安全评测方法、装置及车辆与流程
- 国知局
- 2024-10-09 15:07:53
本技术实施例涉及智能车,并且更具体地,涉及一种安全评测方法、装置及车辆。
背景技术:
1、车辆行为的安全性评测对于车辆的开发和车辆的安全行驶有着重要的意义。基于交规数字化度量时序逻辑(metric temporal logic,mtl)规则的设计基准,当前技术通常是基于车辆行为是否符合预设规则来判断车辆行为的安全性。然而,某些情况下即使车辆行为符合预设规则,仍然有可能造成其他交通参与者压迫性的感受或带来潜在性的碰撞风险。
技术实现思路
1、本技术实施例提供一种安全评测方法、装置及车辆,能够对车辆行为进行更加全面的评测,有助于提升车辆行驶的安全性。
2、本技术中的车辆可以为广义概念上的车辆,可以是交通工具(如商用车、乘用车、摩托车、飞行车、火车等),工业车辆(如:叉车、挂车、牵引车等),工程车辆(如挖掘机、推土车、吊车等),农用设备(如割草机、收割机等),游乐设备,玩具车辆等,本技术实施例对车辆的类型不作具体限定。
3、第一方面,提供了一种安全评测方法,该方法应用于评测第一车辆的第一行为,该方法包括:获取第一车辆到达第一位置的第一时间,该第一位置为该第一行为引起的该第一车辆和第一交通参与者的轨迹交叉点;获取该第一交通参与者到达该第一位置的第二时间;计算该第一时间和该第二时间的第一时间差;根据该第一时间差确定该第一行为的安全程度。
4、当前技术通常是基于车辆行为是否符合预设规则来判断车辆行为的安全性。例如,在车辆行为符合预设规则时,认为车辆行为安全;在车辆行为不符合预设规则时,认为车辆行为不安全。以预设规则为不与其他交通参与者发生碰撞为例,当前技术在自车不与其他交通参与者发生碰撞时,认为自车行为安全;在自车会与其他交通参与者发生碰撞时,认为自车行为不安全。然而在某些情况下,即使自车不与其他交通参与者发生碰撞(即自车行为符合预设规则),仍然有可能因为车距较小等因素造成其他交通参与者存在压迫性的感受或带来潜在性的碰撞风险。
5、基于此,本技术提出一种安全评测方法,能够根据自车与其他交通参与者到达轨迹交叉点的时间差确定自车行为的安全程度,从而可以基于自车行为的安全程度了解到自车行为是否会造成其他交通参与者压迫性的感受或带来潜在性的碰撞风险,有助于对车辆行为进行更加全面的评测,进而有助于提升车辆行驶的安全性。
6、本技术所涉及到的交通参与者可以为行人、车辆或其他障碍物等,不作限定。
7、在一种可能的实现方式中,上述第一位置具体可以为第一车辆的第一行为和第一交通参与者的第二行为引起的第一车辆和第一交通参与者的至少一个轨迹交叉点中的首个轨迹交叉点。
8、示例性地,第一位置可以通过如下方式确定:首先基于第一车辆的第一行为确定第一车辆在预设时间段内(例如10s、20s、30s等)的第一轨迹;基于第二车辆的第二行为确定第二车辆在预设时间段内第二轨迹;然后根据第一轨迹和第二轨迹确定第一车辆和第一交通参与者的至少一个轨迹交叉点;再将至少一个轨迹交叉点中的首个轨迹交叉点确定为第一位置。
9、在一种可能的实现方式中,上述第一时间和第二时间可以是在车辆行驶过程中根据实车数据事先预测得到的。具体地,可以在车辆行驶中实时采集第一车辆和第一交通参与者的数据,并根据采集到的数据分别预测第一车辆和第一交通参与者的轨迹,然后根据预测的轨迹确定第一车辆和第一交通参与者的轨迹交叉点,再基于该轨迹交叉点确定第一时间和第二时间。
10、基于该实现方式,可以在车辆行驶过程中通过事先预测的方式了解到车辆当前行为的安全程度,以使得在车辆行为安全程度较低时可以及时对车辆行为进行调整,以避免对其他交通参与者带来压迫性的感受或碰撞风险。
11、在另一种可能的实现方式中,上述第一时间和第二时间可以是根据车辆行驶一段时间后所产生的数据确定的,也可以理解为根据事后数据确定的。具体地,可以基于车辆的事后数据确定在历史某一时间处,第一车辆基于第一行为行驶到第一车辆和第一交通参与者的轨迹交叉点的第一时间,以及第一交通参与者基于第二行为行驶到该轨迹交叉点的第二时间。
