辅助驾驶方法及系统与流程

专利2024-06-28  65


本发明涉及智能车辆技术领域,尤其涉及一种辅助驾驶方法及系统。



背景技术:

汽车在以一定速度行驶时,驾驶人员很难观察到前方路面上一些体积比较小的障碍物,例如一些尖锐石子或者尖锐金属块等,特别是一些比较硬的物体,一旦车辆轮胎高速行驶压过去,由于轮胎的胎面存在一定地弧度,很有可能将所压到的物体挤压飞起来,而汽车本身的重量再加上行驶速度的作用,就会使得压起的物体具有很大的冲击力,对周围物体造成危险,同时一些尖锐的物体被轮胎压到之后,也会给轮胎造成爆胎的损坏,所以需要解决避开小型障碍物的问题。

目前汽车配设的智能辅助驾驶系统会通过车头安装的一些激光感应器去感应路面上的障碍物,然后及时对驾驶人员进行提醒或者介入驾驶,进行辅助调节,即便是激光感应的情况下,由于激光感应器安装密度的限定,对小型障碍物的检测不够准确,还需要驾驶人员自身时刻保持着对路面的警惕性,影响驾驶的安全性。



技术实现要素:

本发明提供一种辅助驾驶方法及系统,用以解决现有技术中对小型障碍物的检测不够准确,还需要驾驶人员自身时刻保持着对路面的警惕性,影响驾驶的安全性的缺陷,能够实现对小型障碍物的快速准确地定位检测,并确定车辆调整的方向,来进行合理避障,提高车辆驾驶的安全性能。

本发明提供一种辅助驾驶方法,所述辅助驾驶方法包括:采集目标对象的第一距离,且采集目标对象的第二距离;基于第一传感器和第二传感器之间的距离、所述第一距离和所述第二距离,确定所述目标对象与参考线的垂直距离;基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征;其中,所述第一传感器用于采集所述第一距离,所述第二传感器用于采集所述第二距离,所述第一距离表示所述目标对象与所述第一传感器之间的距离,所述第二距离表示所述目标对象与所述第二传感器之间的距离,所述参考线沿着车辆轮胎的前进方向。

根据本发明提供的一种辅助驾驶方法,所述目标对象与参考线的垂直距离包括:所述目标对象沿着所述轮胎宽度方向的第一端点与所述参考线的垂直距离,以及所述目标对象沿着所述轮胎宽度方向的第二端点与所述参考线的垂直距离;所述基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征,包括:基于所述目标对象沿着所述轮胎宽度方向的第一端点与所述参考线的垂直距离、所述目标对象沿着所述轮胎宽度方向的第二端点与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

根据本发明提供的一种辅助驾驶方法,所述目标对象为多个,所述基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征,包括:若多个所述目标对象均位于所述参考线的同一侧,基于第一目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定所述方向调整特征,所述第一目标对象为与所述参考线的垂直距离最近的目标对象;或者,若多个所述目标对象分布于所述参考线的两侧,基于第二目标对象与所述参考线的垂直距离、第三目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定所述方向调整特征,所述第二目标对象为在所述参考线的第一侧的目标对象中与所述参考线垂直距离最远的目标对象,所述第三目标对象为在所述参考线的第二侧的目标对象中与所述参考线垂直距离最远的目标对象。

根据本发明提供的一种辅助驾驶方法,所述基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征,还包括:基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定所述目标对象处于轮胎预计碾压范围;基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定轮胎偏转角;基于所述轮胎偏转角,确定所述方向调整特征。

根据本发明提供的一种辅助驾驶方法,所述基于第一传感器和第二传感器之间的距离、所述第一距离和所述第二距离,确定所述目标对象与参考线的垂直距离,包括:基于预设的所述第一传感器的位置、预设的所述第二传感器的位置、所述第一距离和所述第二距离,构建参考三角形,所述参考三角形的第一顶点表示所述第一传感器的位置,所述参考三角形的第二顶点表示所述第二传感器的位置,所述参考三角形的第三顶点表示所述目标对象的位置;基于所述参考三角形,获取所述第三顶点与所述第一顶点沿所述轮胎宽度方向的距离;基于所述第三顶点与所述第一顶点沿所述轮胎的宽度方向的距离和所述第一传感器与所述轮胎中心线的垂直距离,得到所述目标对象与参考线的垂直距离。

根据本发明提供的一种辅助驾驶方法,所述第一传感器和所述第二传感器与所述车辆的转向系统连接,且所述第一传感器的朝向与所述车辆的轮胎的行进方向以及所述第二传感器的朝向与所述车辆的轮胎的行进方向均保持恒定。

