送的解除车辆制动状态的指令。例如，在碰撞发生后，用户确定碰撞情况以及所可能引发的危险已经解除，则可以在车辆上设置的按钮、摇杆等物理开关进行操作，触发发送解除车辆制动状态的指令。

作为一种典型的实现方式，本发明实施例提供的上述防撞方法的执行主体，即防撞装置，可以设置于vcu(vehiclecontrolunit，车辆控制单元)中，由vcu执行上述实现流程。

如图3中所示，设置于环形防撞梁的应变传感器将采集的传感器数据实时发送给vcu。vcu依据传感器数据检测车辆是否发生碰撞，一旦检测到碰撞发生，向刹车系统发送刹车信号，使车辆处于制动状态。车辆处于制动状态的过程中，若外接产生驱动指令，或者其他计算策略得到需要下发驱动信号给驱动系统，则均不予执行。若用户确定碰撞及其产生的危险已经解除，则可以通过ui、物理按钮或用户设备向vcu发送解除车辆制动状态的指令，vcu向刹车系统发送取消刹车的指令。

另外需要说明的是，本发明上述实施例均以自动驾驶车辆为例进行描述，但本发明提供的上述方法并不限于自动驾驶车辆。对于辅助驾驶车辆或者人工驾驶车辆均适用。

图4为本发明实施例提供的防撞装置的结构示意图，如图4中所示，该装置可以包括：获取单元01、检测单元02和控制单元03，还可以进一步包括解除单元04。其中各组成单元的主要功能如下：

获取单元01负责获取设置于防撞梁的传感器采集的传感器数据。优选地，在自动驾驶车辆上安装的防撞梁为环绕自动驾驶车辆车身的环形防撞梁，为了在低速行驶过程中撞到行人或障碍物，该防撞梁的安装位置可以是距离地面10cm(厘米)～30cm范围内，优选距离地面20cm左右，这一高度基本上能够保证躺在地上的小孩被自动驾驶车辆碰撞也能够有效检测到。同样优选地，防撞梁可以采用柔性材质，例如橡胶等。在防撞梁内部设置有传感器，该传感器可以采用应变式传感器，其能够采集防撞梁的应变数据。这种设计，能够使得车身侧面、后面发生碰撞时，同样能够检测到。

检测单元02负责依据传感器数据检测车辆是否发生碰撞。具体地，检测单元02可以实时依据传感器数据检测防撞梁的变形程度，一旦检测到防撞梁的变形程度达到预设阈值，则确定发生碰撞。其中，预设阈值可以采用经验值或实验值。

如果检测单元02检测到车辆发生碰撞，则控制单元03发送刹车信号给刹车系统，以使车辆处于制动状态，其中制动状态只能人工解除。也就是说，一旦检测到碰撞，除了及时刹车制动之外，为了防止其他控制策略误操作产生驱动力导致自动驾驶车辆移动而对被碰撞的人或障碍物产生危险，进一步限制车辆的制动状态，这样可以保证故障解除后，由人工进行解锁，自动驾驶车辆才能够重新移动。

解除单元04负责接收到用户通过自动驾驶系统的用户交互界面输入的解除车辆制动状态的指令，或者，接收到用户设备发送来的解除车辆制动状态的指令，或者，接收到用户通过车辆上的物理开关发送的解除车辆制动状态的指令后，向刹车系统发送取消刹车信号。

若车辆的制动状态未解除，则控制单元03对于接收到的驱动指令不予响应；否则，对接收到的驱动指令予以响应。

若车辆的制动状态未解除，则控制单元03禁止发送驱动信号给驱动系统。

图5示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机系统的框图。图5显示的计算机系统仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，计算机系统以通用计算设备的形式表现。计算机系统的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元016，系统存储器028，连接不同系统组件(包括系统存储器028和处理单元016)的总线018。

总线018表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(isa)总线，微通道体系结构(mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(vesa)局域总线以及外围组件互连(pci)总线。

计算机系统典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机系统访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器028可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(ram)030和/或高速缓存存储器032。计算机系统可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统034可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图5未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图5中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如cd-rom,dvd-rom或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线018相连。存储器028可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块042的程序/实用工具040，可以存储在例如存储器028中，这样的程序模块042包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块042通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机系统也可以与一个或多个外部设备014(例如键盘、指向设备、显示器024等)通信，在本发明中，计算机系统与外部雷达设备进行通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机系统交互的设备通信，和/或与使得该计算机系统能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口022进行。并且，计算机系统还可以通过网络适配器020与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器020通过总线018与计算机系统的其它模块通信。应当明白，尽管图5中未示出，可以结合计算机系统使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元016通过运行存储在系统存储器028中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的方法流程。

上述的计算机程序可以设置于计算机存储介质中，即该计算机存储介质被编码有计算机程序，该程序在被一个或多个计算机执行时，使得一个或多个计算机执行本发明上述实施例中所示的方法流程和/或装置操作。例如，被上述一个或多个处理器执行本发明实施例所提供的方法流程。

随着时间、技术的发展，介质含义越来越广泛，计算机程序的传播途径不再受限于有形介质，还可以直接从网络下载等。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

上述计算机系统在本发明中可以体现为自动驾驶车辆、辅助驾驶车辆等的计算机系统。

由以上描述可以看出，本发明提供的方法、装置、设备和计算机存储介质可以具备以下优点：

1)本发明在检测到车辆发生碰撞后，发送刹车信号给刹车系统以使车辆处于制动状态，且该制动状态只能人工解除。通过这种方式避免了因碰撞产生的危险未解除的情况下，因误操作自动驾驶系统或其他控制策略产生驱动力导致车辆移动而对被碰撞的人或障碍物产生危险，提高了自动驾驶车辆在低速行驶过程中的安全性。

2)本发明提供的环绕车身的环形防撞梁能够使得除了车身前面之外，车身侧面、后面发生碰撞时，同样能够检测到。

3)环形防撞梁的方式采用成本低廉的应变传感器即可实现车身四面的碰撞检测，而无需在侧面加装摄像头等成本很高的图像采集类传感器，降低了碰撞检测成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。