车辆及其开门防撞方法、系统、装置及电子设备、介质
阅读说明：本技术 车辆及其开门防撞方法、系统、装置及电子设备、介质 (Vehicle and door opening anti-collision method, system and device thereof, electronic equipment and medium ) 是由 郝荣 陈新 郑海霞 赵洋 于 2021-05-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种车辆及其开门防撞方法、系统、装置及电子设备、介质,所述方法包括：获取当前车辆的运动信息,并通过V2X通信系统获取当前车辆周围车辆和路测设备的感知信息；根据当前车辆的运动信息和感知信息,计算当前车辆与后方目标防撞物之间的距离；在确定当前车辆的乘客有开门意图时,判断当前车辆与后方目标防撞物之间的距离是否小于预设安全阈值；如果当前车辆与后方目标防撞物之间的距离小于预设安全阈值,则发出预警信息。由此,该方法,提高驾驶安全性,提高交通效率,降低汽车开门碰撞事故发生的概率。(The invention discloses a vehicle and a door opening anti-collision method, a system, a device, electronic equipment and a medium thereof, wherein the method comprises the following steps: acquiring the motion information of the current vehicle, and acquiring the perception information of the vehicles around the current vehicle and the drive test equipment through a V2X communication system; calculating the distance between the current vehicle and a rear target bumper according to the motion information and the perception information of the current vehicle; when the door opening intention of a passenger of the current vehicle is determined, judging whether the distance between the current vehicle and a rear target collision-proof object is smaller than a preset safety threshold value or not; and if the distance between the current vehicle and the rear target collision-proof object is smaller than a preset safety threshold value, sending out early warning information. Therefore, the method improves the driving safety, improves the traffic efficiency and reduces the probability of the door opening collision accident of the automobile.)
技术领域
本发明涉及交通安全技术领域，尤其涉及一种车辆的开门防撞方法、一种车辆的开门 防撞装置、一种计算机可读存储介质、一种电子设备、一种车辆和一种车辆的开门防撞系 统。
背景技术
乘客在下车开门时，由于对后方运动物体观察不足等原因，与后方车辆及行人发生碰 撞的事故频频发生，严重者还会致人伤亡。
目前预防这种事故发生的方式主要是乘客主观观察后方交通情况，确保后方无人无车 方能开门下车。相关技术中，多采用雷达、摄像头或者是增加电子传感器来探测汽车与后 方障碍物的距离和障碍物移动速度，将CAN总线模块、信息预处理模块、车门锁驱动模块、 车门锁执行模块、开门防撞控制ECU等与障碍物探测模块组成开门防撞系统。当系统检测 到后方有移动的非机动车辆和行人时，判定为不具有开门条件，触发报警装置。
然而，相关技术方案存在如下缺点：不能准确识别后方障碍物类别，容易因感应距离 近将静态障碍物误识别为行人或车辆，从而导致误报警；报警提醒不及时，当障碍物运动 速度较快时，容易发生障碍物来不及被识别就开门碰撞的现象；为了达到精准识别车辆后 方障碍物的目的，需要安装摄像头、激光雷达、毫米波雷达等多种传感器，成本高昂；对弱势交通参与者的识别和预测不准确导致误判。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一 个目的在于提出一种车辆的开门防撞方法，提高驾驶安全性，提高交通效率，降低汽车开 门碰撞事故发生的概率。
