基于安全场的车辆控制方法、装置、车辆及存储介质与流程

1.本发明涉及智能驾驶技术领域，具体而言，涉及一种基于安全场的车辆控制方法、装置、车辆及存储介质。


背景技术：

2.智能驾驶的实现，离不开感知、规划、控制这三大技术要素。实际上，这也是人类驾驶汽车过程的粗略拆分，即首先观察周围车辆情况、交通指示灯；然后依据自己的目的地方向，通过油门、刹车和方向盘，进行加速/减速、转弯/变道以及刹车的操作。对于智能驾驶来说，智能驾驶汽车想要完成自主行驶，就需要像是人行走一样，“看”得清道路是第一要求，感知就是让智能驾驶汽车可以对交通环境进行理解和把握，通过感知系统的加持，智能驾驶汽车可以对交通环境中障碍物的位置、速度及接下来可能的行为，为了提高车辆的行驶安全性，保障人民的生命财产安全，智能驾驶安全场得到了整车厂商及研究机构越来越多的关注，智能驾驶安全场可以根据采集到的本车状态信息和目标车辆信息，构建本车的智能驾驶安全场，提前预知风险的发生，保障安全。现有技术中构建的安全场均未考虑到本车轨迹信息的计算，因此存在安全场构建不准确，安全性低等技术问题。
3.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种基于安全场的车辆控制方法、装置、车辆及存储介质，以至少解决相关技术中智能驾驶汽车安全性低的技术问题。
5.根据本发明其中一实施例，提供了一种基于安全场的车辆控制方法，包括：获取车辆的历史位置信息作为第一数据；根据第一数据确定安全场目标距离，其中，安全场目标距离用于表示目标障碍物与车辆之间的实际距离；获取车辆的制动参数、车辆相对于目标障碍物的相对速度和预设驾驶员制动反应时间作为第二数据；根据第二数据确定安全场半径；根据安全场半径，确定安全场；根据安全场目标距离和安全场对车辆的安全性进行判断得到判断结果；根据判断结果对车辆进行控制。
6.可选地，基于安全场的车辆控制的方法还包括：历史位置信息包括横向位置数据和纵向位置数据；根据第一数据确定安全场目标距离包括：根据横向位置数据和纵向位置数据确定车辆的行驶轨迹的轨迹拟合方程；根据轨迹拟合方程确定车辆的行驶轨迹的半径；将车辆的行驶轨迹的半径与预设半径阈值进行对比得到对比结果；响应于对比结果表明车辆的行驶轨迹的半径小于或等于预设半径阈值，利用第一预设公式确定安全场目标距离，其中，第一预设公式的参数包括第一数据、车辆的前后轴距离、方向盘转角和转向传动系数。
7.可选地，基于安全场的车辆控制的方法还包括：响应于对比结果表明车辆的行驶轨迹的半径大于预设半径阈值，利用第二预设公式确定安全场目标距离，其中，第二预设公式的参数包括第一数据。
8.可选地，基于安全场的车辆控制的方法还包括：根据轨迹拟合方程确定车辆的行驶轨迹的半径：根据轨迹拟合方程，确定车辆的行驶轨迹的曲率方程；根据曲率方程，确定车辆的行驶轨迹中每个位置点对应的半径得到多个半径数据；根据多个半径数据中的最大值和最小值确定车辆的行驶轨迹的半径。
9.可选地，基于安全场的车辆控制的方法还包括：安全场半径包括安全场碰撞半径和安全场预警半径；根据第二数据确定安全场半径包括：根据第二数据，采用第三预设公式确定安全场碰撞半径；根据第二数据和预警预留时间，采用第四预设公式确定安全场预警半径，其中，预警预留时间根据车辆的当前车速确定。
10.可选地，基于安全场的车辆控制的方法还包括：构建安全场目标距离队列，安全场目标距离队列中包括多个连续的历史时刻对应的多个安全场目标距离；构建安全场碰撞半径缓存队列，安全场碰撞半径缓存队列中包括多个连续历史时刻对应的多个安全场碰撞半径；根据安全场碰撞半径缓存队列，确定碰撞阈值，其中，安全场碰撞半径缓存队列中大于碰撞阈值的安全场碰撞半径与小于碰撞阈值的安全场碰撞半径的比例为第一预设比例；构建安全场预警半径缓存队列，安全场预警半径缓存队列中包括多个连续历史时刻对应的多个安全场预警半径；根据安全场预警半径缓存队列，确定预警阈值，安全场预警半径缓存队列中大于预警阈值的安全场预警半径与小于碰撞阈值安全场预警半径的比例为第二预设比例；将安全场目标距离队列中的每个安全场目标距离分别与碰撞阈值和预警阈值进行对比得到对比结果；根据对比结果输出判断结果。
11.可选地，基于安全场的车辆控制的方法还包括：响应于对比结果表明安全场目标距离队列中第三预设比例的安全场目标距离小于碰撞阈值，输出车辆减速信号，车辆减速信号用于控制车辆进行减速；响应于对比结果表明安全场目标距离队列中第三预设比例的安全场目标距离小于预警阈值，输出预警提示信号，预警提示信号用于提示车辆与目标障碍物的距离。
12.根据本发明其中一实施例，还提供了一种基于安全场的车辆控制装置，应用于车辆，包括：第一获取模块，用于获取车辆的历史位置信息作为第一数据；第一确定模块，用于根据第一数据确定安全场目标距离，其中，安全场目标距离用于表示目标障碍物与车辆之间的实际距离；第二获取模块，用于获取车辆的制动参数、车辆相对于目标障碍物的相对速度和预设驾驶员制动反应时间作为第二数据；第二确定模块，用于根据第二数据确定安全场半径；第三确定模块，用于根据安全场半径，确定安全场；判断模块，用于根据安全场目标距离和安全场对车辆的安全性进行判断得到判断结果；控制模块，用于根据判断结果对车辆进行控制。
