具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

现有的车载单元一般是在车辆行驶过程中采集行驶数据，并在采集到异常数据时提醒用户，但是不能根据异常行驶数据确定异常原因，因而无法合理指导用户驾驶。

为此，本申请提供一种车辆异常原因的确定方法，通过获取目标车辆的行驶状态信息、驾驶状态信息，以及获取周围车辆的行驶状态信息，确定目标车辆的行驶状态信息与周围车辆的行驶状态信息的差异信息。并在根据差异信息确定目标车辆行驶异常时，进一步根据目标车辆的行驶状态信息以及驾驶状态信息，确定目标车辆的异常原因，从而可以根据目标车辆的异常原因，合理指导用户驾驶。

下面对本申请提供的车辆异常原因的确定方法进行示例性说明。

本申请实施例提供的车辆异常原因的确定方法执行于通信设备，通信设备可以是安装于车辆上的车载单元、安装于道路上的路侧感知设备或者云端服务器等。

请参阅附图1，本申请一实施例提供的车辆异常原因的确定方法包括：

S101：获取目标车辆的行驶状态信息、驾驶状态信息，以及获取周围车辆的行驶状态信息，所述周围车辆是与所述目标车辆行驶路段相同且距离在预设距离范围内的车辆。

其中，所述行驶状态信息包括速度、加速度、航向角、行驶轨迹、车辆间距中的任意一项或多项，所述驾驶状态信息包括方向盘状态、油门状态、刹车状态、行驶模式、ABS状态、档位状态中的任意一项或多项。

目标车辆的驾驶状态信息是从目标车辆的车载单元获取的。目标车辆的行驶状态信息以及周围车辆的行驶状态信息可以是从目标车辆的车载单元获取的，也可以是从周围车辆获取的，也可以是从路侧感知设备获取的。

在一种可能的实现方式中，获取目标车辆的车载单元检测的第一状态信息、周围车辆发送的第二状态信息、路侧感知设备发送的第三状态信息。其中，第一状态信息包括目标车辆与周围车辆的速度、加速度、航向角、行驶位置、车辆间距中的任意一项或者多项。第二状态信息和第三状态信息可以与第一状态信息相同。根据第一状态信息、第二状态信息、第三状态信息中的任意一种或者多种的融合信息，确定目标车辆的行驶状态信息。也可以根据第一状态信息、第二状态信息、第三状态信息中的任意一种或者多种的融合信息，确定周围车辆的行驶状态信息，从而提高了确定出的行驶状态信息的准确度。例如，对第一状态信息中目标车辆的速度、第二状态信息中目标车辆的速度、第三状态信息中目标车辆的速度取平均值，得到目标车辆的速度。又例如，对第一状态信息中的目标车辆的行驶位置、第二状态信息中目标车辆的行驶位置、第三状态信息中目标车辆的行驶位置进行拟合，得到目标车辆的行驶轨迹。其中，行驶位置可以是坐标或者经纬度。

S102：确定所述目标车辆的行驶状态信息与所述周围车辆的行驶状态信息的差异信息。

其中，目标车辆的行驶状态信息与周围车辆的行驶状态信息包括：目标车辆与周围车辆的速度的差异、加速度的差异、航向角的差异、行驶轨迹的差异、车辆间距的差异中的任意一项或多项。

在一种可能的实现方式中，获取周围车辆的速度，根据周围车辆的速度计算周围车辆的平均速度，根据周围车辆的平均速度与目标车辆的速度，确定目标车辆的行驶状态信息与周围车辆的行驶状态信息的差异信息。

在一种可能的实现方式中，根据周围多个车辆的加速度计算周围车辆的平均加速度，根据周围车辆的平均加速度与目标车辆的加速度，确定目标车辆的行驶状态信息与周围车辆的行驶状态信息的差异信息。

在一种可能的实现方式中，根据周围车辆的航向角计算周围车辆的平均航向角，根据周围车辆的平均航向角与目标车辆的航向角，确定目标车辆的行驶状态信息与周围车辆的行驶状态信息的差异信息。其中，航向角可以根据相邻两个时刻车辆的位置计算得到，也可以直接从全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)获取。周围车辆的平均航向角是指周围车辆的航向角的平均值。

