一种用于无人车的车辆防追尾方法和装置与流程

1.本技术涉及自动驾驶领域，特别涉及一种用于无人车的车辆防追尾方法和装置。


背景技术：

2.随着社会的发展，私家车的数量越来越庞大，机动车与机动车、非机动车之间发生的交通事故也越来越多。对交通事故的类型进行分析可以发现，追尾事故是非常频发的一类交通事故。在日常驾驶中，尤其是无人车所在的城市道路的驾驶环境中，在早晚高峰或者拥堵路段，交通参与者之间一般难以准确判断安全刹车距离，当驾驶员无法准确判断安全刹车距离的情况下，容易出现跟着距离过小的情况，当前车突然刹车时容易发生交通事故，存在着非常大的安全隐患。
3.现有技术中，当前车司机踩刹车的时候，车辆后尾灯亮起，后方交通参与者看见后尾灯亮起，获取到前车制动的信息，通过踩刹车保持与前车之间的距离。但是这种方式要求后方交通参与者与前车之间的距离必须大于安全刹车距离，而这个安全刹车距离很难获取。同时由于是在前方车辆执行刹车动作后车尾灯才亮起，留给后方交通参与者的反应时间很短，非常容易发生追尾事故。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种用于无人车的车辆防追尾方法和装置，用于解决在车辆驾驶过程中，容易发生追尾事故的技术问题。所述技术方案如下：
5.一方面，提供了一种用于无人车的车辆防追尾的方法，所述方法包括：
6.获取车辆和后车的最小刹车距离；
7.根据车辆和后车的最小刹车距离计算得出车辆和后车的安全报警距离；
8.检测车辆与后车之间的距离；
9.计算车辆与后车之间的距离是否小于安全报警距离；
10.若车辆与后车之间的距离小于安全报警距离，则车辆发出声光报警信号提醒后车保持安全距离，否则车辆保持正常行驶。
11.在一种可能的实现方式中，获取车辆和后车的最小刹车距离，包括：
12.获取车辆的当前行驶速度和最大刹车减速度，基于车辆当前行驶速度和最大刹车减速度，计算得出车辆的最小刹车距离；
13.获取后车的当前行驶速度和最大刹车减速度，基于后车当前行驶速度和最大刹车减速度，计算得出后车的最小刹车距离。
14.在一种可能的实现方式中，根据车辆和后车的最小刹车距离计算得出车辆和后车的安全报警距离，包括：
15.将后车的最小刹车距离减去车辆的最小刹车距离，得到的差值作为车辆和后车的安全报警距离。
16.在一种可能的实现方式中，获取车辆的最大刹车减速度，包括：
17.基于车辆车型，获取车辆的最大刹车减速度初值；
18.获取后车的最大刹车减速度，包括：
19.车辆通过视觉传感器获取后车图像，进而确定后车车型，根据后车车型调用云端服务器中存储的后车最大刹车减速度初值。
20.在一种可能的实现方式中，在获取车辆的最大刹车减速度初值之后，该方法进一步包括：
21.按固定时间间隔对车辆的最大刹车减速度进行多次采样，获得最大刹车减速度的第一校正偏移量；
22.对车辆和后车在一般天气和特殊天气条件下的最大刹车减速度进行多次采样，获得对最大刹车减速度的第二校正偏移量；其中，特殊天气条件包括雨、雪、雾、风、冰雹中的一种或多种；
23.对车辆和后车在一般时间和特殊时间下的最大刹车减速度进行多次采样，并获得对最大刹车减速度的第三校正偏移量，存储在车辆存储器和云端服务器中；其中，特殊时间包括早高峰、晚高峰、周末、夜间中的一种或多种；
24.对车辆和后车在一般路况和特殊路况条件下的最大刹车减速度进行多次采样，并获得对最大刹车减速度的第四校正偏移量；其中，第四校正偏移量包括上下坡、急弯、过水路面、限速中的一种或多种；
25.基于最大刹车减速度的初值、第一校正偏移量、第二校正偏移量、第三校正偏移量和第四校正偏移量，计算校正后的最大刹车减速度。
26.在一种可能的实现方式中，获取校正后的车辆最大刹车减速度之后，所述方法还包括：基于最大刹车减速度的上限值和下限值，对车辆最大刹车减速度进行限制；具体地：
27.a
e0
＝a
thh
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
if ae≥a
thh
；
28.a
e0
＝aeꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
if a
thl
＜ae＜a
thh
；
29.a
e0
