安全刹车方法和装置、电子设备和存储介质与流程

1.本发明涉及机动车的安全制动，尤其涉及一种安全刹车方法和装置、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.现有车辆的主动安全系统及相关标准仅针对乘用车或公交车以外的运用车辆设计和制定，由于上述车辆具有安全带等约束系统或者有固定座椅，因此在主动安全系统发现前方有碰撞障碍物风险时，必要情况下会采取紧急制动的方式以避免发生碰撞或减轻碰撞。但是公交车搭载的乘客往往处于站立或在通道中行走的状态，上述乘客承受不了紧急制动所带来的减速度，从而具有摔倒的风险。因此需要设计一种更加智能的主动安全系统，尽量降低车内乘员摔倒的风险。


技术实现要素：

3.本发明鉴于现有技术的以上问题作出，用以解决现有技术中存在的一项或更多项的问题。
4.根据本发明的一个方面，提供了一种安全刹车方法，包括以下的步骤：确定障碍物；确定自身车辆与障碍物是否有碰撞风险；确定自车平均制动减速度是否大于第一预定值；在自车平均制动减速度大于第一预定值时，以第一平台减速度进行减速，并在以第一平台减速度进行减速达预定时间之后，以自车目标减速度进行减速。
5.根据本发明的另一个方面，提供了一种安全刹车装置，包括障碍物确定单元，用于确定障碍物；碰撞风险确定单元，用于确定自身车辆与障碍物是否有碰撞风险；模式确定单元，确定自车平均制动减速度是否大于第一预定值；制动单元，在所述模式确定单元确定出所述自车平均制动减速度大于所述第一预定值时，以第一平台减速度进行减速，并在以第一平台减速度进行减速达预定时间之后，以自车目标减速度进行减速。
6.根据一种实施方式，所述制动单元在以第一平台减速度进行减速期间，判断自车目标减速度或自车平均制动减速度是否小于所述第一预定值和第二预定值，所述第二预定值小于所述第一预定值，如果小于所述第一预定值，并且减速时间已经达到模式转换阈值时间，则所述制动单元以计算出的自车目标减速度进行减速，直到自车停止运动，该模式转换阈值时间为预定的、短于所述预定时间的值；如果小于第二预定值，则所述制动单元以自车目标减速度进行减速。
7.根据一种实施方式，在所述自车平均制动减速度不大于第一预定值时，所述障碍物确定单元确定障碍物是否包含弱势交通参与者；在确定出障碍物包含弱势交通参与者时，所述制动单元以第二平台减速度进行减速，在此期间，计算并判断自车目标减速度是否小于第二预定值，如果小于第二预定值，则以自车目标减速度进行减速，如果没有小于第二预定值，则再继续以第二平台减速度进行减速达预定时间，所述第二平台减速度小于第一平台减速度，所述第二预定值小于所述第一预定值。
8.根据一种实施方式，在所述障碍物确定单元确定出障碍物不包含弱势交通参与者时，所述制动单元以所述第二平台减速度进行减速，在此期间，以低于所述预留安全距离的预定安全距离值，计算并判断自车目标减速度是否小于第二预定值，如果小于第二预定值，则以自车目标减速度进行减速，如果没有小于第二预定值，则继续以所述第二平台减速度进行减速达预定时间。
9.根据一种实施方式，所述第二平台减速度为在-0.13g到-0.17g之间的值，所述预留安全距离在3.5米到4.5米之间。
10.根据本发明的一个方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现本发明的方法。
11.根据本发明的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质上存储设备控制程序，当所述设备控制程序被处理器执行时，实现本发明所述的方法。
12.根据本发明的一些实施方式，能够使乘客有时间更好地站稳扶好，减少不必要的伤害。
附图说明
13.结合附图可以更好地理解本发明。附图只是示意性的，不是对本发明的保护范围的限制。
14.图1是示出了依据本发明的一种实施方式的安全刹车方法的示意性流程图。
