本发明涉及驾驶安全领域，尤其涉及一种基于同向前车驾驶信息的紧急状况预警方法及系统。
背景技术：
先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistant System，简称ADAS)是一种在高端或者中高端汽车市场得到应用的主动安全技术。ADAS主要利用安装于车上的各式各样传感器在汽车行驶过程中通过随时感应周围的环境来收集车内外的环境数据，并对收集的环境数据进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，以及结合导航仪地图数据对辨识、侦测与追踪的结果进行相应的运算与分析。运算与分析的结果所呈现的形式旨在让驾驶者预先察觉到正在面临或者潜在的危险的信息。在驾驶者能够提前获取危险信息的前提下，通过引起注意或者改变驾驶行为等应对方式即可以有效提高汽车驾驶的安全性。
随着汽车保有量的井喷式增加，自驾车方式的节假日出行方案得到了广泛的普及。由于出行的目的相对一致，因此较之于正常的通勤式驾驶，同时间单向车流集中的拥堵路况更容易发生采用连环性交通事故。此外，在大雾、大雨等恶劣天气导致出现的行车视野严重变差的现象，也容易导致连环性交通事故的发生。针对连环性交通事故，就个车(本车)而言，之所以成为事故元素或者受到事故的影响较大的主要原因之一是没有及时、准确地获取包括前车在内的前车序列的车况、路况和/或相应的驾驶行为。而现有的ADAS大多只是基于各式传感器和供应商提供的环境信息(如道路、障碍物等)，基于获取的本车范围内的环境信息来提高驾驶安全。但是，由于这类信息往往不能使驾驶员得到针对较大范围交通情况的环境信息，因此在连环性交通事故等事故的影响线较长的情形下，仅通过ADAS并不能有效地提高本车的安全性。
技术实现要素：
技术问题
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何使得本车获得针对较大行车环境范围内的反馈信息。
解决方案
为了解决上述技术问题，根据本发明的一个实施例，提供了一种基于同向前车驾驶信息的紧急状况预警方法。该方法包括：
每个搭载于车辆个体的节点模块获得该车辆个体的位置信息以及至少一种车辆数据；
各个节点模块分别将位置信息和至少一种车辆数据上传至云端服务器；
所述云端服务器根据所述位置信息，得出在同一条道路上沿同一方向行驶的多个车辆个体的相对位置；
所述云端服务器能够基于该车辆数据生成反馈信息，并将所述反馈信息发送至生成所述反馈信息的车辆数据的节点模块以及在同一条道路上沿同一方向行驶于该节点模块对应的车辆个体后方的所有车辆个体的节点模块。
对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述云端服务器对该至少一种车辆数据中的每一种车辆数据设有阈值，在任意所述车辆数据达到相应的阈值时，生成与该阈值对应的反馈信息。
对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述云端服务器针对每一种车辆数据设置有至少一种阈值，当该车辆数据达到与该数据对应的至少一种阈值中的任一种阈值时，生成与该种阈值对应的反馈信息。
对于上述方法，在一种可能的实现方式中，以设定的规模为限定条件，在该限定条件下，同一条道路上行驶于任一车辆个体后方的所有车辆形成该车辆个体的后车序列，
所述云端服务器将该反馈信息发送至生成该反馈信息的车辆数据的节点模块以及该节点模块对应的车辆个体的后车序列的节点模块。
对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述设定的规模为设定的道路长度。
对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述车辆数据包括：
能够直接获得的、与车辆安全相关的各类车辆信息，以及
根据该各类车辆信息中的一种或者几种得出的、能够表征车辆安全状态的各类车辆参数。
对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述反馈信息为预警信息，所述预警信息包括提示形式的预警信息和指令形式的预警信息。
