碰撞预警方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本公开涉及计算机视觉技术，尤其是一种碰撞预警方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

车辆碰撞预警系统是通过声音、视觉、触觉等提醒驾驶员以避免或减缓交通事故的车辆辅助系统。相关技术中，比如L2辅助驾驶ADAS(Advanced Driving AssistanceSystem，高级驾驶辅助系统)技术具有前向碰撞预警(Forward Collision Warning，简称：FCW)功能和后向碰撞预警(Rear Collision Warning，简称：RCW)功能，但是，由于车辆结构的阻碍，驾驶员对侧向存在一定的视觉死角，因此容易导致侧向碰撞(或称横向碰撞)，使得车辆行驶安全性较差。

发明内容

为了解决上述侧向碰撞导致车辆行驶安全性较差等技术问题，提出了本公开。本公开的实施例提供了一种碰撞预警方法、装置、电子设备和存储介质。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种碰撞预警方法，包括：获取当前车辆的周围环境视觉信息及所述当前车辆的当前状态信息；基于所述周围环境视觉信息，确定目标可行驶安全区域边界；基于所述当前状态信息，确定目标预警区域；基于所述目标可行驶安全区域边界及所述目标预警区域，确定横向碰撞风险状态，所述横向碰撞风险状态包括有风险和无风险两种状态；响应于所述横向碰撞风险状态为有风险，进行横向碰撞预警。

根据本公开实施例的另一个方面，提供了一种碰撞预警装置，包括：第一获取模块，用于获取当前车辆的周围环境视觉信息及所述当前车辆的当前状态信息；第一处理模块，用于基于所述周围环境视觉信息，确定目标可行驶安全区域边界；第二处理模块，用于基于所述当前状态信息，确定目标预警区域；第三处理模块，用于基于所述目标可行驶安全区域边界及所述目标预警区域，确定横向碰撞风险状态，所述横向碰撞风险状态包括有风险和无风险两种状态；第四处理模块，用于响应于所述横向碰撞风险状态为有风险，进行横向碰撞预警。

根据本公开实施例的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行本公开上述任一实施例所述的碰撞预警方法。

根据本公开实施例的又一方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现本公开上述任一实施例所述的碰撞预警方法。

基于本公开上述实施例提供的碰撞预警方法、装置、电子设备和存储介质，通过基于车辆的当前状态信息确定目标预警区域，基于车辆的周围环境视觉信息确定目标可行驶安全区域边界，进而基于目标可行驶安全区域边界及目标预警区域，确定横向碰撞风险状态，当确定出横向碰撞风险状态为有风险时，可以及时进行碰撞预警，提醒车辆上的用户及时采取避障措施，实现了横向碰撞的有效预警，以避免或减缓交通事故的发生，有效提高车辆行驶安全性。

下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

通过结合附图对本公开实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本公开实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是本公开提供的碰撞预警方法的一个示例性的应用场景；

图2是本公开一示例性实施例提供的碰撞预警方法的流程示意图；

图3是本公开另一示例性实施例提供的碰撞预警方法的流程示意图；

图4是本公开一示例性实施例提供的步骤2023的流程示意图；

图5是本公开一示例性实施例提供的最大安全椭圆区域边界的示意图；

图6是本公开一示例性实施例提供的碰撞风险状态的一种无风险状态示意图；

图7是本公开一示例性实施例提供的碰撞风险状态的一种有风险状态示意图；

图8是本公开一示例性实施例提供的碰撞风险状态的另一种有风险状态示意图；

图9是本公开另一示例性实施例提供的步骤2023的流程示意图；

图10是本公开一示例性实施例提供的步骤2031的流程示意图；

图11是本公开一示例性实施例提供的碰撞预警装置的结构示意图；

图12是本公开另一示例性实施例提供的碰撞预警装置的结构示意图；

图13是本公开电子设备一个应用实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本公开的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是本公开的全部实施例，应理解，本公开不受这里描述的示例实施例的限制。

应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

本领域技术人员可以理解，本公开实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。

还应理解，在本公开实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。

还应理解，对于本公开实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。

另外，本公开中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本公开中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还应理解，本公开对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本公开实施例可以应用于终端设备、计算机系统、服务器等电子设备，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与终端设备、计算机系统、服务器等电子设备一起使用的众所周知的终端设备、计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统、大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。

终端设备、计算机系统、服务器等电子设备可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。

在实现本公开的过程中，发明人发现，车辆碰撞预警系统通常具有前向碰撞预警功能和后向碰撞预警功能，但是，由于车辆结构的阻碍，驾驶员对侧向存在一定的视觉死角，因此容易导致侧向碰撞(或称横向碰撞)，使得车辆行驶安全性较差。