15.图2是示出了依据本发明的一种实施方式的判断是否有碰撞风险的示意图。
16.图3是示出了依据本发明的一种实施方式的安全刹车装置的示意性方框图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。这些说明都是示例性的，旨在使本领域技术人员能够实现本发明的实施方式，不是对本发明的保护范围的限制。说明中也没有描述对于实际实施不可缺少，但是对于理解本发明无关的内容。
18.图1是示出了依据本发明的一种实施方式的安全刹车方法的示意性流程图。
19.如图1所示，依据本发明的一种实施方式，首先在步骤s100，确定障碍物。确定障碍物包括确定障碍物的位置、速度等。随后在步骤s200，确定自身车辆与障碍物是否有碰撞风险。图2示出了依据本发明的一种实施方式的判断是否有碰撞风险的示意图。如图2所示，根据一种实施方式，首先在步骤s210，车载控制器根据自车运动属性（轮速、加速度、方向盘转角、yawrate（横摆角速度）等）参数，计算自车未来的运行轨迹。车载控制器可以是专用的硬件，也可以包括处理器和存储器，由处理器执行程序来实现。
20.另外，在步骤s220，车载控制器根据传感器测得的障碍物运动属性，计算障碍物未来的运行轨迹。
21.计算自车未来的运行轨迹的方法和障碍物未来的运行轨迹的方法可以采用本领域目前已知的各种方法以及未来知悉的各种方法。例如可以采用目标当前运动信息预测（未来1到2秒），或者基于目标历史运动数据，通过概率统计\深度学习等方式结合目标当前运动信息预测（未来2到5秒）。
22.然后，在步骤s230，判断障碍物未来的运行轨迹和自车未来的运行轨迹是否会有
交叉。
23.当在步骤s230判断出这两条轨迹有交叉时，在步骤s240，判断自车到达交叉点的时间（自车到达时间）和障碍物到达交叉点的时间（障碍物到达时间）之差是否在预定的时间内，如果到达时间相差在预定的时间内，即判断有碰撞风险。
24.回到图1，在步骤s200，在判断有碰撞风险时，在步骤s300，确定自车平均制动减速度是否大于第一预定值。
25.根据一种实施方式，如下地确定自车平均制动减速度：自车平均制动减速度=v（自车当前车速）/ttcttc表示预计碰撞时间，即如果不采取加速措施，自车运行以当前速度到达到交叉点的时间，即与障碍物发生碰撞的时间。
26.根据一种实施方式，该第一预定值为-0.15g。该第一预定值可以在-0.13g到-0.17g之间。
27.如果在步骤s300确定出自车平均制动减速度大于第一预定值，则在步骤s400，首先以-0.09g到-0.11g的减速度（第一平台减速度），持续减速预定时间（也称预定减速时间，例如为在0.5秒到0.8秒之间的数值），然后再以自车目标减速度进行减速。为了图示的方便，称步骤s400为第一减速模式的减速。
28.根据一种实施方式，通过公式a=2
×
(s
ꢀ‑ꢀv×ꢀ
ttc)/ttc2计算自车目标减速度，其中s即当前自车与障碍物的距离减去安全距离，障碍物可以是目标车，当前自车与目标车的距离来自辅助驾驶相关传感器测量，一般为前视相机、前向毫米波雷达或者前向激光雷达可以直接测量得到，v即自车当前车速，这些都是已知参数，计算得到a即自车目标减速度。根据一种实施方式，该安全距离为3.5米到4.5米。
29.根据一种实施方式，在以第一平台减速度减速的期间，与预定周期计算并判断自车目标减速度或平均制动减速度是否小于第一预定值（小于的意思是能更快减速的减速度，例如-0.3g的减速度是比-0.2g的减速度更快的减速度），如果小于第一预定值，并且减速时间已经达到模式转换阈值时间，则以计算出的自车目标减速度进行减速，直到自车停止运动。该模式转换阈值时间为预定的短于预定减速时间的值，例如0.4秒。如果自车目标减速度小于第一预定值，但减速时间未达到模式转换阈值时间，则步骤进行到步骤s500。