13.根据本发明其中一实施例，还提供了一种车辆，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项中的基于安全场的车辆控制的方法。
14.根据本发明其中一实施例，还提供了一种非易失性存储介质，该非易失性存储介质中存储有计算机程序，其中，计算机程序被设置为运行时执行上述任一项中的基于安全场的车辆控制的方法。
15.在本发明实施例中，采用获取车辆的历史位置信息作为第一数据；根据第一数据确定安全场目标距离，其中，安全场目标距离用于表示目标障碍物与车辆之间的实际距离；
获取车辆的制动参数、车辆相对于目标障碍物的相对速度和预设驾驶员制动反应时间作为第二数据；根据第二数据确定安全场半径；根据安全场半径，确定安全场；根据安全场目标距离和安全场对车辆的安全性进行判断得到判断结果；根据判断结果对车辆进行控制，达到了可以基于目标距离和安全场对车辆行驶安全性进行判断的目的，从而实现了提高智能驾驶汽车安全性的技术效果，进而可以解决相关技术中智能驾驶汽车安全性低的技术问题。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
17.图1是根据本发明其中一实施例的基于安全场的车辆控制方法的流程图；
18.图2是根据本发明其中一实施例的智能驾驶安全场构建方法的流程图；
19.图3是根据本发明其中一实施例的基于安全场的车辆控制装置的结构框图。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
21.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.根据本发明实施例，提供了一种基于安全场的车辆控制方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在包含至少一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
23.该方法实施例还可以在包含存储器和处理器的电子装置、类似的控制装置或者车载终端中执行。以车载终端为例，车载终端可以包括一个或多个处理器和用于存储数据的存储器。可选地，上述车载终端还可以包括用于通信功能的通信设备以及显示设备。本领域普通技术人员可以理解，上述结构描述仅为示意，其并不对上述车载终端的结构造成限定。例如，车载终端还可包括比上述结构描述更多或者更少的组件，或者具有与上述结构描述不同的配置。
24.处理器可以包括一个或多个处理单元。例如：处理器可以包括中央处理器(central processing unit，cpu)、图形处理器(graphics processing unit，gpu)、数字信
号处理(digital signal processing，dsp)芯片、微处理器(microcontroller unit，mcu)、可编程逻辑器件(field－programmable gate array，fpga)、神经网络处理器(neural-network processing unit，npu)、张量处理器(tensor processing unit，tpu)、人工智能(artificial intelligent，ai)类型处理器等的处理装置。其中，不同的处理单元可以是独立的部件，也可以集成在一个或多个处理器中。在一些实例中，电子装置也可以包括一个或多个处理器。
25.存储器可用于存储计算机程序，例如存储本发明实施例中的基于安全场的车辆控制方法对应的计算机程序，处理器通过运行存储在存储器内的计算机程序，从而实现上述的基于安全场的车辆控制方法。存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
26.通信设备用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，通信设备包括一个网络适配器(network interface controller，nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，通信设备可以为射频(radio frequency，rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。在本方案的一些实施例中，通信设备用于与手机、平板等移动设备连接，可以通过移动设备向车载终端发送指令。
27.显示设备可以为触摸屏式的液晶显示器(liquid crystal display，lcd)和触摸显示器(也被称为“触摸屏”或“触摸显示屏”)。该液晶显示器可使得用户能够与车载终端的用户界面进行交互。在一些实施例中，上述车载终端具有图形用户界面(graphical user interface，gui)，用户可以通过触摸触敏表面上的手指接触和/或手势来与gui进行人机交互，此处的人机交互功能可以包括车辆挡位切换功能，用于执行上述人机交互功能的可执行指令被配置/存储在一个或多个处理器可执行的计算机程序产品或可读存储介质中。
