规避追尾的路径引导方法、装置和车辆智能驾驶辅助系统与流程

本发明涉及智能辅助驾驶技术领域，尤其是涉及一种规避追尾的路径引导方法、装置和车辆智能驾驶辅助系统。

背景技术：

高速公路是汽车交通事故的重灾区，尤其以追尾事故最为频繁。高速公路上的追尾事故，事故原因大多集中于两点：前后车速度差较大，或者后车缺少规避路线(或者是规避过程中出现意外)。

汽车高速行驶过程中，如果前方遇险减速，车辆被迫降速时，往往只能保证自己停住，但无法保证后车能刹住，一旦后车刹不住，车辆就会被追尾。为了避免追尾，驾驶员需要进行变道，然而，在紧急情况下，驾驶员往往只关注到前方的路况，而对后方的情况来不及观察，贸然采取规避动作，很可能遭遇来自后侧车辆的追尾风险。同时，现有的驾驶辅助系统通常仅具有车辆间距的探测与警示、车道保持提示、跟车距离提示等功能，缺少规避车辆追尾的引导措施。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种规避追尾的路径引导方法、装置和车辆智能驾驶辅助系统，以在车辆存在追尾风险的情况下，根据道路车辆状况推荐合理的变道信息，以引导驾驶员进行安全有效的变道，进而规避追尾风险。

第一方面，本发明实施例提供了一种规避追尾的路径引导方法，方法应用于车辆控制器；车辆控制器与传感器连接；方法包括：通过传感器采集当前车辆，以及当前车辆与附近车辆的相对运动状态；相对运动状态包括相对速度和相对距离；附近车辆包括前方车辆、左车道后方车辆和右车道后方车辆；根据当前车辆与前方车辆的相对运动状态，判断当前车辆是否存在追尾风险；如果是，根据当前车辆与左车道后方车辆和右车道后方车辆的相对运动状态，生成路径引导信息，以引导车辆规避追尾。

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，其中，上述根据当前车辆与前方车辆的相对运动状态，判断当前车辆是否存在追尾风险的步骤，包括：计算当前车辆与前方车辆的第一相对速度和第一相对距离；判断相对速度是否大于第一速度阈值；如果相对速度大于第一速度阈值，判断相对距离是否大于第一距离阈值；如果相对距离小于第一距离阈值，确定当前车辆存在追尾风险。

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，其中，上述根据当前车辆与左车道后方车辆和右车道后方车辆的相对运动状态，生成路径引导信息，以引导车辆规避追尾的步骤，包括：计算当前车辆与左车道后方车辆的第二相对速度和第二相对距离，以及当前车辆与右车道后方车辆的第三相对速度和第三相对距离；从预先建立的相对速度、相对距离和风险级别的对应关系中，查找各个规避路径的风险级别；规避路径包括向左侧车道变道或者向右侧车道变道；将各个规避路径和对应的风险级别确定为路径引导信息。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述车辆控制器与仪表连接；方法还包括：通过仪表，将路径引导信息提示给驾驶员。

结合第一方面，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，上述车辆控制器与报警装置连接；当当前车辆存在追尾风险时，通过报警装置向当前车辆的后方车辆发送报警信号。

第二方面，本发明实施例提供了一种规避追尾的路径引导装置，装置设置于车辆控制器；车辆控制器与传感器连接；装置包括：采集模块，用于通过传感器采集当前车辆，以及当前车辆与附近车辆的相对运动状态；相对运动状态包括相对速度和相对距离；附近车辆包括前方车辆、左车道后方车辆和右车道后方车辆；判断模块，用于根据当前车辆与前方车辆的相对运动状态，判断当前车辆是否存在追尾风险；信息生成模块，用于如果当前车辆存在追尾风险，根据当前车辆与左车道后方车辆和右车道后方车辆的相对运动状态，生成路径引导信息，以引导车辆规避追尾。

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，其中，上述判断模块，还用于：计算当前车辆与前方车辆的第一相对速度和第一相对距离；判断相对速度是否大于第一速度阈值；如果相对速度大于第一速度阈值，判断相对距离是否大于第一距离阈值；如果相对距离小于第一距离阈值，确定当前车辆存在追尾风险。

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，其中，上述信息生成模块，还用于：计算当前车辆与左车道后方车辆的第二相对速度和第二相对距离，以及当前车辆与右车道后方车辆的第三相对速度和第三相对距离；从预先建立的相对速度、相对距离和风险级别的对应关系中，查找各个规避路径的风险级别；规避路径包括向左侧车道变道或者向右侧车道变道；将各个规避路径和对应的风险级别确定为路径引导信息。

第三方面，本发明实施例提供了一种车辆智能驾驶辅助系统，系统包括车辆控制器，以及与车辆控制器分别连接的传感器、仪表、报警装置和系统开关；上述装置设置于车辆控制器中。