30.根据这种实施方式，自车目标减速度是按预定周期计算的，如果前车移动，或者自车减速不及时，ttc会变化，s也会变化，这样可以保证自车停车位置，减少或避免碰撞。
31.根据一非限制性示例，如果发现障碍物（目标车）时，计算出自车平均制动减速度是-0.12g，则开始执行-0.1g的制动减速度，一边执行一边按照预定周期计算自车平均减速度，如果平均减速度还是一直在-0.12g，则持续-0.1g的减速度平台直到0.8s（预定时间）开始执行目标减速度；如果在此过程中平均减速度小于-0.15g（第一预定值），认为碰撞风险变高，这时会退出0.1g减速度平台（可能还没到0.8s），根据已经进行的0.1g减速度平台减速的时间是否大于模式转换阈值时间而以计算出的自车目标减速度进行减速或转到步骤s500。
32.另外，如果在减速度平台制动过程中平均制动减速度或目标减速度小于第二预定值（-0.2g），则直接以自车目标减速度进行减速，直到自车停止。
33.依据本发明的实施方式，以自车平均制动减速度决定是否进入第一种减速模式，
以自车平均减速度决定适时转换到自车目标减速度，能够在保证不发生碰撞的情况下，乘客能够很好地站稳扶好，减少不必要的伤害。
34.另一方面，如果在步骤s300（或在某些实施例的情况下，在s400），确定自车平均制动减速度不大于第一预定值，则在步骤s500，确定障碍物是否包含弱势交通参与者。可以通过车载的摄像头输出的感知结果来判断障碍物类型。目前市场上可以获得智能摄像头模组，即通过ai学习根据实时的图像信息给出各种类目标的距离、速度、类型等信息，可以使用这种智能摄像头模组来确定障碍物是否包含弱势交通参与者。当然可以采用其他的方法来确定障碍物是否包含弱势交通参与者。障碍物类型例如包括：小车、卡车、自行车、摩托车、三轮车、行人、交通锥等。例如障碍物类型为行人、自行车或摩托车可被判断为弱势交通参与者。
35.如果在步骤s500确定障碍物包含弱势交通参与者，则在步骤s600，以-0.13g到-0.17g之间的减速度（第二平台减速度，例如-0.15g）进行减速，在此期间，计算并判断自车目标减速度是否小于第二预定值（例如-0.2g），如果小于，则以自车目标减速度进行减速，如果没有小于预定值，则继续以第二平台减速度（-0.15g）的减速度进行减速直到预定时间。达到预定时间之后，以自车目标减速度进行减速。为了图示的方便，称步骤s600为第二减速模式的减速。
36.在目标是弱势交通参与者时，安全距离是预留的，是否有减速度平台根据平均减速度判断，如果平均减速度在发现目标的时刻已经小于-0.2g，则认为碰撞风险较高，这时会直接执行目标减速度。
37.根据一种实施方式，通过ttc和相对速度查表来确定安全距离（通常的安全距离是4米左右，即自车停车后与障碍物辆的距离是4米）。这样的表可以根据历史的数据来确定，使得确保不发生碰撞。
38.根据本实施方式，能够在保护弱势交通参与者的情况下，尽可能使自车的站立乘客有时间作出反应来站稳扶好，尽量保护站立乘客。
39.如果在步骤s500确定障碍物不包含弱势交通参与者，则在步骤s700，以-0.15g的减速度减速，在此期间，采用少预留或者不预留安全距离的情况，计算并判断自车目标减速度是否小于第二预定值，如果小于，则执行自车目标减速度，如果没有小于，则再继续以-0.15g的减速度进行减速，在减速预定时间之后，在执行自车目标减速度。由于在计算自车目标减速度时，在计算自车目标减速度时少预留或者不预留安全距离，因而可以使用相对较长的平台时间对乘客进行提醒。
40.依据这样的实施方式，适当地平衡了碰撞风险和最小减速度值，使得乘客能够获得适当的时间来站稳扶好，减少车内乘客摔倒的可能性。为了图示的方便，称步骤s700为第三减速模式的减速。
41.根据一种实施方式，自车目标减速度和自车平均制动减速度以10ms到20ms周期（即，预定周期）进行计算。