＝a
thl
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
if ae≤a
thl
；
30.其中，ae用于表征车辆最大刹车减速度，a
e0
用于表征限制后的车辆最大刹车减速度，a
thh
用于表征最大刹车减速度的上限值，a
thl
用于表征最大刹车减速度的下限值。
31.在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
32.对不同驾驶员的驾驶习惯进行学习，并将驾驶员和其对应的驾驶习惯存储在云端服务器中；在驾驶员进行驾驶的过程中，获取该驾驶员的驾驶习惯，以对最大刹车减速度进行校正。
33.另一方面，提供了一种用于无人车的车辆防追尾装置，所述装置包括：
34.信息获取模块，用于获取车辆和后车的最小刹车距离；
35.计算模块，用于根据车辆和后车的最小刹车距离计算得出车辆和后车的安全报警距离；
36.检测模块，用于检测车辆与后车之间的距离；
37.所述计算模块还用于计算车辆与后车之间的距离是否小于安全报警距离；
38.报警模块，用于若车辆与后车之间的距离小于安全报警距离，则车辆发出声光报警信号提醒后车保持安全距离，否则车辆保持正常行驶。
39.另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指
令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现所述用于无人车的车辆防追尾方法。
40.另一方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述指令由所述处理器加载并执行所述用于无人车的车辆防追尾方法。
41.本技术提供的技术方案的有益效果至少包括：
42.通过车辆的当前行驶速度，获取实时的安全报警距离。并当两车之间的距离小于安全报警距离时由前方车辆提醒后方交通参与者保持安全距离，在提高行驶的安全性的同时，能够有效降低无效报警信息对驾驶员的干扰。
43.实时获取车辆和后车的当前行驶速度、最大刹车减速度，并计算得到安全报警距离，能够得到精确的安全报警距离，进一步提高了行驶安全性。
44.通过考虑车辆自身性能、天气、时间、路况、驾驶员驾驶习惯等因素，对车辆最大行驶减速度进行校正，从而使安全报警距离的计算更加精确，有效降低追尾事故的发生率。
附图说明
45.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
46.图1是本技术实施例提供的用于无人车的车辆防追尾方法的方法流程图；
47.图2是本技术实施例提供的用于无人车的车辆防追尾装置的结构框图。
48.图3是本技术实施例提供的车辆与后车安全报警距离的示意图。
49.图4是本技术实施例提供的车辆检测后车并计算距离的示意图。
50.图5是本技术实施例提供的车辆发出声光报警信号提示后车的示意图。
具体实施方式
51.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。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。
52.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
53.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
54.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
55.请参考图1，其示出了本技术一个实施例提供的用于无人车的车辆防追尾方法的方法流程图，所述车辆防追尾方法包括：
56.步骤101，获取车辆和后车的最小刹车距离。
57.在一种可能的实现方式中，获取车辆和后车的最小刹车距离，包括：
58.获取车辆的当前行驶速度和最大刹车减速度，基于车辆当前行驶速度和最大刹车减速度，计算得出车辆的最小刹车距离；
59.获取后车的当前行驶速度和最大刹车减速度，基于后车当前行驶速度和最大刹车减速度，计算得出后车的最小刹车距离。
