本发明属于智能交通领域，涉及车辆避障技术，具体是一种用于重卡汽车的智能避障系统。
背景技术：
1、在当代交通运输领域，重卡汽车作为货物运输的重要工具，其安全性能一直备受关注。重卡汽车在行驶过程中，由于其自身重量和尺寸，相比小型车辆更难操控，且在紧急情况下制动距离更长，这就大大增加了行驶的风险。尤其在复杂的路况和恶劣的天气条件下，重卡的驾驶员需要消耗更多的体力和注意力来保证行驶安全。随着科技的快速发展，智能化技术在汽车行业的应用越来越广泛，其中智能避障系统成为提升重卡汽车安全性的重要手段。
2、目前，大多数用于重卡汽车的智能避障系统，在重卡汽车避障时，忽视了提前对重卡汽车进行避障预测操作的重要性，只是追求在危险到来前对重卡汽车进行紧急地避障操作，这样可能会因为重卡汽车质量大、制动时间长导致的二次风险，造成更为严重的安全事故；同时，大多数用于重卡汽车的智能避障系统，在重卡汽车避障时，只考虑到了前方的障碍物，忽视了对后方移动障碍物带来的安全隐患，这样会增加当前汽车和后方移动障碍物发生碰撞的风险概率。
3、因此，本发明公开了一种用于重卡汽车的智能避障系统，用于解决以上技术问题。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种用于重卡汽车的智能避障系统，用于解决在重卡汽车避障系统中，忽视了提前对重卡汽车进行避障预测操作的重要性，以及在避障时忽视了对后方移动障碍物带来的安全隐患的技术问题，本发明通过获取重卡汽车的基础信息，以及与周围障碍物的目标信息，基于目标信息和基础信息进行分析得到指令信息，通过指令信息激活避障操作，对避障操作进行优先评估得到优先因子，基于优先因子对重卡汽车进行避障解决了上述问题。
2、为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种用于重卡汽车的智能避障系统，包括：智能分析模块，以及与其相连的信息获取模块、安全控制模块和数据库；
3、所述信息获取模块：用于获取重卡汽车与周围障碍物的目标信息，以及从数据库中提取重卡汽车的基础信息；其中，目标信息包括对比速度、相对距离、运行方向情况；基础信息包括汽车总重、实时车速；运行方向情况包括同向运行和反向运行；
4、所述智能分析模块：用于获取目标信息，基于目标信息和基础信息进行分析得到指令信息；
5、所述安全控制模块：用于通过指令信息激活避障操作，对避障操作进行优先评估得到优先因子，基于优先因子对重卡汽车进行避障；其中，避障操作包括减速操作、变道操作和停车操作。
6、本发明中通过获取重卡汽车与周围障碍物的目标信息，以及从数据库中提取重卡汽车的基础信息，这一步收集系统分析需要的数据，为后续对避障操作的分析提供了数据支持；本发明中基于目标信息和基础信息进行分析得到指令信息，这一步是通过对当前汽车所在位置前方速度的障碍物进行分析得到的操作指令，通过操作指令对后续的避障操作进行激活，能够减少系统长时间处于避障操作准备的状态导致系统能耗高的问题；本发明中对避障操作进行优先评估得到优先因子，这一步通过对根据指令得到的避障操作进行优先因子计算，选择出最合适的避障操作，降低了当前汽车进行避障操作时对其他汽车带来的安全隐患。
7、优选的，所述智能分析模块分别与信息获取模块、安全控制模块和数据库通信和/或电气相连；所述数据库分别与信息获取模块、智能分析模块和安全控制模块通信和/或电气连接。
8、优选的，所述获取重卡汽车与周围障碍物的目标信息，包括：
9、通过安装于重卡汽车上的激光雷达测量当前汽车和周围障碍物之间的相对距离，通过连续测量和计算相邻激光测距信号之间的时间差，得出当前汽车和周围障碍物之间的对比速度。
10、需要说明的是，相对距离为当前汽车与参考物之间的直线距离，本系统将当前汽车周围的障碍物作为参考物，当前汽车周围的障碍物越多，相对距离的个数也就越多；同样，对比速度是以周围障碍物为参考物测得当前汽车的速度，这样测得的当前汽车的对比速度的个数与障碍物的个数有关，且成正比。
