融合V2X传感器的车辆预警方法及设备与流程

融合v2x传感器的车辆预警方法及设备
技术领域
[0001]
本发明实施例涉及车辆预警技术领域，尤其涉及一种融合v2x传感器的车辆预警方法及设备。


背景技术：

[0002]
当前车辆的环境感知技术主要是通过自主感知，即自身的传感器探测周围环境，自主感知类似于“人的眼睛”。自主式感知通过摄像头、微波雷达、激光雷达等传感器对可见范围内的物体有较强的识别能力，且不存在通信延时、丢包等问题，决策机构可迅速及时的获取数据；但是因为立足于自身车辆，可能由于视距较短与路况信息较复杂而导致预警延时或者失败。因此，开发一种车辆预警方法及设备，可以有效克服上述相关技术中的缺陷，就成为业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

[0003]
针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种融合v2x传感器的车辆预警方法及设备。
[0004]
第一方面，本发明的实施例提供了一种融合v2x传感器的车辆预警方法，包括：获取基础传感器及v2x传感器抓取的信息；根据所述基础传感器及v2x传感器抓取的信息，对车辆行驶状况进行预警。
[0005]
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的融合v2x传感器的车辆预警方法，所述获取基础传感器抓取的信息，包括：获取视觉传感器抓取的视觉对象及车道边界；获取激光雷达传感器抓取的未分类的非车辆观测对象；获取惯性导航传感器抓取的车辆定位、速度及转弯速度。
[0006]
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的融合v2x传感器的车辆预警方法，所述获取v2x传感器抓取的信息，包括：获取v2x传感器抓取的天气状况、路面状况、周边车辆的车速、位置、刹车和/或转向信息。
[0007]
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的融合v2x传感器的车辆预警方法，所述根据所述基础传感器及v2x传感器抓取的信息，对车辆行驶状况进行预警，包括：融合基础传感器抓取的信息从而获得周边障碍物距离与相对速度，结合v2x传感器抓取的信息，对安全距离进行加权实现动态距离预警。
[0008]
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的融合v2x传感器的车辆预警方法，所述对安全距离进行加权实现动态距离预警，包括：
[0009]
s＝v2/(2gu)
[0010]
w＝s-s1
[0011]
其中，s为预警距离；v为车辆与目标障碍物的相对速度；g为重力加速度；u为加权系数；s1为实际距离；w为预警指数；若w小于零，则发出预警。
[0012]
第二方面，本发明的实施例提供了一种融合v2x传感器的车辆预警系统，
[0013]
包括：
[0014]
基础传感器，用于抓取视觉对象及车道边界、未分类的非车辆观测对象、车辆定位、速度及转弯速度；
[0015]
v2x传感器，用于抓取天气状况、路面状况、周边车辆的车速、位置、刹车和/或转向信息；
[0016]
控制器，用于实现如权利要求1至5任一权利要求所述的融合v2x传感器的车辆预警方法。
[0017]
在上述系统实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的融合v2x传感器的车辆预警方法，所述基础传感器，包括：
[0018]
视觉传感器，用于抓取视觉对象及车道边界；
[0019]
激光雷达传感器，用于抓取未分类的非车辆观测对象；
[0020]
惯性导航传感器，用于抓取车辆定位、速度及转弯速度；
[0021]
无线传感器，用于与所述视觉传感器协同，探测周边物体与车辆的精确距离。
[0022]
第三方面，本发明的实施例提供了一种融合v2x传感器的车辆预警装置，包括：
[0023]
信息获取模块，用于获取基础传感器及v2x传感器抓取的信息；
[0024]
预警模块，用于根据所述基础传感器及v2x传感器抓取的信息，对车辆行驶状况进行预警。
[0025]
第四方面，本发明的实施例提供了一种电子设备，包括：
[0026]
至少一个处理器；以及
[0027]
与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
[0028]
存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的融合v2x传感器的车辆预警方法。
[0029]
第五方面，本发明的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的融合v2x传感器的车辆预警方法。
[0030]
本发明实施例提供的融合v2x传感器的车辆预警方法及设备，通过将基础传感器与v2x传感器进行系统集成，大大降低了获取周边数据的难度，提高了识别精度，并且能够自适应地计算刹车距离，避免预警滞后导致的碰撞事故。
附图说明
