辅助驾驶装置及相应的车辆、方法、计算机设备和介质与流程

1.本发明涉及车辆技术领域，更具体而言，涉及一种用于车辆的辅助驾驶装置、包括其的车辆及相应的方法、计算机设备和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.当前，道路上出现交通堵塞是常见的。交通堵塞可能导致各种问题。例如，行进至交通堵塞路段的车辆可能需要进行紧急制动以避免与前方车辆发生碰撞，从而导致车辆乘员感到不舒服。再如，突然遭遇交通堵塞的车辆可能来不及刹车而与前方车辆发生碰撞，导致事故。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种方案，其可以至少缓解上述问题中的一些，有助于提高在交通堵塞的情况下车辆的驾驶安全性和车辆乘员的舒适性。
4.具体地，根据本发明的第一方面，提供一种用于车辆的辅助驾驶装置，其包括：
5.信息获取单元，被配置为获取关于所述车辆前方的交通状况的信息；
6.识别单元，被配置为基于所述信息识别在所述车辆前方存在交通堵塞并识别所述交通堵塞的程度；
7.处理单元，被配置为响应于所述交通堵塞被识别，基于所述交通堵塞的程度和所述车辆的当前速度提供用于所述车辆的输出，所述输出指示所述车辆在距所述交通堵塞开始的开始位置一控制距离处开始以一制动加速度减速。
8.根据本发明的第二方面，提供一种包括上述辅助驾驶装置的车辆。
9.根据本发明的第三方面，提供一种与上述的用于车辆的辅助驾驶装置相应的辅助驾驶方法。
10.根据本发明的第四方面，提供一种计算机设备，其包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在由所述处理器执行时导致上述的辅助驾驶方法被执行。
11.根据本发明的第五方面，提供一种非暂时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时导致上述的辅助驾驶方法被执行。
12.根据本发明的方案，基于关于车辆前方的交通状况的信息识别在车辆前方存在的交通堵塞及其程度，并基于交通堵塞的程度和车辆的当前速度提供用于车辆的输出，以指示车辆在距所述交通堵塞的开始位置一控制距离处开始以一制动加速度减速。利用本发明，能够响应于车辆前方存在的交通堵塞及时地、相应地提供指示车辆减速的输出，由此避免或减轻可能因交通堵塞导致的急刹车或事故，有助于提高在交通堵塞的情况下车辆的驾驶安全性和车辆乘员的舒适性，改善车辆乘员的体验。
附图说明
13.以示例的方式参考以下附图描述本发明的非限制性且非穷举性实施例，其中：
14.图1是示出根据本发明一实施例的用于车辆的辅助驾驶装置的示意图；
15.图2是示意性示出根据本发明一实施例的用于车辆的辅助驾驶方法的流程图；
16.图3是示出根据本发明确定的控制距离与车辆的当前速度的关系的曲线图。
具体实施方式
17.图1示出根据本发明一实施例的辅助驾驶装置100。辅助驾驶装置100可用于一车辆。下文中，该车辆可以车辆v表示。
18.辅助驾驶装置100包括信息获取单元101、识别单元102和处理单元103。识别单元102与信息获取单元101通信地耦合，处理单元103与识别单元102通信地耦合。
19.信息获取单元101可以被配置为获取关于车辆v前方的交通状况的信息。这里，关于车辆v前方的交通状况的信息可以包括各种与该车辆前方的交通状况相关的信息中的至少一些，例如：与该车辆前方的交通流相关的信息；其他可能的交通相关信息，例如与该车辆前方的道路状况相关的信息等。车辆v前方的交通流可以包括沿该车辆将行经的行驶路线的至少部分(例如，在该车辆前方一定距离范围(例如，200米、500米或更长或更短的距离范围)内的道路或车道部分)的交通流。在一个实施例中，形成该交通流的交通参与者可以包括道路上的各种交通参与者中的一种或多种，例如但不限于车辆、骑车人、行人等。对于该交通流，与其相关的信息可以是各种形式的并且可以各种可能的方式或其组合获取，下文将进一步描述。
20.根据情况，信息获取单元101还可以被配置为获取其他可能的信息，例如：车辆v前方尤其是车辆v前方预定距离范围内的交通参与者(如，其他车辆)的信息，包括该交通参与者的位置、方位、速度等。该预定距离范围可以各种方式合适地确定。例如，在车辆v处于自适应巡航控制(adaptive cruise control,acc)的情况下，该预定距离范围可以对应于按照自适应巡航控制车辆v与在其前方的相邻前车应保持的预设距离。