图1是本公开提供的碰撞预警方法的一个示例性的应用场景。

在车辆行驶过程中，为了能够及时进行横向碰撞预警，利用本公开的碰撞预警方法，可以基于周围环境视觉信息确定目标可行驶安全区域边界，基于车辆的当前状态信息，确定目标预警区域，进而结合目标可行驶安全区域边界和目标预警区域，确定出是否具有横向碰撞风险，若有风险，则可以及时进行横向碰撞预警，从而及时提醒驾驶员采取避障措施，避免侧向视觉死角导致横向碰撞事故的发生，有效提高车辆行驶安全性。其中，车辆的当前状态信息可以包括车辆的横向速度，还可以包括其他相关信息，比如车辆宽度、车辆的纵向速度、横向加速度等等，具体可以根据实际需求设置。周围环境视觉信息可以通过车辆上安装的摄像头采集获得，比如针对横向碰撞，可以通过侧视摄像头采集车辆侧向环境周围信息，侧视摄像头可以包括左前摄像头、左后摄像头、右前摄像头和右后摄像头，其中，左前摄像头，可以安装于车辆左前方，用于采集当前环境的左后视角的视觉信息；左后摄像头，可以安装于车辆左后方，用于采集当前环境的左前视角的视觉信息；右前摄像头，可以安装于车辆右前方，用于采集当前环境的右后视角的视觉信息；右后摄像头，可以安装于车辆右后方，用于采集当前环境的右前视角的视觉信息。具体摄像头设置方式可以根据实际需求设置，不限于上述方式。目标可行驶安全区域边界包括可行驶安全区域边界上的多个坐标点，各坐标点可以是车辆坐标系下的坐标点，车辆坐标系可以根据实际需求建立，比如以车辆后轴中心为坐标原点，以车辆长度方向为纵轴(用x表示)，以车辆宽度方向为横轴(用y表示)。

图2是本公开一示例性实施例提供的碰撞预警方法的流程示意图。本实施例可应用在电子设备上，具体比如车载计算平台上，如图2所示，包括如下步骤：

步骤201，获取当前车辆的周围环境视觉信息及当前车辆的当前状态信息。

其中，当前状态信息可以包括车辆的横向速度，还可以包括其他相关信息，比如车辆的纵向速度、横向加速度等等，具体可以根据实际需求设置。当前状态信息可以基于车辆上的相关采集设备采集获得，比如速度传感器、加速度传感器等。周围环境视觉信息可以通过车辆上安装的摄像头采集获得，具体不再赘述。

步骤202，基于周围环境视觉信息，确定目标可行驶安全区域边界。

其中，目标可行驶安全区域边界包括可行驶安全区域边界上的多个坐标点，各坐标点可以是车辆坐标系下的坐标点。目标可行驶安全区域边界可以基于可行驶区域边界确定，具体来说，目标可行驶安全区域边界可以是可行驶区域(Free Space)边界，或者目标可行驶安全区域边界所形成的目标可行驶安全区域也可以是可行驶区域边界所形成的可行驶区域的子集，具体可以根据实际需求设置。可行驶区域边界是指当前车辆可行驶道路区域与障碍物的交界。可行驶区域边界的确定方式可以采用任意可实施的方式，比如基于多目标检测或语义分割等方式从周围环境视觉信息中确定出障碍物区域和路面区域，从而基于障碍物区域和路面区域获得可行驶区域边界，具体的，可以先确定图像像素坐标系下的可行驶区域轮廓像素点集，进而通过坐标系转换，获得车辆坐标系下的可行驶区域轮廓坐标点集，基于可行驶区域轮廓坐标点集即可确定可行驶区域边界。

步骤203，基于当前状态信息，确定目标预警区域。

其中，当前状态信息表征了车辆后续的行驶方向及在行驶方向上的速度，不同的速度导致可能碰撞的时间和危险程度不同，因此可以基于当前状态信息确定出目标预警区域，用于横向碰撞预警的判断，由于结合了当前车辆的当前状态信息，不同的车辆状态目标预警区域不同，比如当横向速度较大时，目标预警区域在横向上设置较大值，从而可以及早发现碰撞风险，提高碰撞预警的准确性和有效性。

步骤203和步骤202不分先后顺序。

步骤204，基于目标可行驶安全区域边界及目标预警区域，确定横向碰撞风险状态，横向碰撞风险状态包括有风险和无风险两种状态。

其中，有风险表示当前车辆有横向碰撞风险，无风险表示当前车辆没有横向碰撞风险。目标可行驶安全区域边界表征了当前车辆的可行驶区域范围，目标预警区域表征了基于当前车辆的当前状态信息需要进行预警的区域范围，通过目标可行驶安全区域边界和目标预警区域的关系，可以确定当前车辆的横向碰撞风险。