根据本发明提供的一种辅助驾驶方法,所述基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征,还包括:采集转向数据;基于所述转向数据、所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

根据本发明提供的一种辅助驾驶方法,所述基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征,还包括:采集雷达数据;基于所述雷达数据、所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

本发明还提供一种辅助驾驶系统,所述辅助驾驶系统包括:获取模块,用于采集目标对象的第一距离,且采集目标对象的第二距离;第一确定模块,用于基于第一传感器和第二传感器之间的距离、所述第一距离和所述第二距离,确定所述目标对象与参考线的垂直距离;第二确定模块,用于基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征;其中,所述第一传感器用于采集所述第一距离,所述第二传感器用于采集所述第二距离,所述第一距离表示所述目标对象与所述第一传感器之间的距离,所述第二距离表示所述目标对象与所述第二传感器之间的距离,所述参考线沿着车辆轮胎的前进方向。本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述辅助驾驶方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述辅助驾驶方法的步骤。

本发明提供的辅助驾驶方法及系统,通过利用第一传感器和第二传感器对目标对象进行测距,并结合第一传感器和第二传感器的之间的距离,确定目标对象和参考线的垂直距离,结合车辆轮胎的宽度,确定目标对象是否可能被轮胎碾压到,进而确定车辆的方向调整特征,能够实现对小型障碍物快速准确地定位检测,并确定车辆调整的方向,来进行合理避障,提高车辆驾驶的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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作一简单地介绍,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。

图1是本发明提供的辅助驾驶方法的流程示意图之一;

图2是本发明提供的辅助驾驶方法的流程示意图之二;

图3是本发明提供的辅助驾驶方法的确定目标对象与参考线的垂直距离的原理示意图;

图4是本发明提供的辅助驾驶方法的流程示意图之三;

图5是本发明提供的辅助驾驶方法的轮胎偏转角确定方法的原理示意图;

图6是本发明提供的辅助驾驶方法的传感器布置结构示意图;

图7是本发明提供的辅助驾驶系统的结构示意图之一;

图8是本发明提供的辅助驾驶系统的结构示意图之二;

图9是本发明提供的辅助驾驶系统的结构示意图之三;

图10是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明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作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。

下面结合图1-图10描述本发明的辅助驾驶方法及系统。

如图1所示,本发明实施例提供一种辅助驾驶方法,所述辅助驾驶方法包括:如下步骤110-步骤130。

其中,步骤110:采集目标对象的第一距离,且采集目标对象的第二距离,第一距离表示目标对象与第一传感器之间的距离,第二距离表示目标对象与第二传感器之间的距离。

可以理解的是,第一传感器和第二传感器设置于车辆的车身上,可以朝向车辆的前方,第一传感器和第二传感器均用于识别车辆前方的目标对象,目标对象可以为小型障碍物,比如较小的尖锐石子或者尖锐金属块等。

将第一传感器的位置和第二传感器的位置固定安装于车身的某个位置时,根据第一传感器的测距方向和第二传感器的测距方向可以确定第一传感器和第二传感器之间的夹角,保证第一传感器和第二传感器能识别的范围覆盖车辆的轮胎所能触及的范围。

第一传感器和第二传感器可以为摄像头或者雷达,还可以是其他能够感知障碍物距离的传感器。

当第一传感器和第二传感器为摄像头时,可以具体为:单目摄像头、双目立体视觉摄像头、全景视觉摄像头或红外摄像头,此处以单目摄像头为例,单目摄像头能够拍摄到车辆前方的视频。

单目相机主要用于特征类符号的检测与识别,如车道线检测、交通标志识别、交通灯识别、行人和车辆检测等。

当第一传感器和第二传感器是雷达时,可以具体为激光雷达、毫米波雷达或超声波雷达等。

毫米波雷达是工作在毫米波波段(millimeterwave)探测的雷达,工作频段一般为24ghz~300ghz,波长1~10mm,介于微波和厘米波之间,通过向障碍物发射电磁波并接收回波来精确探测目标的方向和距离,其全天候全天时以及准确的测速测距。兼具有微波雷达和光电雷达的一些优点,同超声波雷达相比,毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、摄像头等光学传感器相比,毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天候全天时的特点。另外,毫米波雷达的抗干扰能力也优于其他车载传感器。运用在车辆上的毫米波雷达的工作频率可以为24ghz和77ghz。

