本发明涉及车辆控制领域，特别涉及一种车辆转向辅助方法、装置及设备。
背景技术：
目前自动驾驶技术正在快速发展，但在不久的将来即使可以实现自动驾驶，驾驶乐趣仍将是激发人们热情的关键，用户仍然可以选择是自己驾驶还是汽车自动驾驶。
在选择自己驾驶时，紧急制动系统可以在大多数情况下减缓甚至是避免碰撞，但在一些场景中还是无法应对突然出现在车前的目标，例如横穿道路的行人，即便是紧急制动功能发送全力制动请求也无法避免碰撞，而在这些场景中紧急转向辅助可以发挥作用避免碰撞。
当碰撞迫近而紧急制动功能由于越过了最晚制动点已经不能避免碰撞的时候，如果驾驶员开始一个转向操作，紧急转向辅助功能可以通过提升驾驶员的转向力和车辆的动态操纵性来避免碰撞，这可以通过转向系统辅助或者引导驾驶员行驶到一条围绕目标障碍物的避撞路径上来实现，但在此过程中要维持自车的操纵稳定性。
技术实现要素：
针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种车辆转向辅助方法、装置及设备，以在离障碍物更近的地方避免碰撞，保证车辆的操纵稳定性。
本发明第一方面提供一种车辆转向辅助方法，所述方法包括：获取当前车辆的驾驶员特征信息、所述当前车辆的第一状态信息和所述当前车辆前方的目标障碍物的第二状态信息；基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹；基于所述预测转向轨迹、所述第一状态信息和所述第二状态信息确定所述当前车辆的目标最晚转向位置，所述目标最晚转向位置为所述当前车辆根据所述预测转向轨迹转向时避开所述目标障碍物的最晚位置；当监测到所述当前车辆行驶至所述目标最晚转向位置时，启动车辆转向辅助系统。
进一步地，所述第一状态信息包括航向角，所述基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹包括：基于所述驾驶员特征信息从预设数据库中获取与所述驾驶员特征信息对应的预测转向输入角，所述预设数据库包括一一对应的驾驶员特征信息和预测转向输入角；基于所述预测转向输入角和所述航向角确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
进一步地，所述第一状态信息包括航向角，所述基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹包括：基于所述驾驶员特征信息和预设关系模型确定所述当前车辆的预测转向输入角，所述预设关系模型基于本地数据库或云端数据库中的历史驾驶员特征信息和历史转向输入角建立；基于所述预测转向输入角和所述航向角确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
进一步地，所述方法还包括：当监测到所述当前车辆与所述目标最晚转向位置的距离小于等于预设距离时，提示所述当前车辆的驾驶员即将启动车辆转向辅助系统。
进一步地，所述驾驶员特征信息至少包括如下之一：
性别、年龄、身高、体重和职业。
进一步地，所述方法还包括：当监测到所述当前车辆行驶至所述目标最晚转向位置时，获取所述当前车辆的实际转向输入角；将所述实际转向输入角记入相应驾驶员的驾驶员风格信息中；相应的，所述基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹包括：基于所述驾驶员特征信息和所述驾驶员风格信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
本发明第二方面提供一种车辆转向辅助装置，所述装置包括：信息获取模块，用于获取当前车辆的驾驶员特征信息、所述当前车辆的第一状态信息和所述当前车辆前方的目标障碍物的第二状态信息；预测转向轨迹确定模块，用于基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹；目标最晚转向位置确定模块，用于基于所述预测转向轨迹、所述第一状态信息和所述第二状态信息确定所述当前车辆的目标最晚转向位置，所述目标最晚转向位置为所述当前车辆根据所述预测转向轨迹转向时避开所述目标障碍物的最晚位置；转向辅助系统启动模块，用于当监测到所述当前车辆行驶至所述目标最晚转向位置时，启动车辆转向辅助系统。
进一步地，所述预测转向轨迹确定模块包括：第一预测转向输入角获取子模块，用于基于所述驾驶员特征信息从预设数据库中获取与所述驾驶员特征信息对应的预测转向输入角，所述预设数据库包括一一对应的驾驶员特征信息和预测转向输入角；预测转向轨迹确定子模块，用于基于所述预测转向输入角和所述当前车辆的航向角确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
