安全防护方法、装置及存储介质与流程

1.本技术实施例涉及辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种安全防护方法、装置及存储介质。


背景技术：

2.2011-2018年以来cidas(china in-depth accident study,中国交通事故深入研究)的事故案例中，vru(弱势道路使用者)事故占比80.28％，其中二、三轮车事故占比高达63.87％。
3.从数据中看出，电动二轮车、摩托车与汽车之间的事故率高居不下，事故原因往往出现在视野盲区、未提前识别风险等方面。
4.目前绝大部分汽车通过摄像头和雷达进行主动识别，但是在交叉口或恶劣天气等特殊场景下，由于摄像头视距不足和传感器探测受限，存在信息识别不准确甚至无法识别的风险。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种安全防护方法，应用于汽车，包括：
6.与弱势道路使用者之间通过车联万物v2x网络互联并且实时交互位置及行驶信息；
7.根据与弱势道路使用者之间的交互信息确定汽车与弱势道路使用者之间的相对位置和相对运动关系，根据所述相对位置和相对运动关系判断汽车与弱势道路使用者是否处于设定的防护场景之一；
8.在汽车与弱势道路使用者处于设定的防护场景之一时，判断弱势道路使用者和汽车之间是否存在碰撞风险，是则实时计算与弱势道路使用者之间的碰撞时间ttc，根据所述设定的防护场景对应的防护策略和碰撞时间对弱势道路使用者采取保护措施；
9.其中，所述设定的防护场景包括：弱势道路使用者横穿马路的场景、汽车拐弯的场景和汽车超车变道的场景。
10.本技术实施例提供了一种安全防护装置，包括：存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述安全防护方法的步骤。
11.本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述安全防护方法的步骤。
12.本技术实施例提供的安全防护方法及装置，汽车和弱势道路使用者之间通过车联万物v2x网络互联并且实时交互位置及行驶信息；汽车根据与弱势道路使用者之间的交互信息确定汽车与弱势道路使用者之间的相对位置和相对运动关系，根据所述相对位置和相对运动关系判断汽车与弱势道路使用者是否处于设定的防护场景(弱势道路使用者横穿马路的场景、汽车拐弯的场景和汽车超车变道的场景)之一；在汽车与弱势道路使用者处于设定的防护场景之一时，判断弱势道路使用者和汽车之间是否存在碰撞风险，是则实时计算
与弱势道路使用者之间的碰撞时间ttc，根据所述设定的防护场景对应的防护策略和碰撞时间对弱势道路使用者采取保护措施。本技术实施例的技术方案可以提升弱势道路使用者的行驶安全。
13.在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。
附图说明
14.附图用来提供对本技术技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本技术实施例一起用于解释本技术的技术方案，并不构成对本技术技术方案的限制。
15.图1为本技术实施例的一种安全防护方法的流程示意图；
16.图2为本技术实施例的一种安全防护装置的结构示意图；
17.图3为本技术实施例的一种二轮车横穿马路的场景示意图；
18.图4为本技术实施例的一种汽车拐弯的场景示意图；
19.图5为本技术实施例的一种汽车超车变道的场景示意图；
20.图6为本技术实施例的一种汽车内的显示设备显示汽车和弱势道路使用者相对位置关系的示意图；
21.图7为本技术实施例的一种汽车和弱势道路使用者(二轮车)通过pc5通讯协议互联的示意图；
22.图8为本技术实施例的一种汽车的安全防护方法的流程图。
具体实施方式
23.本技术描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本技术所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