本发明的第二个目的在于提出一种车辆的开门防撞装置。
本发明的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的第四个目的在于提出一种电子设备。
本发明的第五个目的在于提出一种车辆。
本发明的第六个目的在于提出一种车辆的开门防撞系统。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆的开门防撞方法，包括：获 取当前车辆的运动信息，并通过V2X通信系统获取所述当前车辆周围车辆和路测设备的感 知信息；根据所述当前车辆的运动信息和所述感知信息，计算所述当前车辆与后方目标防 撞物之间的距离；在确定所述当前车辆的乘客有开门意图时，判断所述当前车辆与后方目 标防撞物之间的距离是否小于预设安全阈值；如果所述当前车辆与后方目标防撞物之间的 距离小于所述预设安全阈值，则发出预警信息。
进一步的，所述方法还包括：获取当前车辆的控制信息，并根据所述控制信息判断所 述当前车辆是否有驶停趋势，其中，所述控制信息包括油门踏板信息、刹车踏板信息和方 向盘转角信息；如果判定所述当前车辆有驶停趋势，则获取当前车辆的运动信息，并通过 V2X通信系统获取所述当前车辆周围车辆和路测设备的感知信息。
进一步的，所述当前车辆的运动信息包括所述当前车辆的第一预行驶轨迹信息，所述 第一预行驶轨迹信息通过集合path{node1，node2，…}表示，其中，nodei为所述第一预行 驶轨迹上第i个轨迹点信息，nodei＝[xi，yi，vi，thetai]，i＝0，1，2，…，xi为第i个轨迹点在笛卡尔坐标系下的横坐标，yi为第i个轨迹点在笛卡尔坐标系下的纵坐标，vi为所述 当前车辆在第i个轨迹点的点速度，thetai为第i个轨迹点的航向角；所述感知信息包括 所述当前车辆后方目标防撞物的第二预行驶轨迹信息，所述第二预行驶轨迹信息通过位置 坐标向量pos[(xP1，yP1)，(xP2，yP2)，…]表示，其中，xPi为所述第二预行驶轨迹上第i个轨 迹点在笛卡尔坐标系下的横坐标，yPi为第i个轨迹点在笛卡尔坐标系下的纵坐标，
xP(i+1)＝vP·cos(thetaP)·Δti+1+xPi，i＝0，1，2，…，
yP(i+1)＝vP·sin(thetaP)·Δti+1+yPi，i＝0，1，2，…，vP为所述目标防撞物的速度，thetaP为所述目标防撞物的前进方向角，Δti+1为第i+1个轨迹点到第i轨迹点的时间差，Δti+1＝(yi+1-yi)/(vi·cos thetai)，t0为初始时刻。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述当前车辆的运动信息和所述感知信息，计算 所述当前车辆与后方目标防撞物之间的距离，包括：根据式 disi＝sqrt((xPi-xi)2+(yPi-yi)2)，i＝0，1，2，…计算所述当前车辆与后方目标防撞物之间 的距离。
根据本发明的一个实施例，所述V2X通信系统利用LTE-V通信或5G通信进行数据传输。
根据本发明实施例的车辆的开门防撞方法，提高驾驶安全性，提高交通效率，降低汽 车开门碰撞事故发生的概率。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车辆的开门防撞装置，包括：获 取模块，用于获取当前车辆的运动信息，并通过V2X通信系统获取所述当前车辆周围车辆 和路测设备的感知信息；计算模块，用于根据所述当前车辆的运动信息和所述感知信息， 计算所述当前车辆与后方目标防撞物之间的距离；判断模块，用于在确定所述当前车辆的 乘客有开门意图时，判断所述当前车辆与后方目标防撞物之间的距离是否小于预设安全阈 值；预警模块，用于在所述当前车辆与后方目标防撞物之间的距离小于所述预设安全阈值 时，发出预警信息。
根据本发明实施例的车辆的开门防撞装置，提高驾驶安全性，提高交通效率，降低汽 车开门碰撞事故发生的概率。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储 有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的车辆的开门防撞方法。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器和处理器， 所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现所述的车辆 的开门防撞方法。
为达到上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种车辆，包括所述的车辆的开门防 撞装置，或者，所述的电子设备。
为达到上述目的，本发明第六方面实施例提出了一种车辆的开门防撞系统，包括当前 车辆以及所述当前车辆周围的车辆、路测设备，所述当前车辆分别与所述当前车辆周围的 车辆、路测设备通信连接，所述当前车辆及其周围的车辆均采用所述的车辆。
