一种辅助驾驶方法、系统、介质及汽车与流程

1.本发明属于车辆辅助装置领域，涉及一种辅助驾驶方法，特别是涉及一种辅助驾驶方法、系统、介质及汽车。


背景技术：

2.随着技术的不断发展，智能化已成为未来汽车制造业的大方向，以人工智能为核心的自动驾驶技术正在逐渐走向实用。当前自动驾驶技术正处于初级阶段，出于安全等因素的考虑，普遍被大众所接受的是采用自动驾驶技术实现辅助驾驶功能，即：通过驾驶环境对方向盘和加减速中的多项操作提供驾驶辅助，主要驾驶动作由人类驾驶员进行操作。请参阅图1，显示为目前常见的一种自动驾驶汽车的线控系统，该线控系统可以实现对人类驾驶员的驾驶操作进行辅助。其中，电子控制单元(electronic control unit，ecu)根据各种采集设备获得的信息做出判断并实现对方向盘、电机、减速机构等的辅助操作。
3.实际驾驶过程中，天气因素往往会增加驾驶员的驾驶难度。例如，大风天气会对车辆的行驶速度以及行驶方向产生影响，严重时甚至会导致安全事故。目前通过自动驾驶技术实现的辅助驾驶均未考虑风力以及风向对车辆的影响，当遇到大风天气时现有的辅助驾驶技术很难实现对驾驶操作的有效辅助。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种辅助驾驶方法、系统、介质及汽车，用于解决现有辅助技术中未考虑风力以及风向对车辆影响的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种辅助驾驶方法。所述辅助驾驶方法包括：获取风力信息以及风向信息；获取当前车辆行驶状态；根据所述风力信息、所述风向信息和/或所述行驶状态调节驾驶员的驾驶操作。
6.于本发明的一实施例中，根据所述风力信息、所述风向信息和/或所述行驶状态调节驾驶员的驾驶操作的实现方法包括：根据所述风力信息、所述风向信息和/或所述行驶状态确定目标驾驶操作；根据所述目标驾驶操作对所述驾驶员的驾驶操作进行调节。
7.于本发明的一实施例中，根据所述目标驾驶操作对所述驾驶员的驾驶操作进行调节的实现方法包括：所述目标驾驶操作包括加速踏板的目标位置和/或制动踏板的目标位置；根据所述加速踏板的目标位置和/或所述制动踏板的目标位置，增强、减弱或停止驾驶员对所述加速踏板或所述制动踏板的踩踏。
8.于本发明的一实施例中，根据所述目标驾驶操作对所述驾驶员的驾驶操作进行调节的实现方法包括：所述目标驾驶操作包括方向盘的目标位置和目标角速度；根据所述方向盘的目标位置和目标角速度，调节驾驶员转动方向盘角度和速度。
9.于本发明的一实施例中，所述辅助驾驶方法还包括：获取当前的能见度信息；根据所述能见度信息采集盲区图像并展示给所述驾驶员。
10.于本发明的一实施例中，获取风力信息以及风向信息的实现方法包括：获取车辆
当前位置的风力信息以及风向信息；获取道路状况信息；根据所述当前位置的风力信息、风向信息以及所述道路状况信息对道路不同位置的风力信息和风向信息进行预测。
11.于本发明的一实施例中，所述道路状况信息包括道路弯曲程度、道路开阔程度。
12.于本发明的一实施例中，该计算机程序被处理器执行时实现本发明所述辅助驾驶方法。
13.于本发明的一实施例中，所述辅助驾驶系统包括：风力风向采集模块，用于获取风力信息以及风向信息；车辆状态采集模块，用于获取当前车辆行驶状态；驾驶调节模块，与所述风力风向采集模块和所述车辆状态采集模块分别相连，用于根据所述风力信息、所述风向信息和/或所述行驶状态调节驾驶员的驾驶操作。
14.于本发明的一实施例中，所述汽车包括：本发明所述辅助驾驶系统。
15.如上所述，本发明所述的辅助驾驶方法、系统、介质及汽车，具有以下有益效果：
16.所述辅助驾驶方法在现有自动驾驶系统的基础上，根据当前的风力信息以及风向信息对驾驶员的驾驶行为进行调节，在大风天气下也能对驾驶员的驾驶操作进行有效辅助，降低了驾驶难度且能有效提高驾驶安全性。
附图说明
17.图1显示为自动驾驶汽车的线控系统于一实施例中的结构图。
18.图2显示为本发明所述辅助驾驶方法于一实施例中的流程图。
19.图3显示为本发明所述辅助驾驶方法于一实施例中步骤s3的流程图。
20.图4显示为本发明所述辅助驾驶方法于一实施例中的车辆受力分析图。
21.图5显示为本发明所述辅助驾驶方法于一实施例中的流程图。
22.图6显示为本发明所述辅助驾驶方法于一实施例中步骤s1的流程图。