28.图1是根据本发明其中一实施例的基于安全场的车辆控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
29.步骤s102，获取车辆的历史位置信息作为第一数据。
30.可选地，本实施例的执行主体为智能驾驶系统，其中，其他电子设备、处理器也可以作为执行主体，在此不作具体限定。
31.在本公开上述步骤s102提供的技术方案中，智能驾驶系统可以通过其包含的车载定位装置来获取当前车辆的历史位置信息作为第一数据。
32.可选地，智能驾驶系统中的车载定位装置可以在预设时间内采集一次车辆当前的位置信息，也可以在车辆行驶预设距离后记录一次车辆当前位置信息，其中，对于预设时间和预设距离的设定可以选作经验数值，例如，预设时间可以设置为1分钟，预设距离可以设置为100米。
33.步骤s104，根据第一数据确定安全场目标距离，其中，安全场目标距离用于表示目标障碍物与车辆之间的实际距离。
34.在本公开上述步骤s104提供的技术方案中，智能驾驶系统可以根据获取到的车辆历史位置信息来确定目标障碍物和车辆之间的实际距离，即安全场目标距离。
35.具体的，在目标车辆未来的行驶轨迹中存在目标障碍物，由于车辆的行驶路径往往存在一定的曲率，因此导致目标障碍物与目标车辆之间的实际路程距离与感知给出的位移距离并不完全一致，因此为了实现对目标车辆安全性的精准评估，需要结合目标车辆的本车行驶轨迹进行推算，从而可以达到精准计算目标障碍物和目标车辆之间距离的目的。
36.步骤s106，获取车辆的制动参数、车辆相对于目标障碍物的相对速度和预设驾驶员制动反应时间作为第二数据。
37.在本公开上述步骤s106提供的技术方案中，智能驾驶系统可以获取目标车辆的制动参数、目标车辆相对于目标障碍物的相对速度和预设的驾驶员制动反应时间作为第二数据。
38.可选地，预设的驾驶员制动反应时间可以采取经验数值，其中对于经验数值的获取可以通过对若干个驾驶员进行制动反应实验采样获取相关数据。
39.步骤s108，根据第二数据确定安全场半径。
40.在本公开上述步骤s108提供的技术方案中，智能驾驶系统可以根据上述获取到的第二数据来确定安全场的半径。
41.步骤s110，根据安全场半径，确定安全场。
42.在本公开上述步骤s110提供的技术方案中，智能驾驶系统可以根据计算所得的安全场半径确定安全场。
43.具体的，安全场由两层构成，其中内层为安全碰撞场，外层为安全预警场，本发明在普通的安全场外还增加了一层安全预警场，由此达到了提高智能驾驶汽车安全性的技术效果。
44.步骤s112，根据安全场目标距离和安全场对车辆的安全性进行判断得到判断结果。
45.在本公开上述步骤s112提供的技术方案中，智能驾驶系统可以根据上述获得的安全场目标距离和安全场半径进行比较以确定目标障碍物是否存在于安全场内，并最终输出判断结果。
46.具体的，将安全场目标距离和安全场半径进行比较时，当安全场目标距离大于安全场半径时，则剔除该安全场目标距离；当安全场目标距离小于安全场半径时，则表明该安全场目标距离位于安全场中，智能驾驶系统应立即对目标车辆驾驶人员发出预警，并进行一系列的预警措施。
47.步骤s114，根据判断结果对车辆进行控制。
48.在本公开上述步骤s114提供的技术方案中，智能驾驶系统根据上述比较后得到的判断结果对目标车辆进行控制。
49.可选地，当智能驾驶系统获取到的判断结果为目标障碍物位与安全场中，此时智能驾驶系统的预警模块应对目标车辆的驾驶人员发出预警提示信息；若系统得到的判断结果为目标障碍物位与安全场外，则表示目标车辆此时不存在安全隐患，因此不需向驾驶人员发出预警信息。
50.上述步骤s102至步骤s114，如图2所示，可以获知，在本发明中，采用获取车辆的历史位置信息作为第一数据，根据第一数据确定安全场目标距离，其中，安全场目标距离用于表示目标障碍物与车辆之间的实际距离，获取车辆的制动参数、车辆相对于目标障碍物的
相对速度和预设驾驶员制动反应时间作为第二数据，根据第二数据确定安全场半径，根据安全场半径，确定安全场，根据安全场目标距离和安全场对车辆的安全性进行判断得到判断结果，据判断结果对车辆进行控制，达到了可以基于目标距离和安全场对车辆行驶安全性进行判断的目的，从而实现了提高智能驾驶汽车安全性的技术效果，进而可以解决相关技术中智能驾驶汽车安全性低的技术问题。
51.容易注意到的是，在本公开实施例中提供了一种基于安全场的控制方法，能够结合本车的本车行驶轨迹，对交通车辆与本车之间的实际路程距离进行推算，并通过公式计算安全碰撞场、安全预警场半径，提前预知风险的发生，相较于传统的安全场判断方法，本发明考虑了本车的轨迹信息，因此对目标距离的推算更加精准，并且构建了安全碰撞场、安全预警场共计两个安全场，能够在事故发生前期进行预警及制动，保障了行车安全。
52.下面对该实施例的上述方法进行进一步地详细介绍。
53.作为一种可选的实施方式，步骤s104，历史位置信息包括横向位置数据和纵向位置数据，其中根据第一数据确定安全场目标距离包括：根据横向位置数据和纵向位置数据确定车辆的行驶轨迹的轨迹拟合方程，根据轨迹拟合方程确定车辆的行驶轨迹的半径，将车辆的行驶轨迹的半径与预设半径阈值进行对比得到对比结果；响应于对比结果表明车辆的行驶轨迹的半径小于或等于预设半径阈值，利用第一预设公式确定安全场目标距离，其中，第一预设公式的参数包括第一数据、车辆的前后轴距离、方向盘转角和转向传动系数。