11、需要说明的是，同向运行中对比速度为当前汽车的实时速度减去障碍物的实时速度；反向运行中对比速度为当前汽车的实时速度加上障碍物的实时速度。
12、优选的，所述基于目标信息和基础信息进行分析得到指令信息，包括：
13、a1：获取当前汽车与所在车道前方障碍物之间的对比速度，判断所述对比速度是否等于当前汽车的实时车速；是，将前方障碍物标记为静止障碍物，发出指令二和指令三；否，将前方障碍物标记为移动障碍物，并跳转至a2；
14、a2：判断当前汽车前方的障碍物的运行方向情况是否为同向运行；是，跳转至a3；否，发出指令一、指令二和指令三；其中，同向运行为与当前汽车与障碍物是相同的运行方向；
15、a3：判断当前汽车与所在车道前方障碍物之间的对比速度的值是否不超过零；是，将当前汽车前方的障碍物标记为安全障碍物，并继续进行对比速度的监测；
16、否，从数据库中获取当前汽车在当前汽车总重和实时速度下的预设刹车距离；若当前汽车与所在车道前方障碍物之间的相对距离大于预设刹车距离时，发出指令一并继续进行相对距离的监测；若当前汽车与所在车道前方障碍物之间的相对距离不大于预设刹车距离时，发出指令一、指令二和指令三；其中，预设刹车距离大于通过实验得到的标准刹车距离。
17、值得注意的是，本发明分析当前汽车与所在车道前方障碍物之间的对比速度的值是在同向运行的基础上进行分析的。当对比速度的值不超过零时，表明当前汽车的实时速度小于或等于前方障碍物的实时速度，这时候若当前汽车和前方障碍物的移动速度都保持不变的话，当前汽车是永远也不会追上前方障碍物的，这时将当前汽车前方的障碍物标记为安全障碍物是合理的；而当对比速度的值超过零时，证明当前汽车的实时速度是大于前方障碍物的实时速度，这时若不对当前汽车进行避障操作，可能过段时间当前汽车就会撞上前方障碍物，这时就需要提前对障碍物的风险进行分析得到避障操作。这样做能够降低因重卡汽车的重量普遍偏大，导致重卡汽车避障操作的有效制动时间较长，带来安全事故的发生概率。
18、优选的，所述通过指令信息激活避障操作，包括：
19、当接收到指令一时，激活减速操作；当接收到指令二时，激活变道操作；当接收到指令三时，激活停车操作；其中，变道操作包括向左变道和向右变道。
20、优选的，所述对避障操作进行优先评估得到优先因子，包括：
21、b1：当变道操作激活时，获取当前汽车所在车道，判断当前汽车左边是否存在与当前运行方向相同延伸的同向车道；是，跳转至b2；否，将左变道优先因子标记为0；
22、判断当前汽车右边是否存在与当前运行方向相同延伸的同向车道；是，跳转至b2；否，将右变道优先因子标记为0；
23、b2：提取当前汽车与周围障碍物的目标信息；判断当前汽车左右车道设置的安全距离内是否存在障碍物；是，若当左边车道设置的安全距离内存在障碍物，将左变道优先因子标记为0，若当右边车道设置的安全距离内存在障碍物，将右变道优先因子标记为0；否，获取左右车道的障碍物与当前汽车的左相对距离dlz和右相对距离dly，基于公式zby＝α×ln((dlz-al)/al+1)获取左变道优先因子zby，基于公式yby＝β×ln((dly-al)/al+1)获取右变道优先因子yby；其中，安全距离为人工设置的保障重卡汽车变道时不会对相应车道的汽车带来安全风险的距离；α和β均为权重调节系数，且α＜β；al为安全距离；ln(*)是以自然数e为底的对数函数；
24、b3：当减速操作激活时，获取当前汽车与所在车道前方障碍物之间的前相对距离dlq，以及当前汽车与所在车道后方障碍物之间的后相对距离dlh；基于公式jsy＝γ×(exp((dlq-al)/al)-1)+δ×ln((dlh-al)/al+1)获取减速优先因子jsy；其中，γ和δ为比例调节系数，且γ+δ＝1；
