本技術(shù)涉及汽車自動避障,具體涉及一種智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動避障方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、隨著汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的駕駛模式正逐步向自動化和智能決策轉(zhuǎn)變。各種先進(jìn)的傳感器被應(yīng)用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車上,通過與大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)相結(jié)合,使汽車具備了強(qiáng)大的感知、決策和執(zhí)行能力,能夠?qū)崟r監(jiān)測周圍環(huán)境并做出相應(yīng)的反應(yīng)。其中,自動避障作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的一項核心功能,通過車輛自身的智能系統(tǒng),對道路上的障礙物進(jìn)行快速準(zhǔn)確的識別和判斷,并及時采取有效的避讓措施,從而能夠大幅降低由于人為失誤或環(huán)境復(fù)雜性導(dǎo)致的交通事故風(fēng)險,提高行車安全性和道路通行效率。
2、智能網(wǎng)聯(lián)汽車中的自動避障是在檢測到前方車輛突然停止或車速異常時,會往左右兩側(cè)進(jìn)行緊急避障,以確保車輛行駛的安全性?,F(xiàn)有技術(shù)在進(jìn)行避障時,通常是根據(jù)自身車輛與前方障礙物的距離從而規(guī)劃出避障路線,之后根據(jù)規(guī)劃的避障路線設(shè)置側(cè)向速度,從而實現(xiàn)對于前方障礙物的避障。然而,現(xiàn)有技術(shù)并未深入考慮在不同胎壓下,網(wǎng)聯(lián)汽車根據(jù)避障路線設(shè)置的側(cè)向速度會與汽車實際行駛時的側(cè)向速度之間出現(xiàn)偏差,從而可能出現(xiàn)因側(cè)向速度過快從而導(dǎo)致車輛失控或因側(cè)向速度過慢導(dǎo)致無法安全避障的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題,本技術(shù)的目的在于提供一種智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動避障方法及系統(tǒng),所采用的技術(shù)方案具體如下:
2、第一方面,本技術(shù)實施例提供了一種智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動避障方法,該方法包括以下步驟:
3、采集智能網(wǎng)聯(lián)汽車行駛時各時刻的側(cè)向速度與輪胎胎壓,獲取智能網(wǎng)聯(lián)汽車在出廠前測試過程中以標(biāo)準(zhǔn)胎壓行駛時各時刻的標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向速度;
4、將各時刻及其之前所有時刻的側(cè)向速度、輪胎胎壓分別組成各時刻的側(cè)向速度序列、胎壓序列,基于汽車變道過程中側(cè)向速度的分布,提取各時刻的側(cè)向速度序列中的各檢測側(cè)向子序列;通過各檢測側(cè)向子序列中峰值兩側(cè)元素的數(shù)值差異及變化趨勢差異,確定各檢測側(cè)向子序列的變道置信度;
5、對各時刻及其歷史時刻的胎壓序列的均值進(jìn)行分類,得到各時刻的胎壓序列的均值所在的胎壓簇;基于所述變道置信度的分布從所述胎壓簇中所有所述均值對應(yīng)時刻的檢測側(cè)向子序列中提取得到各側(cè)向子序列;
6、分析各側(cè)向子序列中的側(cè)向速度與標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向速度的分布差異,以及所述胎壓簇中所述均值與標(biāo)準(zhǔn)胎壓的差異,確定所述胎壓簇的胎壓干擾度;將側(cè)向子序列中首位元素到最大值元素之間的元素個數(shù),作為側(cè)向子序列的轉(zhuǎn)向時間;
7、基于各時刻提取的所有側(cè)向子序列的轉(zhuǎn)向時間與標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向速度對應(yīng)的轉(zhuǎn)向時間的差異,結(jié)合所述胎壓干擾度,確定所述胎壓簇在各時刻的側(cè)向調(diào)整系數(shù);利用智能網(wǎng)聯(lián)汽車進(jìn)行變道避障時的初始側(cè)向速度,以及胎壓序列均值所屬的胎壓簇的所述側(cè)向調(diào)整系數(shù),確定智能網(wǎng)聯(lián)汽車變道避障過程中各時刻的側(cè)向速度。