与此同时,激光雷达也是在自动驾驶领域非常重要的传感器,激光雷达利用激光来进行对目标进行探测,通过每分钟600转或1200转的进行扫射,它能非常详细的获得一个实时的三维点云数据,包括目标的三维坐标、距离、方位角、反射激光的强度、激光编码、时间等等,常用的有单线、4线、16线、32线、64线和128线束的,是一个高精度的传感器,而且其稳定性好、鲁棒性高,然而激光雷达成本较高,另外,激光受大气及气象影响大,大气衰减和恶劣天气使作用距离降低,大气湍流会降低激光雷达的测量精度,激光束窄的情况难以搜索目标和捕获目标。一般先由其他设备实施大空域和快速粗捕目标,然后交由激光雷达对目标进行精密跟踪测量。

超声波雷达的工作原理是通过超声波发射装置向外发出超声波,到通过接收器接收到发送过来超声波时的时间差来测算距离。目前,常用探头的工作频率有40khz,48khz和58khz三种。一般来说,频率越高,灵敏度越高,但水平与垂直方向的探测角度就越小,故一般采用40khz的探头。超声波雷达防水和防尘,即使有少量的泥沙遮挡也不影响。探测范围在0.1m-3m之间,而且精度较高。

第一传感器能够识别出其到目标对象的直线距离,作为第一距离;第二传感器能够识别出其到目标对象的直线距离,作为第二距离。

当然,第一距离和第二距离还可以是通过其他方式获取的,比如可以是道路上的摄像头采集并通过无线通信方式发送到车辆上的。

步骤120:基于第一传感器和第二传感器之间的距离、第一距离和第二距离,确定目标对象与参考线的垂直距离。

可以理解的是,参考线与车辆前进的方向一致,参考线可以为车辆轮胎宽度方向的中心线,此处车辆沿着车辆的横向可以具有一个轮胎或者两个轮胎,当车辆沿着车辆的横向具有两个轮胎时,此处的参考线可以为任意一个轮胎宽度方向的中心线,也就是说,本实施例只基于某一个轮胎,这个轮胎可以是多轮车辆的某一个轮胎,并不限制是车辆的左轮胎,还是右轮胎。

当车辆沿着车辆的横向具有两个轮胎时,可以根据第一距离和第二距离,以及第一传感器的位置和第二传感器的位置,确定障碍物大致处于左侧轮胎范围内,还是处于右侧轮胎范围内,从而确定是以左侧轮胎还是以右侧轮胎为基准进行判断,换言之,本方案是以具体的某一个轮胎为对象来进行避障的。

第一传感器和第二传感器是安装在车身的确定位置,因此第一传感器和第二传感器之间的距离很容易测量出来,当第一传感器和第二传感器安装在车身时,第一传感器和第二传感器之间的距离就是一个确定的数值。

此处在确定了第一距离和第二距离时,可以结合第一传感器和第二传感器之间的距离,就能够确定障碍物的位置,进而可以确定障碍物到参考线的垂直距离,此处可以采用三角函数算法、等比例算法、表格查找算法或者采用经过训练的神经网络来确定障碍物的位置,得到障碍物到参考线的垂直距离,本实施例不对具体的计算方法进行限定,本领域技术人员可以选择具体的算法实现。

步骤130:基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

可以理解的是,在得到目标对象和参考线的垂直距离时,就可以判断目标对象和车辆沿着车辆横向的相对位置关系,此时可以根据车辆轮胎的宽度判断车辆前方的目标对象是否在轮胎的碾压范围内,如果在轮胎的碾压范围内,就根据目标对象与参考线的垂直距离,来确定车辆的方向调整特征,车辆的方向调整特征可以包括:车辆的推荐轨迹、车辆的推荐转向角或者车辆的推荐速度等控车策略,当本实施例运用于无人驾驶场景时,车辆的处理器可以根据方向调整特征直接控制车辆进行行驶调整,当本实施例运用于有人驾驶场景时,车辆可以将方向调整特征提示给驾驶员,比如可以将车辆的推荐轨迹显示在车载显示屏上,或者采用语音提示需要对车辆进行减速,或者在车载显示屏上给出推荐转向角,提醒驾驶员及时操作方向盘以使得车辆的轮胎能够避开障碍物。

本发明实施例提供的辅助驾驶方法及系统,通过利用第一传感器和第二传感器对目标对象进行测距,并结合第一传感器和第二传感器的之间的距离,确定目标对象和参考线的垂直距离,结合车辆轮胎的宽度,确定目标对象是否可能被轮胎碾压到,进而确定车辆的方向调整特征,能够实现对小型障碍物快速准确地定位检测,并确定车辆调整的方向,来进行合理避障,提高车辆驾驶的安全性能。