24.本技术包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本技术已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由所附权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由所附权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本技术中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
25.本技术实施例提供了一种安全防护方法。如图1所示，一种安全防护方法，应用于汽车，包括：
26.步骤s10，与弱势道路使用者之间通过车联万物v2x(vehicle-to-everything)网络互联并且实时交互位置及行驶信息；
27.步骤s20，根据与弱势道路使用者之间的交互信息确定汽车与弱势道路使用者之间的相对位置和相对运动关系，根据所述相对位置和相对运动关系判断汽车与弱势道路使
用者是否处于设定的防护场景之一；
28.步骤s30，在汽车与弱势道路使用者处于设定的防护场景之一时，判断弱势道路使用者和汽车之间是否存在碰撞风险，是则实时计算与弱势道路使用者之间的碰撞时间ttc(time-to-collision)，根据所述设定的防护场景对应的防护策略和碰撞时间对弱势道路使用者采取保护措施；
29.其中，所述设定的防护场景包括：弱势道路使用者横穿马路的场景、汽车拐弯的场景和汽车超车变道的场景。
30.本技术实施例提供的安全防护方法，汽车与弱势道路使用者之间通过车联万物v2x网络互联并且实时交互位置及行驶信息，汽车根据与弱势道路使用者之间的交互信息确定汽车与弱势道路使用者之间的相对位置和相对运动关系，根据所述相对位置和相对运动关系判断汽车与弱势道路使用者是否处于设定的防护场景之一，在汽车与弱势道路使用者处于设定的防护场景(弱势道路使用者横穿马路的场景、汽车拐弯的场景和汽车超车变道的场景)之一时，判断弱势道路使用者和汽车之间是否存在碰撞风险，是则实时计算与弱势道路使用者之间的碰撞时间ttc，根据所述设定的防护场景对应的防护策略和碰撞时间对弱势道路使用者采取保护措施。本技术实施例的技术方案可以提升弱势道路使用者的行驶安全。
31.在一些示例性的实施方式中，所述弱势道路使用者包括：二轮电动车、摩托车或三轮电动车。
32.在一些示例性的实施方式中，与弱势道路使用者之间通过车联万物v2x网络互联，包括：与弱势道路使用者之间通过pc5通讯协议互联。在其他的实施方式中，汽车与弱势道路使用者之间也可以通过其他类型的无线通信协议互联。
33.在一些示例性的实施方式中，与弱势道路使用者之间实时交互位置及行驶信息，包括：与弱势道路使用者在通讯范围内以一定的频率周期性交互位置及行驶信息。
34.在一些示例性的实施方式中，所述行驶信息包括以下至少一种：速度、加速度和航向角。在其他的实施方式中，所述行驶信息也可以包括其他的信息。
35.在一些示例性的实施方式中，所述位置信息包括：经纬度信息。
36.在一些示例性的实施方式中，所述方法还包括：在汽车内的显示设备上显示汽车的导航信息，并且显示汽车与弱势道路使用者之间的相对位置关系。
37.在一些示例性的实施方式中，汽车与弱势道路使用者之间的相对运动关系包括：相对距离和相对速度。
38.在一些示例性的实施方式中，汽车与弱势道路使用者之间的碰撞时间ttc是汽车与弱势道路使用者之间的相对距离除以相对速度得到的商。
39.在一些示例性的实施方式中，根据所述设定的防护场景对应的防护策略和碰撞时间对弱势道路使用者采取保护措施，包括：
40.如果检测到ttc小于或等于第二时间阈值且大于第一时间阈值，则向汽车驾驶员发出第一预警，或者向汽车驾驶员发出第一预警并且向弱势道路使用者发出第二预警；
41.根据与弱势道路使用者之间的交互信息重新确定汽车与弱势道路使用者之间的相对位置和相对运动关系，根据所述相对位置和相对运动关系判断弱势道路使用者和汽车之间的碰撞风险是否消除，如果碰撞风险未消除则继续实时计算与弱势道路使用者之间的
ttc，在ttc小于或等于第一时间阈值且大于0时，向汽车驾驶员发出第三预警，或者向汽车驾驶员发出第三预警并且向弱势道路使用者发出第四预警；如果碰撞风险已消除则判定汽车和弱势道路使用者不再处于所述设定的防护场景；其中，所述第一时间阈值小于所述第二时间阈值。