8、在其中一種實施例中,所述提取各時刻的側(cè)向速度序列中的各檢測側(cè)向子序列,包括:
9、將各時刻的側(cè)向速度序列利用序列分割算法劃分為各子序列,計算各子序列的元素均值,利用閾值分割算法獲取所有所述元素均值的分割閾值,將元素均值大于所述分割閾值的子序列,作為各檢測側(cè)向子序列。
10、在其中一種實施例中,所述變道置信度的確定包括:
11、針對各檢測側(cè)向子序列,利用檢測側(cè)向子序列中的最大峰值將檢測側(cè)向子序列分割為第一子序列和第二子序列,將第一子序列與第二子序列的元素均值的差異,記為第一差異;
12、分別獲取第一子序列與第二子序列的一階差分序列,計算各一階差分序列中正數(shù)數(shù)值個數(shù)、負(fù)數(shù)數(shù)值個數(shù)與一階差分序列中所有數(shù)值個數(shù)的比值,計算各一階差分序列中正數(shù)數(shù)值個數(shù)與負(fù)數(shù)數(shù)值個數(shù)的所述比值的差異,記為第二差異;將第一子序列與第二子序列的所述第二差異的均值,作為對應(yīng)檢測側(cè)向子序列的兩側(cè)單調(diào)系數(shù);
13、所述變道置信度與所述兩側(cè)單調(diào)系數(shù)成正相關(guān),與檢測側(cè)向子序列中的峰值個數(shù)、所述第一差異,均成負(fù)相關(guān)。
14、在其中一種實施例中,所述提取得到各側(cè)向子序列,包括:
15、利用閾值分割算法獲取所述胎壓簇中所有對應(yīng)時刻的所有檢測側(cè)向子序列的變道置信度的分割閾值,將變道置信度大于分割閾值的檢測側(cè)向子序列作為各側(cè)向子序列。
16、在其中一種實施例中,所述胎壓干擾度的確定包括:
17、將所有時刻的標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向速度組成標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向速度序列,基于標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向速度序列,采用與側(cè)向速度序列獲取各側(cè)向子序列相同的方法,得到各標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向子序列;
18、針對所述胎壓簇,計算任一側(cè)向子序列與任一標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向子序列的度量距離,將所有所述度量距離的均值作為所述胎壓簇的側(cè)向偏離度;將所述胎壓簇內(nèi)的簇內(nèi)數(shù)據(jù)均值與標(biāo)準(zhǔn)胎壓的差異,記為第三差異,將所述胎壓簇的所有側(cè)向子序列的元素均值與所有標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向子序列的元素均值的差異,記為第四差異;
19、所述胎壓干擾度與所述側(cè)向偏離度、所述第四差異均成正相關(guān),與所述第三差異成負(fù)相關(guān)。
20、在其中一種實施例中,所述側(cè)向調(diào)整系數(shù)的確定包括:
21、采用與各側(cè)向子序列獲取轉(zhuǎn)向時間相同的方法確定各標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向子序列的轉(zhuǎn)向時間,針對任一胎壓簇,計算其對應(yīng)的所有側(cè)向子序列的轉(zhuǎn)向時間均值與所有標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向子序列的轉(zhuǎn)向時間均值的差值,作為所述任一胎壓簇的變道響應(yīng)度;
22、基于所述任一胎壓簇的變道響應(yīng)度與胎壓干擾度,以及相鄰時刻網(wǎng)聯(lián)汽車的側(cè)向速度差異,確定所述側(cè)向調(diào)整系數(shù)。
23、在其中一種實施例中,所述側(cè)向調(diào)整系數(shù)的表達(dá)式為:;式中,為第v個胎壓簇在第x個時刻的側(cè)向調(diào)整系數(shù),為第v個胎壓簇的胎壓干擾度,為第v個胎壓簇的變道響應(yīng)度,sign()為符號函數(shù),為第x個時刻網(wǎng)聯(lián)汽車的側(cè)向速度,為第x-1個時刻網(wǎng)聯(lián)汽車的側(cè)向速度。