结合第三方面，本发明实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，上述传感器包括前雷达、左后侧雷达和右后侧雷达。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种规避追尾的路径引导方法、装置和车辆智能驾驶辅助系统，通过传感器可以采集当前车辆，以及当前车辆与附近车辆的相对运动状态，进而判断当前车辆是否存在追尾风险；如果存在追尾风险，则根据当前车辆与左车道后方车辆和右车道后方车辆的相对运动状态，生成路径引导信息，以引导车辆规避追尾；该方式可以在车辆存在追尾风险的情况下，根据道路车辆状况推荐合理的变道信息，以引导驾驶员进行安全有效的变道，进而规避追尾风险。

本发明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，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，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一种规避追尾的路径引导方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种规避追尾的路径引导方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种路径引导信息的显示方式示意图；

图4为本发明实施例提供的一种规避追尾的路径引导装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种车辆智能驾驶辅助系统的结构示意图。

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。

考虑到现有的驾驶辅助系统中，缺少规避车辆追尾的引导措施的问题，本发明实施例提供了一种规避追尾的路径引导方法、装置和车辆智能驾驶辅助系统；该技术可以应用于车辆行驶过程中，自动提示驾驶员规避事故的场景中；尤其可以应用于车辆高速行驶过程中，由于前方急刹车导致的追尾事故的规避过程中；该技术可以采用相关的软件或硬件实现，下面通过实施例进行描述。

参见图1所示的一种规避追尾的路径引导方法的流程图；该方法应用于车辆控制器；该车辆控制器与传感器连接；该方法包括如下步骤：

步骤S102，通过传感器采集当前车辆，以及当前车辆与附近车辆的相对运动状态；该相对运动状态包括相对速度和相对距离；该附近车辆包括前方车辆、左车道后方车辆和右车道后方车辆；

当前车辆上可以设置有多个传感器，分别用于采集当前车辆本身，以及当前车辆的前方车辆、左车道后方车辆和右车道后方车辆等的相对运动状态；该传感器还可以用于采集上述附近车辆的其他信息，例如车型、车辆密度等。

步骤S104，根据当前车辆与前方车辆的相对运动状态，判断当前车辆是否存在追尾风险；

通常，当前方车辆的速度发生明显变化，且前方车辆与当前车辆的相对速度差距较大，说明前方车辆正在急刹车；如果此时当前车辆与前方车辆的距离较近，则可以确定当前车辆存在较大的追尾风险。

步骤S106，如果是，根据当前车辆与左车道后方车辆和右车道后方车辆的相对运动状态，生成路径引导信息，以引导车辆规避追尾。

当当前车辆存在较大的追尾风险时，如果当前车辆也采取急刹车的措施，如果距离较近，则可能追尾至前方车辆；如果当前车辆的后方车辆刹车不及时，或者变道不及时，则当前车辆会被后方车辆追尾；因此，为了避免追尾风险，当前车辆需要进行变道；此时，通过分析左车道后方车辆和右车道后方车辆与当前车辆的相对运动状态，可以判断出变道至哪个车道最为安全，进而有效的规避追尾风险，避免由于盲目变道导致的被侧后方车辆追尾的风险。

本发明实施例提供的一种规避追尾的路径引导方法，通过传感器可以采集当前车辆，以及当前车辆与附近车辆的相对运动状态，进而判断当前车辆是否存在追尾风险；如果存在追尾风险，则根据当前车辆与左车道后方车辆和右车道后方车辆的相对运动状态，生成路径引导信息，以引导车辆规避追尾；该方式可以在车辆存在追尾风险的情况下，根据道路车辆状况推荐合理的变道信息，以引导驾驶员进行安全有效的变道，进而规避追尾风险。

参见图2所示的另一种规避追尾的路径引导方法的流程图；该方法应用于车辆控制器；该车辆控制器与传感器连接，还分别与仪表和报警装置连接；用户可以通过控制车辆控制器上连接的系统开关，控制传感器的开启和关闭，当传感器开启时，车辆控制器自动执行下述方法步骤。

该方法在图1所示的方法基础上实现；该方法包括如下步骤：

步骤S202，通过传感器采集当前车辆，以及当前车辆与附近车辆的相对运动状态；该相对运动状态包括相对速度和相对距离；该附近车辆包括前方车辆、左车道后方车辆和右车道后方车辆；

步骤S204，计算当前车辆与前方车辆的第一相对速度和第一相对距离；该第一相对速度可以通过计算当前车辆与前方车辆的速度差值获得；第一相对距离可以通过采集当前车辆与前方车辆的实时距离获得；