54.在该实施例中，智能驾驶系统根据第一数据确定安全场目标距离包括以下步骤，根据历史位置信息中的横向位置数据和纵向位置数据确定车辆在行驶轨迹上的轨迹拟合方程，获得行驶轨迹上任意一点的曲率进而确定车辆的行驶轨迹的半径，再将车辆行驶轨迹的半径和预设的半径阈值进行比较，当车辆的行驶轨迹的半径小于或等于预设半径阈值时，则根据第一预设公式来计算安全场的的目标距离，其中第一预设公式中包含以下参数：第一数据、车辆的前后轴距离、方向盘转角和转向传动系数。
55.具体的，根据历史位置信息中的横向位置数据和纵向位置数据确定车辆在行驶轨迹上的轨迹拟合方程可以在仿真软件中进行，本发明中运用matlab编程软件进行仿真，需要说明的是，任何具有仿真功能的软件均可以用于实现本发明，在此不作具体限定。
56.具体的确定轨迹拟合方程的实现步骤如下：
57.智能驾驶系统可以通过车载定位装置记录本车的历史位置信息，其中包括纵向位置数据x＝[x1、x2…
xm]和横向位置数据y＝[y1、y2…
ym]，在matlab中输入上述数据后通过以下程序获得轨迹拟合方程阶数：
[0058]
j＝10；
[0059]
for i＝1；j
[0060]
y2＝polyfit(x,y,i)；
[0061]
y＝polyval(y2,x)；
[0062]
if sum(y-y)2《0.05
[0063]
m＝i；
[0064]
break；
[0065]
end
[0066]
end
[0067]
此时得到了轨迹拟合方程的阶数在误差值平方和小于0.05时的轨迹拟合方程阶数m，之后在matlab窗口中输入函数：
[0068]
y1＝polyfit(x,y,m)
[0069]
根据上述函数可获得目标车辆行驶轨迹的拟合多项式的系数，即为：
[0070]
a0、a1……
、am[0071]
其中m为轨迹拟合方程阶数，ai是对应的x
m-i
的系数，如此即可得到目标车辆行驶轨迹的轨迹拟合方程：
[0072][0073]
进而，目标车辆的行驶轨迹上任意一点x处对应的曲率为进而，目标车辆的行驶轨迹上任意一点x处对应的曲率为对应的半径
[0074]
需要说明的是，假设在目标车辆未来的行驶轨迹中，存在目标障碍物，则目标障碍物与本车之间的横向距离为yw、纵向距离为xw，由于车辆的行驶路径往往存在一定的曲率，因此导致目标障碍物与本车之间的实际路程距离x
l
与感知给出的位移距离xw并不完全一致，为了实现对目标车辆安全性的精准评估，需结合目标车辆的本车行驶轨迹对目标障碍物与目标车辆之间的实际路程距离x
l
进行推算，由此可以实现提高智能驾驶汽车安全性的技术效果。
[0075]
具体的，判断目标车辆的行驶轨迹的半径是否小于或等于预设半径阈值的判断公式如下：
[0076][0077]
x＝0～xw[0078]
其中，r
ξ1
表示第一半径判断阈值，可以取为经验数值，取值为0.002，当车辆的行驶轨迹的半径小于或等于预设半径阈值时，则认为目标车辆的行驶轨迹的行驶半径接近不变，因此可以使用以下公式计算目标障碍物与本车之间的实际路程距离x
l
：
[0079][0080]
其中，l表示车辆前后轴距离，θ表示车辆的方向盘转角，δ表示车辆转向传动系数。
[0081]
作为一种可选的实施方式，响应于对比结果表明车辆的行驶轨迹的半径大于预设半径阈值，利用第二预设公式确定安全场目标距离，其中，第二预设公式的参数包括第一数据。
[0082]
在该实施例中，将车辆行驶轨迹的半径和预设的半径阈值进行比较，当车辆的行驶轨迹的半径大于预设半径阈值时，则根据第二预设公式来计算安全场的的目标距离，其中第一预设公式中包含以下参数：第一数据。
[0083]
具体的，当车辆的行驶轨迹的半径大于预设半径阈值时，可以使用以下公式计算目标障碍物与本车之间的实际路程距离x
l
：
[0084]
x
l
＝x
l1
+x
l2
+
…
+x
lf
+x
lf+1
[0085][0086][0087]
…
[0088][0089][0090]
其中，x
ξ
表示等距片段，x
ξ
需满足以下公式：
[0091][0092]
x＝0～x
w-x
ξ
[0093]
其中r
ξ2
表示第二半径判断阈值，可以取为经验数值，本发明中可以取值为0.003。
[0094]
作为一种可选的实施方式，根据轨迹拟合方程，确定车辆的行驶轨迹的曲率方程，根据曲率方程，确定车辆的行驶轨迹中每个位置点对应的半径得到多个半径数据，根据多个半径数据中的最大值和最小值确定车辆的行驶轨迹的半径。
[0095]
在该实施例中，智能驾驶系统在根据轨迹拟合方程确定车辆的行驶轨迹的半径包括以下步骤：根据仿真得到的轨迹拟合方程确定目标车辆行驶轨迹的曲率方程，再根据曲率方程来得到目标车辆在行驶过程中每个位置点的半径，并根据多个半径值的中的最大值和最小值来判断目标车辆行驶轨迹的半径值。
[0096]
具体的，根据多个半径值的中的最大值和最小值来判断目标车辆行驶轨迹的半径值的判断公式如下：
[0097][0098]