60.车辆中装载有测速传感器，测速传感器测量车辆当前行驶速度，结合车辆最大刹车减速度计算得出车辆最小刹车距离。通过车辆雷达测得与后车的相对速度，从而得到后车的当前行驶速度，或者可以通过云端服务器获取后车上传的当前行驶速度，结合后车的最大刹车减速度计算得出后车最小刹车距离。后车最小刹车距离与车辆最小刹车距离的差值即为极限安全距离，也就是实时的安全报警距离。
61.具体地，车辆最小刹车距离计算方法为：se＝v
e te+v
e2
/∣2ae∣。其中，ve表示车辆的行驶速度，te表示车辆从发出指令到执行器执行指令的响应时间，ae表示车辆最大刹车减速度。
62.后车最小刹车距离计算方法为：so＝v
o to+v
o2
/|2ao|。其中，vo表示后车的行驶速度，to表示后车驾驶者的刹车反应时间，ao表示后车最大刹车减速度。
63.当车辆刹车，后车随之刹车停稳后，两车刚刚贴上无碰撞，则此时两车刹车前的距离为极限安全距离，即为安全报警距离，通过以下公式计算得到：
64.s
safe
＝s
o-se。
65.在一种可能的实现方式中，获取车辆的最大刹车减速度，包括：
66.获取车辆的最大刹车减速度初值，最大刹车减速度初值是一个固定值，由车辆出厂时的性能参数所决定，各种车型的车辆最大刹车减速度初值存储在车辆的存储器和云端服务器中，便于车辆和其他车辆进行调用；
67.获取后车的最大刹车减速度，包括：
68.车辆通过视觉传感器获取后车图像，进而确定后车车型，根据后车车型调用云端服务器中存储的后车最大刹车减速度初值a。
69.在一种可能的实现方式中，在获取车辆的最大刹车减速度初值之后，该方法进一步包括：
70.按固定时间间隔对车辆的最大刹车减速度进行多次采样，并获得最大刹车减速度的第一校正偏移量a1，存储在车辆存储器和云端服务器中；
71.对车辆和后车在一般天气和特殊天气条件下的最大刹车减速度进行多次采样，并获得对最大刹车减速度的第二校正偏移量a2，存储在车辆存储器和云端服务器中；其中，特殊天气条件包括雨、雪、雾、风、冰雹中的一种或多种；
72.在一种可能的实施方式中，一般天气条件下的第二校正偏移量a2可以设置为0。
73.对车辆和后车在一般时间和特殊时间下的最大刹车减速度进行多次采样，并获得
对最大刹车减速度的第三校正偏移量a3，存储在车辆存储器和云端服务器中；其中，特殊时间包括早高峰、晚高峰、周末、夜间中的一种或多种；
74.在一种可能的实施方式中，一般时间下的第三校正偏移量a3可以设置为0。
75.对车辆和后车在一般路况和特殊路况条件下的最大刹车减速度进行多次采样，并获得对最大刹车减速度的第四校正偏移量a4，存储在车辆存储器和云端服务器中；其中，第四校正偏移量包括上下坡、急弯、过水路面、限速中的一种或多种；
76.在一种可能的实施方式中，一般路况条件下的第四校正偏移量a4可以设置为0。
77.基于最大刹车减速度的初值、第一校正偏移量、第二校正偏移量、第三校正偏移量和第四校正偏移量，计算校正后的最大刹车减速度。
78.具体地：
79.ae＝a-a
1-a
2-a
3-a480.在一种可能的实现方式中，获取校正后的车辆最大刹车减速度之后，所述方法还包括：基于最大刹车减速度的上限值和下限值，对车辆最大刹车减速度进行限制；具体地：
81.a
e0
＝a
thh
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
if ae≥a
thh
；
82.a
e0
＝aeꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
if a
thl
＜ae＜a
thh
；
83.a
e0
＝a
thl
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
if ae≤a
thl
；
84.其中，ae用于表征车辆最大刹车减速度，a
e0
用于表征限制后的车辆最大刹车减速度，a
thh
用于表征最大刹车减速度的上限值，a
thl
用于表征最大刹车减速度的下限值。在一种可能的实现方式中，对不同驾驶员的驾驶习惯进行学习，并将驾驶员和其对应的驾驶习惯存储在云端服务器中；在驾驶员进行驾驶的过程中，获取该驾驶员的驾驶习惯，以对最大刹车减速度进行校正。
85.后车的最大刹车减速度计算过程与前文中记载的当前车辆的最大刹车减速度计算过程相同，再次不再赘述。