在一个可选示例中，还可以基于目标可行驶安全区域边界及目标预警区域确定前向碰撞风险和/或后向碰撞风险，具体可以根据实际需求设置。

在一个可选示例中，还可以根据实际需求将有风险设置为多个风险等级，针对不同的风险等级，可以设置不同的预警方式和/或预警内容，具体可以根据实际需求设置。比如针对不同风险等级设置不同的目标预警区域，通过目标可行驶安全区域边界与各目标预警区域的关系，确定出风险等级。

步骤205，响应于横向碰撞风险状态为有风险，进行横向碰撞预警。

当确定出当前车辆的横向碰撞风险状态为有风险，表示当前车辆需要采取相应的避障措施，因此可以及时进行横向碰撞预警，提醒驾驶员及时采取相应的避障措施，避免侧向视觉死角导致横向碰撞事故的发生。

本实施例提供的碰撞预警方法，通过基于车辆的当前状态信息确定目标预警区域，基于车辆的周围环境视觉信息确定目标可行驶安全区域边界，进而基于目标可行驶安全区域边界及目标预警区域，确定横向碰撞风险状态，当确定出横向碰撞风险状态为有风险时，可以及时进行横向碰撞预警，提醒车辆上的用户及时采取避障措施，实现了横向碰撞的有效预警，以避免或减缓因侧向视觉死角导致交通事故的发生，提高横向碰撞预警的及时有效性，有效提高车辆行驶安全性。

图3是本公开另一示例性实施例提供的碰撞预警方法的流程示意图。

在一个可选示例中，步骤204的基于目标可行驶安全区域边界及目标预警区域，确定横向碰撞风险状态，包括：

步骤2041，响应于目标预警区域超出目标可行驶安全区域边界，确定横向碰撞风险状态为有风险。

其中，目标预警区域表示在该区域内出现障碍物均需要进行预警，目标可行驶安全区域边界是车辆可行驶的安全区域边界，当目标预警区域超出目标可行驶安全区域边界，表示在目标预警区域内可能有障碍物存在，因此确定横向碰撞风险状态为有风险。

步骤2042，响应于目标预警区域未超出目标可行驶安全区域边界，确定横向碰撞风险状态为无风险。

其中，由于目标预警区域是基于当前车辆的当前状态信息确定的预警区域，当目标预警区域未超出目标可行驶安全区域边界时，表示在目标预警区域内不存在障碍物，因此确定横向碰撞风险状态为无风险，暂不需要进行横向碰撞预警。

本公开通过将目标预警区域范围与目标可行驶安全区域边界所确定的目标可行驶安全区域范围进行比较，基于目标预警区域是否在目标可行驶安全区域范围内，确定是否有横向碰撞风险，可以在有效保证车辆在可行驶安全区域内行驶的情况下，进一步保证车辆在当前状态下的横向碰撞风险的及时有效预警，进一步提升车辆行驶安全性。

在一个可选示例中，步骤202的基于周围环境视觉信息，确定目标可行驶安全区域边界，包括：

步骤2021，基于周围环境视觉信息，确定图像像素坐标系下的可行驶区域轮廓像素点集。

其中，周围环境视觉信息可以包括至少一个视角中各视角分别对应的环境图像，其中每个视角对应车辆上的一个摄像头。比如前述的4个侧视摄像头则可以获得4个视角分别对应的环境图像。基于各环境图像，可以采用一定方式确定各视角分别对应的图像像素坐标系下的可行驶区域轮廓像素点集，作为周围环境视觉信息对应的图像坐标系下的可行驶区域轮廓像素点集。可行驶区域轮廓像素点集是图像像素坐标系下可行驶区域边界上的像素点集，具体确定原理不再赘述。

步骤2022，基于可行驶区域轮廓像素点集，确定当前车辆对应的车辆坐标系下的可行驶区域轮廓坐标点集。

其中，可以通过图像像素坐标系与车辆坐标系的转换关系，将可行驶区域轮廓像素点集转换到车辆坐标系下，获得当前车辆对应的车辆坐标系下的可行驶区域轮廓坐标点集。比如先从图像像素坐标系转换到相机坐标系，再从相机坐标系转换到车辆坐标系，具体转换原理不再赘述。

步骤2023，基于可行驶区域轮廓坐标点集，确定目标可行驶安全区域边界。

其中，可行驶区域轮廓坐标点集构成了前述的可行驶区域边界，目标可行驶安全区域边界可以基于可行驶区域边界，根据一定的需求进一步确定，比如可行驶区域边界形状可能是不规则形状，可以在可行驶区域边界范围内，确定出规则形状的区域边界作为目标可行驶安全区域边界，具体形状可以根据实际需求设置，比如椭圆形、矩形等，以便于描述其形状。在实际应用中，也可以将可行驶区域轮廓坐标点集形成的边界作为目标可行驶安全区域边界，具体可以根据实际需求设置。