23.图7显示为本发明所述辅助驾驶系统于一实施例中的结构图。
24.元件标号说明
25.11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
方向盘
26.12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转矩传感器
27.13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转向轴
28.14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
减速机构
29.15
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
齿轮齿条转向器
30.16
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
离合器
31.17
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电动机
32.18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车轮
33.19
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电子控制单元
34.700
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辅助驾驶系统
35.710
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
风力风向采集模块
36.720
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆状态采集模块
37.730
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
驾驶调节模块
38.s1～s3
ꢀꢀꢀ
步骤
39.s31～s32 步骤
40.s51～s52 步骤
41.s11～s13 步骤
具体实施方式
42.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
43.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
44.当前自动驾驶技术正处于初级阶段，出于安全等因素的考虑，普遍被大众所接受的是采用自动驾驶技术实现辅助驾驶功能，即：通过驾驶环境对方向盘和加减速中的多项操作提供驾驶辅助，主要驾驶动作由人类驾驶员进行操作。请参阅图1，显示为目前常见的一种自动驾驶汽车的线控系统，该线控系统可以实现对人类驾驶员的驾驶操作进行辅助。所述线控系统包括：方向盘11、转向轴13、减速机构14、齿轮齿条转向器15、离合器16、电动机17和车轮18，上述为汽车的运动部。所述线控系统还包括：转矩传感器12、车速传感器等采集部，以及电子控制单元19。于实际应用中，所述电子控制单元19根据所述采集部采集到的信息控制所述运动部，以实现辅助驾驶员驾驶的目的。
45.实际驾驶过程中，天气因素往往会增加驾驶员的驾驶难度。例如，大风天气会对车辆的行驶速度以及行驶方向产生影响，严重时甚至会导致安全事故。目前通过自动驾驶技术实现的辅助驾驶均未考虑风力以及风向对车辆的影响，当遇到大风天气时，目前的辅助驾驶技术很难实现对驾驶操作的有效辅助。针对这一问题，本发明提供一种辅助驾驶方法，所述辅助驾驶方法包括：获取风力信息以及风向信息；获取当前车辆行驶状态；根据所述风力信息、所述风向信息和/或所述行驶状态调节驾驶员的驾驶操作。自动驾驶系统分为辅助驾驶级别以及完全自动驾驶级别，所述辅助驾驶级别是指通过驾驶环境对方向盘和加减速中的多项操作提供驾驶辅助，主要驾驶动作由人类驾驶员进行操作；所述完全自动驾驶级别是指由车辆完成所有驾驶操作，人类驾驶员无需集中注意力。本发明中所述辅助驾驶方法适用于辅助驾驶级别的自动驾驶系统，通过获取风力以及风向等信息并根据所述风力、风向等信息对驾驶员的驾驶操作进行调节，能够在大风天气时对驾驶员的驾驶操作进行有效辅助从而提升行车安全。
46.请参阅图2，于本发明的一实施例中，所述辅助驾驶方法包括：