42.图3是示出了依据本发明的一种实施方式的安全刹车装置的示意性方框图。如图3所示，根据本发明的一种实施方式，安全刹车装置10包括：障碍物确定单元100，用于确定障碍物；碰撞风险确定单元200，用于确定自身车辆与障碍物是否有碰撞风险；模式确定单元300，确定自车平均制动减速度是否大于第一预定值；制动单元400，在所述模式确定单元
300确定出所述自车平均制动减速度大于所述第一预定值时，以第一平台减速度进行减速，并在以第一平台减速度进行减速达预定时间之后，以自车目标减速度进行减速。
43.根据一种实施方式，所述制动单元400在以第一平台减速度进行减速期间，判断自车目标减速度或自车平均制动减速度是否小于第一预定值和第二预定值，该第二预定值小于该第一预定值，如果自车目标减速度或自车平均制动减速度小于该第一预定值，并且减速时间已经达到模式转换阈值时间，则所述制动单元以计算出的自车目标减速度进行减速，直到自车停止运动，该模式转换阈值时间为预定的、短于所述预定时间的值；如果自车目标减速度或自车平均制动减速度小于第二预定值，则所述制动单元以自车目标减速度进行减速。
44.根据一种实施方式，在所述自车平均制动减速度不大于第一预定值时，障碍物确定单元100确定障碍物是否包含弱势交通参与者；在确定出障碍物包含弱势交通参与者时，制动单元400以第二平台减速度进行减速，在此期间，计算并判断自车目标减速度是否小于第二预定值，如果小于，则以自车目标减速度进行减速，如果没有小于，则再继续以第二平台减速度进行减速达预定时间，该第二平台减速度小于第一平台减速度，该第二预定值小于所述第一预定值。
45.根据一种实施方式，在障碍物确定单元100确定出障碍物不包含弱势交通参与者时，制动单元400以该第二平台减速度进行减速，在此期间，以低于预留安全距离的预定安全距离值，计算并判断自车目标减速度是否小于第二预定值，如果小于，则以自车目标减速度进行减速，如果没有小于，则继续以所述第二平台减速度进行减速达预定时间。
46.根据一种实施方式，前述的预定时间在0.5秒到0.8秒之间，该第一预定值在-0.13g到-0.17g之间，该第一平台减速度为在-0.09g到-0.11g之间的值。该第二平台减速度为在-0.13g到-0.17g之间的值，该预留安全距离在3.5米到4.5米之间。
47.本领域技术人员容易理解，可以利用以上对方法的说明来理解本发明的装置，例如装置采用针对方法所描述的公式计算自车目标减速度或自车平均制动减速度。
48.本领域技术人员容易理解，本发明的方法还可以包括与本发明的装置所完成的功能对应的其他步骤。以上的这些步骤也可以进行精简。
49.本发明对单元和步骤的标号仅仅是为了说明的方便，除非上下文中有相反的说明，否则不代表其执行的顺序。
50.本领域的技术人员应该理解，上述的各单元可以由软件或专门的硬件来实现，例如现场可编程门阵列、单片机、或微芯片等，或者也可以通过软件结合硬件的方式来实现。
51.本发明还提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现本发明的方法。
52.本发明还涉及一种计算机软件，该计算机软件在被计算装置（例如单片机、电脑、cpu等）执行时，可以实现本发明的方法。
53.本发明还涉及一种计算机软件存储装置，例如硬盘、软盘、闪存等，该计算机软件存储装置存储有上述的计算机软件。
54.本发明对方法或步骤的说明可以用于理解对单元或装置的说明，对单元或装置的说明也可以用于理解本发明的方法或步骤。
55.以上说明仅仅是示意性的，不是对本发明的保护范围的限制，在本发明的权利要
求范围内的任何改变、替换均在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种安全刹车方法，其特征在于，包括以下的步骤：确定障碍物；确定自身车辆与障碍物是否有碰撞风险；在判断有碰撞风险时，确定自车平均制动减速度是否大于第一预定值；在自车平均制动减速度大于第一预定值时，以第一平台减速度进行减速，并在以第一平台减速度进行减速达预定时间之后，以自车目标减速度进行减速。2.根据权利要求1所述的安全刹车方法，其特征在于，如下地计算所述自车平均制动减速度和所述自车目标减速度：自车平均制动减速度=v/ttca=2