本公开通过周围环境视觉信息确定出图像像素坐标系下的可行驶区域轮廓像素点集，进而转换到车辆坐标系下，获得可行驶区域轮廓坐标点集，基于可行驶区域轮廓坐标点集确定出目标可行驶安全区域边界，实现了仅基于环视图像的可行驶安全区域边界的确定，无需雷达等其他类型的传感器辅助，可以有效降低传感器成本。

图4是本公开一示例性实施例提供的步骤2023的流程示意图。

在一个可选示例中，步骤2023的基于可行驶区域轮廓坐标点集，确定目标可行驶安全区域边界，包括：

步骤20231a，基于可行驶区域轮廓坐标点集，确定当前车辆周围可行驶的最大安全椭圆区域边界，最大安全椭圆区域边界以车辆坐标系的原点为中心。

其中，最大安全椭圆区域边界的长半轴可以是沿车辆坐标系的横向方向的半轴也可以是纵向方向的半轴，具体可以根据实际需求设置。

在一个可选示例中，由于车辆纵向方向的速度通常较大，横向方向的速度通常较小，为了兼容纵向和横向的安全性，可以设置最大安全椭圆区域边界的长半轴为纵向方向，短半轴为横向方向。

步骤20232a，将最大安全椭圆区域边界作为目标可行驶安全区域边界。

示例性的，图5是本公开一示例性实施例提供的最大安全椭圆区域边界的示意图。其中，椭圆表示最大安全椭圆区域边界，椭圆周围的小圆圈表示可行驶区域轮廓坐标点集中的坐标点。椭圆中心的小矩形可以表示当前车辆。

本公开基于可行驶区域轮廓坐标点集，确定当前车辆周围可行驶的最大安全椭圆区域边界作为目标可行驶安全区域边界，而椭圆更加契合车辆行驶特点范围，从而使得基于最大安全椭圆区域边界所确定的横向碰撞风险状态更加准确有效。

在一个可选示例中，步骤20231a的基于可行驶区域轮廓坐标点集，确定当前车辆周围可行驶的最大安全椭圆区域边界，包括：基于可行驶区域轮廓坐标点集及预设约束条件，确定最大安全椭圆区域边界对应的描述参数，描述参数包括最大安全椭圆区域边界的长半轴参数和短半轴参数；基于描述参数，确定最大安全椭圆区域边界。

其中，预设约束条件可以根据实际需求设置，比如需要满足可行驶区域轮廓坐标点集中的所有坐标点都不能位于椭圆内，而是位于椭圆外部或椭圆上，预设约束条件还可以包括其他相关条件，比如长半轴为纵向、短半轴为横向，等等，具体可以根据实际需求设置。长半轴参数包括长半轴长度，短半轴参数包括短半轴长度。

示例性的，根据椭圆方程：

其中，a表示纵向方向(车辆坐标系的x轴方向)的半轴长度，b表示横向方向(车辆坐标系的y轴方向)的半轴长度。本公开的问题的目标方程为max f＝(a+b)，约束条件为所有包络点(可行驶区域轮廓坐标点集中的坐标点)都落在椭圆上或椭圆外，既所有包络点都满足：

为了保证最大安全椭圆区域边界的形状不会过于畸形，根据车辆行驶特点，可以设置椭圆的纵向半轴大于横向半轴且不能超过太多，比如，对椭圆的形状加以约束：

b

其中，N可以根据实际需求设置，比如设置为10。

最终将求解最大安全椭圆区域边界转化为下列最优化问题

maxb

约束条件为：

即，

(x

本公开基于可行驶区域轮廓坐标点集中的坐标点与预设的约束条件，可以确定出更加符合车辆行驶特征的最大安全椭圆区域边界，为横向碰撞风险状态的判断提供更加准确有效的数据支撑。

在一个可选示例中，最大安全椭圆区域边界的长半轴为沿车辆坐标系的第一方向的半轴，最大安全椭圆区域边界的短半轴为沿车辆坐标系的第二方向的半轴；步骤204的基于目标可行驶安全区域边界及目标预警区域，确定横向碰撞风险状态，包括：响应于目标预警区域的最大横向坐标大于短半轴参数、或者目标预警区域的最小横向坐标的绝对值大于短半轴参数，确定横向碰撞风险状态为有风险。