12、基于该实现方式,可以利用车辆的事后数据对车辆行为进行评价,以实现对车辆算法的优化,进而能够提高车辆行驶的安全性。
13、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该安全程度包括第一安全程度、第二安全程度和第三安全程度,其中,该第一安全程度的安全性小于该第二安全程度的安全性,该第二安全程度的安全性小于该第三安全程度的安全性。
14、其中,第一安全程度例如可以是指不安全,第二安全程度例如可以是指虽然安全但会造成其他交通参与者压迫性的感受或带来潜在性的碰撞风险,第三安全程度例如可以是指安全。
15、本技术方案通过引入更多的安全程度来表示不同的安全性,相较于传统方案中对于车辆行为只能进行安全符合性的判断(即安全或不安全)而言,有助于对车辆行为进行更加全面的评测,进而有助于提升车辆行驶的安全性。
16、应理解,实际场景中还可以包括更多的安全程度,例如第四安全程度、第五安全程度等,且不同的安全程度可以对应不同的风险程度或不同的压迫性感受,本技术对此不作限定。
17、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该根据该第一时间差确定该第一行为的安全程度包括:在该第一时间差小于或等于a时,确定该第一行为的安全程度为第一安全程度;或者,在该第一时间差大于a且小于b时,确定该第一行为的安全程度为第二安全程度;或者,在该第一时间差大于或等于b时,确定该第一行为的安全程度为第三安全程度。其中,第一时间差大于或等于0。
18、换句话来讲,在第一时间差落入区间[0,a]时,确定第一行为的安全程度为第一安全程度;在第一时间差落入区间(a,b)时,确定第一行为的安全程度为第二安全程度;在第一时间差落入区间[b,∞)时,确定第一行为的安全程度为第三安全程度。
19、示例性地,a的取值可以为1,b的取值可以为2。
20、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该根据该第一时间差确定该第一行为的安全程度包括:根据该第一时间差确定该第一行为对应安全程度量化区间[m,n]内的第一数值。
21、基于本技术方案,在时间差确定之后,可以基于时间差确定一个安全程度的量化值,即可以实现安全程度的量化,有助于对车辆行为的安全性进行定量评价。
22、示例性地,区间[m,n]例如可以是区间[0,1]。
23、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该根据该第一时间差确定该第一行为对应安全程度量化区间[m,n]内的第一数值包括:通过多段式曲线呈现时间差x和安全程度量化函数f(x)的变化关系,该多段式曲线包括第一段曲线、第二段曲线和第三段曲线,其中,该第一段曲线为f(x)=m,x∈[0,a];该第二段曲线为f(x)=u(x),x∈(a,b),u(x)∈(m,n);该第三段曲线为f(x)=n,x∈[b,∞);基于该多段式曲线和该第一时间差确定该第一行为对应区间[m,n]内的第一数值。
24、其中,第一段曲线可以对应上述第一安全程度;第二段曲线可以对应上述第二安全程度,第三段曲线可以对应上述第三安全程度。
25、基于本技术方案,在时间差确定之后,可以基于时间差和多段式曲线的对应关系通过函数计算确定安全程度的量化数值,有助于对车辆行为的安全性进行定量评价。
26、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第二段曲线包括第一子曲线、第二子曲线和第三子曲线,其中,该第一子曲线靠近所述第一段曲线且呈非线性变化,该第二子曲线呈线性变化,该第三子曲线靠近该第三段曲线且呈非线性变化,随着时间差的增大,该第一子曲线的曲率由∞递减为该第二子曲线的曲率,该第三子曲线的曲率由该第二子曲线的曲率递减为0。
27、此外,对于第一子曲线的曲率而言,越靠近第一段曲线曲率变化越明显,其车辆的物理表现特征之一是此时加速度变化会趋于激进或目标(例如第一车辆与其他交通参与者)之间的间隙越来越小,即安全隐患较大;对于第三子曲线的曲率而言,越靠近第三段曲线曲率变化越平缓,其表现特征之一是此时的加速度变化越趋近于平缓或目标之间距离保持较为合理,即安全隐患较小。