步骤S206，判断相对速度是否大于第一速度阈值；如果是，执行步骤S208；如果否，结束；

通常，行驶在同一车道上的车辆速度差异较小，如果当前车辆与前方车辆的相对速度大于第一速度阈值，在当前车辆速度较为恒定的情况下，说明前方车辆发生急刹车或突然减速，则相对速度会增大，当增大至第一速度阈值时，则可能会存在追尾风险；该第一速度阈值为固定数值，可以根据经验进行设置。

步骤S208，判断相对距离是否小于第一距离阈值；如果是，执行步骤S210；如果否，结束；

步骤S210，确定当前车辆存在追尾风险；通过报警装置向当前车辆的后方车辆发送报警信号。

如果当前车辆与前方车辆的相对速度大于第一速度阈值，且相对距离是否小于第一距离阈值，说明当前车辆与前方车辆的速度差较大，且距离较近，当相对距离小于通过急刹车使车辆避免追尾的安全距离时，则可以确定当前车辆存在追尾风险；该第一距离阈值可以根据当前车速，与驾驶员的反应时间等因素进行设置。上述报警装置可以为报警闪光灯，以提示后方车辆即时变道，避免当前车辆被追尾。

步骤S212，计算当前车辆与左车道后方车辆的第二相对速度和第二相对距离，以及当前车辆与右车道后方车辆的第三相对速度和第三相对距离；

步骤S214，从预先建立的相对速度、相对距离和风险级别的对应关系中，查找各个规避路径的风险级别；规避路径包括向左侧车道变道或者向右侧车道变道；

可以根据车辆行驶数据，车辆性能等数据建立上述相对速度、相对距离和风险级别的对应关系；下述表1为一种相对速度、相对距离和风险级别的对应关系；

表1

例如，如果当前车辆与左车道后方车辆的相对速度为3m/s，相对距离为80m；通过查询表1可知，当前车辆变道至左侧车道时，发生追尾风险的风险级别为低风险；如果当前车辆与右车道后方车辆的相对速度为18m/s，相对距离为40m；通过查询表1可知，当前车辆变道至右侧车道时，发生追尾风险的风险级别为高风险；此时，驾驶员变道至左侧车道更为安全，能够有效规避追尾风险。

步骤S216，将各个规避路径和对应的风险级别确定为路径引导信息；

步骤S218，通过仪表，将路径引导信息提示给驾驶员。

该路径引导信息可以通过文字、图形等形式显示在仪表上，提示给驾驶员，同时还可以通过扩音器，通过语音的方式提示给驾驶员；参见图3所示的一种路径引导信息的显示方式示意图；箭头转弯方向为规避路径，左转箭头为左侧车道变道，右转箭头为向右侧车道变道；箭头的颜色为规避路径的风险级别，例如，红色为高风险(如图3中以阴影填充代替)，黄色为中风险，绿色为低风险(如图3中以点状填充代替)；另外，仪表上还可以显示文字，以清楚地提示路径引导信息。

上述方式中，可以在车辆存在追尾风险的情况下，根据道路车辆状况推荐合理的变道信息，以引导驾驶员进行安全有效的变道，进而规避追尾风险。

本发明实施例还提供了另一种规避追尾的路径引导方法，用于解决高速行驶过程，车辆间速度差已经产生并很有可能造成追尾的情况下，基于车辆向左/右规避的路线问题。该方法基于车载网络技术实现，该方法具体包括如下步骤：

步骤(1)，车辆启动后，驾驶员按下系统开关，车身控制器收到开关指令后，系统开始启动；

步骤(2)，系统启动后：车身控制器向雷达供电，雷达开始采集信息；车身控制器内置算法模块开始启动并处理收集到的雷达信息；车身控制器触发CAN指令信号(信号值采用默认值)，发送给仪表；

步骤(3)，根据前雷达探测到本车与前方车辆的相对距离、相对速度，当车身控制器内部算法判定两车存在追尾风险时，车身控制器主动开启危险报警闪光灯，向后方车辆示警；同时，将左后/右后雷达数据处理的结果进行比较，确定向左或者是向右规避的可行性，选择最佳的规避方向；

步骤(4)，车身控制器根据相对车速、相对车距对选择的方向上的数据进一步处理，确定向该方向规避的风险；

步骤(5)，车身控制器将建议的规避方向及该方向上的风险等级通过指令信号发送给液晶仪表，仪表根据指令进行显示，高风险情况下，提示图案用红色；中风险情况下，提示图案用黄色；低风险情况下，提示图案用绿色。

步骤(6)，驾驶员可以根据提示信息，结合观察到的情况，进行规避；

步骤(7)，根据雷达监测数据，当车身控制器内部算法判定追尾风险解除后(可以是未变道情况下风险解除，也可以是规避后风险解除)，车身控制器关闭危险报警闪光灯，并将发送的指令信号置为初始值，仪表接收到信号后，不再进行提示；