其中，第一方向可以为横向方向，相应的，第二方向为纵向方向，第一方向也可以为纵向方向，则第二方向为横向方向，具体可以根据实际需求设置。由于椭圆的目标可行驶安全区域边界是以车辆坐标系的原点为中心的，其半轴参数可以表示相应方向的坐标值绝对值，目标预警区域是当前车辆的周围区域，只要能够确定目标预警区域的横向范围在椭圆的横向范围内，即可保证没有横向碰撞风险，而目标预警区域的最大横向坐标必为正值，相反，目标预警区域的最小横坐标必为负值，因此可以通过目标预警区域的最大横坐标及最小横坐标的绝对值与短半轴参数进行比较，确定出横向碰撞风险状态。比如当目标预警区域的最大横坐标小于短半轴参数且目标预警区域的最小横坐标的绝对值小于短半轴参数，表示目标预警区域在横向上均在目标可行驶安全区域边界范围内，因此没有横向碰撞风险，相反，若目标预警区域的最大横向坐标大于短半轴参数、或者目标预警区域的最小横向坐标的绝对值大于短半轴参数，则表明当前目标预警区域在横向上可能超出了目标可行驶安全区域边界范围，因此确定有横向碰撞风险。

示例性的，图6是本公开一示例性实施例提供的碰撞风险状态的一种无风险状态示意图。图7是本公开一示例性实施例提供的碰撞风险状态的一种有风险状态示意图。图8是本公开一示例性实施例提供的碰撞风险状态的另一种有风险状态示意图。其中，预警ROI区域表示目标预警区域，椭圆表示目标可行驶安全区域边界，自车表示当前车辆。可见，图6中目标预警区域未超出目标可行驶安全区域边界范围，因此无横向碰撞风险。图7中目标预警区域的最大横向坐标大于短半轴参数，超出了目标可行驶安全区域边界范围，因此有横向碰撞风险。图8中目标预警区域的最小横向坐标的绝对值大于短半轴参数，超出了目标可行驶安全区域边界范围，因此有横向碰撞风险。

在一个可选示例中，当椭圆的目标可行驶安全区域边界的长半轴为横向方向时，也可以通过将目标预警区域的最大横坐标、最小横坐标的绝对值分别与长半轴参数进行比较，用于判断横向碰撞风险，具体原理与前述短半轴参数比较类似，在此不再赘述。但为了进一步保证车辆行驶安全性，可以设置按前述的短半轴参数进行比较，具体可以根据实际需求设置。为了更进一步地保证车辆行驶安全性，可以根据车辆行驶特点，约束获得的目标可行驶安全区域边界的椭圆长半轴为纵向方向的半轴，短半轴为横向方向的半轴。

本公开通过将目标预警区域的最大横向坐标和最小横向坐标与椭圆的目标可行驶安全区域边界的短半轴参数进行比较，用于判断横向碰撞风险，可以进一步保证车辆横向行驶安全性。

图9是本公开另一示例性实施例提供的步骤2023的流程示意图。

在一个可选示例中，基于可行驶区域轮廓坐标点集，确定目标可行驶安全区域边界，包括：

步骤20231b，基于可行驶区域轮廓坐标点集，确定当前车辆周围可行驶的最大安全矩形区域边界。

其中，与前述最大安全椭圆区域边界类似，最大安全矩形区域边界可以基于可行驶区域轮廓坐标点集及一定的约束条件确定，该约束条件基于矩形的描述方式设置，目的与前述内容一致，使包络点均在矩形外部或矩形上，而不会在矩形内部，保证目标可行驶安全区域边界所形成的区域内不会有障碍物。矩形可以是以车辆坐标系原点为中心，也可以不以原点为中心，具体可以根据实际需求设置。

示例性的，可以约束矩形的纵向坐标范围，基于可行驶区域轮廓坐标点集中该纵向坐标范围内的坐标点的横向坐标确定出矩形在横向y轴正半轴的坐标值和横向y轴负半轴的坐标值，从而确定出可行驶区域轮廓坐标点集的包络内最大安全矩形区域边界。

步骤20232b，将最大安全矩形区域边界作为目标可行驶安全区域边界。

本公开还可以基于最大安全矩形区域边界作为目标可行驶安全区域边界，用于横向碰撞风险状态的确定，以保证横向行驶安全性。

在一个可选示例中，还可以结合至少两种方式进行横向碰撞风险状态的确定，比如分别基于上述最大安全椭圆区域边界和最大安全矩形区域边界进行判断，综合两种判断结果确定横向碰撞风险状态，以进一步提高横向碰撞风险预警的准确性和有效性。

在一个可选示例中，最大安全矩形区域边界包括车辆坐标系下的最大横向边界坐标值和最小横向边界坐标值；步骤204的基于目标可行驶安全区域边界及目标预警区域，确定横向碰撞风险状态，包括：响应于目标预警区域的最大横向坐标大于最大横向边界坐标值、或者目标预警区域的最小横向坐标小于最小横向边界坐标值，确定横向碰撞风险状态为有风险。

