[发明专利]车辆失控情况下的辅助安全驾驶系统及辅助安全驾驶方法

权利要求书

1.一种车辆失控情况下的辅助安全驾驶系统，其特征在于，该系统包括C-V2X模块、摄像头模块、车辆传感器、车载计算模块和云服务器，其中：

C-V2X模块，用于车辆与周围车辆及云服务器通信互联，并共享车辆当前位置信息；

摄像头模块，用于获得驾驶员及车辆前进方向的环境；

车辆传感器，用于感知车辆状态；

车载计算模块，用于接收C-V2X模块、摄像头模块及车辆传感器的数据，以判断是否需要取得车辆控制权进行自动驾驶；

云服务器，接收C-V2X发的请求支援的信息。

2.根据权利要求1所述车辆失控情况下的辅助安全驾驶系统，其特征在于：C-V2X模块包括直接通信模块、5G通信模块以及定位模块；直接通信模块用于与周围车辆的直接通信，进行数据交换；5G通信模块连接云服务，在车辆失控后请求救援；定位模块用于定位车辆位置。

3.根据权利要求1所述车辆失控情况下的辅助安全驾驶系统，其特征在于：云服务上部署有交警模块与急救模块。

4.根据权利要求1所述车辆失控情况下的辅助安全驾驶系统，其特征在于：摄像头模块包括驾驶员摄像头与前置摄像头，驾驶员摄像头用于实时监控驾驶员的状态，前置摄像头用于拍摄车辆前进方向的具体环境，将数据传输到车载计算模块进行处理。

5.一种利用权利要求1至4任一项所述车辆失控情况下的辅助安全驾驶系统进行车辆失控情况下的辅助安全驾驶方法，其特征在于,包括以下步骤：

S1.摄像头模块、车辆传感器获得数据并传输给车载计算模块，判断车辆是否需要被控制；

S2.在车辆取得控制权后，判断是否有障碍物以及附近车辆的状态数据；

S3.如果出行驶道路与方案达到预设值，则将车辆安全停靠，如果出行驶道路与方案未达到预设值，则重新执行步骤S2。

6.根据权利要求5所述车辆失控情况下的辅助安全驾驶方法，其特征在于：对于摄像头模块获得的视频数据通过数据总线传输给车载计算模块，车载计算模块通过MASK-R-CNN网络对视频中的内容进行识别，然后执行以下命令:

（a）车载计算模块通过MASK-R-CNN网络识别到本车正位于道路边缘时，车载计算模块直接发出制动指令，将车辆安全地停下；

（b）当车载计算模块识别到车辆未在道路边界，车载计算模块会进入第二次判断，通过C-V2X模块获取的数据，进行决策，控制车辆行进；

（c）车载计算模块若没有接收到C-V2X模块传输的数据，此时在车辆周围足够远的距离内没有其他车辆，此时车载计算模块可立即将车辆行驶到道路边缘并安全停车；

(d)车载计算模块接收到C-V2X模块传输的数据，根据数据中的车辆位置信息，计算两车的相对位置，若仅有位于本车前进方向前方的车辆，后方以及侧方位没有车辆，此时计算模块采取靠边停车的操作；

(e)车载计算模块通过C-V2X获取的数据分析到本车后方与侧方位均存在正常行驶的车辆，则根据距离以及车速进行判断。

7.根据权利要求6所述车辆失控情况下的辅助安全驾驶方法，其特征在于：

(1)根据车速与距离判断，此时附近车辆与本车均保持安全距离：车速在100km/h以上时，安全车距在100米以上；车速在60km/h以上时，安全车距在数字上等于车速； 车速在50km/h左右时，安全车距不低于50米；车速在40km/h以下时，安全车距不低于30米；车速在20km/h以下时，安全车距不低于10米；此时采取正常的靠边停车控制；

(2)根据车速与距离判断，并不满足上述足够的安全距离，此时根据以下方法判断：

此方法根据交通部门所给的在不同道路条件下，不同车速所需要的制动距离，使用lasso回归与多线性拟合的方法所得到，其中：x：为道路附着系数，式中取值为0.5，为能适应各种道路条件；xt：为驾驶员反应时间，取平均值0.75；v：为通过C-V2X获取的其他车辆的速度；n：比例系数，取值为正整数，以5Km/h为分界线，速度每增加5Km/h,该比例系数需要在原来基础增加1；s：为所需要的制动距离；

通过以上计算出所需要的安全距离，与获取到的附近车辆与本车的距离进行判断，若侧后方的车辆距离能够满足所需要的安全距离，车载计算模块会进行变换车道操作，若该距离无法满足安全距离，车载计算模块将会保持车辆在本车道行驶，并进行轻制动，降低速度，同时不断进行上述所有判断行为。