在一些实施例中,目标对象与参考线的垂直距离包括:目标对象沿着轮胎宽度方向的第一端点与参考线的垂直距离,以及目标对象沿着轮胎宽度方向的第二端点与参考线的垂直距离。

可以理解的是,目标对象沿着轮胎宽度方向具有第一端点和第二端点,第一端点和第二端点位于目标对象沿着轮胎宽度方向的边界,此处将目标对象的第一端点和第二端点作为参照,来进行避障。

车机系统的中控装置可以通过图像捕捉技术对第一传感器和第二传感器所采集到的物体图像进行端点捕捉,区分出障碍物的第一端点和第二端点。

上述步骤130:基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征,包括:

基于目标对象沿着轮胎宽度方向的第一端点与参考线的垂直距离、目标对象沿着轮胎宽度方向的第二端点与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

可以理解的是,将第一端点与参考线的垂直距离、第二端点与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度进行对比,可以判断车辆的轮胎是否会碾压到障碍物,若可能碾压到障碍物,可以及时调整车辆的方向,也就是确定车辆的方向调整特征。

比如,当参考线为轮胎宽度方向的中心线时,目标对象的第一端点为目标对象的左侧端点,目标对象的第二端点为目标对象的右侧端点,则可能存在以下情况:

若目标对象的第一端点与参考线的垂直距离大于轮胎宽度的一半,而目标对象的第二端点与参考线的垂直距离小于轮胎宽度的一半,则判断目标对象处于参考线左侧且处于轮胎可能碾压的位置,此时车辆的方向调整特征为需要向右调整行驶方向,来避开障碍物。

若目标对象的第一端点与参考线的垂直距离小于轮胎宽度的一半,目标对象的第二端点与参考线的垂直距离大于轮胎宽度的一半,则判断目标对象处于参考线的右侧且处于轮胎可能碾压的位置,此时车辆的方向调整特征为需要向左调整行驶方向,来避开障碍物。

若目标对象的第一端点与参考线的垂直距离小于轮胎宽度的一半,目标对象的第二端点与参考线的垂直距离小于轮胎宽度的一半,此时车机系统对第一端点与参考线的垂直距离以及第二端点与参考线的垂直距离进行大小比较,若第一端点距离较大,则此时车辆的方向调整特征为需要向右调整行驶方向,来避开障碍物;若第二端点距离较大,则此时车辆的方向调整特征为需要向左调整行驶方向,来避开障碍物。

若目标对象的第一端点与参考线的垂直距离大于轮胎宽度的一半,目标对象的第二端点与参考线的垂直距离大于轮胎宽度的一半,则此时车辆的方向调整特征为不需要调整行驶方向。

通过将目标对象的第一端点和第二端点作为考虑对象,判断轮胎是否可能碾压到障碍物,能够进一步提高对障碍物检测的准确性,进一步提高车辆的安全性能。

在一些实施例中,目标对象为多个,也就是说,车辆前方路面上的障碍物可能不止一个,在面对多个障碍物时,若可能发生碾压,也需要及时调整方向,来避开障碍物。

上述步骤130:基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征,包括:

若多个目标对象均位于参考线的同一侧,基于第一目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定方向调整特征,第一目标对象为与参考线的垂直距离最近的目标对象。

可以理解的是,当多个目标对象都位于参考线的同一侧时,此时将与参考线的垂直距离最近的目标对象作为第一目标对象,仅考虑第一目标对象与参考线的垂直距离和车辆轮胎的宽度比较,来确定方向盘的调整特征,当第一目标对象都无法被轮胎碾压到,在这种情况下的所有目标对象都不会被碾压到,若第一目标对象能被轮胎碾压到,由于多个目标对象都位于参考线的同一侧,车辆的方向调整特征可以为向参考线的另一侧调整行驶方向,来避开障碍物。

或者,若多个目标对象分布于参考线的两侧,基于第二目标对象与参考线的垂直距离、第三目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定方向调整特征,第二目标对象为与参考线的第一侧垂直距离最远的目标对象,第三目标对象为与参考线的第二侧垂直距离最远的目标对象。