28、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:根据该第一车辆和该第一交通参与者的第一相对位置、第一交互行为和该第一时间差生成第一规则,该第一规则用于指示在该第一相对位置和该第一交互行为下,该第一车辆和该第一交通参与者基于该第一时间差到达该第一位置,该第一交互行为包括该第一车辆的第一行为和该第一交通参与者的第二行为;根据该第一相对位置的位置危险程度和该第一交互行为的行为危险程度生成该第一规则的权重因子;根据该第一数值和该第一规则的权重因子得到该第一规则对应的第一安全评分。
29、本技术方案可以基于第一车辆与其他交通参与者的相对位置以及交互行为,对存在时间差的轨迹设计相应的规则,并结合位置危险程度和行为危险程度为该规则分配权重因子,再基于时间差所确定的安全程度量化数值和规则对应的权重因子确定规则对应的安全评分,从而实现了安全规则的量化评价,有助于对车辆行为进行更加全面的评测,进而有助于提升车辆行驶的安全性。
30、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:根据该第一行为引起的该第一车辆和多个第二交通参与者的多个轨迹交叉点确定多个第二时间差;根据该多个第二时间差确定多个第二数值,每个第二数值为区间[m,n]中的一个数值;根据该多个第二数值确定该第一行为的安全性。
31、应理解,在实际交通场景中,第一车辆通常会和多个交通参与者发生交互,因此在评测第一车辆的第一行为时可以综合考虑第一车辆的第一行为引起的第一车辆与多个交通参与者的多个轨迹交叉点。例如,可以基于多个轨迹交叉点确定多个时间差,再根据多个时间差确定多个安全程度量化数值,并根据多个安全程度量化数值综合评测第一车辆的第一行为的安全性,从而有利于提高车辆行为评测的准确性和可靠性。
32、在一种可能的实现方式中,可以根据该多个安全程度量化数值中的某个数值来评测第一行为,该某个数值例如可以是多个安全程度量化数值中的最大数值或最小数值。例如,在安全程度随着安全程度量化程度数值的增大而增高时,多个安全程度量化数值中的最小数值对应的安全程度最低,最能体现当前车辆行为的安全性,这种情况下,上述某个数值可以是多个安全程度量化数值中的最小数值。又例如,在安全程度随着安全程度量化数值的增大而降低时,多个安全程度量化数值中的最大数值对应的安全程度最低,最能体现当前车辆行为的安全性,这种情况下,上述某个数值例如可以是多个安全程度量化数值中的最大数值。应理解,具体选择多个安全程度量化数值中的哪个数值来评测车辆行为的安全性还需要结合实际安全程度与量化数值之间的对应关系确定,不作限定。
33、在另一种可能的实现方式中,可以综合该多个安全程度量化数值评测第一行为。例如,可以先基于第一车辆与多个不同交通参与者的位置关系和交互行为确定多个的权重因子,然后基于多个权重因子对多个安全程度量化数值进行加权求和得到一个安全评分,再基于该安全评分评测车辆行为。
34、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该根据该多个第二数值确定该第一行为的安全性包括:根据引起该多个轨迹交叉点的多个第二相对位置和多个第二交互行为,以及该多个第二时间差生成多个第二规则;根据每个第二相对位置的位置危险程度和每个第二交互行为的行为危险程度生成每个第二规则的权重因子;对该多个第二数值进行加权求和得到该多个第二规则对应的第二安全评分;根据该第二安全评分确定该第一行为的安全性。
35、上述多个第二相对位置中的每个第二相对位置是指多个第二交通参与者中每个第二交通参与者与第一车辆之间的相对位置;上述多个第二交互行为中的每个第二交互行为是指多个第二交通参与者中的每个第二交通参与者与第一车辆之间的交互行为。应理解,基于第一车辆与多个交通参与者中每个交通参与者之间的相对位置以及交互行为可以引起多个轨迹交叉点。