24、在其中一種實施例中,所述確定智能網(wǎng)聯(lián)汽車變道避障過程中各時刻的側(cè)向速度,包括:
25、利用智能網(wǎng)聯(lián)汽車需要進(jìn)行變道避障時刻的胎壓序列,獲取所述變道避障時刻的胎壓序列均值的所屬胎壓簇,計算所述所屬胎壓簇在智能網(wǎng)聯(lián)汽車變道避障過程中各時刻的側(cè)向調(diào)整系數(shù)的歸一化值,結(jié)合所述歸一化值與所述初始側(cè)向速度,確定智能網(wǎng)聯(lián)汽車變道避障過程中各時刻的側(cè)向速度。
26、在其中一種實施例中,計算所述歸一化值與數(shù)值1的和值,智能網(wǎng)聯(lián)汽車變道避障過程中各時刻的側(cè)向速度為所述初始側(cè)向速度與所述和值的乘積。
27、第二方面,本技術(shù)實施例還提供了一種智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動避障系統(tǒng),包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運行的計算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)上述任意一項所述方法的步驟。
28、本技術(shù)至少具有如下有益效果:
29、本技術(shù)通過采集智能網(wǎng)聯(lián)汽車行駛時各時刻的側(cè)向速度與輪胎胎壓,獲取智能網(wǎng)聯(lián)汽車在出廠前測試過程中以標(biāo)準(zhǔn)胎壓行駛時各時刻的標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向速度;通過側(cè)向速度與輪胎胎壓的協(xié)同監(jiān)測,提高了對車輛動態(tài)狀態(tài)的綜合感知能力,增強(qiáng)避障決策的可靠性;將各時刻及其之前所有時刻的側(cè)向速度、輪胎胎壓分別組成各時刻的側(cè)向速度序列、胎壓序列,基于側(cè)向速度序列中的元素分布,提取各時刻的側(cè)向速度序列中的各檢測側(cè)向子序列;通過各檢測側(cè)向子序列中峰值兩側(cè)元素的數(shù)值差異及變化趨勢差異,確定各檢測側(cè)向子序列的變道置信度;變道置信度的動態(tài)評估,增強(qiáng)了車輛意圖識別的準(zhǔn)確性,有助于在復(fù)雜路況下區(qū)分正常行駛與緊急避障需求;對各時刻及其歷史時刻的胎壓序列的均值進(jìn)行分類,得到各時刻的胎壓序列的均值所在的胎壓簇;基于所述變道置信度的分布從所述胎壓簇中所有所述均值對應(yīng)時刻的檢測側(cè)向子序列中提取得到各側(cè)向子序列;分析各側(cè)向子序列中的側(cè)向速度與標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向速度的分布差異,以及所述胎壓簇中所述均值與標(biāo)準(zhǔn)胎壓的差異,確定所述胎壓簇的胎壓干擾度;胎壓干擾度實現(xiàn)了將胎壓變化對側(cè)向速度影響的量化,從而能夠根據(jù)不同胎壓條件動態(tài)評估側(cè)向速度的調(diào)整幅度,提高了側(cè)向速度調(diào)整的準(zhǔn)確性與可靠性;將側(cè)向子序列中首位元素到最大值元素之間的元素個數(shù),作為側(cè)向子序列的轉(zhuǎn)向時間;基于各時刻提取的所有側(cè)向子序列的轉(zhuǎn)向時間與標(biāo)準(zhǔn)側(cè)向速度對應(yīng)的轉(zhuǎn)向時間的差異,結(jié)合所述胎壓干擾度,確定所述胎壓簇在各時刻的側(cè)向調(diào)整系數(shù);側(cè)向調(diào)整系數(shù)能夠明確不同胎壓條件下側(cè)向速度的調(diào)整方向和調(diào)整幅度,從而避免因胎壓異常導(dǎo)致的車輛失控風(fēng)險或避障失敗的問題,利用智能網(wǎng)聯(lián)汽車進(jìn)行變道避障時的初始側(cè)向速度,以及胎壓序列均值所屬的胎壓簇的所述側(cè)向調(diào)整系數(shù),確定智能網(wǎng)聯(lián)汽車變道避障過程中各時刻的側(cè)向速度,從而能夠有效根據(jù)車輛避障時的輪胎胎壓動態(tài)調(diào)節(jié)車輛的側(cè)向速度,實現(xiàn)了環(huán)境干擾與車輛狀態(tài)的協(xié)同補(bǔ)償,克服了胎壓波動導(dǎo)致的轉(zhuǎn)向不足或過度問題,提高車輛的避障效果,避免發(fā)生額外的交通風(fēng)險。