在一种可能的实现方式中，根据目标车辆的行驶位置与其相邻车辆的行驶位置可以计算出目标车辆的车辆间距，根据周围车辆的行驶位置与其相邻车辆的行驶位置可以计算出周围车辆的车辆间距。其中，目标车辆的相邻车辆是指在目标车辆正前方或正后方的同车道上的车辆，或者目标车辆的左侧或右侧相邻车道上的车辆。

车辆间距包括横向间距和纵向间距，横向间距可以是指两个车辆在垂直于行驶方向上的距离，纵向间距可以是指两个车辆在行驶方向上的距离。根据所有周围车辆的车辆间距可以计算出平均间距，根据平均间距与目标车辆的车辆间距，确定目标车辆的行驶状态信息与周围车辆的行驶状态信息的差异信息。

在一种可能的实现方式中，根据周围车辆在预设时段内的行驶位置计算周围车辆的行驶轨迹，根据目标车辆在预设时段内的行驶位置计算目标车辆的行驶轨迹。确定目标车辆的行驶轨迹与周围车辆的行驶轨迹之间的相似度，根据相似度确定目标车辆的行驶状态信息与周围车辆的行驶状态信息的差异信息。其中，相似度可以是对目标车辆的行驶轨迹与每个周围车辆的行驶轨迹的相似度取平均值所得到。行驶轨迹可以是对预设时段内的行驶位置进行曲线拟合后得到的。目标车辆与每个周围车辆的行驶轨迹的相似度可以通过Frechet距离算法或者Hausdorff距离算法计算得到。

S103：当根据所述差异信息确定所述目标车辆行驶异常时，根据所述目标车辆的行驶状态信息以及驾驶状态信息，确定所述目标车辆的异常原因。

具体地，根据差异信息是否满足预设条件确定目标车辆是否行驶异常。差异信息满足预设条件可以包括以下任意一项或多项：周围车辆的平均速度与目标车辆的速度的差异大于预设值、周围车辆的平均加速度与目标车辆的加速度的差异大于预设值、周围车辆的平均航向角与目标车辆的航向角的差异大于预设值、周围车辆的平均间距与目标车辆的车辆间距的差异大于预设值、目标车辆的行驶轨迹与周围车辆的行驶轨迹之间的相似度小于预设值。

在一种可能的实现方式中，若在预设时段内，当差异信息中的一项或多项满足预设条件的累计次数大于预设次数时，则可以确定目标车辆行驶异常。具体地，可以统计目标车辆与周围车辆的速度的差异、加速度的差异、航向角的差异、行驶轨迹的差异、车辆间距的差异分别满足预设条件的累计次数，当至少其中一项的累计次数大于预设次数，则可以确定目标车辆行驶异常。在其他一些实施例中，也可以统计差异信息中的任一项满足预设条件的次数，若差异信息中所有项满足预设条件的累计次数大于阈值，则可以确定目标车辆行驶异常。例如，目标车辆相对于周围车辆，速度的差异出现异常的次数为n1、加速度的差异出现异常的次数为n2、航向角的差异出现异常的次数为n3、行驶轨迹的差异出现异常的次数为n4、车辆间距出现异常的次数为n5，若n1+n2+n3+n4+n5＞N(其中N为阈值)，则可以判定所述目标车辆行驶异常。

在一种可能的实现方式中，获取目标车辆的行驶轨迹与车道的位置关系，若根据差异信息以及位置关系确定目标车辆行驶异常。具体地，根据目标车辆的行驶轨迹与车道的位置关系，可以确定出目标车辆的车道线的保持情况以及目标车辆换道过程的平稳情况。目标车辆的车道线的保持情况可以是预设时长内目标车辆偏离当前车道的次数，若预设时长内目标车辆偏离当前车道的次数大于预设次数，则确定目标车辆的车道线的保持情况异常。目标车辆换道过程的平稳情况可以是目标车辆换道过程中在车道内的摆动幅度，若目标车辆换道过程中在车道内的摆动幅度大于预设值，确定目标车辆换道过程的平稳情况异常。

在一实施例中，可以通过目标车辆的行驶轨迹与车道中心线的重合程度以及相似度，确定目标车辆是否偏离当前车道。其中，车道中心线的轨迹可以从地图获取，也可以对车辆的前置摄像头拍摄的路面图像进行识别后得到。目标车辆在车道内的摆动程度可以由目标车辆的实际行驶轨迹长度与当前路段内车道线的长度的比值确定。例如，若该比值大于阈值，确定目标车辆在车道内的摆动幅度大于预设值。