进一步地，所述预测转向轨迹确定模块包括：第二预测转向输入角获取子模块，用于基于所述驾驶员特征信息和预设关系模型确定所述当前车辆的预测转向输入角，所述预设关系模型基于本地数据库或云端数据库中的历史驾驶员特征信息和历史转向输入角建立；预测转向轨迹确定子模块，用于基于所述预测转向输入角和所述航向角确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
本发明第三方面提供一种车辆转向辅助设备，包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码及或指令集由所述处理器加载并执行以实现任一所述的车辆转向辅助方法。
由于上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
通过在离障碍物更近的地方启动转向辅助系统，即在离障碍物更近的地方避免碰撞，保证了碰撞迫近时车辆的安全性和操纵稳定性；
通过结合驾驶员的个体差异确定预测转向轨迹，进一步减小假阳性的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，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的介绍。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它附图。
图1是本发明实施例提供的一种车辆转向辅助的应用场景图；
图2是本发明实施例提供的一种车辆转向辅助方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种车辆转向辅助装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
图1是本发明实施例提供的一种车辆转向辅助的应用场景图，如图1所示，所述应用场景中包括当前车辆1和位于所述当前车辆前方的目标障碍物2。
具体的，所述当前车辆1包括雷达传感器、摄像头、定位设备和车身状态传感器等，所述雷达传感器和摄像头可以用于监测所述当前车辆前方的目标障碍物的运动信息以及相对于所述当前车辆的位置，所述定位设备用于监测当前车辆的位置，所述车身状态传感器用于监测所述当前车辆的车速和航向角等。
具体的，所述目标障碍物2可以为道路上静止的物体、缓慢移动的目标、在道路上缓慢横向移动的其他道路使用者(例如行人、自行车)或者在所述当前车辆前方行驶的汽车。
以下介绍本发明的车辆转向辅助方法，图2是本发明实施例提供的一种车辆转向辅助方法的流程示意图，本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际的车辆转向辅助装置产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的如图2所示，所述方法可以包括：
步骤s201：获取当前车辆的驾驶员特征信息、所述当前车辆的第一状态信息和所述当前车辆前方的目标障碍物的第二状态信息；
在本发明实施例中，所述驾驶员特征信息至少包括如下之一：性别、年龄、身高、体重和职业，所述驾驶员特征信息可以通过人脸识别、指纹识别、声纹识别、图像识别、重力感应等方式获取，以根据这些特征信息进一步确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
所述驾驶员特征信息可以包括一种或多种，可以理解的是，当所述驾驶员特征信息为多种时，可以基于其确定更加符合个人特性的预测转向轨迹。在实际应用中，可以根据实际需求设置不同类别组合的驾驶员特征信息。
例如，所述驾驶员特征信息可以包括性别、年龄、身高、体重和职业，此时，可以通过人脸识别获得驾驶员的人脸图像数据，通过与预存的人脸图像数据进行比较，获得当前车辆的驾驶员的身份，例如身份证信息，并基于该身份获得预存的与该驾驶员对应的的性别、年龄、身高、体重和职业等特征信息。
在某些情况下，如驾驶员为新手司机，身份数据尚未录入本地或云端数据库，所述驾驶员特征信息也可以包括较少类型的信息，例如性别、身高和体重信息，甚至只包括一种信息，例如体重信息。
在本发明实施例中，所述第一状态信息可以包括所述当前车辆的位置信息、速度和车宽信息，所述第二状态信息可以包括所述目标障碍物的位置信息、运动信息和外形宽度信息，所述第二状态信息可以基于所述当前车辆前方的雷达和摄像头采集的数据经融合计算获得。