其中，可以约束矩形的相邻两边分别平行与两坐标轴，以保证矩形纵向边上各点的横向坐标相同，矩形的横向边上各点的纵向坐标相同。基于此，可以确定矩形的最大横向边界坐标值为其y轴正半轴的纵向边的横向坐标值，同理，矩形的最小横向边界坐标值为其另一条边的横向坐标值。通过目标预警区域的最大横向坐标与矩形的最大横向边界坐标值比较，以及目标预警区域的最小横向坐标与矩形的最小横向边界坐标值比较，即可有效确定出目标预警区域在横向上是否超出目标可行驶安全区域边界范围，进而可以确定出横向碰撞风险状态。

在一个可选示例中，对于当前车辆的前向碰撞风险状态和后向碰撞风险状态可以通过其他方式确定，也可以通过本公开的方法确定，具体可以根据实际需求设置。

在一个可选示例中，步骤2021的基于周围环境视觉信息，确定图像像素坐标系下的可行驶区域轮廓像素点集，包括：基于周围环境视觉信息及预先训练获得的语义分割模型，确定可行驶区域轮廓像素点集。

步骤2022的基于可行驶区域轮廓像素点集，确定当前车辆对应的车辆坐标系下的可行驶区域轮廓坐标点集，包括：基于预先获得的坐标转换规则，将可行驶区域轮廓像素点集从图像像素坐标系转换到车辆坐标系，获得可行驶区域轮廓坐标点集。

其中，语义分割模型可以采用任意可实施的模型，比如基于U-Net(U型网络)的语义分割模型、基于FCN(Fully Convolutional Networks，全卷积神经网络)的语义分割模型、基于DeepLab及其系列的语义分割模型，等等，具体可以根据实际需求设置，本公开不作限定。其中，坐标转换规则为预先标定获得的从图像像素坐标系到车辆坐标系的转换规则。

本公开通过语义分割模型获得可行驶区域轮廓像素点集，进而基于坐标系转换获得车辆坐标系下的可行驶区域轮廓坐标点集，为目标可行驶安全区域边界的确定提供有效的数据支撑。

在一个可选示例中，当前状态信息包括当前车辆的横向速度及车辆宽度；步骤203的基于当前状态信息，确定目标预警区域，包括：

步骤2031，基于横向速度、车辆宽度、以及预设预警最小横向安全距离，确定预警横向边界。

其中，预设预警最小横向安全距离可以根据实际需求设置，预警横向边界是目标预警区域的横向方向的边界。横向速度和车辆宽度都是当前车辆在横向方向属性，对横向碰撞风险具有相应的影响力，因此，本公开综合车辆的横向速度、车辆宽度，用于横向碰撞风险的确定，进一步提高横向碰撞预警的准确有效性。

示例性的，可以综合横向速度、车辆宽度在横向行驶中的作用，设置确定预警横向边界的映射规则，比如当车辆的横向正方向速度大于0，可以设置目标预警区域的正方向的边界值较大，负方向的边界值较小，从而可以保证车辆在向横向正方向移动状态下，在该侧具有足够的预警范围，避免预警不及时导致横向碰撞事故的发生。

步骤2032，基于预警横向边界，确定目标预警区域。

其中，对于预警纵向边界可以根据实际需求设置，比如，可以与预警横向边界类似，基于当前车辆的纵向速度和车辆长度确定预警纵向边界，使得当车辆为前进状态时，可以设置预警纵向边界的上界值大于下界值的绝对值，当车辆为倒车状态时，可以设置预警纵向边界的上界值小于下界值的绝对值，具体不做限定。基于预警横向边界和预警纵向边界，确定出目标预警区域。

本公开通过综合横向速度、车辆宽度及预设预警最小横向安全距离，可以有效确定出符合车辆当前状态的目标预警区域，从而进一步提高车辆在横向方向的行驶安全性。

图10是本公开一示例性实施例提供的步骤2031的流程示意图。

在一个可选示例中，步骤2031的基于横向速度、车辆宽度、以及预设预警最小横向安全距离，确定预警横向边界，包括：

1、响应于横向速度大于或等于0，基于预设预警最小横向安全距离、车辆宽度、及第一下界值映射规则，确定第一预警横向边界下界值，第一预警横向边界下界值为车辆坐标系下的坐标值。

其中，第一预警横向边界下界值表示预警横向边界的最小边界阈值。预设预警最小横向安全距离可以表征不考虑车辆宽度和车辆横向速度情况下的最小横向安全距离。比如，当横向速度大于0时，当前车辆有向右偏移的趋势，第一预警横向边界下界值可以为车辆左侧的边界值，横向速度对左侧影响较小，因此，第一预警横向边界下界值的确定可以不考虑横向速度，基于预设预警最小横向安全距离和车辆宽度确定第一预警横向边界下界值。当然，在实际应用中，也可以考虑横向速度，具体可以根据实际需求设置。

