一种自适应巡航控制方法、装置及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域，具体涉及一种自适应巡航控制方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

随着汽车智能化的发展，越来越多的车辆开始配备单车辅助驾驶功能。单车辅助驾驶功能指的是，车辆仅能通过自身配置的传感器获取道路、车辆等信息，无法利用V2X等通讯手段获取周围车辆行驶状态信息。因此，周围车辆的运动意图不会被提前告知本车。

虽然以车辆纵向为主的高级辅助驾驶功能已经相对成熟，例如定速巡航、自适应巡航等功能，但是由于车辆不具备网联功能，本车不顾及后车的大幅度制动，极易引发追尾事故。目前，已有相关技术关注到辅助驾驶的防追尾技术领域，例如通过判断其他车辆的速度，通过纵向控制给后车预留出防止追尾的距离阈值。但是，由于单车智能的驾驶主体仍为人类驾驶员，如果智能车辆的纵向控制逻辑、车辆的运动趋势，与驾驶员的驾驶习惯相差巨大，尤其是出现前向紧急避险的工况，会造成驾驶员严重的心理恐慌，带来安全隐患。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种自适应巡航控制方法、装置及计算机可读存储介质，在确保本车及后车的车辆安全的同时，降低驾驶员的心理恐慌，提高驾驶安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种自适应巡航控制方法，包括：

获取本车与前车的行驶状态数据，并结合驾驶员驾驶特性判断是否存在本车与前车的碰撞风险；

若存在本车与前车的碰撞风险，则获取后车的行驶状态数据，并结合本车的行驶状态数据和驾驶员驾驶特性判断是否存在后车与本车的碰撞风险；

若存在后车与本车的碰撞风险，则规划出融合驾驶员驾驶特性的后向防追尾速度控制指令供本车执行；若不存在后车与本车的碰撞风险，则规划出融合驾驶员驾驶特性的前向速度控制指令供本车执行；其中，驾驶员驾驶特性根据用于评估驾驶员心理状况的参数或用于评估驾驶员驾驶风格的参数确定。

优选地，确定驾驶员驾驶特性具体包括：

根据用于评估驾驶员心理状况的参数或用于评估驾驶员驾驶风格的参数判断初始驾驶员驾驶特性；

利用不完全信息概率迭代方法计算初始驾驶员驾驶特性占总预设驾驶特性的概率；

将所述概率确定为驾驶员驾驶特性权重。

优选地，不完全信息概率迭代方法公式如下：

其中，p(t

优选地，用于评估驾驶员心理状况的参数包括本车刹停时与前车的距离、本车达到最高车速的持续时间；用于评估驾驶员驾驶风格的参数包括油门踏板行程、制动踏板行程和一段时间内曾经达到的最高车速。

优选地，所述判断是否存在本车与前车的碰撞风险，具体是：根据前述本车与前车的行驶状态数据、驾驶员特性权重，计算前向碰撞时间，再将其与安全时间阈值进行比较；

计算前向碰撞时间的公式如下：

其中，T

若前向碰撞时间T

优选地，所述判断后向车辆有无碰撞风险具体是：根据本车与后车的行驶状态数据、驾驶员特性权重，计算后向碰撞时间，再将其与安全时间阈值进行比较；

计算后向碰撞时间的公式如下：

其中，T

若后向碰撞时间T

优选地，所述规划出融合驾驶员驾驶特性的前向速度控制指令具体是指计算出第一修正加速度供本车执行，所述第一修正加速度的计算方式如下：

a

其中，a

优选地，所述规划出融合驾驶员驾驶特性的后向防追尾速度控制指令供本车执行，具体是指计算出第二修正加速度供本车执行，所述第二修正加速度的计算方式如下：

a

其中，a

本发明还提供一种自适应巡航控制装置，包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个应用程序被配置用于执行所述的自适应巡航控制方法。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行所述的自适应巡航控制方法。