步骤(8)，驾驶员不需要该辅助系统工作时，按下系统开关，车身控制收到开关指令后，切断对雷达的供电，内部算法模块休眠，并停止指令报文的发送，系统进入关闭状态。

上述方式中，可以在车辆存在追尾风险的情况下，根据道路车辆状况推荐合理的变道信息，以引导驾驶员进行安全有效的变道，进而规避追尾风险。

对应于上述方法实施例，参见图4所示的一种规避追尾的路径引导装置的结构示意图；该装置设置于车辆控制器；该车辆控制器与传感器连接；该装置包括如下部分：

采集模块40，用于通过传感器采集当前车辆，以及当前车辆与附近车辆的相对运动状态；相对运动状态包括相对速度和相对距离；附近车辆包括前方车辆、左车道后方车辆和右车道后方车辆；

判断模块41，用于根据当前车辆与前方车辆的相对运动状态，判断当前车辆是否存在追尾风险；

信息生成模块42，用于如果当前车辆存在追尾风险，根据当前车辆与左车道后方车辆和右车道后方车辆的相对运动状态，生成路径引导信息，以引导车辆规避追尾。

本发明实施例提供的一种规避追尾的路径引导装置，通过传感器可以采集当前车辆，以及当前车辆与附近车辆的相对运动状态，进而判断当前车辆是否存在追尾风险；如果存在追尾风险，则根据当前车辆与左车道后方车辆和右车道后方车辆的相对运动状态，生成路径引导信息，以引导车辆规避追尾；该方式可以在车辆存在追尾风险的情况下，根据道路车辆状况推荐合理的变道信息，以引导驾驶员进行安全有效的变道，进而规避追尾风险。

进一步地，上述判断模块，还用于：计算当前车辆与前方车辆的第一相对速度和第一相对距离；判断相对速度是否大于第一速度阈值；如果相对速度大于第一速度阈值，判断相对距离是否大于第一距离阈值；如果相对距离大于第一距离阈值，确定当前车辆存在追尾风险。

进一步地，上述信息生成模块，还用于：计算当前车辆与左车道后方车辆的第二相对速度和第二相对距离，以及当前车辆与右车道后方车辆的第三相对速度和第三相对距离；从预先建立的相对速度、相对距离和风险级别的对应关系中，查找各个规避路径的风险级别；规避路径包括向左侧车道变道或者向右侧车道变道；将各个规避路径和对应的风险级别确定为路径引导信息。

对应于上述方法实施例和装置实施例，参见图5所示的一种车辆智能驾驶辅助系统的结构示意图；该系统包括车辆控制器50，以及与车辆控制器50分别连接的传感器51、仪表52、报警装置53和系统开关54；该传感器包括前雷达51a、左后侧雷达51b和右后侧雷达51c；上述规避追尾的路径引导装置设置于该车辆控制器中。

其中，前雷达51a、左后侧雷达51b和右后侧雷达51c与车辆控制器50均连接有LIN(Local Interconnect Network，局域互联网络)总线和供电线；系统开关54和报警装置53通过硬线与车辆控制器50连接；仪表52通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线与车辆控制器50连接。

具体地，前雷达可以用于获得当前车辆与前方车辆的第一相对速度和第一相对距离；左后侧雷达可以用于获得当前车辆与左车道后方车辆的第二相对速度和第二相对距离；右后侧雷达可以用于获得当前车辆与右车道后方车辆的第三相对速度和第三相对距离。

上述系统中各个部分的具体功能描述如下：

(1)系统开关，用于控制系统的开启与关闭，由驾驶员决定是否启动该系统；

(2)左后侧雷达和右后侧雷达，用于探测车辆后方左右两侧的道路/车辆的状态，探测内容包括：有无车辆、车型(小型汽车或者是大货车)、相对车距、相对车速等信息；

(3)前雷达，用于探测本车与前方车辆的相对距离、相对速度等；

(4)车身控制器，用于采集系统开关信息；对雷达进行供电/断电控制；收集前、左后/右后雷达信息；利用内置算法对雷达信息进行处理；计算向左、右两侧变道规避的可行性，推荐变道方向；驱动/关闭危险报警闪光灯；向液晶仪表发送辅助提示指令等；

(5)危险报警闪光灯，用于向后侧车辆警示；

(6)仪表，具体可以为液晶仪表，内置提示动画；根据车身控制器的指令，切换到提示界面并进行辅助提示。

本发明实施例提供的车辆智能驾驶辅助系统，与上述实施例提供的规避追尾的路径引导方法和装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例所提供的规避追尾的路径引导方法、装置和车辆智能驾驶辅助系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所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-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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所述以权利要求的保护范围为准。