CN108382401A - 高速公路驾驶辅助装置、驾驶辅助方法及车辆 - Google Patents

高速公路驾驶辅助装置、驾驶辅助方法及车辆 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种高速公路驾驶辅助装置、驾驶辅助方法及车辆，所述高速公路驾驶辅助装置包括：获取单元，其配置为在高速公路行驶时获取车道信息及自身车辆与前方车辆、后方车辆的距离信息；计算单元，与获取单元连接，其配置为计算在预定时间间隔内由获取单元获取的自身车辆与后方车辆之间的距离的平均值是否小于安全制动距离，如果是，则确定自身车辆处于被尾随状态，计算单元进一步配置为主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离；以及输出接口，与计算单元连接，其配置为输出计算单元确定的自身车辆处于被尾随状态的信息。该驾驶辅助装置能够在前方车辆突然制动时为自身车辆与后方车辆预留足够的安全制动距离，提高了高速公路驾驶的安全性能。

Description

高速公路驾驶辅助装置、驾驶辅助方法及车辆
技术领域
本发明涉及车辆的驾驶辅助技术领域，尤其涉及一种高速公路驾驶辅助装置和驾驶辅助方法，本发明还涉及具有该高速公路驾驶辅助装置的车辆。
背景技术
汽车追尾是高速公路上经常发生的交通事故。关于公路交通事故的分析表明，80％以上的车祸是由于驾驶员反应不及时所引起的，超过65％的车辆相撞属于追尾相撞。若驾驶员能够提早意识到有事故危险并采取相应的正确措施，则绝大多数的交通事故将可以避免。
目前，相关技术中已提出了很多诸如防追尾或者防碰撞的主动预警方案，使驾驶员能够提前采取行动，在一定程度上减少了交通事故发生的概率。但仍存在预警信息误报或者虚报的情况，这容易造成驾驶员在高速公路驾驶时的焦虑不安。还有一些驾驶员习惯与前方车辆保持过近的距离，这种尾随前方车辆的驾驶习惯也会使前方车辆的驾驶员焦虑不安或者心情不悦。后方车辆虽然与自身车辆保持一定距离而不会相撞，但如果自身车辆的前方车辆突然刹车，即使自身车辆始终与前方车辆保持合适的安全距离而不会发生追尾，但却极有可能被后方车辆因为来不及反应而追尾。如果能在后方车辆有尾随自身车辆的趋势时就主动采取措施，则可能会降低发生追尾的风险，进一步减少事故发生的概率，提高高速公路驾驶的安全性。
发明内容
鉴于此，本发明旨在提供一种高速公路驾驶辅助装置，其至少能够主动地提高车辆在高速公路行驶时的安全性能。
根据本发明的第一方面，提供了一种高速公路驾驶辅助装置，其包括：获取单元，其配置为在高速公路行驶时获取车道信息及自身车辆与前方车辆、后方车辆的距离信息；计算单元，与所述获取单元连接，其配置为计算在预定时间间隔(time window)内由所述获取单元获取的自身车辆与后方车辆之间的距离的平均值是否小于安全制动距离，如果是，则确定自身车辆处于被尾随状态，所述计算单元进一步配置为主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离；以及输出接口，与所述计算单元连接，其配置为输出所述计算单元确定的自身车辆处于被尾随状态的信息。
一些实施例中，所述计算单元主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离包括根据获取的其它车道的信息自动控制自身车辆的转向和速度以改变自身车辆的车道。
一些实施例中，所述计算单元主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离包括自动控制自身车辆的速度，以满足如下条件：Df≥Ds+(Ds-Dr)，其中，Df为调整后自身车辆与前方车辆之间的距离，Ds为自身车辆与前方车辆的安全制动距离，Dr为在所述预定时间间隔内自身车辆与后方车辆之间的距离的平均值。
优选地，所述安全制动距离Ds根据预定义的自身车辆的速度与制动距离的对应关系获得。
优选地，所述安全制动距离Ds根据自身车辆的自适应巡航控制***或者自动紧急刹车***获得。