36、基于本技术方案,可以根据第一车辆与多个交通参与者的相对位置关系以及交互行为,对存在时间差的多个轨迹设计相应的规则,并基于第一车辆与每个交通参与者之间的位置危险程度和行为危险程度为每个规则分配权重因子,再对基于多个时间差所确定的多个安全程度量化数值进行加权求和得到多个规则对应的安全评分,从而实现了安全规则的量化评价,有助于提升车辆行驶的安全性。
37、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:根据该安全程度、该第一数值、该多个第二数值、该第一安全评分或该第二安全评分评价该第一行为的安全性。
38、本技术方案可以基于安全程度、第一数值、多个第二数值、第一安全评分或第二安全评分等对第一行为进行更加全面的评测,有助于提升车辆行驶的安全性。
39、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:根据该安全程度、该第一数值、该多个第二数值、该第一安全评分或该第二安全评分调整该第一行为。
40、可选地,可以通过加减速、变道等处置风险的操作调整第一车辆的第一行为。例如,在第一车辆加速行驶时,若基于该加速行为确定第一车辆晚于他车x秒到达轨迹交叉点,且根据x秒确定该加速行为的安全程度较低时,可以将加速行为调整减速来提高车辆行驶的安全性。
41、本技术方案可以应用于路径规划中,使得车辆在行驶过程中可以基于安全程度、第一数值、多个第二数值、第一安全评分或第二安全评分等对自车行为的安全性进行分析,并可以在车辆行为安全程度较低的情况下即时对该行为进行调整,保证车辆行车过程中的安全性以及提高用户驾乘体验。
42、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一行为包括静止、车道保持、切入、切出、加速、减速、加速切入、减速切入、横穿、转弯、掉头等中的至少一项。
43、应理解,本技术所涉及的车辆以及交通参与者的行为均可以包括静止、车道保持、切入、切出、加速、减速、加速切入、减速切入、横穿、转弯、掉头等中的至少一项,不作限定。
44、第二方面,提供了一种安全评测装置,该装置应用于评测第一车辆的第一行为,该装置包括获取单元和处理单元,该获取单元用于,获取第一车辆到达第一位置的第一时间,该第一位置为该第一行为引起的该第一车辆和第一交通参与者的轨迹交叉点;以及,获取该第一交通参与者到达该第一位置的第二时间;该处理单元用于,计算该第一时间和该第二时间的第一时间差;并根据该第一时间差确定该第一行为的安全程度。
45、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该安全程度包括第一安全程度、第二安全程度和第三安全程度,其中,该第一安全程度的安全性小于该第二安全程度的安全性,该第二安全程度的安全性小于该第三安全程度的安全性。
46、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该处理单元还用于,在该第一时间差小于或等于a时,确定该第一行为的安全程度为第一安全程度;或者,在该第一时间差大于a且小于b时,确定该第一行为的安全程度为第二安全程度;或者,在该第一时间差大于或等于b时,确定该第一行为的安全程度为第三安全程度。
47、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该处理单元还用于,根据该第一时间差确定该第一行为对应安全程度量化区间[m,n]内的第一数值。
48、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该处理单元还用于,通过多段式曲线呈现时间差x和安全程度量化函数f(x)的变化关系,该多段式曲线包括第一段曲线、第二段曲线和第三段曲线,其中,该第一段曲线为f(x)=m,x∈[0,a];该第二段曲线为f(x)=u(x),x∈(a,b),u(x)∈(m,n);该第三段曲线为f(x)=n,x∈[b,∞);根据该多段式曲线和该第一时间差确定该第一行为对应区间[m,n]内的第一数值。