25、b4：当停车操作激活时，判断当前汽车后方设置的安全距离内是否存在障碍物；是，将停车优先因子标记为0；否，基于公式tcy＝μ×ln((dlh-al)/al+1)获取停车优先因子tcy；其中，μ为权重调节系数，优先因子包括左变道优先因子zby、右变道优先因子yby、减速优先因子js和停车优先因子tcy。
26、需要说明的是，本发明在b2步骤中在判断当前汽车左右车道设置的安全距离内的障碍物情况中，设置的安全距离不仅包括左右车道处于车前方的一段距离，也包括左右车道处于车后方的一段距离。不管是处于车前方还是车后方，只要安全距离内有障碍物就不能进行变道，不然有很大概率引起安全事故的发生。
27、需要说明的是，若当前汽车后方不存在障碍物，则将当前汽车与所在车道后方障碍物之间的后相对距离dlh的值设置为2×al。
28、优选的，所述基于优先因子对重卡汽车进行避障，包括：
29、提取左变道优先因子zby、右变道优先因子yby、减速优先因子js和停车优先因子tcy；
30、判断当前汽车的左变道优先因子zby、右变道优先因子yby、减速优先因子js和停车优先因子tcy的值是否全部为0；是，进行减速靠右停车操作；否，选择优先因子的数值最大的避障操作方式对当前汽车进行避障。
31、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
32、1.本发明通过获取重卡汽车的基础信息，以及与周围障碍物的目标信息，基于目标信息和基础信息进行分析得到指令信息，通过指令信息激活避障操作，对避障操作进行优先评估得到优先因子，基于优先因子对重卡汽车进行避障，解决了在重卡汽车避障系统中，忽视了提前对重卡汽车进行避障预测操作的重要性，以及在避障时忽视了对后方移动障碍物带来的安全隐患的技术问题。本发明能够提前地对重卡汽车进行避障预测操作和在避障时考虑到后方车辆，提高了重卡汽车行驶的安全性。
33、2.本发明分析当前汽车与所在车道前方障碍物之间的对比速度的值是在同向运行的基础上进行分析的。当对比速度的值不超过零时，表明当前汽车的实时速度小于或等于前方障碍物的实时速度，这时候若当前汽车和前方障碍物的移动速度都保持不变的话，当前汽车是永远也不会追上前方障碍物的，这时将当前汽车前方的障碍物标记为安全障碍物是合理的；而当对比速度的值超过零时，证明当前汽车的实时速度是大于前方障碍物的实时速度，这时若不对当前汽车进行避障操作，可能过段时间当前汽车就会撞上前方障碍物，这时就需要提前对障碍物的风险进行分析得到避障操作。这样做能够降低因重卡汽车的重量普遍偏大，导致重卡汽车避障操作的有效制动时间较长，带来安全事故的发生概率。
1.一种用于重卡汽车的智能避障系统，其特征在于，包括：智能分析模块，以及与其相连的信息获取模块、安全控制模块和数据库；
2.根据权利要求1所述的一种用于重卡汽车的智能避障系统，其特征在于，所述智能分析模块分别与信息获取模块、安全控制模块和数据库通信和/或电气相连；所述数据库分别与信息获取模块、智能分析模块和安全控制模块通信和/或电气连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于重卡汽车的智能避障系统，其特征在于，所述获取重卡汽车与周围障碍物的目标信息，包括：
4.根据权利要求1所述的一种用于重卡汽车的智能避障系统，其特征在于，所述基于目标信息和基础信息进行分析得到指令信息，包括：
5.根据权利要求4所述的一种用于重卡汽车的智能避障系统，其特征在于，所述通过指令信息激活避障操作，包括：
6.根据权利要求5所述的一种用于重卡汽车的智能避障系统，其特征在于，所述对避障操作进行优先评估得到优先因子，包括：
7.根据权利要求6所述的一种用于重卡汽车的智能避障系统，其特征在于，所述基于优先因子对重卡汽车进行避障，包括：