x＝0～xw[0099]
作为一种可选的实施方式，步骤s108，安全场半径包括安全场碰撞半径和安全场预警半径，根据第二数据确定安全场半径包括：根据第二数据，采用第三预设公式确定安全场碰撞半径，根据第二数据和预警预留时间，采用第四预设公式确定安全场预警半径，其中，预警预留时间根据车辆的当前车速确定。
[0100]
在该实施例中，智能驾驶系统确定的安全场半径中包含安全场碰撞半径和安全场预警半径，其中根据第二数据确定安全场半径包括以下步骤：智能驾驶系统可以运用第三预设公式并基于第二数据来确定安全场碰撞半径，再运用第四预设公式基于第二数据和预警预留时间来确定安全场预警半径。
[0101]
可选地，其中预警预留时间根据车辆的当前车速确定，举例说明，如果当前目标车辆的车速大于60km/h时，则应设置较长的预警预留时间；反之，如果当前目标车辆小于60km/h时，则可以设置较短的预警预留时间。
[0102]
具体的，安全场由两层构成，内侧为安全碰撞场，外侧为安全预警场，其中设t
d1
为驾驶员制动所需要的反应时间(单位为s)，t
d2
为本车制动系统产生制动力的延迟时间(单位
为s)，tr为从开始产生制动力到达到最大制动力所需的制动力上升时间(单位为s)，v
rel
表示目标障碍物与本车之间的相对速度(目标障碍物速度与本车速度之差，单位为m/s)，ad表示本车制动系统能够产生的最大制动减速度(单位为m/s2)，利用下述公式进行安全碰撞场半径x
s01
的计算：
[0103][0104]
再利用下述公式进行安全预警场半径x
s02
的计算：
[0105][0106][0107]
其中，tw表示预警预留时间(单位为s)，vh表示本车速度(单位为m/s)。
[0108]
作为一种可选的实施方式，步骤s112，构建安全场目标距离队列，安全场目标距离队列中包括多个连续的历史时刻对应的多个安全场目标距离，构建安全场碰撞半径缓存队列，安全场碰撞半径缓存队列中包括多个连续历史时刻对应的多个安全场碰撞半径，根据安全场碰撞半径缓存队列，确定碰撞阈值，其中，安全场碰撞半径缓存队列中大于碰撞阈值的安全场碰撞半径与小于碰撞阈值的安全场碰撞半径的比例为第一预设比例，构建安全场预警半径缓存队列，安全场预警半径缓存队列中包括多个连续历史时刻对应的多个安全场预警半径，根据安全场预警半径缓存队列，确定预警阈值，安全场预警半径缓存队列中大于预警阈值的安全场预警半径与小于碰撞阈值安全场预警半径的比例为第二预设比例，将安全场目标距离队列中的每个安全场目标距离分别与碰撞阈值和预警阈值进行对比得到对比结果，根据对比结果输出判断结果。
[0109]
在该实施例中，智能驾驶系统可以构建一个安全场目标距离队列，其中安全场目标距离队列中包括目标车辆在多个连续的历史时刻对应的多个与目标障碍物之间的距离(安全场目标距离)，再构建一个安全场碰撞半径缓存队列，其中安全场碰撞半径缓存队列中包括目标车辆在多个连续历史时刻对应的多个安全场碰撞半径，智能驾驶系统可以根据安全场碰撞半径缓存队列来确定碰撞阈值，其中，缓存队列中大于碰撞阈值的安全场碰撞半径与小于碰撞阈值的安全场碰撞半径的比例为第一预设比例，同时智能驾驶系统还需构建安全场预警半径缓存队列，其中安全场预警半径缓存队列中包括多个目标车辆在连续历史时刻对应的多个安全场预警半径，智能驾驶系统可以根据安全场预警半径缓存队列来确定预警阈值，其中，安全场预警半径缓存队列中大于预警阈值的安全场预警半径与小于碰撞阈值安全场预警半径的比例为第二预设比例，智能驾驶系统通过将安全场目标距离队列中的每个安全场目标距离分别与碰撞阈值和预警阈值进行对比得到对比结果，再根据对比结果输出最终的判断结果。
[0110]
具体的，智能驾驶系统根据安全场目标距离和安全场半径进行安全性判断包括以下步骤，将安全场的半径设为x
s01
、x
s02
，再结合上述计算得到实际路程距离x
l
，进行安全性判断：
[0111]
1)读取第一个目标障碍物数据，计算得出目标障碍物与目标车辆之间的实际路程距离x
l
，生成安全场目标距离队列，队列中最多保存n
01
个历史值，超出的历史差值自动溢出。
[0112]
2)求解安全碰撞场半径x
s01
、安全预警场半径x
s02
，生成安全场碰撞半径缓存队列，队列中最多保存n
02
个历史值，超出的历史差值自动溢出。生成安全场预警半径缓存队列，队列中最多保存n
03
个历史值，超出的历史差值自动溢出。
[0113]
3)计算a
s01
，a
s01
等于安全场碰撞半径缓存队列中各个数值的平均值，如果安全场碰撞半径缓存队列中存在成员的数值超出0.8
×as01
～1.2
×as01
，则对超出范围的成员进行剔除，其中，上述数值可以选取为经验数值，计算安全场碰撞半径缓存队列余下成员的90％百分位对应的数值r
s01
(即安全场碰撞半径缓存队列中90％的数值小于r
s01
，10％的数值大于r
s01
)。
[0114]
4)计算a
s02
，a
s02
等于安全场预警半径缓存队列中各个数值的平均值，如果安全场预警半径缓存队列中存在成员的数值超出0.7
×as02
～1.3
×as02
，则对超出范围的成员进行剔除，其中，上述数值可以选取为经验数值，计算安全场预警半径缓存队列余下成员的90％百分位对应的数值r