示例性的，第一预警横向边界下界值可以表示为：-dy

2、基于横向速度、预设预警最小横向安全距离、车辆宽度、及第一上界值映射规则，确定第一预警横向边界上界值，以使第一预警横向边界上界值大于或等于第一预警横向边界下界值的绝对值，第一预警横向边界上界值为车辆坐标系下的坐标值。

其中，第一预警横向边界上界值表示预警横向边界的最大边界阈值。

示例性的，第一预警横向边界上界值可以表示为：max{t×V

在一个可选示例中，第一预警横向边界上界值还可以表示为：t×V

3、基于第一预警横向边界下界值和第一预警横向边界上界值，确定预警横向边界。

示例性的，预警横向边界表示为：[-dy

本公开通过设置相应的映射规则，使得横向速度大于0时，预警横向边界的上界值大于下界值的绝对值，从而在横向速度方向的横向预警范围较大，保证横向偏移状态下能够有足够的时间进行横向碰撞预警，进一步提高横向行驶安全性。

在一个可选示例中，步骤2031的基于横向速度、车辆宽度、以及预设预警最小横向安全距离，确定预警横向边界，还包括：

a、响应于横向速度小于0，基于横向速度、预设预警最小横向安全距离、车辆宽度、及第二下界值映射规则，确定第二预警横向边界下界值，第二预警横向边界下界值为车辆坐标系下的坐标值。

b、基于预设预警最小横向安全距离、车辆宽度、及第二上界值映射规则，确定第二预警横向边界上界值，以使第二预警横向边界下界值的绝对值大于或等于第二预警横向边界上界值，第二预警横向边界上界值为车辆坐标系下的坐标值。

c、基于第二预警横向边界下界值和第二预警横向边界上界值，确定预警横向边界。

其中，步骤a-c的具体操作原理与前述横向速度大于或等于0类似，不同之处仅在于横向速度方向不同，相应的映射规则调整为第二预警横向边界下界值的绝对值大于或等于第二预警横向边界上界值，具体不再赘述。

比如，在横向速度小于0时，确定的预警横向边界可以表示为：[min{t×V

在一个可选示例中，横向碰撞预警的预警方式可以采用任意可实施的方式，比如图文预警、声音预警，等等，具体可以根据实际需求设置。

本公开上述各实施例或可选示例可以单独实施也可以在不冲突的情况下以任意组合方式结合实施，具体可以根据实际需求设置，本公开不作限定。

本公开实施例提供的任一种碰撞预警方法可以由任意适当的具有数据处理能力的设备执行，包括但不限于：终端设备和服务器等。或者，本公开实施例提供的任一种碰撞预警方法可以由处理器执行，如处理器通过调用存储器存储的相应指令来执行本公开实施例提及的任一种碰撞预警方法。下文不再赘述。

图11是本公开一示例性实施例提供的碰撞预警装置的结构示意图。该实施例的装置可用于实现本公开相应的方法实施例，如图11所示的装置包括：第一获取模块501、第一处理模块502、第二处理模块503、第三处理模块504和第四处理模块505。

第一获取模块501，用于获取当前车辆的周围环境视觉信息及所述当前车辆的当前状态信息；第一处理模块502，用于基于所述周围环境视觉信息，确定目标可行驶安全区域边界；第二处理模块503，用于基于所述当前状态信息，确定目标预警区域；第三处理模块504，用于基于所述目标可行驶安全区域边界及所述目标预警区域，确定横向碰撞风险状态，所述横向碰撞风险状态包括有风险和无风险两种状态；第四处理模块505，用于响应于所述横向碰撞风险状态为有风险，进行横向碰撞预警。

图12是本公开另一示例性实施例提供的碰撞预警装置的结构示意图。

在一个可选示例中，第三处理模块504包括：第一确定单元5041，用于响应于所述目标预警区域超出所述目标可行驶安全区域边界，确定所述横向碰撞风险状态为有风险；第二确定单元5042，用于响应于所述目标预警区域未超出所述目标可行驶安全区域边界，确定所述横向碰撞风险状态为无风险。

在一个可选示例中，第一处理模块502包括：

第一处理单元5021，用于基于所述周围环境视觉信息，确定图像像素坐标系下的可行驶区域轮廓像素点集；第二处理单元5022，用于基于所述可行驶区域轮廓像素点集，确定所述当前车辆对应的车辆坐标系下的可行驶区域轮廓坐标点集；第三处理单元5023，用于基于所述可行驶区域轮廓坐标点集，确定所述目标可行驶安全区域边界。