86.步骤102，根据车辆和后车的最小刹车距离计算得出车辆和后车的安全报警距离。
87.在一种可能的实现方式中，根据车辆和后车的最小刹车距离计算得出车辆和后车的安全报警距离，包括：
88.将后车的最小刹车距离减去车辆的最小刹车距离，得到的差值作为车辆和后车的安全报警距离。
89.步骤103，根据车辆车身传感器检测车辆与后车之间的距离。
90.具体地，所述车辆尾部设置有距离传感器，在车辆行驶过程中，通过车辆上设置得距离传感器实时测量车辆与后车之间的距离。
91.步骤104，根据车身计算单元计算出车辆与后车之间的距离是否小于安全报警距离。
92.步骤105若车辆与后车之间的距离小于安全报警距离，则车辆车身报警装置发出声光报警信号提醒后车保持安全距离，否则车辆保持正常行驶。
93.请参考图2，其示出了本技术一个实施例提供的用于无人车的车辆防追尾方法实现装置的结构框图，该车辆防追尾方法实现装置可以设置在车辆中。该车辆防追尾实现装置包括：
94.信息获取模块210，用于获取车辆和后车的最小刹车距离；
95.计算模块220，用于根据车辆和后车的最小刹车距离计算得出车辆和后车的安全报警距离；
96.检测模块230，用于检测车辆与后车之间的距离；
97.所述计算模块还用于计算车辆与后车之间的距离是否小于安全报警距离；
98.报警模块240，用于若车辆与后车之间的距离小于安全报警距离，则车辆发出声光报警信号提醒后车保持安全距离，否则车辆保持正常行驶。
99.在另一种可能的实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现所述用于无人车的车辆防追尾方法。
100.在另一种可能的实施例中，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述指令由所述处理器加载并执行所述用于无人车的车辆防追尾方法。
101.综上所述，本技术实施例提供的用于无人车的车辆防追尾装置，通过获取所述车辆、所述后车的当前行驶速度和最大刹车减速度计算得出实时的安全报警距离，速度越大，安全报警距离越大，速度越小，安全报警距离越小。并通过对所述车辆、所述后车之间的距离与安全报警距离进行比较，决定是否发出报警信号提醒后车。
102.通过获取实时的驾驶速度和最大刹车减速度，获得更为精准的安全报警距离，为车辆提供更加准确的决策依据，大大提高了车辆驾驶的安全性，有效降低追尾事故的发生率。
103.需要说明的是：上述实施例提供的用于无人车的车辆防追尾实现装置在进行车辆防追尾方法实现时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将车辆防追尾的实现装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的车辆防追尾实现装置与车辆防追尾实现方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
104.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
105.以上所述并不用以限制本技术实施例，凡在本技术实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术实施例的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于无人车的车辆防追尾方法，其特征在于，所述方法包括：获取车辆和后车的最小刹车距离；根据车辆和后车的最小刹车距离计算得出车辆和后车的安全报警距离；检测车辆与后车之间的距离；计算车辆与后车之间的距离是否小于安全报警距离；若车辆与后车之间的距离小于安全报警距离，则车辆发出声光报警信号提醒后车保持安全距离，否则车辆保持正常行驶。2.根据权利要求1所述的车辆防追尾方法，其特征在于，获取车辆和后车的最小刹车距离，包括：获取车辆的当前行驶速度和最大刹车减速度，基于车辆当前行驶速度和最大刹车减速度，计算得出车辆的最小刹车距离；获取后车的当前行驶速度和最大刹车减速度，基于后车当前行驶速度和最大刹车减速度，计算得出后车的最小刹车距离。3.