s02
(即安全场预警半径缓存队列中90％的数值小于r
s02
，10％的数值大于r
s02
)；
[0115]
5)当目标障碍物与本车之间的实际路程距离缓存队列中80％以上的成员x
l
≥r
s01
时，认为目标障碍物在本车安全碰撞场之外，不存在碰撞风险，执行步骤6，否则，认为目标障碍物在本车安全碰撞场之内，存在碰撞风险，对车辆采取制动措施，针对本车感知范围内的下一个目标障碍物，执行如图2所示的步骤1；
[0116]
6)当目标障碍物与本车之间的实际路程距离缓存队列中80％以上的成员x
l
≥r
s02
时，认为目标障碍物在本车安全预警场之外，不对驾驶人进行预警提示，否则，认为目标障碍物在本车安全预警场之内，对驾驶人进行预警提示，针对本车感知范围内的下一个目标障碍物，执行如图2所示的步骤1。
[0117]
可选地，上述的第一预设比例和第二预设比例可以选取为经验数值，具体举例说明，当目标车辆当前行驶轨迹上的目标障碍物较多时，则可以将第一预设比例设置为较高的比例，以实现提高目标车辆行驶的安全性；反之，当目标车辆当前行驶轨迹上的目标障碍物较少时，则可以将第一预设比例设置为较低的比例。
[0118]
作为一种可选的实施方式，响应于对比结果表明安全场目标距离队列中第三预设比例的安全场目标距离小于碰撞阈值，输出车辆减速信号，车辆减速信号用于控制车辆进行减速；响应于对比结果表明安全场目标距离队列中第三预设比例的安全场目标距离小于预警阈值，输出预警提示信号，预警提示信号用于提示车辆与目标障碍物的距离。
[0119]
在该实施例中，当安全场目标距离队列中第三预设比例的安全场目标距离小于碰撞阈值时，则表明当前目标障碍物位于安全碰撞场内，此时智能驾驶系统应输出车辆减速信号，其中车辆减速信号用于控制车辆进行减速；当安全场目标距离队列中第三预设比例的安全场目标距离小于预警阈值时，则表明当前目标障碍物位于安全预警场内，此时应输出预警提示信号，其中预警提示信号用于提示车辆与目标障碍物的距离。
[0120]
可选地，智能驾驶系统可以在接收到减速信号时，控制该系统中的驱动模块控制该目标车辆进行减速；智能驾驶系统中在接收到预警提示信号时，可以将预警提示信息显示在车辆操作面板上，以对驾驶员进行预警提示。
[0121]
通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法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，但很多情
况下前者是更佳的实施方式。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(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。
[0122]
在本实施例中还提供了一种基于安全场的车辆控制的装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0123]
图3是根据本公开其中一实施例的基于安全场的车辆控制装置300的结构框图，如图3所示，该装置包括：第一获取模块301、第一确定模块302、第二获取模块303、第二确定模块304、第三确定模块305、判断模块306和控制模块307。
[0124]
第一获取模块301，用于获取车辆的历史位置信息作为第一数据；
[0125]
第一确定模块302，用于根据第一数据确定安全场目标距离，其中，安全场目标距离用于表示目标障碍物与车辆之间的实际距离；
[0126]
第二获取模块303，用于获取车辆的制动参数、车辆相对于目标障碍物的相对速度和预设驾驶员制动反应时间作为第二数据；
[0127]
第二确定模块304，用于根据第二数据确定安全场半径；
[0128]
第三确定模块305，用于根据安全场半径，确定安全场；
[0129]
判断模块306，用于根据安全场目标距离和安全场对车辆的安全性进行判断得到判断结果；
[0130]
控制模块307，用于根据判断结果对车辆进行控制。
[0131]
可选地，第一确定模块302包括：第一确定单元，用于根据横向位置数据和纵向位置数据确定车辆的行驶轨迹的轨迹拟合方程；第二确定单元，用于根据轨迹拟合方程确定车辆的行驶轨迹的半径；第一比对单元，用于将车辆的行驶轨迹的半径与预设半径阈值进行对比得到对比结果；第三确定单元，用于响应于对比结果表明车辆的行驶轨迹的半径小于或等于预设半径阈值，利用第一预设公式确定安全场目标距离，其中，第一预设公式的参数包括第一数据、车辆的前后轴距离、方向盘转角和转向传动系数。
[0132]
可选地，第一确定模块302还包括：第四确定单元，用于响应于对比结果表明车辆的行驶轨迹的半径大于预设半径阈值，利用第二预设公式确定安全场目标距离，其中，第二预设公式的参数包括第一数据。
[0133]
可选地，第二确定单元包括：第一确定子单元，用于根据轨迹拟合方程，确定车辆的行驶轨迹的曲率方程；第二确定子单元，用于根据多个半径根据曲率方程，确定车辆的行驶轨迹中每个位置点对应的半径得到多个半径数据；第三确定子单元，用于根据数据中的最大值和最小值确定车辆的行驶轨迹的半径。