在一个可选示例中，第三处理单元5023具体用于：基于所述可行驶区域轮廓坐标点集，确定所述当前车辆周围可行驶的最大安全椭圆区域边界，所述最大安全椭圆区域边界以所述车辆坐标系的原点为中心；将所述最大安全椭圆区域边界作为所述目标可行驶安全区域边界。

在一个可选示例中，第三处理单元5023具体用于：基于所述可行驶区域轮廓坐标点集及预设约束条件，确定所述最大安全椭圆区域边界对应的描述参数，所述描述参数包括所述最大安全椭圆区域边界的长半轴参数和短半轴参数；基于所述描述参数，确定所述最大安全椭圆区域边界。

在一个可选示例，所述最大安全椭圆区域边界的长半轴为沿所述车辆坐标系的第一方向的半轴，所述最大安全椭圆区域边界的短半轴为沿所述车辆坐标系的第二方向的半轴；第三处理模块504具体用于：响应于所述目标预警区域的最大横向坐标大于所述短半轴参数、或者所述目标预警区域的最小横向坐标的绝对值大于所述短半轴参数，确定所述横向碰撞风险状态为有风险。

在一个可选示例中，第三处理单元5023具体用于：基于所述可行驶区域轮廓坐标点集，确定所述当前车辆周围可行驶的最大安全矩形区域边界；将所述最大安全矩形区域边界作为所述目标可行驶安全区域边界。

在一个可选示例中，所述最大安全矩形区域边界包括所述车辆坐标系下的最大横向边界坐标值和最小横向边界坐标值；第三处理模块504具体用于：响应于所述目标预警区域的最大横向坐标大于所述最大横向边界坐标值、或者所述目标预警区域的最小横向坐标小于所述最小横向边界坐标值，确定所述横向碰撞风险状态为有风险。

在一个可选示例中，第一处理单元5021具体用于：基于所述周围环境视觉信息及预先训练获得的语义分割模型，确定所述可行驶区域轮廓像素点集；第二处理单元5022具体用于：基于预先获得的坐标转换规则，将所述可行驶区域轮廓像素点集从所述图像像素坐标系转换到所述车辆坐标系，获得所述可行驶区域轮廓坐标点集。

在一个可选示例中，所述当前状态信息包括所述当前车辆的横向速度及车辆宽度；第二处理模块503包括：

第三确定单元5031，用于基于所述横向速度、所述车辆宽度、以及预设预警最小横向安全距离，确定预警横向边界；第四确定单元5032，用于基于所述预警横向边界，确定所述目标预警区域。

在一个可选示例中，所述第三确定单元5031具体用于：

响应于所述横向速度大于或等于0，基于所述预设预警最小横向安全距离、所述车辆宽度、及第一下界值映射规则，确定第一预警横向边界下界值，所述第一预警横向边界下界值为车辆坐标系下的坐标值；基于所述横向速度、所述预设预警最小横向安全距离、所述车辆宽度、及第一上界值映射规则，确定第一预警横向边界上界值，以使所述第一预警横向边界上界值大于或等于所述第一预警横向边界下界值的绝对值，所述第一预警横向边界上界值为所述车辆坐标系下的坐标值；基于所述第一预警横向边界下界值和所述第一预警横向边界上界值，确定所述预警横向边界；或者，响应于所述横向速度小于0，基于所述横向速度、所述预设预警最小横向安全距离、所述车辆宽度、及第二下界值映射规则，确定第二预警横向边界下界值，所述第二预警横向边界下界值为所述车辆坐标系下的坐标值；基于所述预设预警最小横向安全距离、所述车辆宽度、及第二上界值映射规则，确定第二预警横向边界上界值，以使所述第二预警横向边界下界值的绝对值大于或等于所述第二预警横向边界上界值，所述第二预警横向边界上界值为所述车辆坐标系下的坐标值；基于所述第二预警横向边界下界值和所述第二预警横向边界上界值，确定所述预警横向边界。

本公开实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，且所述计算机程序被执行时，实现本公开上述任一实施例所述的碰撞预警方法。

图13是本公开电子设备一个应用实施例的结构示意图。本实施例中，该电子设备10包括一个或多个处理器11和存储器12。

处理器11可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备10中的其他组件以执行期望的功能。

存储器12可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器11可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本公开的各个实施例的方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。

在一个示例中，电子设备10还可以包括：输入装置13和输出装置14，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

例如，该输入装置13可以是上述的麦克风或麦克风阵列，用于捕捉声源的输入信号。

此外，该输入装置13还可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置14可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出装置14可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图13中仅示出了该电子设备10中与本公开有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备10还可以包括任何其他适当的组件。

除了上述方法和设备以外，本公开的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本公开的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

可能以许多方式来实现本公开的方法和装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

还需要指出的是，在本公开的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。