步骤s203：基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹；
在一个具体的实施例中，所述第一状态信息包括航向角，所述基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹包括：
基于所述驾驶员特征信息从预设数据库中获取与所述驾驶员特征信息对应的预测转向输入角，所述预设数据库包括一一对应的驾驶员特征信息和预测转向输入角；
在本发明实施例中，所述预设数据库中的驾驶员特征信息可以为某一数值，也可以为某一数值范围，例如，所述预设数据库中包括年龄字段，由于相似年龄的驾驶员输入相同的转向输入角的概率较大，所以，所述预设数据库中的年龄字段可以包括某一数值范围的数据，即在所述预设数据库中，可以由某一数值范围的驾驶员特征信息对应一个预测转向输入角。
基于所述预测转向输入角和所述航向角确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
在本发明实施例中，所述预测转向轨迹可以视为从所述当前车辆的车前轴的中心点以一定曲率延伸出去的曲线轨迹，所述预测转向轨迹的曲率半径与所述预测转向输入角和所述航向角之和成反比，即所述预测转向输入角和所述航向角之和越大，所述预测转向轨迹的曲率半径越小，所述预测转向轨迹的曲率半径与所述预测转向输入角和所述航向角之和的具体关系可以通过标定的方式获得。
在另一个具体的实施例中，所述第一状态信息包括航向角，所述基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹包括：
基于所述驾驶员特征信息和预设关系模型确定所述当前车辆的预测转向输入角，所述预设关系模型基于本地数据库或云端数据库中的历史驾驶员特征信息和历史转向输入角建立；
基于所述预测转向输入角和所述航向角确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
在本发明实施例中，可以基于所述驾驶员特征信息和预设关系模型确定所述当前车辆的预测转向输入角，例如，所述驾驶员特征信息包括年龄、身高和体重信息，将该信息输入所述预设关系模型中，即可输出相应的预测转向输入角，所述预设关系模型基于本地数据库或云端数据库中的大量的驾驶员特征信息和历史转向输入角建立。
步骤s205：基于所述预测转向轨迹、所述第一状态信息和所述第二状态信息确定所述当前车辆的目标最晚转向位置，所述目标最晚转向位置为所述当前车辆根据所述预测转向轨迹转向时避开所述目标障碍物的最晚位置；
在本发明实施例中，基于所述预测转向轨迹、所述当前车辆的位置信息、车宽信息以及所述目标障碍物的位置信息和外形宽度信息可以确定所述目标最晚转向位置。
具体的，当所述当前车辆与所述目标障碍物的距离d满足如下公式时，
所述当前车辆所处的位置即为所述目标最晚转向位置，其中，所述w1为所述目标障碍物的外形宽度，所述w2为所述当前车辆的车宽，所述r为所述预测转向轨迹的曲率半径。
步骤s207：当监测到所述当前车辆行驶至所述目标最晚转向位置时，启动车辆转向辅助系统。
在本发明实施例中，当监测到所述当前车辆行驶至所述目标最晚转向位置时，意味着已经达到驾驶员最晚转向点，此时，如果驾驶员转动方向盘，必须由车辆转向辅助系统介入，才能避免碰撞。需要注意的是，在所述当前车辆行驶至所述目标最晚转向位置时，如果驾驶员不转动方向盘，所述转向辅助系统并不介入。
可以理解的是，由于年龄、性别和职业等个人差异，不同的驾驶员输入的预测转向输入角也是不同的，例如，年轻驾驶员的预测转向输入角大于年纪较大驾驶员的预测转向输入角，相应的，年轻驾驶员转向时的曲率半径小于年纪较大的驾驶员，因此，年轻驾驶员的所述目标最晚转向位置将离所述目标障碍物更近，即年轻驾驶员驾驶车辆时，可以较晚启动车辆转向辅助系统。
在另一些实施例中，为了防止司机在不知道车辆何时启动转向辅助功能的情况下而使得驾驶员提早开始转向，并由过早转向带来车身不稳定性，因此，在启动车辆转向辅助系统前，应给予驾驶员辅助转向提醒，所述方法还包括：
当监测到所述当前车辆与所述目标最晚转向位置的距离小于等于预设距离时，提示所述当前车辆的驾驶员即将启动车辆转向辅助系统。
在另一些实施例中，为了使所述预测转向轨迹更符合个人特征，所述方法还包括：
当监测到所述当前车辆行驶至所述目标最晚转向位置时，获取所述当前车辆的实际转向输入角；
将所述实际转向输入角记入相应驾驶员的驾驶员风格信息中；
相应的，所述基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹包括：