优选地，所述高速公路驾驶辅助装置还包括所提醒装置，所述提醒装置与所述输出接口连接，用于提醒后方车辆的用户。
优选地，所述提醒装置通过直接向后方车辆发出视觉信息、声音信息的方式或者通过网络通信发送报警信号的方式提醒后方车辆的用户。
优选地，所述高速公路驾驶辅助装置还包括检测装置，所述检测装置与所述获取单元连接，用于在高速公路行驶时检测车道和自身车辆与前方车辆、后方车辆的距离。
优选地，所述检测装置为雷达传感器、激光传感器或者图像传感器的一种或几种的组合。
根据本发明的第二方面，提供了一种车辆，其具有如上所述的高速公路驾驶辅助装置。
根据本发明的第三方面，提供了一种高速公路驾驶辅助方法，包括如下步骤：检测在高速公路行驶时的车道及自身车辆与前方车辆、后方车辆的距离；获取在高速公路行驶时的车道信息及自身车辆与前方车辆、后方车辆的距离信息；计算在预定时间间隔内自身车辆与后方车辆之间的距离的平均值是否小于安全制动距离；如果是，则主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离和/或提醒后方车辆的用户。
本发明中的高速公路驾驶辅助装置能够在自身车辆被尾随时主动地调整自身车辆与前方车辆之间的距离，从而可以在前方车辆突然制动时为自身车辆与后方车辆预留足够的安全制动距离，降低了在高速公路上被追尾的风险，提高了高速公路驾驶的安全性能。
附图说明
从权利要求以及下述基于附图的优选实施方案的描述中，本发明进一步的优点、特征和细节将变得显而易见。其中：
图1为根据本发明实施例的高速公路驾驶辅助装置的示意性框图；
图2A示出了图1中的高速公路驾驶辅助装置控制自身车辆改变车道的示意图；
图2B示出了图1中的高速公路驾驶辅助装置调整自身车辆的速度的示意图。
图3为根据本发明实施例的高速公路驾驶辅助方法的流程框图。
具体实施方式
以下以更详细的方式针对本发明的实施例的高速公路驾驶辅助装置的讨论，本质上仅为示例性的，并不旨在限制本发明或其应用或用途。
图1为根据本发明实施例的高速公路驾驶辅助装置的示意性框图。高速公路驾驶辅助装置100包括：获取单元10、计算单元20和输出接口30。
获取单元10配置为在高速公路行驶时获取车道信息及自身车辆与前方车辆的距离、与后方车辆的距离信息。
计算单元20与获取单元10连接，其配置为计算在预定时间间隔内由获取单元10获取的自身车辆与后方车辆之间的距离的平均值是否小于安全制动距离，如果是，则确定自身车辆处于被尾随状态，计算单元20进一步配置为主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离，以在前方车辆突然制动时为自身车辆与后方车辆预留足够的制动距离。预定时间间隔可以设置为5s,安全制动距离可以为自适应于自身车辆的车速而设定的数值。
计算单元20主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离可以包括根据获取单元10获得的其它车道的信息主动控制自身车辆的转向和速度以改变自身车辆的车道，从而避免自身车辆与前方车辆或者后方车辆发生追尾或碰撞等事故。
计算单元20主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离还可以包括主动控制自身车辆的速度，即通过逐渐减速甚至制动的方式增加自身车辆与前方车辆之间的距离，以满足如下条件：
Df≥Ds+(Ds-Dr)
其中，Df为调整后自身车辆与前方车辆之间的距离，Ds为自身车辆与前方车辆的安全制动距离，Dr为在所述预定时间间隔内自身车辆与后方车辆之间的距离的平均值。
制动距离是汽车在一定的初速度下急踩制动时，从脚接触到制动踏板(或手触动制动手柄)时起至汽车停住时止汽车驶过的距离。自身车辆与前方车辆的安全制动距离Ds可以根据预定义的自身车辆的速度与制动距离的对应关系获得(例如车速超过100km/h时，安全制动距离为100米以上)，也可以根据自身车辆的自适应巡航控制***或者自动紧急刹车***获得。