[0031]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
[0032]
图1为本发明实施例提供的融合v2x传感器的车辆预警方法流程图；
[0033]
图2为本发明实施例提供的融合v2x传感器的车辆预警系统结构示意图；
[0034]
图3为本发明实施例提供的融合v2x传感器的车辆预警装置结构示意图；
[0035]
图4为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
[0036]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。另外，本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，这种结合不受步骤先后次序和/或结构组成模式的约束，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0037]
为了实现车辆正向预警(如正向碰撞警告)这一目标，需要采集车辆的前置视觉和雷达传感器的数据信息。为了提高准确预警的概率，降低虚假预警的概率，需要进行传感器融合。具体来说就是通过融合基础传感器和v2x传感器的数据来跟踪车辆前方的目标来执行车辆正向预警。基于这种思想，本发明实施例提供了一种融合v2x传感器的车辆预警方法，参见图1，该方法包括：
[0038]
101、获取基础传感器及v2x传感器抓取的信息；
[0039]
102、根据所述基础传感器及v2x传感器抓取的信息，对车辆行驶状况进行预警。
[0040]
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的融合v2x传感器的车辆预警方法，所述获取基础传感器抓取的信息，包括：获取视觉传感器抓取的视觉对象及车道边界；获取激光雷达传感器抓取的未分类的非车辆观测对象；获取惯性导航传感器抓取的车辆定位、速度及转弯速度。具体地，视觉传感器提供视觉观察对象的列表，以及视觉观察对象的分类和关于车道边界的信息。对象的列表每秒报告10次。车道边界每秒报告20次；激光雷达传感器采集未分类的非车辆观测对象，对象列表每秒报告20次；惯性导航传感器采集车辆高精度定位、速度和转弯速度，每秒20次。
[0041]
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的融合v2x传感器的车辆预警方法，所述获取v2x传感器抓取的信息，包括：获取v2x传感器抓取的天气状况、路面状况、周边车辆的车速、位置、刹车和/或转向信息。具体地，v2x传感器通过与周边车辆通信提供周边车辆相关车速，位置，状态(刹车、转向等)信息以及天气状况和路面状况，v2x传感器信息每秒更新20次。
[0042]
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的融合v2x传感器的车辆预警方法，所述根据所述基础传感器及v2x传感器抓取的信息，对车辆行驶状况进行预警，包括：融合基础传感器抓取的信息从而获得周边障碍物距离与相对速度，结合v2x传感器抓取的信息，对安全距离进行加权实现动态距离预警。
[0043]
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的融合v2x传感器的车辆预警方法，所述对安全距离进行加权实现动态距离预警，包括：
[0044]
s＝v2/(2gu)
[0045]
w＝s-s1
[0046]
其中，s为预警距离；v为车辆与目标障碍物的相对速度；g为重力加速度；u为加权系数；s1为实际距离；w为预警指数；若w小于零，则发出预警。在另一实施例中，加权系数u可以取表1中的数据，k为雪的厚度。
[0047]
表1
[0048]
加权系数u暴雨小雨晴雪潮湿前方事故数值0.20.40.80.2/k湿度/7.90.001
[0049]
本发明实施例提供的融合v2x传感器的车辆预警方法，通过将基础传感器与v2x传感器进行系统集成，大大降低了获取周边数据的难度，提高了识别精度，并且能够自适应地计算刹车距离，避免预警滞后导致的碰撞事故。
[0050]
本发明实施例提供了一种融合v2x传感器的车辆预警系统，参见图2，包括：基础传感器，用于抓取视觉对象及车道边界、未分类的非车辆观测对象、车辆定位、速度及转弯速度；v2x传感器，用于抓取天气状况、路面状况、周边车辆的车速、位置、刹车和/或转向信息；控制器，用于实现前述方法实施例中任一实施例所述的融合v2x传感器的车辆预警方法。
[0051]
具体可以参见图2，v2x传感器通过路侧设备rsu(road side unit)实时获取红绿灯相位、道路拥堵情况等信息；500米的信号覆盖范围内，可以提前获知非视距范围内的道路信息；同时可通过rsu获取天气，路面状态信息。控制器通常位于汽车的尾箱，用于处理各种传感器的感知信号，并与预先存储在系统内的地图数据对比，评估车辆的实时状况。
[0052]