42.向汽车驾驶员发送第一级预警后，如果汽车采取措施避免碰撞，则汽车和弱势道路使用者之间的碰撞风险可能消除，如果第一级预警后汽车没有采取措施避免碰撞，则还可以通过二级预警提示汽车采取保护措施。两级预警能够使得汽车有充分的时间采取保护措施，从而保障弱势道路使用者的行驶安全。
43.第一时间阈值和第二时间阈值可以是根据安全标准、实验或经验设定的时间长度。
44.在一些示例性的实施方式中，根据所述相对位置和相对运动关系判断汽车与弱势道路使用者是否处于弱势道路使用者横穿马路的场景，包括：
45.判断所述弱势道路使用者是否位于所述汽车的前方，并且所述弱势道路使用者的行驶方向与汽车的行驶方向相互垂直，是则确定汽车与弱势道路使用者处于弱势道路使用者横穿马路的场景。
46.在一些示例性的实施方式中，根据所述相对位置和相对运动关系判断汽车与弱势道路使用者是否处于汽车拐弯的场景，包括：
47.判断所述弱势道路使用者是否位于所述汽车的左前方并且汽车正在向左拐弯或者所述弱势道路使用者位于所述汽车的右前方并且汽车正在向右拐弯，以及所述弱势道路使用者与汽车的相对距离正在减小，是则确定汽车与弱势道路使用者处于汽车拐弯的场景。
48.在一些示例性的实施方式中，根据所述相对位置和相对运动关系判断汽车与弱势道路使用者是否处于汽车超车变道的场景，包括：
49.判断汽车所在车道的相邻车道上是否存在与汽车同向向前行驶的弱势道路使用者，且所述弱势道路使用者位于汽车的左后方并且汽车向左的横向速度大于速度阈值，或者，判断汽车所在车道的相邻车道上是否存在与汽车同向向前行驶的弱势道路使用者，且所述弱势道路使用者位于汽车的右后方并且汽车向右的横向速度大于速度阈值，是则确定汽车与弱势道路使用者处于汽车超车变道的场景。
50.在一些示例性的实施方式中，当所述设定的防护场景之一为弱势道路使用者横穿马路的场景或汽车拐弯的场景时，向汽车驾驶员发出第三预警后，所述方法还包括：对汽车进行制动以减速。
51.在一些示例性的实施方式中，当所述设定的防护场景之一为汽车超车变道的场景时，向汽车驾驶员发出第三预警后，所述方法还包括：控制汽车停止转向。
52.在一些示例性的实施方式中，向汽车驾驶员发出第一预警和第三预警包括：通过车内的扬声器发出语音告警提示，和/或通过车内的显示设备显示告警提示。在其他的实施方式中，也可以采用其他方式的预警。
53.在一些示例性的实施方式中，第一预警和第三预警包括以下信息的至少一种：汽车和弱势道路使用者所处的设定的防护场景的场景名称，建议汽车驾驶员采取的防护措施。
54.在一些示例性的实施方式中，第二预警和第四预警包括以下信息的至少一种：汽车和弱势道路使用者所处的设定的防护场景的场景名称，建议弱势道路使用者采取的防护措施。
55.在一些示例性的实施方式中，在汽车和弱势道路使用者处于弱势道路使用者横穿马路的场景或汽车拐弯的场景时，建议汽车驾驶员采取的防护措施包括：制动。
56.在一些示例性的实施方式中，在汽车和弱势道路使用者处于汽车超车变道的场景时，建议汽车驾驶员采取的防护措施包括：停止转向。
57.在一些示例性的实施方式中，在汽车和弱势道路使用者处于设定的防护场景时，建议弱势道路使用者采取的防护措施包括：制动。
58.本技术实施例提供了一种安全防护装置。如图2所示，一种安全防护装置，应用于汽车，包括：
59.信息交互模块10，配置为与弱势道路使用者之间通过车联万物v2x网络互联并且实时交互位置及行驶信息；
60.场景判断模块20，配置为根据与弱势道路使用者之间的交互信息确定汽车与弱势道路使用者之间的相对位置和相对运动关系，根据所述相对位置和相对运动关系判断汽车与弱势道路使用者是否处于设定的防护场景之一；
61.碰撞检测及预警模块30，配置为在汽车与弱势道路使用者处于设定的防护场景之一时，判断弱势道路使用者和汽车之间是否存在碰撞风险，是则实时计算与弱势道路使用者之间的碰撞时间ttc，根据所述设定的防护场景对应的防护策略和碰撞时间对弱势道路使用者采取保护措施；
62.其中，所述设定的防护场景包括：弱势道路使用者横穿马路的场景、汽车拐弯的场景和汽车超车变道的场景。