为了解决上述技术问题，根据本发明的另一个实施例，提供了一种基于同向前车驾驶信息的紧急状况预警系统。该系统包括云端服务器以及与所述云端服务器通讯的多个节点模块；
其中，每个所述节点模块搭载于车辆个体，用于获取车辆个体的位置信息和车辆数据，并将该位置信息和车辆数据上传至所述云端服务器；
其中，所述云端服务器用于根据所述位置信息，得出在同一条道路上沿同一方向行驶的多个车辆个体的相对位置；且
所述云端服务器用于将根据所述车辆数据生成的反馈信息发送至生成该反馈信息的车辆数据的节点模块以及在同一条道路上沿同一方向行驶于该节点模块对应的车辆个体后方的各个车辆个体。
对于上述系统，在一种可能的实现方式中，所述云端服务器用于将反馈信息发送至生成该反馈信息的车辆数据的节点模块以及该节点模块对应的车辆个体的后车序列，所述后车序列的确定方式为：
以设定的规模为限定条件，在该限定条件下，同一条道路上行驶于任一车辆个体后方的所有车辆形成该车辆个体的后车序列。
对于上述系统，在一种可能的实现方式中，所述设定的规模为设定的道路长度。
有益效果
本发明的基于同向前车驾驶信息的紧急状况预警方法通过云端服务器通过对同一条道路上同向行驶的车辆个体进行信息汇总，使得本车获得基于本车以及本车前方一定范围内的前车序列的反馈信息。从而使得本车在能够获得较大的影响本车行驶安全的行车环境内的车辆信息的前提下，为采取相应的驾驶行为预留了充足的时间，有效地提高了行车安全。此外本发明还提供了一种能够获得同样技术效果的基于同向前车驾驶信息的紧急状况预警系统。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。
图1示出本发明一个实施例基于同向前车驾驶信息的紧急状况预警系统的结构示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好地说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
实施例1
图1示出本发明一个实施例基于同向前车驾驶信息的紧急状况预警系统的结构示意图。
本发明提供了一种基于同向前车驾驶信息的紧急状况预警系统，该系统通过云端服务器将设定范围内的、处于同一道路上且朝一个方向行驶的各个车辆个体之间的设定信息进行汇集，以使得每个车辆个体(本车)都能够实现对基于行驶在本车前方一定范围内的所有前车(前车序列)的设定信息的反馈信息的共享。以由本车及其前车序列组成的单个共享单元为例，在行驶过程中，共享单元的各个车辆个体将至少一个设定的车辆信息(如可以包括加速度/刹车力度、转向信号等)或者由车辆信息得出的车辆参数(结合不同的车辆信息、根据设定的规则综合得出的综合判断指标)及时地上传至云端服务器，云端服务器针对每一个设定的车辆信息和/或车辆参数设有相应的阈值。因此对于本车而言，只要云端服务器检测到该车的前车序列中的任一车辆个体中的任一设定车辆信息或者车辆参数达到或者超过相应的阈值，本车即会同时收到云端服务器前车发送至相应的反馈信息，反馈信息如可以是警报、语音提示、文字提示等提示形式的预警信息，也可以明确给出如倒车、刹车、减速等指令形式的预警信息。基于该反馈信息，驾驶者可以做出如减速、转弯或者紧急刹车等与该反馈信息相应的驾驶行为。也就是说，在本发明中，本车能够获得基于本车以及本车的前车序列的反馈信息。基于获得的针对较大范围行车环境的反馈信息，通过及时地采取相应的控制本车的驾驶行为，来提高行车安全。
如图1所示，该预警系统主要包括云端服务器以及与云端服务器通讯的多个节点模块。其中：
节点模块搭载于相应的车辆个体，主要用于获取该车辆个体的位置信息和车辆数据，并将相应的位置信息和车辆数据上传至云端服务器。如位置信息可以通过GPS定位系统实现，或者也可以通过其他能够获得类似单个车辆个体坐标信息的合理选择来实现。
节点模块具有发送模块和接收模块。其中的发送模块主要用于将车辆个体的位置数据以及设定类型的车辆数据上传至云端服务器，而接收模块则主要用于接收云端服务器针对某一车辆数据发送的、属于本车共享权限内的反馈信息。