可以理解的是,当多个目标对象分布于参考线的两侧时,此时将与参考线的第一侧垂直距离最远的目标对象作为第二目标对象,将与参考线的第二侧垂直距离最远的目标对象作为第三目标对象,若第二目标对象与参考线的第一侧的垂直距离小于轮胎宽度的一半或者第三目标对象与参考线的第二侧的垂直距离小于轮胎宽度的一半,此时看第二目标对象与参考线的第一侧的垂直距离和第三目标对象与参考线的第二侧的垂直距离哪个更小,若第二目标对象距离较大,车辆的方向调整特征可以为向第二侧的方向调整行驶方向,若第三目标对象距离较大,车辆的方向调整特征可以为向第一侧的方向调整行驶方向。

若第二目标对象与参考线的第一侧的垂直距离大于轮胎宽度的一半,且第三目标对象与参考线的第二侧的垂直距离大于轮胎宽度的一半,在这种情况下,若与参考线的第一侧最近的目标对象与参考线的垂直距离大于轮胎宽度的一半,与参考线的第二侧最近的目标对象与参考线的垂直距离大于轮胎宽度的一半,则车辆的方向调整特征为直行,不调整方向,若与参考线的第一侧最近的目标对象与参考线的垂直距离或者与参考线的第一侧最近的目标对象与参考线的垂直距离中有一个小于轮胎宽度的一半,此时比较第二目标对象与参考线的第一侧的垂直距离和第三目标对象与参考线的第二侧的垂直距离,若第二目标对象距离较大,车辆的方向调整特征可以为向第二侧的方向调整行驶方向,若第三目标对象距离较大,车辆的方向调整特征可以为向第一侧的方向调整行驶方向。

值得一提的是,上述在对多个目标对象的判断过程中,也可以基于目标对象的第一端点和第二端点,来判断目标对象能否被轮胎所碾压。

当然,如果多个目标对象散落在车辆前方的路面,无论如何调整方向都不能避开障碍物,此时方向调整特征为降低车辆的速度。在这种情况下可以低速碾压障碍物,以尽可能地降低对轮胎的伤害。

如图2所示,在一些实施例中,上述步骤120:基于第一传感器和第二传感器之间的距离、第一距离和第二距离,确定目标对象与参考线的垂直距离,包括:如下步骤121-步骤123。

其中,步骤121:基于预设的第一传感器的位置、预设的第二传感器的位置、第一距离和第二距离,构建参考三角形,参考三角形的第一顶点表示第一传感器的位置,参考三角形的第二顶点表示第二传感器的位置,参考三角形的第三顶点表示目标对象的位置。

可以理解的是,如图3所示,构建参考三角形,参考三角形的第一顶点为a,第二顶点为b,第三顶点为c,根据第一顶点a的位置、第二顶点b的位置、第一顶点a和第三顶点c的距离以及第二顶点b和第三顶点c的距离可以绘制出参考三角形,参考三角形的第三顶点c就表示目标对象的位置。

步骤122:基于参考三角形,获取第三顶点与第一顶点沿轮胎宽度方向的距离。

根据已知的参考三角形,能够根据三角函数算法求得第三顶点与第一顶点沿轮胎宽度方向的距离。

步骤123:基于第三顶点与第一顶点沿轮胎的宽度方向的距离和第一传感器与轮胎中心线的垂直距离,得到目标对象与参考线的垂直距离。

可以理解的是,如图3所示,若第一顶点a位于参考线上,则第一传感器与轮胎中心线的垂直距离为0,那么已知第一顶点a和第二顶点b之间的距离a、第一顶点a和第三顶点c之间的距离c、第二顶点b和第三顶点c之间的距离b以及第一顶点a与第二顶点b的连线与参考线的夹角α,则根据三角函数,可以算出∠cab的数值,则根据β=α-∠cab,可以求得第一顶点a与第三顶点c的连线与参考线的夹角β,则第三顶点c与参考线的垂直距离为x,也就是目标对象与参考线的垂直距离。

如图4所示,在一些实施例中,上述步骤130:基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定方向盘的调整特征,还包括:

步骤131:基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定目标对象处于轮胎预计碾压范围。

也就是说,可以根据已知的轮胎的宽度,结合目标对象与参考线的垂直距离,来判断目标对象如果继续沿着目前的行驶方向向前行驶时会碾压到目标对象,也就是确定目标对象处于轮胎预计碾压范围,上述实施例已经给出了如何确定目标对象在轮胎预计碾压范围的详细方案,此处不再赘述。