21.信息获取单元101可以各种可能的方式或其任意合适组合获取上述信息。例如，信息获取单元可以包括和/或适于连接至安装在车辆上合适位置(例如，车辆前部和/或顶部)的传感器，由此借助于所述传感器进行信息捕获。所述传感器可以包括相机、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器、测速仪或任何其他合适的传感器，或其任意合适组合，例如可以被放置和配置为适于获取车辆v前方的交通参与者的信息。再如，信息获取单元可以适于与车辆内部和/或外部的能够提供信息的源例如车载全球导航卫星系统(gnss)、高度自动驾驶(had)地图、在线服务器、其他车辆和/或可用的基础设施通信，以从其获得相关信息并据此获取关于车辆v前方的交通状况的信息。
22.在一个实施例中，信息获取单元101通过安装在车辆v的车轮上的速度传感器检测车辆的速度，通过安装在该车辆前部和/或顶部的毫米波雷达和摄像头检测该车辆前方的交通参与者如车辆及其信息，通过与提供在线交通信息的在线服务器通信从后者获取关于该车辆前方的交通状况的信息。例如，该在线服务器被配置为收集和存储各个数据提供方上传的交通相关数据。可选地，该在线服务器可以根据收集和存储的交通相关数据确定关于相关道路部分、区域或单元的交通状况的信息，例如指示相关道路部分、区域或单元是否
存在交通堵塞、存在的交通堵塞的位置(如开始位置)和程度等的信息。
23.数据提供方可以包括车辆或布置在路边的路边交通监测装置。该路边交通监测装置可以经由其上安装的各种传感器(例如，相机、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器和/或测速仪等)，收集其所在位置附近的交通参与者(例如，车辆、骑车人、行人等)的交通相关数据(例如，位置、方位和速度等)并上传给服务器。作为数据提供方的车辆上传的交通相关数据可以包括该车辆的位置、方位和速度等，和/或该车辆获得的在该车辆周围的或与该车辆通信的其它交通参与者(例如，其它车辆、骑车人、行人等)的位置、方位和速度等。
24.车辆，例如车辆v，可以通过任何合适的方式获取其位置、方位和速度，例如但不限于：通过gnss或者实时动态载波相位差分技术(rtk)等技术来获取其位置，利用方位陀螺仪等来获取其方位，利用车载传感器、导航设备等来获取其速度。另外，车辆可以利用其上的传感器或通过车辆间通信等获取其周围的或与其通信的其它交通参与者的位置、方位和速度等。
25.识别单元102可以被配置为基于来自信息获取单元101的信息识别在车辆v前方是否存在交通堵塞并在存在交通堵塞的情况下识别交通堵塞的程度。
26.可以设置两个或更多个不同的交通堵塞程度。在一个实施例中，交通堵塞的程度包括：程度1，一般；程度2，严重；程度3，非常严重。在一个实施例中，当处于交通堵塞的交通流的平均行进速度分别在第一速度范围、第二速度范围和第三速度范围内时，交通堵塞的程度分别为一般、严重和非常严重。第一、第二和第三速度范围可以合适地确定，例如可以分别为10-25千米/小时、5-10千米/小时、0-5千米/小时。在一个实施例中，程度1、程度2和程度3的交通堵塞分别对应于例如沿道路架设的指示牌或显示屏上以黄色、红色和深红色显示的交通堵塞，不存在交通堵塞的情形可以对应于这样的指示牌或显示屏上以绿色显示的交通状况。
27.不同程度的交通堵塞可以对应于不同的允许行进速度。对于程度1、程度2和程度3的交通堵塞，相应的允许行进速度可以分别为第一允许行进速度、第二允许行进速度和第三允许行进速度，第一允许行进速度大于第二允许行进速度，第二允许行进速度大于第三允许行进速度。第一、第二和第三允许行进速度可以各种可能的方式合适地确定，各自可以是一个速度值或一个速度范围内的值。
28.在一个实施例中，来自信息获取单元101的信息直接指示：车辆v前方是否存在交通堵塞；以及，交通堵塞的位置和程度，若存在交通堵塞的话。在此情况下，识别单元102可以由所述信息直接识别车辆v前方存在的交通堵塞及其位置和程度。在此情况下，对于每个程度的交通堵塞，相应的允许行进速度可以例如根据预先建立的查找表被确定为对应于该程度的允许行进速度，或由在线服务器基于一个或多个处于该程度的交通堵塞的交通流各自的平均行进速度确定并经由信息获取单元提供给识别单元。