基于所述驾驶员特征信息和所述驾驶员风格信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
在一个具体的实施例中，所述基于所述驾驶员特征信息和所述驾驶员风格信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹包括：
基于所述驾驶员特征信息从预设数据库中获取与所述驾驶员特征信息对应的预测转向输入角；
从所述驾驶员风格信息中获取驾驶员的实际转向输入角；
确定所述预测转向输入角和所述实际转向输入角的加权平均值；
基于所述加权平均值确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
在本发明实施例中，所述预测转向输入角和所述实际转向输入角的权重系数可根据标定获得，所述基于所述加权平均值确定所述当前车辆的预测转向轨迹的方法和基于所述预测转向输入角确定所述当前车辆的预测转向轨迹的方法一致，此处不再赘述。
在实际应用中，如图1所示，在所述当前车辆与前方车辆正对的情形下，通过所述当前车辆的车身状态传感器获取所述当前车辆的当前车速和航向角等信息，并综合紧急情况下驾驶员可能的转向输入角，可以由驾驶员身份识别装置输入，可以获得所述当前车辆在紧急情况下的预测转向轨迹，由于与前方车辆正对，此时所述当前车辆的预测转向轨迹在左右方向上是对称的，与此同时，通过安装在所述当前车辆的前方的摄像头和雷达获取前方车辆的位置、运动方向等信息，当所述预测转向轨迹和前方车辆轨迹发生交叠时，表示已经达到驾驶员最晚转向点，必须由车辆转向辅助系统介入，才能避免碰撞。
本发明还提供了一种车辆转向辅助装置，如图3所示，所述装置包括：
信息获取模块310，用于获取当前车辆的驾驶员特征信息、所述当前车辆的第一状态信息和所述当前车辆前方的目标障碍物的第二状态信息；
预测转向轨迹确定模块320，用于基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹；
目标最晚转向位置确定模块330，用于基于所述预测转向轨迹、所述第一状态信息和所述第二状态信息确定所述当前车辆的目标最晚转向位置，所述目标最晚转向位置为所述当前车辆根据所述预测转向轨迹转向时避开所述目标障碍物的最晚位置；
转向辅助系统启动模块340，用于当监测到所述当前车辆行驶至所述目标最晚转向位置时，启动车辆转向辅助系统。
在本发明实施例中，所述预测转向轨迹确定模块可以包括：
第一预测转向输入角获取子模块，用于基于所述驾驶员特征信息从预设数据库中获取与所述驾驶员特征信息对应的预测转向输入角，所述预设数据库包括一一对应的驾驶员特征信息和预测转向输入角；
预测转向轨迹确定子模块，用于基于所述预测转向输入角和所述当前车辆的航向角确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
在本发明实施例中，所述预测转向轨迹确定模块还可以包括：
第二预测转向输入角获取子模块，用于基于所述驾驶员特征信息和预设关系模型确定所述当前车辆的预测转向输入角，所述预设关系模型基于本地数据库或云端数据库中的历史驾驶员特征信息和历史转向输入角建立；
预测转向轨迹确定子模块，用于基于所述预测转向输入角和所述航向角确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
所述的装置实施例中的装置与方法实施例基于同样的发明构思。
本发明实施例还提供了一种车辆转向辅助设备，包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现所述的车辆转向辅助方法。
由上述本发明提供的车辆转向辅助方法、装置或设备的实施例可见，在当前车辆车速高于预设车速时，例如车速高于50kph以上时，紧急转向辅助可以帮助驾驶员在离障碍物更近的地方避免碰撞。这些交通场景不仅包括了目标障碍物为车辆的情况，还包含了与道路上静止的物体发生碰撞或者与缓慢移动的目标发生碰撞又或者与在道路上缓慢横向移动的其他道路使用者发生碰撞(例如行人、自行车)，此时往往一个很小的横向位移就足以避免碰撞。另外，当道路附着系数下降时(例如湿滑路面上)转向避让相对于制动避让的优势进一步向低速区下沉。
需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、终端和系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
1.一种车辆转向辅助方法，其特征在于，所述方法包括：