步骤132:基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定轮胎偏转角。

可以理解的是,当目标对象处于轮胎预计碾压范围时,此时,可以根据目标对象与参考线的垂直距离和车辆轮胎的宽度,确定轮胎偏转角。

如图5所示,若参考线为轮胎中心线,则若x表示目标对象和参考线的垂直距离,轮胎宽度的一半为z,则可以求出目标对象与轮胎沿着轮胎宽度方向的一个端点之间的距离y,由于目标对象和第一传感器的距离以及目标对象和第二传感器的距离是已知的,就能够确定目标对象与轮胎沿着轮胎宽度方向的一个端点之间的距离l,则轮胎偏转角γ基于公式

确定,轮胎偏转角能够用于表示轮胎若要避让障碍物需调整的最小偏转角度。

步骤133:基于轮胎偏转角,确定方向调整特征。

可以理解的是,轮胎的偏向角度与方向盘旋转角度的比值是固定的,在确定了轮胎偏转角后,可以根据轮胎的偏向角度与方向盘旋转角度的比值,确定方向盘需要旋转的角度,将方向盘需要旋转的角度作为方向调整特征。

如图6所示,在一些实施例中,第一传感器和第二传感器与车辆的转向系统连接,且第一传感器的朝向与车辆的轮胎的行进方向以及第二传感器的朝向与车辆的轮胎的行进方向均保持恒定。

可以理解的是,可以将第一传感器和第二传感器和车辆的转向系统连接,保证第一传感器的朝向与车辆的轮胎的前进方向以及第二传感器的朝向与车辆的轮胎的行进方向均保持恒定,也就是说,第一传感器的朝向和第二传感器的朝向随着车辆的轮胎的前进方向进行实时调整。

比如可以将第一传感器和第二传感器都固定安装在一个连接杆体上,将连接杆体连接在汽车轮胎的转向轴上,这样就能使车辆在转向时,轮胎在转向轴的带动下转动,连接杆体能随着轮胎的转向轴同步偏转,使得无论轮胎如何偏转,第一传感器和第二传感器始终监测这轮胎的前进方向。

通过将第一传感器和第二传感器与车辆的转向系统连接,能够进一步确保能够根据第一传感器和第二传感器检测到的距离信息,准确得到方向调整特征。

在一些实施例中,上述步骤130:基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征,还包括:采集转向数据;基于转向数据、目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

可以理解的是,转向检测模块可以包括:正向基准模块、转向感应模块、偏转角度感应模块和轨迹模拟预测模块,正向基准模块用于确定车辆处于直线行驶时的轮胎位置,转向感应模块用于感应行驶车辆轮胎的偏向方向,比如是向左偏还是向右偏,偏转角度感应模块安装于方向盘上,用于感应方向盘转动时所偏转的角度,轨迹模拟预测模块根据方向盘偏转的角度以及所偏转的方向模拟出车辆接下来所行使的方向轨迹,并且将所定位的目标对象与模拟预测的车辆行驶轨迹结合。

换言之,转向检测模块能够检测方向盘的转动,得到转向数据,将转向数据和目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度进行结合,判断出车辆的方向调整特征,这样就能够预判出车辆可能的行驶轨迹,判断在这个可能的行驶轨迹上是否会出现障碍物,以及如何避开障碍物。

在一些实施例中,上述步骤130:基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征,还包括:采集雷达数据;基于雷达数据、目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

可以理解的是,还可以在车辆上设置雷达,通过雷达采集雷达数据,获取更大范围内的障碍物,在确定车辆的方向调整特征时,还将雷达数据加入考虑的范围,比如当根据目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度计算出来的下一步转向建议时,还需要考虑下一个转向建议所朝的方向是否还有其他障碍物,从而对这个转向建议进行修正,使得得到的方向调整特征能够更加符合路况,进一步提高车辆行驶的安全性能。

下面对本发明提供的辅助驾驶系统进行描述,下文描述的辅助驾驶系统与上文描述的辅助驾驶方法可相互对应参照。

如图7所示,本发明实施例还提供一种辅助驾驶系统,该辅助驾驶系统包括:获取模块710、第一确定模块720和第二确定模块730。

其中,获取模块710,用于采集目标对象的第一距离,且采集目标对象的第二距离,第一距离表示目标对象与第一传感器之间的距离,第二距离表示目标对象与第二传感器之间的距离。

第一确定模块720,用于基于第一传感器和第二传感器之间的距离、第一距离和第二距离,确定目标对象与参考线的垂直距离。

第二确定模块730,用于基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

在一些实施例中,所述目标对象与参考线的垂直距离包括:所述目标对象沿着所述轮胎宽度方向的第一端点与所述参考线的垂直距离,以及所述目标对象沿着所述轮胎宽度方向的第二端点与所述参考线的垂直距离。