63.本技术实施例提供的安全防护装置包括信息交互模块、场景判断模块和碰撞检测及预警模块，信息交互模块与弱势道路使用者之间通过车联万物v2x网络互联并且实时交互位置及行驶信息，场景判断模块根据与弱势道路使用者之间的交互信息确定汽车与弱势道路使用者之间的相对位置和相对运动关系，根据所述相对位置和相对运动关系判断汽车与弱势道路使用者是否处于设定的防护场景之一，碰撞检测及预警模块在汽车与弱势道路使用者处于设定的防护场景之一时，判断弱势道路使用者和汽车之间是否存在碰撞风险，是则实时计算与弱势道路使用者之间的碰撞时间ttc，根据所述设定的防护场景对应的防护策略和碰撞时间对弱势道路使用者采取保护措施；其中，所述设定的防护场景包括：弱势道路使用者横穿马路的场景、汽车拐弯的场景和汽车超车变道的场景。本技术实施例的技术方案可以提升弱势道路使用者的行驶安全。
64.在一些示例性的实施方式中，所述汽车的安全防护装置包括：车载控制设备。所述车载控制设备能够检测汽车的行驶状态以及位置信息。
65.在一些示例性的实施方式中，所述安全防护装置还包括显示模块，所述显示模块配置为显示汽车的导航信息，并且显示汽车与弱势道路使用者之间的相对位置关系。
66.在一些示例性的实施方式中，碰撞检测及预警模块，配置为根据所述设定的防护场景对应的防护策略和碰撞时间对弱势道路使用者采取保护措施：如果检测到ttc小于或等于第二时间阈值且大于第一时间阈值，则向汽车驾驶员发出第一预警，或者向汽车驾驶
员发出第一预警并且向弱势道路使用者发出第二预警；根据与弱势道路使用者之间的交互信息重新确定汽车与弱势道路使用者之间的相对位置和相对运动关系，根据所述相对位置和相对运动关系判断弱势道路使用者和汽车之间的碰撞风险是否消除，如果碰撞风险未消除则继续实时计算与弱势道路使用者之间的ttc，在ttc小于或等于第一时间阈值且大于0时，向汽车驾驶员发出第三预警，或者向汽车驾驶员发出第三预警并且向弱势道路使用者发出第四预警；如果碰撞风险已消除则判定汽车和弱势道路使用者不再处于所述设定的防护场景；其中，所述第一时间阈值小于所述第二时间阈值。
67.在一些示例性的实施方式中，场景判断模块，配置为采用以下方式根据所述相对位置和相对运动关系判断汽车与弱势道路使用者是否处于弱势道路使用者横穿马路的场景：判断所述弱势道路使用者是否位于所述汽车的前方，并且所述弱势道路使用者的行驶方向与汽车的行驶方向相互垂直，是则确定汽车与弱势道路使用者处于弱势道路使用者横穿马路的场景。
68.在一些示例性的实施方式中，场景判断模块，配置为采用以下方式根据所述相对位置和相对运动关系判断汽车与弱势道路使用者是否处于汽车拐弯的场景：判断所述弱势道路使用者是否位于所述汽车的左前方并且汽车正在向左拐弯或者所述弱势道路使用者位于所述汽车的右前方并且汽车正在向右拐弯，以及所述弱势道路使用者与汽车的相对距离正在减小，是则确定汽车与弱势道路使用者处于汽车拐弯的场景。
69.在一些示例性的实施方式中，场景判断模块，配置为采用以下方式根据所述相对位置和相对运动关系判断汽车与弱势道路使用者是否处于汽车超车变道的场景：判断汽车所在车道的相邻车道上是否存在与汽车同向向前行驶的弱势道路使用者，且所述弱势道路使用者位于汽车的左后方并且汽车向左的横向速度大于速度阈值，或者，判断汽车所在车道的相邻车道上是否存在与汽车同向向前行驶的弱势道路使用者，且所述弱势道路使用者位于汽车的右后方并且汽车向右的横向速度大于速度阈值，是则确定汽车与弱势道路使用者处于汽车超车变道的场景。
70.在一些示例性的实施方式中，碰撞检测及预警模块，还配置为当所述设定的防护场景之一为弱势道路使用者横穿马路的场景或汽车拐弯的场景时，向汽车驾驶员发出第三预警后，对汽车进行制动以减速。
71.在一些示例性的实施方式中，碰撞检测及预警模块，还配置当所述设定的防护场景之一为汽车超车变道的场景时，向汽车驾驶员发出第三预警后，控制汽车停止转向。
72.在一些示例性的实施方式中，碰撞检测及预警模块，配置为采用以下方式向汽车驾驶员发出第一预警和第三预警包括：通过车内的扬声器发出语音告警提示，和/或通过车内的显示设备显示告警提示。在其他的实施方式中，也可以采用其他方式的预警。
73.在一些示例性的实施方式中，第一预警和第三预警包括以下信息的至少一种：汽车和弱势道路使用者所处的设定的防护场景的场景名称，建议汽车驾驶员采取的防护措施。
74.在一些示例性的实施方式中，第二预警和第四预警包括以下信息的至少一种：汽车和弱势道路使用者所处的设定的防护场景的场景名称，建议弱势道路使用者采取的防护措施。