在一种可能的实现方式中，统计目标车辆的车道线的保持情况异常的次数，以及目标车辆换道过程的平稳情况异常的次数，若目标车辆与周围车辆的差异信息满足预设条件的累计次数、目标车辆的车道线的保持情况异常的次数，以及目标车辆换道过程的平稳情况异常的次数的总和大于预设值，确定目标车辆行驶异常，进一步提高了判定车辆行驶异常的准确度。

在确定目标车辆行驶异常后，根据行驶状态信息与驾驶状态信息的对应关系，确定是否存在异常驾驶行为，若存在异常驾驶行为，确定目标车辆的异常原因是驾驶不当，若不存在异常驾驶行为，确定目标车辆的异常原因是车辆故障。通过对比目标车辆的行驶状态信息与周围车辆的行驶状态信息的差异信息确定目标车辆的异常原因，提高了评估异常原因的准确度。

在一种可能的实现方式中，在确定目标车辆行驶异常后，从目标车辆的行驶状态信息以及驾驶状态信息中，确定出目标车辆行驶异常时刻的行驶状态信息以及驾驶状态信息，将行驶异常时刻的驾驶状态信息以及路面状况信息，输入目标车辆的动力学模型，得到目标车辆的动力学模型输出的行驶状态信息。其中，路面状况信息可以包括路面的坡度、车道线的弯曲程度等信息。车辆动力学模型是用于分析车辆受力与车辆运动的模型。输入车辆动力学模型的参数还可以包括车辆行驶模式。将行驶异常时刻的行驶状态信息与动力学模型输出的行驶状态信息进行比较，确定目标车辆的异常原因。

在一实施例中，若行驶异常时刻的行驶状态信息与动力学模型输出的行驶状态信息的差异在预设范围内，则确定不存在异常驾驶行为，目标车辆的异常原因是车辆故障，若行驶异常时刻的行驶状态信息与动力学模型输出的行驶状态信息的差异不在预设范围内，则确定存在异常驾驶行为，目标车辆的异常原因是驾驶不当。

在其他可能的实现方式中，也可以根据行驶异常时刻的行驶状态信息与动力学模型输出的行驶状态信息的差异确定异常驾驶行为的异常等级，并输出异常等级。例如，可以根据行驶异常时刻的行驶状态信息与动力学模型输出的行驶状态信息的差异，与预设等级的对应关系，确定异常等级。

在一种可能的实现方式中，在确定目标车辆的异常原因后，根据目标车辆的异常原因或者异常等级输出对应的第一提示信息，第一提示信息可以是异常原因，也可以是提示用户驾驶失误的信息，从而可以提醒目标车辆的驾驶员停车检查或者专注驾驶。在确定目标车辆的异常原因后，也根据目标车辆的异常原因或者异常等级生成对应的第二提示信息，将提示信息发送至周围车辆，第二提示信息可以是目标车辆的异常原因，也可以是目标车辆所在的位置，从而提醒周围车辆避让。其中，第一提示信息和第二提示信息均可以是语音、振动或者文字的方式的信息。

上述实施例中，通过获取目标车辆的行驶状态信息、驾驶状态信息，以及获取周围车辆的行驶状态信息，确定目标车辆的行驶状态信息与周围车辆的行驶状态信息的差异信息。若根据差异信息确定目标车辆行驶异常，根据目标车辆的行驶状态信息以及驾驶状态信息，确定目标车辆的异常原因，从而可以根据目标车辆的异常原因，合理指导用户驾驶。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上文实施例所述的车辆异常原因的确定方法，图2示出了本申请实施例提供的车辆异常原因的确定装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。

如图2所示，车辆异常原因的确定装置包括获取模块10、确定模块20和分析模块30。

获取模块10用于获取目标车辆的行驶状态信息、驾驶状态信息，以及获取周围车辆的行驶状态信息，所述周围车辆是与所述目标车辆的距离在预设距离范围内的车辆，所述行驶状态信息包括速度、加速度、航向角、行驶轨迹、车辆间距中的任意一项或多项，所述驾驶状态信息包括方向盘状态、油门状态、刹车状态、行驶模式、ABS状态、档位状态中的任意一项或多项。