第二确定模块730还用于基于目标对象沿着轮胎宽度方向的第一端点与参考线的垂直距离、目标对象沿着轮胎宽度方向的第二端点与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

在一些实施例中,目标对象为多个。

第二确定模块730还用于若多个目标对象均位于参考线的同一侧,基于第一目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定方向调整特征,第一目标对象为与参考线的垂直距离最近的目标对象;或者,若多个目标对象分布于参考线的两侧,基于第二目标对象与参考线的垂直距离、第三目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定方向调整特征,第二目标对象为与参考线的第一侧垂直距离最远的目标对象,第三目标对象为与参考线的第二侧垂直距离最远的目标对象。

如图8所示,在一些实施例中,第一确定模块720,包括:第一确定子单元721、第二确定子单元722和第三确定子单元723。

第一确定子单元721用于基于预设的第一传感器的位置、预设的第二传感器的位置、第一距离和第二距离,构建参考三角形,参考三角形的第一顶点表示第一传感器的位置,参考三角形的第二顶点表示第二传感器的位置,参考三角形的第三顶点表示目标对象的位置。

第二确定子单元722用于基于参考三角形,获取第三顶点与第一顶点沿轮胎宽度方向的距离。

第三确定子单元723用于基于第三顶点与第一顶点沿轮胎的宽度方向的距离和第一传感器与轮胎中心线的垂直距离,得到目标对象与参考线的垂直距离。

如图9所示,在一些实施例中,第二确定模块730还包括:第四确定子单元731、第五确定子单元732和第六确定子单元733。

其中,第四确定子单元731用于基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定目标对象处于轮胎预计碾压范围。

第五确定子单元732用于基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定轮胎偏转角。

第六确定子单元733用于基于轮胎偏转角,确定方向调整特征。

在一些实施例中,第一传感器和第二传感器与车辆的转向系统连接,且第一传感器的朝向与车辆的轮胎的行进方向以及第二传感器的朝向与车辆的轮胎的行进方向均保持恒定。

在一些实施例中,第二确定模块730还用于采集转向数据;基于转向数据、目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

在一些实施例中,第二确定模块730还用于采集雷达数据;基于雷达数据、目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

本申请实施例提供的辅助驾驶系统用于执行上述辅助驾驶方法,其具体的实施方式与方法的实施例中记载的实施方式一致,且可以达到相同的有益效果,此处不再赘述。

图10示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图10所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)101、通信接口(communicationsinterface)102、存储器(memory)103和通信总线104,其中,处理器101,通信接口102,存储器103通过通信总线104完成相互间的通信。处理器101可以调用存储器103中的逻辑指令,以执行辅助驾驶方法,该辅助驾驶方法包括:采集目标对象的第一距离,且采集目标对象的第二距离,第一距离表示目标对象与第一传感器之间的距离,第二距离表示目标对象与第二传感器之间的距离;基于第一传感器和第二传感器之间的距离、第一距离和第二距离,确定目标对象与参考线的垂直距离;基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

此外,上述的存储器103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-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的以执行辅助驾驶方法,该辅助驾驶方法包括:采集目标对象的第一距离,且采集目标对象的第二距离,第一距离表示目标对象与第一传感器之间的距离,第二距离表示目标对象与第二传感器之间的距离;基于第一传感器和第二传感器之间的距离、第一距离和第二距离,确定目标对象与参考线的垂直距离;基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的以执行辅助驾驶方法,该辅助驾驶方法包括:采集目标对象的第一距离,且采集目标对象的第二距离,第一距离表示目标对象与第一传感器之间的距离,第二距离表示目标对象与第二传感器之间的距离;基于第一传感器和第二传感器之间的距离、第一距离和第二距离,确定目标对象与参考线的垂直距离;基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

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。

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。

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。


技术特征:

1.一种辅助驾驶方法,其特征在于,包括:

采集目标对象的第一距离,且采集目标对象的第二距离;

基于第一传感器和第二传感器之间的距离、所述第一距离和所述第二距离,确定所述目标对象与参考线的垂直距离;

基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征;

其中,所述第一传感器用于采集所述第一距离,所述第二传感器用于采集所述第二距离,所述第一距离表示所述目标对象与所述第一传感器之间的距离,所述第二距离表示所述目标对象与所述第二传感器之间的距离,所述参考线沿着车辆轮胎的前进方向。