在一种可能的实施方式中，发送模块上传的设定的车辆数据可以为直接获得的、与车辆安全相关的各类车辆信息，也可以是根据该车辆信息得出的能够表征车辆安全状态的各类车辆参数。
作为核心控制中心的云端服务器主要用于接收各个节点模块通过发送模块实时上传的车辆数据，并能够基于该车辆数据生成反馈信息，并进一步将该反馈信息发送至上传该车辆数据的节点模块以及行驶于配置该节点模块的车辆个体后方一定范围的、同样配置有该节点模块的后车序列的节点模块。因此从理论上讲，本车能够通过云端服务器将基于本车的反馈信息惠及行驶于本车后方的所有配置有节点模块的后车序列。
具体而言，在云端服务器针对每一种车辆数据均设有对应的阈值。对于任一车辆个体而言，当该车上传至云端服务器的任一车辆信息或者车辆参数达到或者超过对应的阈值时，云端服务器即将对应的反馈信息同时发送至该车以及在行驶于该车后方一定范围的后车序列上的节点模块，各个节点模块通过接收模块接收该反馈信息，各车辆个体的驾驶员可以根据该反馈信息做出相应的驾驶行为，以通过规避相应的紧急状况来提高行车安全。
换言之，对于每一个车辆个体而言，只要该车以及行驶于该车前方一定范围的前车序列中的任一车辆个体的节点模块上传至云端服务器的任一车辆数据达到或者超过对应的阈值，该车即会共享到云端服务器发出的、针对该车辆数据的反馈信息，也就是说，本车能够获得基于本车以及行驶于本车前方的前方序列的反馈信息。
可以看出，对于云端服务器能够检测到的处于同一道路且朝同一方向行驶的车辆个体全集而言，除了最前方的车辆个体(可以认为该车的前车序列为0，只负责数据的输出，属于纯贡献型)和最后方的车辆个体(可以认为该车的后车序列为0，只负责反馈信息的接收，属于纯索取型)，每一个车辆个体既作为后车的身份拥有至少包括一个车辆个体的前车序列，以该“后车”的身份可以共享来自前车序列中任一车辆个体上传至云端服务器的车辆数据对应的反馈信息。同时车辆个体还作为前车的身份拥有至少包括一个车辆个体的后车序列，以该“前车”的身份可以将本车上传至云端服务器的数据对应的反馈信息共享至后车序列中的各个车辆个体。
在一种可能的实施方式中，上述前车序列和后车序列的具体确定方式可以为：
云端服务器结合车辆个体上传的位置信息并结合第三方提供的导航地图或者其他可以确认车辆个体之间的位置关系的合理选择给出的车辆个体之间的位置关系，确认出当前沿同一方向行驶于某条道路上的各个车辆个体之间的相对位置。在此基础上，云端服务器还可以进一步对各个车辆个体进行排序，如赋予每一个车辆个体一个具有前后顺序意义的编号。如可以以当前行驶于同一道路的同一方向的所有个体为一个车辆群组。以此类推，可以在云端服务器获得沿不同行驶方向行驶于不同道路的多个车辆群组，如可以将能够获得的所有车辆群组存储为车辆群组集。
进一步地，可以对任一个车辆群组的规模进行进一步的限定，以获取具有实际意义的、能够恰当地限定出本车前方行车环境范围的目标车辆群组。
在一种可能的实施方式中，可以针对当前的车辆群组，以设定的规模为限定条件，择出一定规模的目标车辆群组，以使得车辆个体能够获得尽可能大的行车环境内的反馈信息，同时保证该行车环境内的反馈信息能够对车辆个体产生积极、有效的影响，如后车依据前车序列的反馈信息做出的驾驶行为的确能够有效提高后车的行车安全。如可以以设定的道路长度作为限定条件，从而划分出涵盖一定道路长度的目标车辆群组。如以单个车辆个体而言，可以将其作为最后车，同前方1～2km内的、配置有节点模块且节点模块为开启状态的所有车辆个体一起归类为目标车辆群组。在行驶过程中，前车序列中的任意一个车辆个体上传的车辆信息和/或车辆参数达到或者超过对应的阈值时，该车(最后车)就能够通过云端服务器共享到该阈值对应的反馈信息。