49、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该第二段曲线包括第一子曲线、第二子曲线和第三子曲线,其中,该第一子曲线靠近该第一段曲线且呈非线性变化,该第二子曲线呈线性变化,该第三子曲线靠近该第三段曲线且呈非线性变化,随着时间差的增大,该第一子曲线的曲率由∞递减为该第二子曲线的曲率,该第三子曲线的曲率由该第二子曲线的曲率递减为0。
50、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该处理单元还用于,根据该第一车辆和该第一交通参与者的第一相对位置、第一交互行为和该第一时间差生成第一规则,该第一规则用于指示在该第一相对位置和该第一交互行为下,该第一车辆和该第一交通参与者基于该第一时间差到达该第一位置,该第一交互行为包括该第一车辆的第一行为和该第一交通参与者的第二行为;根据该第一相对位置的位置危险程度和该第一交互行为的行为危险程度生成该第一规则的权重因子;根据该第一数值和该第一规则的权重因子得到该第一规则对应的第一安全评分。
51、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该处理单元还用于,根据该第一行为引起的该第一车辆和多个第二交通参与者的多个轨迹交叉点确定多个第二时间差;根据该多个第二时间差确定多个第二数值,每个第二数值为区间[m,n]中的一个数值;根据该多个第二数值确定所述第一行为的安全性。
52、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该处理单元还用于,根据引起该多个轨迹交叉点的多个第二相对位置和多个第二交互行为,以及该多个第二时间差生成多个第二规则;根据每个第二相对位置的位置危险程度和每个第二交互行为的行为危险程度生成每个第二规则的权重因子;对该多个第二数值进行加权求和得到该多个第二规则对应的第二安全评分;根据该第二安全评分确定该第一行为的安全性。
53、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该处理单元还用于,根据该安全程度、该第一数值、该多个第二数值、该第一安全评分或该第二安全评分评价该第一行为的安全性;和/或,根据该安全程度、该第一数值、该多个第二数值、该第一安全评分或该第二安全评分调整该第一行为。
54、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该第一行为包括静止、车道保持、切入、切出、加速、减速、加速切入、减速切入、横穿、转弯、掉头等中的至少一项。
55、第三方面,提供了一种安全评测装置,包括输入输出接口、处理器和存储器,该处理器用于控制输入输出接口收发信号或信息,该存储器用于存储计算机程序,该处理器用于从该存储器中调用并运行该计算机程序,使得该安全评测装置执行如第一方面或第一方面中任一可能实现方式中的方法。
56、第四方面,提供了一种车辆,包括如第二方面或第二方面中任一可能实现方式中的装置;和/或,包括如第三方面中的装置。
57、第五方面,提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有程序代码,当该程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行如第一方面或第一方面中任一可能实现方式中的方法。
58、第六方面,提供了一种计算机程序产品,包含指令,当该指令在计算机上运行时,如第一方面或第一方面中任一可能实现方式中的方法被执行。
59、第七方面,提供了一种计算设备,包括:至少一个处理器和存储器,该至少一个处理器与该存储器耦合,用于读取并执行该存储器中的指令,以执行如第一方面或者第一方面的任一可能的实现方式中的方法。
60、第八方面,提供一种芯片,该芯片包括用于执行如第一方面或者第一方面的任一可能的实现方式中的方法的电路。
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