2.根据权利要求1所述的辅助驾驶方法,其特征在于,所述目标对象与参考线的垂直距离包括:所述目标对象沿着所述轮胎宽度方向的第一端点与所述参考线的垂直距离,以及所述目标对象沿着所述轮胎宽度方向的第二端点与所述参考线的垂直距离;

所述基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征,包括:

基于所述目标对象沿着所述轮胎宽度方向的第一端点与所述参考线的垂直距离、所述目标对象沿着所述轮胎宽度方向的第二端点与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

3.根据权利要求1所述的辅助驾驶方法,其特征在于,所述目标对象为多个,所述基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征,包括:

若多个所述目标对象均位于所述参考线的同一侧,基于第一目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定所述方向调整特征,所述第一目标对象为与所述参考线的垂直距离最近的目标对象;

或者,若多个所述目标对象分布于所述参考线的两侧,基于第二目标对象与所述参考线的垂直距离、第三目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定所述方向调整特征,所述第二目标对象为在所述参考线的第一侧的目标对象中与所述参考线垂直距离最远的目标对象,所述第三目标对象为在所述参考线的第二侧的目标对象中与所述参考线垂直距离最远的目标对象。

4.根据权利要求1所述的辅助驾驶方法,其特征在于,所述基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征,还包括:

基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定所述目标对象处于轮胎预计碾压范围;

基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定轮胎偏转角;

基于所述轮胎偏转角,确定所述方向调整特征。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的辅助驾驶方法,其特征在于,所述基于第一传感器和第二传感器之间的距离、所述第一距离和所述第二距离,确定所述目标对象与参考线的垂直距离,包括:

基于预设的所述第一传感器的位置、预设的所述第二传感器的位置、所述第一距离和所述第二距离,构建参考三角形,所述参考三角形的第一顶点表示所述第一传感器的位置,所述参考三角形的第二顶点表示所述第二传感器的位置,所述参考三角形的第三顶点表示所述目标对象的位置;

基于所述参考三角形,获取所述第三顶点与所述第一顶点沿所述轮胎宽度方向的距离;

基于所述第三顶点与所述第一顶点沿所述轮胎的宽度方向的距离和所述第一传感器与所述轮胎中心线的垂直距离,得到所述目标对象与参考线的垂直距离。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的辅助驾驶方法,其特征在于,所述第一传感器和所述第二传感器与所述车辆的转向系统连接,且所述第一传感器的朝向与所述车辆的轮胎的行进方向以及所述第二传感器的朝向与所述车辆的轮胎的行进方向均保持恒定。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的辅助驾驶方法,其特征在于,所述基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征,还包括:

采集转向数据;

基于所述转向数据、所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的辅助驾驶方法,其特征在于,所述基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征,还包括:

采集雷达数据;

基于所述雷达数据、所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。

9.一种辅助驾驶系统,其特征在于,包括:

获取模块,用于采集目标对象的第一距离,且采集目标对象的第二距离;

第一确定模块,用于基于第一传感器和第二传感器之间的距离、所述第一距离和所述第二距离,确定所述目标对象与参考线的垂直距离;

第二确定模块,用于基于所述目标对象与所述参考线的垂直距离以及所述车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征;

其中,所述第一传感器用于采集所述第一距离,所述第二传感器用于采集所述第二距离,所述第一距离表示所述目标对象与所述第一传感器之间的距离,所述第二距离表示所述目标对象与所述第二传感器之间的距离,所述参考线沿着车辆轮胎的前进方向。

10.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述辅助驾驶方法的步骤。

11.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述辅助驾驶方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种辅助驾驶方法及系统,该辅助驾驶方法包括:采集目标对象的第一距离,且采集目标对象的第二距离,第一距离表示目标对象与第一传感器之间的距离,第二距离表示目标对象与第二传感器之间的距离;基于第一传感器和第二传感器之间的距离、第一距离和第二距离,确定目标对象与参考线的垂直距离,所述参考线沿着车辆轮胎的前进方向;基于目标对象与参考线的垂直距离以及车辆轮胎的宽度,确定车辆的方向调整特征。本发明提供的辅助驾驶方法及系统,通过利用第一传感器和第二传感器对目标对象进行测距,确定车辆的方向调整特征,能够实现对小型障碍物准确地定位检测,进行合理避障,提高车辆驾驶的安全性能。

技术研发人员:张玉梅;刘俊峰;雷琴辉;邢猛
受保护的技术使用者:科大讯飞股份有限公司
技术研发日:2020.12.29
技术公布日:2021.04.06

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