根据本发明实施例的车辆的开门防撞系统，提高驾驶安全性，提高交通效率，降低汽 车开门碰撞事故发生的概率。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明 显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明一个实施例的车辆的开门防撞方法的流程示意图；
图2是本发明一个实施例的车辆的开门防撞装置的结构示意图；
图3是本发明一个具体实施例的车辆的开门防撞装置的单次流程图；
图4是本发明一个实施例的车辆的开门防撞系统的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图1-4描述本发明实施例的车辆及其开门防撞方法、系统、装置及电子设 备、介质。
图1是本发明一个实施例的车辆的开门防撞方法的流程示意图。如图2所示，车辆的 开门防撞方法，包括：
S101、获取当前车辆的运动信息，并通过V2X通信系统获取当前车辆周围车辆和路测 设备的感知信息。
具体地，可通过车速传感器、导航系统等获取当前车辆的运动信息，其中，当前车辆 的运动信息包括当前车辆的第一预行驶轨迹信息，第一预行驶轨迹信息通过集合 path{node1，node2，…}表示，其中，nodei为第一预行驶轨迹上第i个轨迹点信息， nodei＝[xi，yi，vi，thetai]，i＝0，1，2，…，xi为第i个轨迹点在笛卡尔坐标系下的横坐 标，yi为第i个轨迹点在笛卡尔坐标系下的纵坐标，vi为当前车辆在第i个轨迹点的点速 度，thetai为第i个轨迹点的航向角(可以正东为起点，偏北为正)。通过V2X通信系统获 取同样配备有V2X通信系统的车辆及路边单元RSU设备的感知信息(如当前车辆后方非机 动车辆及行人的坐标位置、速度、行驶方向等信息)。其中，V2X通信系统可利用LTE-V通 信或5G通信进行数据传输。感知信息包括当前车辆后方目标防撞物的第二预行驶轨迹信 息，第二预行驶轨迹信息通过位置坐标向量pos[(xP1，yP1)，(xP2，yP2)，…]表示，其中，xPi为 第二预行驶轨迹上第i个轨迹点在笛卡尔坐标系下的横坐标，yPi为第i个轨迹点在笛卡尔 坐标系下的纵坐标，
xP(i+1)＝vP·cos(thetaP)·Δti+1+xPi，i＝0，1，2，…，
yP(i+1)＝vP·sin(thetaP)·Δti+1+yPi，i＝0，1，2，…，VP为目标防撞物的速度，thetaP为目标防撞物的前进方向角(可以正东为起点，偏北为正)，Δti+1为第i+1个轨迹点到第i轨 迹点的时间差，Δti+1＝(yi+1-yi)/(vi·cos thetai)，t0为初始时刻。
作为一个示例，方法还可包括：获取当前车辆的控制信息，并根据控制信息判断当前 车辆是否有驶停趋势，其中，控制信息包括油门踏板信息、刹车踏板信息和方向盘转角信 息；如果判定当前车辆有驶停趋势，则获取当前车辆的运动信息，并通过V2X通信系统获取当前车辆周围车辆和路测设备的感知信息。
具体而言，通过检测当前车辆油门踏板信息、刹车踏板信息、方向盘转角信息，判断 当前车辆是否有驶停趋势。若油门踏板开度小于或等于第一预设开度，刹车踏板开度大于 或等于第二预设开度，且方向盘转角小于预设转角，则判定车辆有驶停趋势，此时，可获取当前车辆速度、加速度、坐标、预测轨迹点等运动信息，并通过V2X通信系统还获取当 前车辆周围车辆和路测设备的感知信息，即执行步骤S101，由此，可在一定程度上避免不 必要的开门防撞检测。其中，第一预设开度小于第二预设开度，第一预设开度、第二预设 开度、预设转角均可根据需要标定。
S102、根据当前车辆的运动信息和感知信息，计算当前车辆与后方目标防撞物之间的 距离。
具体地，以行人P为例，令xP0为当前时刻在行人P(即后方目标防撞物)在笛卡尔坐标系下的横坐标，yP0为行人P在笛卡尔坐标系下的纵坐标，vP为行人的速度，thetaP为前 进方向角(以正东为起点，偏北为正)。根据上述感知信息，计算时间向量t下行人的预测位 置坐标向量pos[(xP1，yP1)，(xP2，yP2)，…]，
xP(i+1)＝vP·cos(thetaP)·Δti+1+xPi，i＝0，1，2，…
yP(i+1)＝vP·sin(thetaP)·Δti+1+yPi，i＝0，1，2，…
计算行人与当前自动驾驶车辆的距离向量Dis[dis1，dis2，…]
disi＝sqrt((xPi-xi)2+(yPi-yi)2)，i＝0，1，2，…
由此，可根据式disi＝sqrt((xPi-xi)2+(yPi-yi)2)，i＝0，1，2，…计算当前车辆与后方目标防撞物之间的距离。并且还可以根据当前自动驾驶车辆的运动信息及当前车辆周围车辆和路测设备的感知信息对上述计算结果进行修正更新，并重复上述计算过程以获得最新的行人与当前自动驾驶车辆的距离。
S103、在确定当前车辆的乘客有开门意图时，判断当前车辆与后方目标防撞物之间的 距离是否小于预设安全阈值。
具体地，当满足当前车辆速度为零，且乘客触摸开门装置(可根据车内安装的图像检 测装置或者根据开门装置上安装的传感器的感应信号判断，)这两个条件时，确定当前车辆 的乘客有开门意图，此时可判断当前时刻自动驾驶车辆与后方非机动车辆及行人(即后方 目标防撞物)的距离是否小于设定阈值。例如：当车速为零，且接收到乘客触摸门把手的 传感器信号(即开门意图)时，判断该时刻tx时，行人与本车距离disi是否小于预设安全阈 值ε，其中i≤x＜i+1。