[0134]
可选地，第二确定模块304包括：第五确定单元，用于根据第二数据，采用第三预设公式确定安全场碰撞半径；第六确定单元，用于根据第二数据和预警预留时间，采用第四预设公式确定安全场预警半径，其中，预警预留时间根据车辆的当前车速确定。
[0135]
可选地，判断模块306包括：第一构建单元，用于构建安全场目标距离队列，安全场目标距离队列中包括多个连续的历史时刻对应的多个安全场目标距离；第二构建单元，用
于构建安全场碰撞半径缓存队列，安全场碰撞半径缓存队列中包括多个连续历史时刻对应的多个安全场碰撞半径；第七确定单元，用于根据安全场碰撞半径缓存队列，确定碰撞阈值，其中，安全场碰撞半径缓存队列中大于碰撞阈值的安全场碰撞半径与小于碰撞阈值的安全场碰撞半径的比例为第一预设比例；第三构建单元，用于构建安全场预警半径缓存队列，安全场预警半径缓存队列中包括多个连续历史时刻对应的多个安全场预警半径；第八确定单元，用于根据安全场预警半径缓存队列，确定预警阈值，安全场预警半径缓存队列中大于预警阈值的安全场预警半径与小于碰撞阈值安全场预警半径的比例为第二预设比例；第二比对单元，用于将安全场目标距离队列中的每个安全场目标距离分别与碰撞阈值和预警阈值进行对比得到对比结果；输出单元，用于根据对比结果输出判断结果。
[0136]
可选地，输出单元包括：第一输出子单元，用于响应于对比结果表明安全场目标距离队列中第三预设比例的安全场目标距离小于碰撞阈值，输出车辆减速信号，车辆减速信号用于控制车辆进行减速；第二输出子单元，用于响应于对比结果表明安全场目标距离队列中第三预设比例的安全场目标距离小于预警阈值，输出预警提示信号，预警提示信号用于提示车辆与目标障碍物的距离。
[0137]
本发明的实施例还提供了一种车辆，包括存储器和处理器，其特征在于，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行所述计算机程序以执行基于安全场的车辆控制方法。
[0138]
可选地，在本实施例中，上述车辆可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
[0139]
步骤s102，获取车辆的历史位置信息作为第一数据；
[0140]
步骤s104，根据第一数据确定安全场目标距离，其中，安全场目标距离用于表示目标障碍物与车辆之间的实际距离；
[0141]
步骤s106，获取车辆的制动参数、车辆相对于目标障碍物的相对速度和预设驾驶员制动反应时间作为第二数据；
[0142]
步骤s108，根据第二数据确定安全场半径；
[0143]
步骤s110，根据安全场半径，确定安全场；
[0144]
步骤s112，根据安全场目标距离和安全场对车辆的安全性进行判断得到判断结果；
[0145]
步骤s114，根据判断结果对车辆进行控制。
[0146]
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
[0147]
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0148]
在本技术所提供的一些实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0149]
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单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0150]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0151]
所述集成的单元如果以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全部或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(可为个人计算机、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、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0152]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种基于安全场的车辆控制方法，应用于车辆，其特征在于，包括：获取所述车辆的历史位置信息作为第一数据；根据所述第一数据确定安全场目标距离，其中，安全场目标距离用于表示目标障碍物与所述车辆之间的实际距离；获取所述车辆的制动参数、所述车辆相对于所述目标障碍物的相对速度和预设驾驶员制动反应时间作为第二数据；根据所述第二数据确定安全场半径；根据所述安全场半径，确定安全场；根据所述安全场目标距离和所述安全场对所述车辆的安全性进行判断得到判断结果；根据所述判断结果对所述车辆进行控制。2.