获取当前车辆的驾驶员特征信息、所述当前车辆的第一状态信息和所述当前车辆前方的目标障碍物的第二状态信息；
基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹；
基于所述预测转向轨迹、所述第一状态信息和所述第二状态信息确定所述当前车辆的目标最晚转向位置，所述目标最晚转向位置为所述当前车辆根据所述预测转向轨迹转向时避开所述目标障碍物的最晚位置；
当监测到所述当前车辆行驶至所述目标最晚转向位置时，启动车辆转向辅助系统。
2.根据权利要求1所述的一种车辆转向辅助方法，其特征在于，所述第一状态信息包括航向角，所述基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹包括：
基于所述驾驶员特征信息从预设数据库中获取与所述驾驶员特征信息对应的预测转向输入角，所述预设数据库包括一一对应的驾驶员特征信息和预测转向输入角；
基于所述预测转向输入角和所述航向角确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
3.根据权利要求1所述的一种车辆转向辅助方法，其特征在于，所述第一状态信息包括航向角，所述基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹包括：
基于所述驾驶员特征信息和预设关系模型确定所述当前车辆的预测转向输入角，所述预设关系模型基于本地数据库或云端数据库中的历史驾驶员特征信息和历史转向输入角建立；
基于所述预测转向输入角和所述航向角确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
4.根据权利要求1所述的一种车辆转向辅助方法，其特征在于，所述方法还包括：
当监测到所述当前车辆与所述目标最晚转向位置的距离小于等于预设距离时，提示所述当前车辆的驾驶员即将启动车辆转向辅助系统。
5.根据权利要求1所述的一种车辆转向辅助方法，其特征在于，所述驾驶员特征信息至少包括如下之一：
性别、年龄、身高、体重和职业。
6.根据权利要求1所述的一种车辆转向辅助方法，其特征在于，所述方法还包括：
当监测到所述当前车辆行驶至所述目标最晚转向位置时，获取所述当前车辆的实际转向输入角；
将所述实际转向输入角记入相应驾驶员的驾驶员风格信息中；
相应的，所述基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹包括：
基于所述驾驶员特征信息和所述驾驶员风格信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
7.一种车辆转向辅助装置，其特征在于，所述装置包括：
信息获取模块，用于获取当前车辆的驾驶员特征信息、所述当前车辆的第一状态信息和所述当前车辆前方的目标障碍物的第二状态信息；
预测转向轨迹确定模块，用于基于所述驾驶员特征信息确定所述当前车辆的预测转向轨迹；
目标最晚转向位置确定模块，用于基于所述预测转向轨迹、所述第一状态信息和所述第二状态信息确定所述当前车辆的目标最晚转向位置，所述目标最晚转向位置为所述当前车辆根据所述预测转向轨迹转向时避开所述目标障碍物的最晚位置；
转向辅助系统启动模块，用于当监测到所述当前车辆行驶至所述目标最晚转向位置时，启动车辆转向辅助系统。
8.根据权利要求7所述的一种车辆转向辅助装置，其特征在于，所述预测转向轨迹确定模块包括：
第一预测转向输入角获取子模块，用于基于所述驾驶员特征信息从预设数据库中获取与所述驾驶员特征信息对应的预测转向输入角，所述预设数据库包括一一对应的驾驶员特征信息和预测转向输入角；
预测转向轨迹确定子模块，用于基于所述预测转向输入角和所述当前车辆的航向角确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
9.根据权利要求7所述的一种车辆转向辅助装置，其特征在于，所述预测转向轨迹确定模块包括：
第二预测转向输入角获取子模块，用于基于所述驾驶员特征信息和预设关系模型确定所述当前车辆的预测转向输入角，所述预设关系模型基于本地数据库或云端数据库中的历史驾驶员特征信息和历史转向输入角建立；
预测转向轨迹确定子模块，用于基于所述预测转向输入角和所述航向角确定所述当前车辆的预测转向轨迹。
10.一种车辆转向辅助设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码及或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-6任一所述的车辆转向辅助方法。
技术总结