29.在另一个实施例中，来自信息获取单元101的信息包括形成车辆v前方的交通流的各交通参与者的交通相关信息。在此情况下，识别单元102可以各种可能的方式基于所述交通相关信息识别在车辆v前方存在的交通堵塞及其位置和程度。在一个实施例中，识别单元基于所述交通相关信息计算所述交通流的平均行进速度，并在该平均行进速度低于一个速度阈值时确定存在交通堵塞。识别单元可以例如根据该平均行进速度所处的速度范围，识别所述交通堵塞的程度。该速度阈值可以合适地确定，例如可以是25千米/小时或更高或更
低的速度。在此情况下，对于所识别程度的交通堵塞，相应的允许行进速度可以例如根据预先建立的查找表被确定为对应于该程度的允许行进速度，或由识别单元基于计算的平均行进速度确定。
30.在一个实施例中，第一允许行进速度是20千米/小时，第二允许行进速度是5千米/小时至10千米/小时的范围内的一个值，第三允许行进速度是一个为零或接近零的速度值。
31.处理单元103可以被配置为：响应于所述交通堵塞被识别，基于所述交通堵塞的程度和车辆v的当前速度提供用于该车辆的输出。在一个实施例中，该输出指示车辆v在距所述交通堵塞开始的开始位置一控制距离处开始以一制动加速度减速。
32.在一个实施例中，处理单元被配置为：响应于所述交通堵塞被识别，判断车辆v的当前速度是否高于在所述交通堵塞的情况下的允许行进速度，并且仅在判断结果为肯定的情况下，进行上述提供输出的操作。
33.在一个实施例中，处理单元103被配置为：响应于所述交通堵塞被识别，按如下公式计算第一加速度：
[0034][0035]
其中，vc是车辆v的当前速度，vj是基于所述交通堵塞的程度确定的在所述交通堵塞的情况下的允许行进速度，dc是所述控制距离，a1是所述第一加速度。
[0036]
这里，车辆v的当前速度vc可以由信息获取单元101获取，如上文所述。另外，控制距离dc可以基于车辆v的当前速度确定，稍后将进一步描述。
[0037]
处理单元103还可以被配置为在车辆v处于自适应巡航控制的情况下确定该车辆前方一预设距离内是否存在前方车辆。
[0038]
自适应巡航控制是一种通过智能化的自动控制系统实现的已知辅助驾驶技术，其基本功能是控制车辆使其与前方车辆(如，同车道的前方车辆)保持预设的距离。当检测到车辆与前方车辆之间的距离过小、例如小于预设距离时，acc控制单元使车辆减速，以使车辆与前方车辆之间的距离增加。当车辆与前方车辆之间的距离增加至预设距离时，acc控制单元控制车辆按照设定的速度行驶。该预设距离可以例如由车辆驾驶员预先设置，例如可以对应于车辆在行驶期间与其前方的相邻前车之间须具有的最小纵向安全距离或基于后者确定。该纵向安全距离的值可以与车辆的行驶速度有关。
[0039]
在车辆v处于自适应巡航控制的情况下：响应于该车辆前方预设距离内不存在前方车辆，处理单元将第一加速度作为制动加速度；响应于该车辆前方预设距离内存在一前方车辆，处理单元获得由自适应巡航控制响应于前方车辆的存在而自动确定的一自适应加速度，并确定所述第一加速度和自适应加速度中绝对值较大者作为该制动加速度。该自适应加速度是自适应巡航控制在车辆v距前方车辆不足预设距离的情况下为制动该车辆以使其与前方车辆之间的距离增加而确定的该车辆的制动加速度。确定该自适应加速度的方式和涉及的要素可以是现有技术中已知的，这里不作赘述。
[0040]
处理单元提供的输出可以被提供至车辆v的acc控制单元，以便acc控制单元控制该车辆在距交通堵塞的开始位置所述控制距离处开始以所述制动加速度减速。可选地，处理单元可以通过车辆v上的扬声器和/或显示屏将提供的输出以声音和/或视觉信息的形式呈现该车辆的驾驶员。
[0041]
尽管本发明的方案特别适用于车辆处于自适应巡航控制的情形，但也可用于其他情形，包括车辆不处于自适应巡航控制的情形——在此情况下，第一加速度可以直接作为制动加速度。
[0042]
参照图3，在一个实施例中，处理单元103被配置为：当车辆v的当前速度大于第一速度阈值v
th1
且不大于第二速度阈值v
th2
时，确定所述控制距离dc为第一距离值d1；当该车辆的当前速度大于第三速度阈值v