需要说明的是，之所以需要对车辆群组进行规模限定，主要是为了保证车辆个体在基于一定范围内的反馈信息所做出的驾驶行为的确能够达到有效提高行车安全的目的。如在道路过长的情形下，车辆个体之间的信息共享没有太大的意义。举例而言，基于本车的前车序列中的最前车采取的紧急制动的驾驶行为，云端服务器参考该驾驶行为对本车也发送紧急制动的反馈信息。而事实上由于本车和该最前车之间的距离过大，因此本车基于共享的最前车的车辆数据而做出的驾驶行为的响应并不能够明显提高本车的行车安全，即同一阈值对应的车辆数据在超过一定范围的行车环境时，相互之间的影响力会明显减弱甚至消失。同理，在道路过短的情形下，车辆个体之间的信息共享可能导致本车不足以通过接收到的前车序列的反馈信息来提高其行车安全，如本车能够得到的反馈信息所涵盖的行车环境范围接近于仅基于本车行车环境的ADAS，或者不能从实质上明显优于通过ADAS得出的指导和建议。
此外，云端服务器可以对同一个车辆数据设定若干个分等级的阈值，并进一步可以对每一个等级的阈值设有相应的反馈信息，从而在反馈信息精细化的基础上，在进一步提高了行车安全的同时，也改善了驾驶者的用户体验。举例而言，当某一车辆数据超出其阈值中的第一阈值时(如预警阈值)，云端服务器会对本车及其后车序列发出第一反馈信息(如预警提示)；超出第二阈值(如紧急处置阈值)时，云端服务器则会对本车及其后车序列发出第二反馈信息(应急处置指令)。
在一种可能的实施方式中，以配置有前述节点模块的车辆个体(记为A0，即本车)为基准。基于本车的位置信息，云端服务器将当前处于同一道路且行驶于A0前方设定距离X内的n辆车(记为{A1，A2，…，An}，即本车的前车序列)形成为一个目标车辆群组，记作A组。
以单个的A组以及A组内的最后一辆车A0为例，A0在行驶过程中，通过云端服务器除了获得基于自身上传的车辆数据的反馈信息，还能够共享到基于{A1，A2，…，An}上传的车辆数据的反馈信息。也就是说，A0能够通过反馈信息间接地获得道路长度为X的前方行车环境内的信息。基于反馈信息，驾驶者通过采取相应的驾驶行为来有效提高行车安全。
在一种可能的实施方式中，云端服务器根据第一阈值发出的第一反馈信息(即预警提示)的判断规则(包括车辆信息/车辆参数/阈值/反馈信息)可以为：
当A组内的Ak(k>1)出现第一级急转时(如直接获取的车辆信息，即角速度w＞1rad/s)，包括A0在内的Ak后方的所有车辆个体均会收到相应的预警提示。
当A组内的Ak(k>1)出现第一级急踩刹车时(如由车辆信息得出的车辆参数，即制动力a＞1*d*k1N或者制动加速度b＞1*d*k2m/s2)，包括A0在内的Ak后方的所有车辆个体均会收到相应的预警提示。其中，d为两车(本车与前车序列中做出急刹车的驾驶行为的前车)间距离，k1，k2均为设定的系数)。
此外，即使对于同一种车辆数据，也可以根据天气、路况等环境因素对该车辆数据进行修正，得出更灵敏的车辆参数，并针对修正后的车辆参数进行相应的阈值设置，从而细化出更符合实际情况的反馈信息，以此来进一步提高行车安全。举例而言，当车辆个体在大雾、大雪等行车环境较为恶劣的情形下行驶时，对应的反馈信息较之于正常环境要适当增强。
在一种可能的实施方式中，云端服务器根据第二阈值发出的第二反馈信息(即应急处置指令)的判断规则(包括车辆信息/车辆参数/阈值/反馈信息)可以为：
当A组内的Ak(k>1)出现第二级急转时(如直接获取的表征转向的车辆信息，即角速度w＞2rad/s)，包括A0在内的Ak后方的所有车辆个体均会收到如采取缓慢刹车的策略。
当A组内的Ak(k>1)出现第二级急踩刹车时(如由参数得出的综合判断指标制动力a＞2*d*k1N，或者制动加速度b＞2*d*k2m/s2)(d为两车间距离，k为系数)，包括A0在内的Ak后方的所有车辆个体均会收到如采取缓慢刹车的策略。
对于上述第一级急踩刹车和第二级急踩刹车对应的阈值，除了基于两车之间的距离进行设定，还可以基于其他的合理参数进行设定。如可以参考本车的当前车速，计算出本车到达急刹车发生位置所需时间。根据该时间的长短给出相应的反馈信息。
实施例2
本发明还提供了一种基于同向前车驾驶信息的紧急状况预警方法。该方法主要包括：
每个搭载于车辆个体的节点模块获得该车辆个体的位置信息以及至少一种车辆数据；
各个节点模块分别将位置信息和至少一种车辆数据上传至云端服务器；
云端服务器根据接收到的位置信息，得出在同一条道路上沿同一方向行驶的多个车辆个体的相对位置；
云端服务器能够基于接收到的车辆数据生成相应的反馈信息，并将反馈信息发送至生成该反馈信息的车辆数据的节点模块以及在同一条道路上沿同一方向行驶于该节点模块对应的车辆个体后方的所有车辆个体的节点模块。