47.s1，获取风力信息以及风向信息。所述风力信息是指风吹到车辆上所表现出的力量的大小，可以用风力等级表示；所述风向信息是指风的前进方向。
48.s2，获取当前车辆行驶状态。所述车辆当前行驶状态包括车辆的行驶方向、行驶速度以及行驶路线信息。
49.s3，根据所述风力信息、所述风向信息和/或所述行驶状态调节驾驶员的驾驶操
作。
50.本实施例通过对所述驾驶操作的调节能够使驾驶员的驾驶行为更加安全，从而保证在大风天气下的驾驶安全，以实现对驾驶行为的有效辅助。
51.于本发明的一实施例中，利用风速计获取当前风速信息，利用风向标获取当前风向信息，利用风力计获取当前风力信息。所述风速计、风向标和风力计可以设置在车顶等位置，并通过蓝牙或wifi等方式将测量得到的结果实时传递给电子控制单元。
52.于本发明的一实施例中，所述风力信息、风向信息以及风速信息可以通过wifi、4g或5g等方式从气象网站获取。例如，利用汽车的电子控单元获取实时气压图，通过对所述实时气压图的分析即可获取当前风力以及风向等信息。
53.于本发明的一实施例中，获取当前车辆行驶状态的方法包括：
54.利用车速传感器实时获取当前的车辆行驶速度信息；
55.利用转矩传感器实时获取当前的车辆行驶方向信息；
56.利用位置传感器和导航软件实时获取当前的车辆道路信息；和/或
57.利用激光雷达、毫米波雷达、摄像头等设备获取车辆的前方道路信息以及周围环境信息。
58.请参阅图3，于本发明的一实施例中，根据所述风力信息、所述风向信息和/或所述行驶状态调节驾驶员的驾驶操作的实现方法包括：
59.s31，根据所述风力信息、所述风向信息和/或所述行驶状态确定目标驾驶操作。所述目标驾驶操作是指所述电子控制单元根据当前车辆状况以及环境信息所制定的最佳驾驶策略。
60.s32，根据所述目标驾驶操作对所述驾驶员的驾驶操作进行调节。电子控制单元，又称行车电脑、车载电脑，微处理器、存储器、输入/输出接口、模数转换器以及整形、驱动等大规模集成电路组成。于本实施例中，所述电子控制单9以所述目标驾驶操作为方向，通过辅助调节所述驾驶员的驾驶操作以使驾驶员的驾驶操作趋向于所述目标驾驶操作。
61.于本实施例中，步骤s31中所述目标驾驶操作取决于所述风力以及风向等信息，其能够充分反映不同风力以及风向条件下车辆的优选驾驶策略。步骤s32通过辅助调节驾驶员的当前驾驶操作以使所述驾驶员的当前驾驶操作趋向于所述优选驾驶操作，从而在大风天气下实现对驾驶员驾驶操作的有效辅助。
62.当前风力等级以及风向、风速等因素会影响汽车在行驶方向的受力状况。请参阅图4，当前风在风向上会对车辆施加一个作用力f2，若车辆在前进方向上受到的牵引力为f1，则在当前风作用下车辆在前进方向上受到的作用力为f1+
△
f。当风向与车辆行驶方向的夹角小于90
°
时，
△
f>0，此时当前风会使车速提高；当风向与车辆行驶方向的夹角大于90
°
时，
△
f<0，此时当前风会使车速降低；当风向与车辆行驶方向的夹角为90
°
时，
△
f＝0。
63.于本发明的一实施例中，根据所述目标驾驶操作对所述驾驶员的驾驶操作进行调节的实现方法包括：所述目标驾驶操作包括加速踏板的目标位置；根据所述加速踏板的目标位置增强、减弱或停止驾驶员对所述加速踏板或所述制动踏板的踩踏行为。
64.若当前风使车速增加，此时所述电子控制单元判定需要减弱驾驶员对加速踏板的踩踏力度，并根据所述风力信息以及所述风向信息确定恰当的加速踏板位置(即为所述加速踏板的目标位置)，其后对加速踏板施加一个向上的作用力从而减弱驾驶员对所述加速
踏板的踩踏，进而辅助驾驶员合理的踩踏加速踏板以免车辆行驶速度过高。
65.若当前风使车速降低，此时所述电子控制单元判定需要增强驾驶员对加速踏板的踩踏力度，并根据所述风力信息以及所述风向信息确定恰当的加速踏板位置(即为所述加速踏板的目标位置)，其后对加速踏板施加一个向下的作用力从而增强驾驶员对所述加速踏板的踩踏，进而辅助驾驶员合理的踩踏加速踏板以使车辆尽快达到合理行驶速度。
66.当驾驶员踩踏加速踏板达到所述加速踏板的目标位置时，所述电子控制单元控制所述加速踏板停止移动以停止用户对所述加速踏板的调整，从而避免驾驶员对加速踏板的不当操作，保证车辆的行驶安全。
67.于本发明的一实施例中，根据所述目标驾驶操作对所述驾驶员的驾驶操作进行调节的实现方法包括：所述目标驾驶操作包括制动踏板的目标位置；根据所述制动踏板的目标位置，增强、减弱或停止驾驶员对所述制动踏板的踩踏。