输出接口30与计算单元20连接，其配置为输出计算单元20确定的自身车辆处于被尾随状态的信息。
本实施例中的高速公路驾驶辅助装置100还包括提醒装置40，其与输出接口30连接，用于提醒后方车辆的用户。提醒装置40通过直接向后方车辆发出视觉信息(文字、图像、灯光等)、声音信息(鸣笛、语音、蜂鸣等)的方式提醒后方车辆的用户，或者通过本车辆与后方车辆或云端服务器之间的网络通信发送报警信号的方式提醒后方车辆的用户。
另外，本实施例中的高速公路驾驶辅助装置100还包括检测装置50，检测装置50与获取单元10连接，用于在高速公路行驶时检测车道、自身车辆与前方车辆之间的距离和自身车辆与后方车辆之间的距离。检测装置50可以为雷达传感器、激光传感器或者图像传感器的一种或几种的组合。
本发明实施例中的高速公路驾驶辅助装置100在自身车辆被尾随时能够主动地调整自身车辆与前方车辆之间的距离，从而可以在前方车辆突然制动时为自身车辆与后方车辆预留足够的安全制动距离，降低在高速公路上被追尾的风险，提高了高速公路驾驶的安全性能。
下面结合附图详细描述本发明实施例中的高速公路驾驶辅助装置100主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离的过程。
如图2A所示，前方车辆F、自身车辆E、后方车辆R行驶在高速公路的车道L1上，以80km/h的车速为例，两车之间的安全制动距离Ds可以设置为70m。
自身车辆E的检测装置50检测到前方车辆F与自身车辆E之间保持合适的制动距离75m，即Df≥Ds，而后方车辆R与自身车辆E之间的距离在0-2.5s的时间内为60m，2.5-5.0s的时间内为50m，获取单元10获取检测装置50检测到的车道信息和车辆的距离信息，并传送给计算单元20，计算单元20计算出在5s的时间间隔内后方车辆R与自身车辆E的距离的平均值Dr为55m，小于安全制动距离70m，则确定后方车辆R处于尾随状态。输出接口30输出计算单元20确定的后方车辆R处于尾随状态的信息，并发送给提醒装置40，提醒装置40可以在后灯显示屏上以文字的方式提醒后方车辆的用户：“请保持安全距离！”。
此时，计算单元20主动调整自身车辆E与前方车辆F的距离Df，例如，如果检测装置50检测到车道L1的右侧还有可用的车道L2，由获取单元10获得车道L2的信息后，计算单元20自动控制自身车辆E的转向和速度以改变自身车辆的车道L1为L2，从而避免与前方车辆F或者后方车辆R发生追尾或碰撞等事故，如图2A所示。
如果检测单元50检测到车道L1的右侧没有可用的车道，则计算单元20自动控制自身车辆E的速度，即通过逐渐减速甚至制动的方式扩大自身车辆E与前方车辆F的距离Df，以满足如下条件：Df≥Ds+(Ds-Dr)。当Ds＝70m,Dr＝55m时，调整距离后的Df≥85m，即相对于前方车辆F与自身车辆E的初始距离75m至少又增加了10m的距离。
由于自身车辆E在确定其处于被后方车辆R尾随状态时，提醒装置40一直在提醒后方车辆R的用户保持安全距离，这样当前方车辆F突然制动时，即使后方车辆R在自身车辆E一直提醒其保持安全距离时没有自觉地调整与自身车辆E的距离，自身车辆E也可以通过自动加速或者减速，以在避免与前方车辆F追尾的同时为后方车辆R预留足够的制动距离，从而防止被后方车辆R追尾，如图2B所示。
图3为根据本发明实施例的高速公路驾驶辅助方法的流程框图。高速公路驾驶辅助方法200包括如下步骤：
S1：检测在高速公路行驶时的车道及自身车辆与前方车辆、后方车辆的距离；
S2：获取在高速公路行驶时的车道信息及自身车辆与前方车辆、后方车辆的距离信息；
S3：计算在预定时间间隔内自身车辆与后方车辆之间的距离的平均值是否小于安全制动距离；
S4：如果是，则主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离和/或提醒后方车辆的用户。
在上述步骤S4中，所述主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离可以包括根据获取的其它车道的信息自动控制自身车辆的转向和速度以改变自身车辆的车道。