确定模块20用于确定所述目标车辆的行驶状态信息与所述周围车辆的行驶状态信息的差异信息；

分析模块30用于当根据所述差异信息确定所述目标车辆行驶异常时，根据所述目标车辆的行驶状态信息以及驾驶状态信息，确定所述目标车辆的异常原因。

本实施例中，所述获取模块10、确定模块20、分析模块30可以是带高精度定位的V2X车载单元中的模块。其中，获取模块10可以是车载单元的天线、蓝牙、或者专用短程通信技术(Dedicated Short Range Communicatio，DSRC)芯片等，确定模块20和分析模块30可以集成于车载单元上的计算芯片，例如数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)芯片。

在一种可能的实现方式中，所述分析模块30具体用于：

从所述目标车辆的行驶状态信息以及驾驶状态信息中，确定出所述目标车辆行驶异常时刻的行驶状态信息以及驾驶状态信息；

将所述行驶异常时刻的驾驶状态信息以及路面状况信息，输入所述目标车辆的动力学模型，得到所述目标车辆的动力学模型输出的行驶状态信息，将所述行驶异常时刻的行驶状态信息与所述动力学模型输出的行驶状态信息进行比较，确定所述目标车辆的异常原因。

在一种可能的实现方式中，所述分析模块30具体用于：

若在预设时段内，所述差异信息中的一项或多项满足预设条件的累计次数大于预设次数时，确定所述目标车辆行驶异常。

在一种可能的实现方式中，所述分析模块30具体用于：

获取所述目标车辆的行驶轨迹与车道的位置关系；

若根据所述差异信息、所述位置关系，确定所述目标车辆行驶异常，根据所述目标车辆的行驶状态信息以及驾驶状态信息，确定所述目标车辆的异常原因。

在一种可能的实现方式中，所述确定模块20具体用于：

根据所述周围车辆的速度确定平均速度；

根据所述平均速度以及所述目标车辆的速度，确定所述目标车辆的行驶状态信息与所述周围车辆的行驶状态信息的差异信息。

在一种可能的实现方式中，所述确定模块20具体用于：

根据所述周围车辆的车辆间距确定平均间距；

根据所述平均间距以及所述目标车辆的车辆间距，确定所述目标车辆的行驶状态信息与所述周围车辆的行驶状态信息的差异信息。

在一种可能的实现方式中，所述确定模块20具体用于：

确定所述目标车辆的行驶轨迹与所述周围车辆的行驶轨迹之间的相似度；

根据所述相似度确定所述目标车辆的行驶状态信息与所述周围车辆的行驶状态信息的差异信息。

在一种可能的实现方式中，所述获取模块10具体用于：

获取所述目标车辆的车载单元检测的第一状态信息、所述周围车辆发送的第二状态信息、路侧感知设备发送的第三状态信息；

根据所述第一状态信息、所述第二状态信息、所述第三状态信息中的任意一种或者多种的融合信息，确定所述目标车辆的行驶状态信息。

在一种可能的实现方式中，所述分析模块30还用于：

根据所述异常原因输出第一提示信息，和/或，根据所述异常原因向所述周围车辆发送第二提示信息。

需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

图3是本申请实施例提供的通信设备的结构示意图。如图3所示，该实施例的通信设备包括：处理器11、存储器12以及存储在所述存储器12中并可在所述处理器11上运行的计算机程序13。所述处理器11执行所述计算机程序13时实现上述车辆异常原因的确定方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S103。或者，所述处理器11执行所述计算机程序13时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示获取模块10至分析模块30的功能。

示例性的，所述计算机程序13可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器12中，并由所述处理器11执行，以完成本申请。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13在所述通信设备中的执行过程。

本领域技术人员可以理解，图3仅仅是通信设备的示例，并不构成对通信设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述通信设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所述处理器11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)、现场可编程门阵列(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该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器12可以是所述通信设备的内部存储单元，例如通信设备的硬盘或内存。所述存储器12也可以是所述通信设备的外部存储设备，例如所述通信设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器12还可以既包括所述通信设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器12用于存储所述计算机程序以及所述通信设备所需的其他程序和数据。所述存储器12还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。