S104、如果当前车辆与后方目标防撞物之间的距离小于预设安全阈值，则发出预警信 息。
具体地，若行人(即后方目标防撞物)与本车(即当前车辆)距离disi小于预设安全阈 值ε，则可通过触发预警装置(如车载显示终端、用户的移动终端)，以声音、图像等手段对驾驶员及乘客进行危险情况的预警提示，例如：文字和/或语音“开门请注意后方行人”，以提醒乘客注意开门安全。
综上所述，该车辆的开门防撞方法，通过根据当前车辆的运动信息和感知信息，计算 当前车辆与后方目标防撞物之间的距离，提高驾驶安全性，提高交通效率，降低汽车开门 碰撞事故发生的概率。
图2是本发明一个实施例的车辆的开门防撞装置的结构示意图。
如图2所示，该车辆的开门防撞装置100，包括：获取模块11，用于获取当前车辆的运动信息，并通过V2X通信系统获取当前车辆周围车辆和路测设备的感知信息；计算模块12，用于根据当前车辆的运动信息和感知信息，计算当前车辆与后方目标防撞物之间的距离；判断模块13，用于在确定当前车辆的乘客有开门意图时，判断当前车辆与后方目标防撞物之间的距离是否小于预设安全阈值；预警模块14，用于在当前车辆与后方目标防撞物之间的距离小于预设安全阈值时，发出预警信息。
具体地，当前车辆的运动信息可包括当前车辆的第一预行驶轨迹信息，第一预行驶轨 迹信息通过集合path{node1，node2，…}表示，其中，nodei为第一预行驶轨迹上第i 个轨迹点信息，nodei＝[xi，yi，vi，thetai]，i＝0，1，2，…，xi为第i个轨迹点在笛卡尔坐 标系下的横坐标，yi为第i个轨迹点在笛卡尔坐标系下的纵坐标，vi为当前车辆在第i个 轨迹点的点速度，thetai为第i个轨迹点的航向角。获取模块11可通过基于LTE-V通信或 5G通信的V2X通信系统获取当前车辆周围车辆和路测设备的感知信息。其中，感知信息包 括当前车辆后方目标防撞物的第二预行驶轨迹信息，第二预行驶轨迹信息通过位置坐标向 量pos[(xP1，yP1)，(xP2，yP2)，…]表示，其中，xPi为第二预行驶轨迹上第i个轨迹点在笛卡 尔坐标系下的横坐标，yPi为第i个轨迹点在笛卡尔坐标系下的纵坐标，
xP(i+1)＝vP·cos(thetaP)·Δti+1+xPi，i＝0，1，2，…，
yP(i+1)＝vP·sin(thetaP)·Δti+1+yPi，i＝0，1，2，...，vP为目标防撞物的速度，thetaP为目标防撞物的前进方向角，Δti+1为第i+1个轨迹点到第i轨迹点的时间差， Δti+1＝(yi+1-yi)/(vi·cos thetai)，t0为初始时刻。
在获取到当前车辆的运动信息和感知信息后，计算模块12可根据式 disi＝sqrt((xPi-xi)2+(yPi-yi)2)，i＝0，1，2，…计算当前车辆与后方目标防撞物之 间的距离。进而判断模块13可在当前车辆车速为零且接收到乘客触摸门把手的传感器信号 时(即乘客有开门意图)，判断当前车辆与后方目标防撞物之间的距离是否小于预设安全阈 值。在当前车辆与后方目标防撞物之间的距离小于预设安全阈值时，预警模块14可发出预 警信息，例如：通过声音、图像等手段对驾驶员及乘客进行危险情况的预警提示，解决了 当障碍物运动速度较快时，障碍物来不及被识别就开门发生碰撞的问题。
由此，该车辆的开门防撞装置，提高驾驶安全性，提高交通效率，降低汽车开门碰撞 事故发生的概率。
在一个实施例中，参见图3，获取模块11还可以获取当前车辆的控制信息，控制信息 包括油门踏板信息、刹车踏板信息和方向盘转角信息。
在该实施例中，判断模块13还可根据控制信息判断当前车辆是否有驶停趋势，如果判 定当前车辆有驶停趋势，则获取模块11还可获取当前车辆的运动信息，并通过V2X通信系 统获取当前车辆周围车辆和路测设备的感知信息。由此，可避免不必要的开门防撞提醒。
需要说明的是，本发明实施例的车辆的开门防撞装置的其他具体实施方式，可参见本 发明上述实施例的车辆的开门防撞方法的具体实施方式。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处 理器执行时，实现所述的车辆的开门防撞方法。
本实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上存储有计算机程序， 计算机程序被所述处理器执行时，实现所述的车辆的开门防撞方法。
本实施例还提供一种车辆，包括所述的车辆的开门防撞装置，或者，所述的电子设备。
图4是本发明一个实施例的车辆的开门防撞系统的结构示意图。
如图4所示，该车辆的开门防撞系统200包括：当前车辆21以及当前车辆周围的车辆 22、路测设备23。当前车辆21分别与当前车辆周围的车辆22、路测设备23通信连接，当前车辆21及其周围的车辆22均可采用包括所述的车辆的开门防撞装置，或者，实现的车 辆的开门防撞方法的所述电子设备的车辆。
具体地，当前车辆21可通过基于LTE-V通信或5G通信的V2X通信系统获取当前车辆周围车辆22以及路测设备23传输的感知信息，进而根据该感知信息可确定后方车辆或行人(即后方目标防撞物)的位置及速度等信息，根据该信息并结合当前车辆21自身的信息，可确定后方车辆或行人是否影响当前车辆开车门。基于LTE-V通信或5G通信的V2X通信系统获取感知信息，可解决当前汽车车门防撞安全系统的高时延及单个传感器识别精度低问题，提高传感器利用率，降低成本。
由此，车辆的开门防撞系统，通过当前车辆分别与当前车辆周围的车辆、路测设备通 信连接，提高驾驶安全性，提高交通效率，降低汽车开门碰撞事故发生的概率。
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以 被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介 质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他 可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行 系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存 储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具 有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储 器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装 置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打 印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接 着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将 其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实 施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或 固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下 列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路 的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现 场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具 体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材 料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意 性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点 可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、 “外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于 附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所 指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发 明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示 或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两 个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是 机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两 个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通 技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可 以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第 一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或 斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、 “下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特 征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。
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