在上述步骤S4中，所述主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离还可以包括自动控制自身车辆的速度，以满足如下条件：Df≥Ds+(Ds-Dr)，其中，Df为调整后自身车辆与前方车辆的距离，Ds为自身车辆与前方车辆的安全制动距离，Dr为在所述预定时间间隔内自身车辆与后方车辆之间的距离的平均值。
安全制动距离Ds可以根据预定义的自身车辆的速度与制动距离的对应关系获得，也可以根据自身车辆的自适应巡航控制***或者自动紧急刹车***获得。
另外，本发明的实施例还提供了一种车辆，其具有如上所述的高速公路驾驶辅助装置100。
前面的讨论仅仅公开和描述了本发明示例性的实施例。本领域的技术人员将容易从这样的讨论以及附图和权利要求中认识到，在其中做出的各种变化、修改和变形并不偏离如所附权利要求所限定的本发明的范围和精神。

Claims (11)

1.一种高速公路驾驶辅助装置，包括：
获取单元，其配置为在高速公路行驶时获取车道信息及自身车辆与前方车辆、后方车辆之间的距离信息；
计算单元，与所述获取单元连接，其配置为计算在预定时间间隔内由所述获取单元获取的自身车辆与后方车辆之间的距离的平均值是否小于安全制动距离，如果是，则确定自身车辆处于被尾随状态，所述计算单元进一步配置为主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离；以及
输出接口，与所述计算单元连接，其配置为输出所述计算单元确定的自身车辆处于被尾随状态的信息。
2.根据权利要求1所述的高速公路驾驶辅助装置，其中，所述计算单元主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离包括根据获取的其它车道的信息自动控制自身车辆的转向和速度以改变自身车辆的车道。
3.根据权利要求2所述的高速公路驾驶辅助装置，其中，所述计算单元主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离包括自动控制自身车辆的速度，以满足如下条件：Df≥Ds+(Ds-Dr)，其中，Df为调整后自身车辆与前方车辆之间的距离，Ds为自身车辆与前方车辆的安全制动距离，Dr为在所述预定时间间隔内自身车辆与后方车辆之间的距离的平均值。
4.根据权利要求3所述的高速公路驾驶辅助装置，其中，所述安全制动距离Ds根据预定义的自身车辆的速度与制动距离的对应关系获得。
5.根据权利要求3所述的高速公路驾驶辅助装置，其中，所述安全制动距离Ds根据自身车辆的自适应巡航控制***或者自动紧急刹车***获得。
6.根据权利要求1至5任一项所述的高速公路驾驶辅助装置，其中，所述高速公路驾驶辅助装置还包括所提醒装置，所述提醒装置与所述输出接口连接，用于提醒后方车辆的用户。
7.根据权利要求6所述的高速公路驾驶辅助装置，其中，所述提醒装置通过直接向后方车辆发出视觉信息、声音信息的方式或者通过网络通信发送报警信号的方式提醒后方车辆的用户。
8.根据权利要求1至7任一项所述的高速公路驾驶辅助装置，其中，所述高速公路驾驶辅助装置还包括检测装置，所述检测装置与所述获取单元连接，用于在高速公路行驶时检测车道和自身车辆与前方车辆、后方车辆的距离。
9.根据权利要求8所述的高速公路驾驶辅助装置，其中，所述检测装置为雷达传感器、激光传感器或者图像传感器的一种或几种的组合。
10.一种车辆，其具有如权利要求1至9任一项所述的高速公路驾驶辅助装置。
11.一种高速公路驾驶辅助方法，包括如下步骤：
检测在高速公路行驶时的车道及自身车辆与前方车辆、后方车辆的距离；
获取在高速公路行驶时的车道信息及自身车辆与前方车辆、后方车辆的距离信息；
计算在预定时间间隔内自身车辆与后方车辆之间的距离的平均值是否小于安全制动距离；
如果是，则主动调整自身车辆与前方车辆之间的距离和/或提醒后方车辆的用户。
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