实施本发明具有如下有益效果：本发明针对纵向行驶工况，在辅助驾驶功能中通过考虑前车和后车的动态性，减少追尾风险，同时融合驾驶员驾驶特性，使车辆的速度控制更加符合驾驶员的安全心理预期，有效减低驾驶员的心理恐慌，提高驾驶员的驾驶自信，进而提升了驾驶安全性。此外，本发明所对驾驶员驾驶特性的评估通过原有车载传感器即可完成，无需新增传感器，有利于辅助驾驶功能普及。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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。

图1是本发明实施例一一种自适应巡航控制方法的流程示意图。

图2是本发明实施例一一种自适应巡航控制方法的具体流程示意图。

图3是本发明实施例中驾驶员驾驶特性输出示意图。

图4是本发明实施例中驾驶特性依据其不同的概率占比设置范围值的示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。

请参照图1所示，本发明实施例一提供一种自适应巡航控制方法，包括：

获取本车与前车的行驶状态数据，并结合驾驶员驾驶特性判断是否存在本车与前车的碰撞风险；

若存在本车与前车的碰撞风险，则获取后车的行驶状态数据，并结合本车的行驶状态数据和驾驶员驾驶特性判断是否存在后车与本车的碰撞风险；

若存在后车与本车的碰撞风险，则规划出融合驾驶员驾驶特性的后向防追尾速度控制指令供本车执行；若不存在后车与本车的碰撞风险，则规划出融合驾驶员驾驶特性的前向速度控制指令供本车执行；其中，驾驶员驾驶特性根据用于评估驾驶员心理状况的参数或用于评估驾驶员驾驶风格的参数确定。

通过上述步骤可知，本发明实施例在自适应巡航控制中融合驾驶员驾驶特性，且驾驶员驾驶特性基于用于评估驾驶员心理状况的参数确定，从而在确保本车前向和后向安全的同时，减少驾驶员心理恐慌，增强驾驶信心，减少了安全隐患。

具体地，请结合图2所示，本发明实施例首先判断有无本车与前车的碰撞风险，即通常所说的本车追尾前车的风险，若无，则在道路安全约束下正常行驶；若有，则再判断是否存在后车与本车的碰撞风险，即通常所说的后车追尾本车的风险；然后根据对后车与本车的碰撞风险的判断结果，规划出相应的融合驾驶员驾驶特性的速度控制指令，供车辆执行。

本实施例中，通过车载传感器获取的本车与前车的行驶状态数据包括：本车与前车的相对速度、本车加速度、本车与前车的动态距离和本车的车辆膨胀特征值；驾驶员驾驶特性以驾驶员驾驶特性权重体现；判断是否存在本车与前车的碰撞风险，具体是根据前述本车与前车的行驶状态数据、驾驶员特性权重，计算前向碰撞时间，再将其与安全时间阈值进行比较；计算前向碰撞时间的公式如下：

其中，T

若T

需要说明的是，本实施例中，通过驾驶员驾驶特性评估模块来确定驾驶员驾驶特性。如图3所示，驾驶员驾驶特性评估模块通过车辆自身传感器的数据积累(例如车速、刹停前向车距，踏板强度等)来评估驾驶员驾驶特性，并参与前向和后向速度规划控制，形成融合驾驶员驾驶特性的速度控制指令，供车辆执行。以下对该驾驶员驾驶特性评估模块进行具体说明。

驾驶员驾驶特性评估模块利用车载传感器收集的数据来评估驾驶员驾驶特性，其以驾驶员驾驶特性函数作为表现形式：Style＝g

本实施例中，驾驶员驾驶特性是在通常的驾驶风格基础上叠加心理状况的评估后得出，通常可以分为激进性、中等激进型、常规性、中等保守型、保守型五类，或者激进型、常规型、保守型三类，本实施例不做限制。以将驾驶员驾驶特性划分为这三类为例，本实施例首先以d,θ