根据权利要求1所述的车辆防追尾方法，其特征在于，根据车辆和后车的最小刹车距离计算得出车辆和后车的安全报警距离，包括：将后车的最小刹车距离减去车辆的最小刹车距离，得到的差值作为车辆和后车的安全报警距离。4.根据权利要求2所述的车辆防追尾方法，其特征在于，获取车辆的最大刹车减速度，包括：基于车辆车型，获取车辆的最大刹车减速度初值；获取后车的最大刹车减速度，包括：车辆通过视觉传感器获取后车图像，进而确定后车车型，根据后车车型调用云端服务器中存储的后车最大刹车减速度初值。5.根据权利要求4所述的车辆防追尾方法，其特征在于，在获取车辆的最大刹车减速度初值之后，该方法进一步包括：按固定时间间隔对车辆的最大刹车减速度进行多次采样，获得最大刹车减速度的第一校正偏移量；对车辆和后车在一般天气和特殊天气条件下的最大刹车减速度进行多次采样，获得对最大刹车减速度的第二校正偏移量；其中，特殊天气条件包括雨、雪、雾、风、冰雹中的一种或多种；对车辆和后车在一般时间和特殊时间下的最大刹车减速度进行多次采样，并获得对最大刹车减速度的第三校正偏移量，存储在车辆存储器和云端服务器中；其中，特殊时间包括早高峰、晚高峰、周末、夜间中的一种或多种；对车辆和后车在一般路况和特殊路况条件下的最大刹车减速度进行多次采样，并获得对最大刹车减速度的第四校正偏移量；其中，第四校正偏移量包括上下坡、急弯、过水路面、限速中的一种或多种；基于最大刹车减速度的初值、第一校正偏移量、第二校正偏移量、第三校正偏移量和第四校正偏移量，计算校正后的最大刹车减速度。6.根据权利要求5所述的车辆防追尾方法，其特征在于，获取校正后的车辆最大刹车减
速度之后，所述方法还包括：基于最大刹车减速度的上限值和下限值，对车辆最大刹车减速度进行限制；具体地：a
e0
＝a
thh if a
e
≥a
thh
；a
e0
＝a
e if a
thl
＜a
e
＜a
thh
；a
e0
＝a
thl if a
e
≤a
thl
；其中，a
e
用于表征车辆最大刹车减速度，a
e0
用于表征限制后的车辆最大刹车减速度，a
thh
用于表征最大刹车减速度的上限值，a
thl
用于表征最大刹车减速度的下限值。7.根据权利要求1所述的车辆防追尾方法，其特征在于，所述方法还包括：对不同驾驶员的驾驶习惯进行学习，并将驾驶员和其对应的驾驶习惯存储在云端服务器中；在驾驶员进行驾驶的过程中，获取该驾驶员的驾驶习惯，以对最大刹车减速度进行校正。8.一种用于无人车的车辆防追尾装置，其特征在于，所述装置包括：信息获取模块，用于获取车辆和后车的最小刹车距离；计算模块，用于根据车辆和后车的最小刹车距离计算得出车辆和后车的安全报警距离；检测模块，用于检测车辆与后车之间的距离；所述计算模块还用于计算车辆与后车之间的距离是否小于安全报警距离；报警模块，用于若车辆与后车之间的距离小于安全报警距离，则车辆发出声光报警信号提醒后车保持安全距离，否则车辆保持正常行驶。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的用于无人车的车辆防追尾方法。10.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述指令由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的用于无人车的车辆防追尾方法。

技术总结
本申请公开了一种用于无人车的车辆防追尾方法和装置，属于自动驾驶技术领域。所述方法包括：获取车辆和后车的最小刹车距离；根据车辆和后车的最小刹车距离计算得出车辆和后车的安全报警距离；检测车辆与后车之间的距离；计算车辆与后车之间的距离是否小于安全报警距离；若车辆与后车之间的距离小于安全报警距离，则车辆发出声光报警信号提醒后车保持安全距离，否则车辆保持正常行驶。本申请获取车辆最大刹车减速度，进而计算得出安全报警距离，基于车辆间的实际距离与安全报警距离的关系发出报警信号，能够降低追尾事故的发生率，提高车辆驾驶的安全性。提高车辆驾驶的安全性。提高车辆驾驶的安全性。


技术研发人员：李勇 崔霄
受保护的技术使用者：九识（苏州）智能科技有限公司
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/9/19