基于上述系统实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的融合v2x传感器的车辆预警系统，所述基础传感器，包括：视觉传感器，用于抓取视觉对象及车道边界；激光雷达传感器，用于抓取未分类的非车辆观测对象；惯性导航传感器，用于抓取车辆定位、速度及转弯速度；无线传感器，用于与所述视觉传感器协同，探测周边物体与车辆的精确距离。
[0053]
具体可以参见图2，激光雷达传感器在工作过程中会一直旋转，通过激光束探测的方式生成汽车周围环境的360度成像信息；视觉传感器采用多摄像头的成像视差来测算周围物体和汽车之间的距离，同时也被用来识别红绿灯和各种交通指示牌，以及周围的行人和自行车等物体；无线传感器与视觉传感器协同工作，通过无线信号直接探测周围物体与汽车的精确距离。
[0054]
本发明实施例提供的一种融合v2x传感器的车辆预警系统，通过v2x传感器获取周边车辆相关车身速度位置转向相关信息精确计算相对位置；通过v2x传感器、视觉、雷达传感器融合实现全环境的正向碰撞预警，解决了单视觉雷达识别容易受环境干扰问题；通过v2x传感器引入了实际路况信息可根据路况进行动态预警；通过v2x传感器可以实现500米范围内的超视距预警。
[0055]
本发明各个实施例的实现基础是通过具有处理器功能的设备进行程序化的处理实现的。因此在工程实际中，可以将本发明各个实施例的技术方案及其功能封装成各种模块。基于这种现实情况，在上述各实施例的基础上，本发明的实施例提供了一种融合v2x传感器的车辆预警装置，该装置用于执行上述方法实施例中的融合v2x传感器的车辆预警方法。参见图3，该装置包括：
[0056]
信息获取模块301，用于获取基础传感器及v2x传感器抓取的信息；
[0057]
预警模块302，用于根据所述基础传感器及v2x传感器抓取的信息，对车辆行驶状况进行预警。
[0058]
本发明实施例提供的融合v2x传感器的车辆预警装置，采用信息获取模块及预警模块，通过将基础传感器与v2x传感器进行系统集成，大大降低了获取周边数据的难度，提
高了识别精度，并且能够自适应地计算刹车距离，避免预警滞后导致的碰撞事故。
[0059]
需要说明的是，本发明提供的装置实施例中的装置，除了可以用于实现上述方法实施例中的方法外，还可以用于实现本发明提供的其他方法实施例中的方法，区别仅仅在于设置相应的功能模块，其原理与本发明提供的上述装置实施例的原理基本相同，只要本领域技术人员在上述装置实施例的基础上，参考其他方法实施例中的具体技术方案，通过组合技术特征获得相应的技术手段，以及由这些技术手段构成的技术方案，在保证技术方案具备实用性的前提下，就可以对上述装置实施例中的装置进行改进，从而得到相应的装置类实施例，用于实现其他方法类实施例中的方法。例如：
[0060]
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的融合v2x传感器的车辆预警装置，还包括：融合预警模块，用于融合基础传感器抓取的信息从而获得周边障碍物距离与相对速度，结合v2x传感器抓取的信息，对安全距离进行加权实现动态距离预警。
[0061]
本发明实施例的方法是依托电子设备实现的，因此对相关的电子设备有必要做一下介绍。基于此目的，本发明的实施例提供了一种电子设备，如图4所示，该电子设备包括：至少一个处理器(processor)401、通信接口(communications interface)404、至少一个存储器(memory)402和通信总线403，其中，至少一个处理器401，通信接口404，至少一个存储器402通过通信总线403完成相互间的通信。至少一个处理器401可以调用至少一个存储器402中的逻辑指令，以执行前述各个方法实施例提供的方法的全部或部分步骤。
[0062]
此外，上述的至少一个存储器402中的逻辑指令可以通过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)执行本发明各个方法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。
[0063]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0064]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0065]
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系统、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。基于这种认识，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，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。
[0066]
在本专利中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括
……
"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0067]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。