考虑到如果按照现有方式，采用固定的阈值来划分驾驶特性(例如安全距离阈值)，在某些情况下可能无法准确地将驾驶行为分为严格的激进型、常规型或保守型。一些驾驶行为可能处于中间区域，无法明确归类。本发明实施例对此加以改进，驾驶员驾驶特性评估模块利用不完全信息概率迭代的方法产生驾驶特性数据范围，并通过非线性匹配空间进行权重参数的确定。在这种情况下，使用概率迭代的方式可以更灵活地处理不确定性，调整特定参数的权重或概率分布，以适应驾驶行为的多样性。

上述不完全信息概率迭代方法公式如下：

其中，p(t

由此，车辆通过驾驶员日常的操作以及车辆的运动姿态，不断地更新该驾驶员的驾驶特性概率p(t

由于该驾驶特性的判断方法与预设的颗粒度相关，不同的颗粒度设置影响驾驶风格的描述。因此，本发明实施例将驾驶特性依据其不同的概率占比设置范围值，如图4所示。为了方便描述，在图4左侧加入行号，以三个预设驾驶特性为例进行说明。

第2行中，利用分支表示，其中A为驾驶员驾驶特性概率所占总驾驶特性的比例，亦为p(t

第3行为预设驾驶特性分类说明。

第4行为该预设驾驶特性下允许的范围，即为上述的概率占比设置范围值，此处颗粒度为3，包含B

为了解决第5行颗粒度一致性问题，本实施例利用插值的方式进行拟合，针对特定的驾驶特性构成数值范围，即所述非线性匹配空间，如第6行所示。其中横轴代表驾驶激进性，从左到右依次增加，纵轴为特定驾驶特性下所需要的最小安全距离。由此，当评估出的驾驶特性无法匹配固定的安全距离阈值时，可在区间内进行调节，具体函数形式可自行设计。

通过以上机制，使用概率迭代的方式来计算该驾驶特性在全部特性中的概率，并作为驾驶员驾驶特性的权重输出，弥补了传统驾驶特性固定数值和判断标准的弊端，同时利用范围区间的方式满足考虑驾驶员驾驶特性的最小安全距离条件，确保车辆安全。

本实施例先判断前向有没有碰撞风险，如果没有，表明本车可以不用刹车，自然不会带来被后车追尾的问题。在判断前车是否存在碰撞危险后，再判断后车追尾风险。

判断后向车辆有无碰撞风险具体是根据本车与后车的行驶状态数据、驾驶员特性权重，计算后向碰撞时间，再将其与安全时间阈值进行比较；后向碰撞时间的计算公式与前述前向碰撞时间的计算公式相似，如下所示：

其中，T

若T

本实施例中，若不存在前车与本车的碰撞风险，则规划出融合驾驶员驾驶特性的前向速度控制指令供本车执行，具体是指计算出第一修正加速度供本车执行，第一修正加速度的计算方式是：

a

其中，a

如前所述，本实施例是检测到存在前向碰撞风险之后才进行后向碰撞风险判断的，因为前向有追尾前车风险，因此将第一修正加速度a

若存在后车与本车的碰撞风险，则规划出融合驾驶员驾驶特性的后向防追尾速度控制指令供本车执行，具体是指计算出第二修正加速度供本车执行，第二修正加速度的计算方式是：

a

其中，a

需要说明的是，本实施例是检测到存在前向碰撞风险之后才进行后向碰撞风险判断的，因为前向有追尾风险，因此将第二修正加速度a

由此，本车根据后向防追尾速度控制指令或者前向速度控制指令行驶，车辆姿态符合驾驶员心理预期承受能力，在防追尾的同时降低了驾驶员的恐慌心理，驾驶恐慌得到缓解。

相应于前述本发明实施例一所述的自适应巡航控制方法，本发明实施例二提供一种自适应巡航控制装置，包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个应用程序被配置用于执行本发明实施例一所述的自适应巡航控制方法。