th3
时，确定所述控制距离为第二距离值d2；当该车辆的当前速度大于所述第二速度阈值且不大于所述第三速度阈值时，按照如下公式确定所述控制距离：
[0043]
dc＝d1 (d
2-d1)*(v
c-v
th2
)/(v
th3-v
th2
)。
[0044]
这里，v
th1
＜v
th2
，v
th2
＜v
th3
，d2＞d1，如图3所示。
[0045]
在一个实施例中，低于第二速度阈值的速度被认为是低速，等于或高于第二速度阈值的速度被认为是高速。
[0046]
第一速度阈值、第二速度阈值、第三速度阈值、第一距离值以及第二距离值可以根据可能的因素合适地确定，所述因素可以是例如：1)对车辆v的乘员而言感觉舒适的舒适制动加速度——例如，在该车辆处于低速的情况下不超过-2m2/s，在该车辆处于高速的情况下不超过-1.5m2/s；2)车辆v的辅助系统的允许制动加速度——例如，在该车辆处于低速的情况下不超过-5m2/s(例如，-4m2/s)，在该车辆处于高速的情况下不超过-3.5m2/s(例如，-3m2/s)；和/或，3)车辆v的刹车缓冲距离，例如，5～10米。在一个实施例中，第一、第二和第三速度阈值以及第一和第二距离值被确定为使得：第一加速度的绝对值不大于车辆v的辅助系统允许的最大制动加速度绝对值，或不大于对于车辆v的乘员而言感觉舒适的最大制动加速度绝对值，或不大于这两个绝对值中较小者。
[0047]
在一个实施例中，第一速度阈值为0千米/小时，第二速度阈值在20千米/小时至40千米/小时的范围内，第三速度阈值在70千米/小时至90千米/小时的范围内，第一距离值在16米至30米的范围内，第二距离值在120米至160米的范围内。
[0048]
图2示意性示出根据本发明一实施例的用于车辆的辅助驾驶方法200。该辅助驾驶方法可利用如上文描述的本发明的辅助驾驶装置实施。
[0049]
在步骤s201，获取关于所述车辆前方的交通状况的信息。
[0050]
在步骤s202，基于所述信息识别在所述车辆前方存在交通堵塞并识别所述交通堵塞的程度。
[0051]
在步骤s203，响应于所述交通堵塞被识别，基于所述交通堵塞的程度和所述车辆的当前速度提供用于所述车辆的输出，所述输出指示所述车辆在距所述交通堵塞开始的开始位置一控制距离处开始以一制动加速度减速。
[0052]
在一个实施例中，所述辅助驾驶方法还包括：当所述车辆处于自适应巡航控制时，响应于所述交通堵塞被识别，
[0053]
基于所述交通堵塞的程度和所述车辆的当前速度按如下公式计算第一加速度：其中，vc是所述车辆的当前速度，vj是基于所述交通堵塞的程度确定的在所述交通堵塞的情况下的允许行进速度，dc是所述控制距离，a1是所述第一加速度；
[0054]
在所述车辆前方预设距离内不存在前方车辆的情况下，将所述第一加速度作为所述制动加速度；
[0055]
在所述车辆前方所述预设距离内存在一前方车辆的情况下，获得所述自适应巡航控制响应于所述前方车辆的存在而自动确定的一自适应加速度，并确定所述第一加速度和自适应加速度中绝对值较大者作为所述制动加速度。
[0056]
在一个实施例中，所述辅助驾驶方法还包括：
[0057]
当所述车辆的当前速度大于第一速度阈值且不大于第二速度阈值时，确定所述控制距离为第一距离值，其中所述第二速度阈值大于所述第一速度阈值；
[0058]
当所述车辆的当前速度大于第三速度阈值时，确定所述控制距离为第二距离值，其中所述第三速度阈值大于所述第二速度阈值，所述第二距离值大于所述第一距离值；
[0059]
当所述车辆的当前速度大于所述第二速度阈值且不大于所述第三速度阈值时，按照如下公式确定所述控制距离：
[0060]
dc＝d1 (d
2-d1)*(v
c-v
th2
)/(v
th3-v
th2
)
[0061]
其中，dc是所述控制距离，d1是所述第一距离值，d2是所述第二距离值，vc是所述车辆的当前速度，v
th2
是所述第二速度阈值，v
th3
是所述第三速度阈值。
[0062]
上述步骤中的每个可由本发明的辅助驾驶装置的相应单元执行，如上文结合图1所述。另外，如上文结合本发明的辅助驾驶装置的各单元所述的各操作和细节可被包括或体现在本发明的辅助驾驶方法中。
[0063]