68.若当前风使车速增加，所述电子控制单元根据所述制动踏板的目标位置对制动踏板施加一个向下的作用力从而增强驾驶员对所述制动踏板的踩踏，进而辅助驾驶员快速完成车辆制动以保证合理的行车速度或停车。
69.若当前风使车速降低，所述电子控制单元根据所述制动踏板的目标位置对制动踏板施加一个向上的作用力从而减弱驾驶员对所述制动踏板的踩踏，进而辅助驾驶员合理的踩踏制动踏板以免减速过快。
70.当驾驶员踩踏制动踏板达到所述制动踏板的目标位置时，所述电子控制单元控制所述制动踏板停止移动以停止用户对所述制动踏板的操作，从而保证车辆的行驶安全。
71.于本发明的一实施例中，所述目标驾驶操作包括加速踏板的目标位置和制动踏板的目标位置；根据所述加速踏板的目标位置和所述制动踏板的目标位置，增强、减弱或停止驾驶员对所述加速踏板或所述制动踏板的踩踏。
72.于本发明的一实施例中，根据所述风力信息、所述风速信息以及所述车辆的状态信息确定目标驾驶操作的实现方法包括：所述目标驾驶操作包括方向盘的目标位置和目标角速度；根据所述方向盘的目标位置和目标角速度，调节驾驶员转动方向盘的角度和速度。
73.请参阅图4，当前风会在y方向上对车辆施加一个作用力f3。当驾驶员转动方向盘使车辆向f3方向转向时，车速会增加进而导致转向过度；当驾驶员转动方向盘使车辆向f3反方向转向时，车速会降低进而导致转向不到位。
74.针对上述问题，本实施例所述车辆辅助方法中，所述电子控制单元根据当前风力信息、风向信息确定方向盘转动的最佳角度(即所述方向盘的目标位置)。
75.当驾驶员转动方向盘使车辆向f3方向转向时，所述电子控制单元19利用所述转矩传感器12获取当前方向盘转动的角速度。当所述方向盘转动的角速度过慢时，在所述电子控制单元19的控制下为所述方向盘11施加一个与转动方向相同的作用力，从而辅助驾驶员及时将方向盘旋转到目标位置。当所述方向盘转动的角速度过快时，在所述电子控制单元19的控制下为所述方向盘11施加一个与转动方向相反的作用力，从而辅助驾驶员操作车辆保持合理的转向速度以免发生意外。
76.此外，当驾驶员将方向盘转动至目标位置后，所述电子控制单元19控制所述方向盘11停止转动，从而避免因横风等因素导致的方向盘失灵等问题，提升大风天气下的行车安全。
77.除了会导致车辆行驶速度以及行驶方向的变化之外，大风天气还会导致空气中的灰尘增加以及能见度降低，从而增加驾驶难度。请参阅图5，于本发明的一实施例中，所述辅助驾驶方法还包括：
78.s51，获取当前的能见度信息；所述能见度信息可以通过大气透射仪、激光能见度自动测量仪等测量仪器测量，也可以通过自动驾驶系统中配置的激光雷达、毫米波雷达、摄像头等设备结合图像识别技术获取。
79.s52，根据所述能见度信息采集盲区图像并展示给所述驾驶员。正常情况下，驾驶员的驾驶盲区包括a柱盲区、b柱盲区以及车尾盲区。当能见度较低时，驾驶员的驾驶盲区还包括能见度之外的区域，例如：前方道路区域。所述电子控制单元可以利用自动驾驶系统中配置的超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达获取所述能见度之外的盲区图像信息，并利用车载屏幕将所述能见度之外的盲区图像信息展示给驾驶员。
80.于本实施例中，所述电子控制单元根据所述能见度信息选取相应的盲区图像信息展示给用户，降低了由于能见度较差导致的安全隐患，从而提升了大风天气的行车安全。
81.请参阅图6，于本发明的一实施例中，获取风力信息以及风向信息的实现方法包括：
82.s11，获取车辆当前位置的风力信息以及风向信息；所述风力信息和风速信息可以通过车载风力计、风速计以及风向标等测得。
83.s12，获取道路状况信息。所述路况信息可以通过自动驾驶系统中的激光雷达、毫米波雷达、摄像头等设备实现。
84.s13，根据所述当前位置的风力信息、风向信息以及所述道路状况信息对道路不同位置的风力信息和风向信息进行预测。
85.于实际驾驶过程中，大风天气下不同的道路状况会导致不同位置的风力、风向不同。例如，当车辆驶出隧道时容易受到横风影响，此时车辆在隧道口位置和隧道外位置受到的风力和风向完全不同，这种突然的风力和风向变化会导致驾驶员驾驶难度的增加。