根据权利要求1所述的基于安全场的车辆控制方法，其特征在于，所述历史位置信息包括横向位置数据和纵向位置数据；所述根据所述第一数据确定安全场目标距离包括：根据所述横向位置数据和所述纵向位置数据确定所述车辆的行驶轨迹的轨迹拟合方程；根据所述轨迹拟合方程确定所述车辆的行驶轨迹的半径；将所述车辆的行驶轨迹的半径与预设半径阈值进行对比得到对比结果；响应于所述对比结果表明所述车辆的行驶轨迹的半径小于或等于预设半径阈值，利用第一预设公式确定所述安全场目标距离，其中，所述第一预设公式的参数包括所述第一数据、所述车辆的前后轴距离、方向盘转角和转向传动系数。3.根据权利要求2所述的基于安全场的车辆控制方法，其特征在于，还包括：响应于所述对比结果表明所述车辆的行驶轨迹的半径大于预设半径阈值，利用第二预设公式确定所述安全场目标距离，其中，所述第二预设公式的参数包括所述第一数据。4.根据权利要求2所述的基于安全场的车辆控制方法，其特征在于，所述根据所述轨迹拟合方程确定所述车辆的行驶轨迹的半径包括：根据所述轨迹拟合方程，确定所述车辆的行驶轨迹的曲率方程；根据所述曲率方程，确定所述车辆的行驶轨迹中每个位置点对应的半径得到多个半径数据；根据所述多个半径数据中的最大值和最小值确定所述车辆的行驶轨迹的半径。5.根据权利要求1所述的基于安全场的车辆控制方法，其特征在于，所述安全场半径包括安全场碰撞半径和安全场预警半径；所述根据所述第二数据确定安全场半径包括：根据所述第二数据，采用第三预设公式确定安全场碰撞半径；根据所述第二数据和预警预留时间，采用第四预设公式确定安全场预警半径，其中，所述预警预留时间根据所述车辆的当前车速确定。6.根据权利要求5所述的基于安全场的车辆控制方法，其特征在于，所述根据所述安全场目标距离和所述安全场对所述车辆的安全性进行判断得到判断结果包括：构建安全场目标距离队列，所述安全场目标距离队列中包括多个连续的历史时刻对应的多个所述安全场目标距离；
构建安全场碰撞半径缓存队列，所述安全场碰撞半径缓存队列中包括所述多个连续历史时刻对应的多个所述安全场碰撞半径；根据所述安全场碰撞半径缓存队列，确定碰撞阈值，其中，所述安全场碰撞半径缓存队列中大于所述碰撞阈值的所述安全场碰撞半径与小于所述碰撞阈值的所述安全场碰撞半径的比例为第一预设比例；构建安全场预警半径缓存队列，所述安全场预警半径缓存队列中包括所述多个连续历史时刻对应的多个所述安全场预警半径；根据所述安全场预警半径缓存队列，确定预警阈值，所述安全场预警半径缓存队列中大于所述预警阈值的所述安全场预警半径与小于所述碰撞阈值所述安全场预警半径的比例为第二预设比例；将所述安全场目标距离队列中的每个所述安全场目标距离分别与所述碰撞阈值和所述预警阈值进行对比得到对比结果；根据对比结果输出所述判断结果。7.根据权利要求6所述的基于安全场的车辆控制方法，其特征在于，所述根据对比结果输出所述判断结果包括；响应于所述对比结果表明所述所述安全场目标距离队列中第三预设比例的所述安全场目标距离小于所述碰撞阈值，输出车辆减速信号，所述车辆减速信号用于控制所述车辆进行减速；响应于所述对比结果表明所述安全场目标距离队列中第三预设比例的所述安全场目标距离小于所述预警阈值，输出预警提示信号，所述预警提示信号用于提示所述车辆与所述目标障碍物的距离。8.一种基于安全场的车辆控制装置，应用于车辆，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取所述车辆的历史位置信息作为第一数据；第一确定模块，用于根据所述第一数据确定安全场目标距离，其中，安全场目标距离用于表示目标障碍物与所述车辆之间的实际距离；第二获取模块，用于获取所述车辆的制动参数、所述车辆相对于所述目标障碍物的相对速度和预设驾驶员制动反应时间作为第二数据；第二确定模块，用于根据所述第二数据确定安全场半径；第三确定模块，用于根据所述安全场半径，确定安全场；判断模块，用于根据所述安全场目标距离和所述安全场对所述车辆的安全性进行判断得到判断结果；控制模块，用于根据所述判断结果对所述车辆进行控制。9.一种车辆，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述权利要求1至7任一项中所述的基于安全场的车辆控制方法。10.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为在计算机或处理器上运行时，执行上述权利要求1至7任一项中所述的基于安全场的车辆控制方法。

技术总结
本发明公开了一种基于安全场的车辆控制方法、装置、车辆及存储介质，其中，车辆控制方法包括：获取车辆的历史位置信息作为第一数据；根据第一数据确定安全场目标距离，其中，安全场目标距离用于表示目标障碍物与车辆之间的实际距离；获取车辆的制动参数、车辆相对于目标障碍物的相对速度和预设驾驶员制动反应时间作为第二数据；根据第二数据确定安全场半径；根据安全场半径，确定安全场；根据安全场目标距离和安全场对车辆的安全性进行判断得到判断结果；根据判断结果对车辆进行控制。本发明解决了相关技术中智能驾驶汽车安全性低的技术问题。技术问题。技术问题。


技术研发人员：李伟男 刘斌 吴杭哲 刘枫 于欣彤 孟祥哲 王庚
受保护的技术使用者：一汽（南京）科技开发有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/6/28