本发明的方案适用于各种车辆，包括适于由人类驾驶员驾驶的车辆和自动驾驶车辆，尤其适用于车辆处于自适应巡航控制的情形。
[0064]
应理解，本发明的辅助驾驶装置的各个单元可全部或部分地通过软件、硬件、固件或其组合来实现。所述各单元各自可以硬件或固件形式内嵌于计算机设备的处理器中或独立于所述处理器，也可以软件形式存储于计算机设备的存储器中以供处理器调用来执行所述各单元的操作。所述各单元各自可以实现为独立的部件或模块，或者两个或更多个单元可实现为单个部件或模块。
[0065]
本领域普通技术人员应理解，图1中示出的装置的示意图仅仅是与本发明的方案相关的部分结构的示例性说明框图，并不构成对体现本发明的方案的计算机设备、处理器或计算机程序的限定。具体的计算机设备、处理器或计算机程序可以包括比图中所示更多或更少的部件或模块，或者组合或拆分某些部件或模块，或者可具有不同的部件或模块布置。
[0066]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，其包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可由处理器执行的计算机程序，处理器执行所述计算机程序时执行本发明的方法的部分或全部步骤。该计算机设备可以广义地为服务器、车载终端，或任何其他具有必要的计算和/或处理能力的电子设备。在一个实施例中，该计算机设备可包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、通信接口等。该计算机设备的处理器可用于提供必要的计算、处理和/或控制能力。该计算机设备的存储器可包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质中或上可存储有操作系统、计算机程序等。该内存储器可为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口和通信接口可用于与外部的设备通过网络连接和通信。该计算机程序被处理器执行时执行本发明的方法的步
骤。
[0067]
本发明可以实现为一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时实现本发明的方法的部分或全部步骤。在一个实施例中，所述计算机程序被分布在网络耦合的多个计算机设备或处理器上，以使得所述计算机程序由一个或多个计算机设备或处理器以分布式方式存储、访问和执行。单个方法步骤/操作，或者两个或更多个方法步骤/操作，可以由单个计算机设备或处理器或由两个或更多个计算机设备或处理器执行。一个或多个方法步骤/操作可以由一个或多个计算机设备或处理器执行，并且一个或多个其他方法步骤/操作可以由一个或多个其他计算机设备或处理器执行。一个或多个计算机设备或处理器可以执行单个方法步骤/操作，或执行两个或更多个方法步骤/操作。
[0068]
本领域普通技术人员可以理解，本发明的方法的全部或部分步骤可以通过计算机程序来指示相关的硬件如计算机设备或处理器完成，所述的计算机程序可存储于非暂时性计算机可读存储介质中，该计算机程序被执行时导致本发明的方法的步骤被执行。根据情况，本文中对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器的示例包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、闪存、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘等。易失性存储器的示例包括随机存取存储器(ram)、外部高速缓冲存储器等。
[0069]
以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合进行描述，但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖，只要这样的组合不存在矛盾。
[0070]
尽管结合实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员应理解，上文的描述和附图仅是示例性而非限制性的，本发明不限于所公开的实施例。在不偏离本发明的精神的情况下，各种改型和变体是可能的。