86.针对上述问题，本实施例所述辅助驾驶方法中利用光雷达、毫米波雷达、摄像头等设备，结合导航软件获取汽车前进方向上的道路状况信息。所述电子控制单元根据所述道路状况信息对相应位置的风力信息和风向信息进行预测并将预测结果呈现给用户。当所述电子控制单元预测到前方位置可能存在风力和风向的变化时可以通过语音播报等方式提醒驾驶员，从而使驾驶员提前做好相应准备。
87.于本实施例中，对不同位置的风力和风向进行预测可以通过常见的预测模型实现。所述预测模型例如：趋势外推预测模型、回归预测模型、卡尔曼滤波预测模型、神经网络预测模型等。在所述预测模型中，以采集到的所述道路状况信息作为所述预测模型的输入，相应预测模型的输出即为前方位置的风力和风向信息。
88.于本实施例中，获取的风力信息和风向信息包括当前位置的风力信息和风向信息，以及前方位置的风力信息和风向信息。通过对前方位置的风力和风向信息进行预测，能够有效避免因不同位置风力和风向突然发生变化导致的安全隐患，提升大风天气下的行车安全。
89.于本发明的一实施例中，所述道路状况信息包括道路弯曲程度。所述道路弯曲程度越大，则道路上可能出现风力风向突变的概率越大。
90.于本发明的一实施例中，所述道路状况信息包括道路开阔程度。一般情况下，所述道路越开阔相应位置的风力越大；在道路开阔程度发生变化的位置，出现风力和风向突变的概率较大。
91.本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本发明所述的辅助驾驶方法。
92.请参阅图7，本发明还提供一种辅助驾驶系统，适用于本发明所述辅助驾驶方法，所述辅助驾驶系统包括：
93.风力风向采集模块710，用于执行步骤s1，即：获取风力信息以及风向信息；
94.车辆状态采集模块720，用于执行步骤s2，即：获取当前车辆行驶状态；
95.驾驶调节模块730，与所述风力风向采集模块710和所述车辆状态采集模块720分别相连，用于执行步骤s3，即：根据所述风力信息、所述风向信息和/或所述行驶状态调节驾驶员的驾驶操作。
96.于本发明的一实施例中，所述驾驶调节模块730根据所述风力信息、所述风向信息和/或所述行驶状态确定目标驾驶操作，并根据所述目标驾驶操作对所述驾驶员的驾驶操作进行调节。
97.于本发明的一实施例中，所述目标驾驶操作包括加速踏板的目标位置和/或制动踏板的目标位置；所述驾驶调节模块730根据所述加速踏板的目标位置和/或所述制动踏板的目标位置，增强、减弱或停止驾驶员对所述加速踏板或所述制动踏板的踩踏。
98.于本发明的一实施例中，所述辅助驾驶系统还包括：能见度获取模块，用于获取当前的能见度信息；盲区图像采集模块，与所述能见度获取模块相连，用于根据所述能见度信息采集相应的盲区图像；图像展示模块，与所述盲区图像采集模块相连，用于将所述相应的盲区图像展示给所述驾驶员。
99.于本发明的一实施例中，所述风力风向采集模块710包括：风力风向信息采集单元，获取车辆当前位置的风力信息以及风向信息；道路状况信息获取单元，用于获取道路状况信息；预测单元，用于根据所述当前位置的风力信息、风向信息以及所述道路状况信息对道路不同位置的风力信息和风向信息进行预测。
100.于本发明的一实施例中，所述道路状况信息包括道路弯曲程度、道路开阔程度。
101.本发明还提供一种汽车，所述汽车包括：本发明所述辅助驾驶系统。
102.本发明所述的辅助驾驶方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。
103.本发明还提供一种辅助驾驶系统，所述辅助驾驶系统可以实现本发明所述的辅助驾驶方法，但本发明所述的辅助驾驶方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的辅助驾驶系统的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。
104.本发明所述辅助驾驶方法在现有自动驾驶系统的基础上，根据当前的风力信息以及风向信息对驾驶员的驾驶行为进行调节，在大风天气下也能对驾驶员的驾驶操作进行有效辅助，降低了驾驶难度且能有效提高驾驶安全性。
105.综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
106.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。