×
(s
ꢀ‑ꢀv×ꢀ
ttc)/ttc2其中，a为自车目标减速度，s为当前自车与障碍物的距离减去预留安全距离，v为自车当前车速，ttc表示预计碰撞时间，即如果不采取加速措施，自车与障碍物发生碰撞的时间。3.根据权利要求1所述的安全刹车方法，其特征在于，所述预定时间在0.5秒到0.8秒之间，所述第一预定值在-0.13g到-0.17g之间，所述第一平台减速度为在-0.09g到-0.11g之间的值。4.根据权利要求1所述的安全刹车方法，其特征在于，在以第一平台减速度进行减速期间，以预定周期判断自车目标减速度或自车平均制动减速度是否小于所述第一预定值和第二预定值，所述第二预定值小于所述第一预定值，如果自车目标减速度或自车平均制动减速度小于所述第一预定值，并且减速时间已经达到模式转换阈值时间，则以计算出的自车目标减速度进行减速，直到自车停止运动，该模式转换阈值时间为预定的、短于所述预定时间的值；如果自车目标减速度或自车平均制动减速度小于第二预定值，则以自车目标减速度进行减速。5.根据权利要求2所述的安全刹车方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述自车平均制动减速度不大于第一预定值时，确定障碍物是否包含弱势交通参与者；在确定出障碍物包含弱势交通参与者时，以第二平台减速度进行减速，在此期间，以预定周期计算并判断自车目标减速度是否小于第二预定值，如果小于所述第二预定值，则以自车目标减速度进行减速，如果没有小于所述第二预定值，则再继续以第二平台减速度进行减速达预定时间，所述第二平台减速度小于第一平台减速度，所述第二预定值小于所述第一预定值。6.根据权利要求5所述的安全刹车方法，其特征在于，在确定出障碍物不包含弱势交通参与者时，以所述第二平台减速度进行减速，在此期间，取低于所述预留安全距离的预定安全距离值，以所述预定周期计算并判断自车目标减速度是否小于第二预定值，如果小于所述第二预定值，则以自车目标减速度进行减速，如果没有小于所述第二预定值，则继续以所述第二平台减速度进行减速达预定时间。7.根据权利要求6所述的安全刹车方法，其特征在于，所述第二平台减速度为在-0.13g到-0.17g之间的值，所述预留安全距离在3.5米到4.5米之间，所述预定周期在10ms到20ms之间。
8.一种安全刹车装置，其特征在于，包括：障碍物确定单元，用于确定障碍物；碰撞风险确定单元，用于确定自身车辆与障碍物是否有碰撞风险；模式确定单元，在所述碰撞风险确定单元判断有碰撞风险时，确定自车平均制动减速度是否大于第一预定值；制动单元，在所述模式确定单元确定出所述自车平均制动减速度大于所述第一预定值时，以第一平台减速度进行减速，并在以第一平台减速度进行减速达预定时间之后，以自车目标减速度进行减速。9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储设备控制程序，当所述设备控制程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及安全刹车方法和装置、电子设备和存储介质。该方法包括：确定障碍物；确定自身车辆与障碍物是否有碰撞风险；在判断有碰撞风险时，确定自车平均制动减速度是否大于第一预定值；在自车平均制动减速度大于第一预定值时，以第一平台减速度进行减速，并在以第一平台减速度进行减速达预定时间之后，以自车目标减速度进行减速。减速度进行减速。减速度进行减速。


技术研发人员：余俊 马超 柳佳辰 高博
受保护的技术使用者：北京宏景智驾科技有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/6/26