相应于前述本发明实施例一所述的自适应巡航控制方法，本发明实施例三提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如本发明实施例一所述的自适应巡航控制方法。

优选地，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元(如计算机程序1、计算机程序2、……)，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述装置中的执行过程。

所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以是微处理器，或者所述处理器也可以是任何常规的处理器，所述处理器是所述装置的控制中心，利用各种接口和线路连接所述装置的各个部分。

所述存储器主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等，数据存储区可存储相关数据等。此外，所述存储器可以是高速随机存取存储器，还可以是非易失性存储器，例如插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡和闪存卡(Flash Card)等，或所述存储器也可以是其他易失性固态存储器件。

需要说明的是，上述装置可包括但不仅限于处理器、存储器，本领域技术人员可以理解。

相应于前述本发明实施例一所述的自适应巡航控制方法，本发明实施例四提供一种自适应巡航控制装置，包括：

第一判断模块，用于获取本车与前车的行驶状态数据，并结合驾驶员驾驶特性判断是否存在本车与前车的碰撞风险；

第二判断模块，用于在存在本车与前车的碰撞风险时，获取后车的行驶状态数据，并结合本车的行驶状态数据和驾驶员驾驶特性判断是否存在后车与本车的碰撞风险；

控制模块，用于在存在后车与本车的碰撞风险时，规划出融合驾驶员驾驶特性的后向防追尾速度控制指令供本车执行；以及在不存在后车与本车的碰撞风险时，规划出融合驾驶员驾驶特性的前向速度控制指令供本车执行；

评估模块，用于根据用于评估驾驶员心理状况的参数或用于评估驾驶员驾驶风格的参数确定驾驶员驾驶特性。

优选地，所述评估模块具体用于：

根据用于评估驾驶员心理状况的参数或用于评估驾驶员驾驶风格的参数判断初始驾驶员驾驶特性；

利用不完全信息概率迭代方法计算初始驾驶员驾驶特性占总预设驾驶特性的概率；

将所述概率确定为驾驶员驾驶特性权重。

优选地，不完全信息概率迭代方法公式如下：

其中，p(t

优选地，用于评估驾驶员心理状况的参数包括本车刹停时与前车的距离、本车达到最高车速的持续时间；用于评估驾驶员驾驶风格的参数包括油门踏板行程、制动踏板行程和一段时间内曾经达到的最高车速。

优选地，所述第一判断模块具体用于：根据前述本车与前车的行驶状态数据、驾驶员特性权重，计算前向碰撞时间，再将其与安全时间阈值进行比较；

计算前向碰撞时间的公式如下：

其中，T

若前向碰撞时间T

优选地，所述第二判断模块具体用于：根据本车与后车的行驶状态数据、驾驶员特性权重，计算后向碰撞时间，再将其与安全时间阈值进行比较；

计算后向碰撞时间的公式如下：

其中，T

若后向碰撞时间T

优选地，所述控制模块规划出融合驾驶员驾驶特性的前向速度控制指令具体是指计算出第一修正加速度供本车执行，所述第一修正加速度的计算方式如下：

a

其中，a

优选地，所述控制模块规划出融合驾驶员驾驶特性的后向防追尾速度控制指令供本车执行，具体是指计算出第二修正加速度供本车执行，所述第二修正加速度的计算方式如下：

a

其中，a

有关上述实施例的工作原理和过程，参见前述本发明实施例一的说明，此处不再赘述。

通过上述说明可知，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明针对纵向行驶工况，在辅助驾驶功能中通过考虑前车和后车的动态性，减少追尾风险，同时融合驾驶员驾驶特性，使车辆的速度控制更加符合驾驶员的安全心理预期，有效减低驾驶员的心理恐慌，提高驾驶员的驾驶自信，进而提升了驾驶安全性。此外，本发明所对驾驶员驾驶特性的评估通过原有车载传感器即可完成，无需新增传感器，有利于辅助驾驶功能普及。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明的权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。