75.在一些示例性的实施方式中，在汽车和弱势道路使用者处于弱势道路使用者横穿
马路的场景或汽车拐弯的场景时，建议汽车驾驶员采取的防护措施包括：制动。
76.在一些示例性的实施方式中，在汽车和弱势道路使用者处于汽车超车变道的场景时，建议汽车驾驶员采取的防护措施包括：停止转向。
77.在一些示例性的实施方式中，在汽车和弱势道路使用者处于设定的防护场景时，建议弱势道路使用者采取的防护措施包括：制动。
78.本技术实施例提供了一种安全防护装置，包括：存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述安全防护方法的步骤。
79.本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述安全防护方法的步骤。
80.假设弱势道路使用者为二轮车，图3示出了二轮车横穿马路的场景。图4示出了汽车拐弯(左拐)的场景。图5示出了汽车超车变道的场景。图6示出了汽车和弱势道路使用者(二轮车)通过pc5通讯协议互联的示意图。图7示出了汽车超车变道的场景下，车内的显示器显示汽车的导航信息，并且显示汽车与弱势道路使用者之间的相对位置关系。图7中，汽车周围的同心圆表示不同半径的通信范围，汽车右后方的实心圆点代表二轮车，63表示车速为63公里/小时。
81.下面以弱势道路使用者为二轮车为例，说明汽车的安全防护装置是如何进行安全防护的。
82.图8示出了汽车的安全防护方法的步骤，如图8所示，汽车的安全防护方法可以包括以下步骤：
83.步骤s1，与二轮车骑行者佩戴的智能头盔通过pc5通讯协议互联；
84.步骤s2，与智能头盔之间互相发送位置及行驶信息，根据与智能头盔之间的交互信息确定汽车与二轮车之间的相对位置和相对运动关系；
85.其中，汽车的全球定位系统gps套件可以获取汽车的经纬度、车速和航向角等信息发送给智能头盔；汽车也接收智能头盔的gps套件发送的二轮车的经纬度、车速和航向角等信息。
86.其中，二轮车与汽车之间的相对运动关系可以包括相对距离、相对速度和两车行驶方向的夹角等信息；
87.步骤s3，判断汽车与二轮车是否处于设定的防护场景之一，是则执行步骤s4，否则返回步骤s2；
88.步骤s4，判断汽车与二轮车之间是否存在碰撞风险，是则执行步骤s5，否则返回步骤s2；
89.步骤s5，实时计算二轮车与汽车的碰撞时间ttc；
90.步骤s6，判断碰撞时间ttc是否小于或等于第二时间阈值且大于第一时间阈值，是则执行步骤s7，否则返回步骤s5；
91.步骤s7，向汽车驾驶员发出第一预警并且向智能头盔发出第二预警；
92.其中，第一预警可以包括以下信息：汽车和二轮车所处的设定的防护场景的场景名称，建议汽车驾驶员采取的防护措施。第二预警可以包括以下信息：汽车和二轮车所处的设定的防护场景的场景名称，建议二轮车采取的防护措施。
93.其中，在汽车和二轮车处于二轮车横穿马路的场景或汽车拐弯的场景时，建议汽
车驾驶员采取的防护措施可以包括：制动。在汽车和二轮车处于汽车超车变道的场景时，建议汽车驾驶员采取的防护措施可以包括：停止转向。建议二轮车采取的防护措施可以包括：制动。
94.步骤s8，判断汽车与二轮车之间的碰撞风险是否消除，是则返回步骤s2，否则执行步骤s9；
95.步骤s9，实时计算二轮车与汽车的碰撞时间ttc；
96.步骤s10，判断碰撞时间ttc是否小于或等于第一时间阈值并且大于0，是则执行步骤s11，否则返回步骤s8；
97.步骤s11，向汽车驾驶员发出第三预警并且向智能头盔发出第四预警。
98.其中，第三预警可以包括以下信息：汽车和二轮车所处的设定的防护场景的场景名称，建议汽车驾驶员采取的防护措施。第四预警可以包括以下信息：汽车和二轮车所处的设定的防护场景的场景名称，建议二轮车采取的防护措施。
99.其中，在汽车和二轮车处于二轮车横穿马路的场景或汽车拐弯的场景时，建议汽车驾驶员采取的防护措施可以包括：制动。在汽车和二轮车处于汽车超车变道的场景时，建议汽车驾驶员采取的防护措施可以包括：停止转向。建议二轮车采取的防护措施可以包括：制动。
100.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开的装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。