可以看出，通过云端服务器实现了沿同一方向行驶于同一条道理上的各个车辆个体的信息共享。对于每个车辆个体而言，云端服务器基于本车得出的反馈信息，除了对本车发送反馈信息，使其做出相应的预警之外，还可以惠及本车后方的后车序列。换言之，本车除了可以获得云端服务器发送的基于本车的车辆数据得出的反馈信息，还可以获得云端服务器发送的基于本车前方的前车序列得出的反馈信息。
可以看出，每个车辆个体均能够获得基于一定范围的前方行车环境的反馈信息，在此基础上，通过采取与反馈信息相对应的驾驶行为，从而达到有效提高行车安全的目的。
在一种可能的实现方式中，生成反馈信息的过程可以是：云端服务器针对该至少一种车辆数据中的每一种车辆数据设有阈值，在任意车辆数据达到相应的阈值时，即生成与该阈值对应的反馈信息。
进一步地，云端服务器针对每一种车辆数据可以设置有至少一种阈值，当该车辆数据达到与该数据对应的至少一种阈值中的任一种阈值时，生成与该种阈值对应的反馈信息，其中的反馈信息可以是提示形式的预警信息或者指令形式的预警信息，其中的车辆数据可以是能够直接获得的、与车辆安全相关的各类车辆信息，也可以是根据该各类车辆信息中的一种或者几种得出的、能够表征车辆安全状态的各类车辆参数。
为了保证本车获得恰当的前方行车环境内的反馈信息，可以以设定的规模(如前述的1～2km的道路长度)为限定条件，在该限定条件下，在同一条道路上行驶于某一车辆个体后方的所有车辆形成该车辆个体的后车序列。此时，云端服务器可以将基于该车的反馈信息同时发送至该车及其后车序列的节点模块。
此外，除了车辆数据，车辆个体还可以选择性地将仅通过车辆数据不足以清楚地表征的其他数据直接上传至云端服务器。如当前车辆群组中的某一车辆个体由于发生故障(如正常故障、本车由于正在处于事故中而不能行驶等)而导致节点模块由于不能与云端服务器实现通讯因而丧失了分享反馈信息的权限。由于上述情形很难通过机器视觉去判定，因此驾驶者可以人为地将该类信息选择性地上传至云端服务器，以使得该车辆个体的后车序列能够共享到相应的反馈信息。举例而言，当前的车辆个体在前车发生碰撞时安全气囊打开，而设定的车辆数据中恰好不涉及安全气囊，那么驾驶者可以选择将安全气囊打开的事件通过手动的方式上传至云端服务器。也可以在节点模块上针对该类数据增设专门的发送模块，仍然以安全气囊打开的事件为例，该事件可以通过该专门的发送模块自动上传至云端服务器。
此外，可以将节点模块的开启方式设置为伴随其所搭载的车辆个体的启动随即触发开启，或者是根据车主的选择，根据实际情形，通过人工的方式切换其启停状态。对于任一车辆个体，在节点模块处于开启状态的情形下，其位置信息、车辆信息和/或车辆参数会通过发送模块自动、实时地传输到云端服务器，云端服务器的后台会首先确定出该车所对应的前车序列和后车序列，从而将前车序列作为除本车之外的信息来源对象，共享基于前车序列的反馈信息。并将后车序列作为除了本车自用之外的信息传递对象，使得后车序列能够共享基于本车的反馈信息。
通过车辆群组与云端服务器的通讯，使得本车在行驶过程中能够获得较大的前方行车范围内的反馈信息，有效地克服了现有的ADAS(仅通过检测本车环境来调整驾驶行为)存在的紧急不可预见、驾驶行为预留时间过短等缺陷，因此为用于提高车辆安全的驾驶行为预留了充足的时间。此外，本发明还至少具有以下优点：节点模块在车辆个体上的配置方便，每隔一个车辆个体能够共享反馈信息的行车环境范围可以灵活调整，以及车辆数据的种类可以根据实际情形进行设定。因此本发明的预警系统对不同的道路和车辆个体具有良好的适应性。
需要说明的是，尽管以单个的车辆个体在单个的目标车辆群组中以唯一的身份作为示例介绍了如上，但本领域技术人员能够理解，本发明应不限于此。事实上，对于每一个车辆个体而言，根据实际应用场景以及限定模块的参数设置，在同一车辆群组中，可以为不同的目标车辆群组的本车、其他车辆个体的前车序列成员之一或者其他车辆个体的后车序列的成员之一等。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。