CN106157691A - 避免车辆间碰撞的系统 - Google Patents

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CN106157691A CN201510147829.9A CN201510147829A CN106157691A CN 106157691 A CN106157691 A CN 106157691A CN 201510147829 A CN201510147829 A CN 201510147829A CN 106157691 A CN106157691 A CN 106157691A
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Abstract

本发明提供一种车辆防撞方法和系统，在一个实施方式中，本车的控制器接收来自周边车辆的数据，其指示周边车辆的位置和行进方向。控制器使用地图数据和从周边车辆接收的数据确定周边车辆行进的道路路径。控制器使用地图数据和指示本车的位置和行进方向的数据确定本车行进的道路路径。控制器还确定本车行进的道路路径与周边车辆行进的道路路径是否相交。响应于确定本车行进的道路路径与周边车辆行进的道路路径相交，控制器进一步提供警报。

Description

避免车辆间碰撞的系统
技术领域
本发明总体上涉及一种车辆防撞系统。具体地，本发明涉及将车辆与车辆(V2V)的通信和地图数据结合以预先识别潜在的车辆间碰撞的系统和方法。
背景技术
确保车辆碰撞时乘客的安全已在近年来成为日益关注的领域。现代车辆的几乎每个系统的设计都考虑到这一目标。例如，许多现代汽车包括安全气囊系统，当检测到碰撞时，其展开乘客车厢内的安全气囊为乘客缓冲冲击。在另一示例中，许多现代车架都建有“溃缩区(crumple zone)”，其在碰撞的冲击力到达车辆的乘客之前帮助将其吸收。
与力图在碰撞期间确保乘客安全的安全系统对比，一种新的关注领域已集中在完全避免碰撞的机构。例如，一些车辆现在配备有针对即将出现的障碍物监测车辆路径的雷达和/或摄像机。如果在车辆的一定范围内检测到障碍物，则这种系统可以提供警报给驾驶者，自动应用车辆制动器，或者采取其他预防措施以帮助避免与障碍物碰撞。然而，这种系统通常受限于其对车辆的覆盖范围。例如，朝前的防撞系统可能无法在交叉路口检测到即将发生的侧面碰撞。另外，许多当前防撞系统缺乏在产生过少警报(例如，不报告潜在的碰撞)和产生过多警报之间的充分平衡，从而使驾驶者对警报机构不敏感。
为了解决现有技术中的问题，需要开发这样的防撞系统，其在车辆周围提供更大的覆盖范围并且提高提供给驾驶者的碰撞警报的相关性。
在此背景技术部分公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，并且因此其可能包含不构成对本领域技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明涉及一种用于避免车辆间碰撞的系统。具体地，提供一种使用车辆与车辆(V2V)的通信和地图数据来检测潜在碰撞的防撞系统。
在一个实施方式中，本车(local vehicle)的控制器接收来自周边车辆(remote vehicle)、指示周边车辆的位置和行进方向的数据。控制器使用地图数据和从周边车辆接收的数据确定周边车辆行进的道路路径。控制器使用地图数据和指示本车的位置和行进方向的数据确定本车行进的道路路径。控制器还确定本车行进的道路路径是否与周边车辆行进的道路路径相交。响应于确定本车行进的道路路径与周边车辆行进的道路路径相交，控制器进一步提供警报。
根据一些方面，控制器可通过以下方式确定本车行进的道路路径是否与周边车辆行进的道路路径相交：从地图数据中识别本车和周边车辆行进的道路路径中不相交的道路特征，以及响应于识别出不相交的道路特征抑制警报。在另一方面，不相交的道路特征可包括以下至少一种：道路立交桥、道路立体交叉口、道路弯道、分层桥梁和环形交通枢纽。在一方面，指示本车的位置和行进方向的数据可包括全球定位系统(GPS)数据。相交的本车和周边车辆行进的道路路径可包括以下至少一种：斜入口交叉路口、道路弯道和停有周边车辆的斜的道路。在一些情况下，指示本车的位置和行进方向的数据可经由高级驾驶者辅助系统接口规范(ADASIS)消息由控制器接收。
在另一方面，控制器可识别与本车行进的道路路径相关联的即将出现的建筑物区域，并且作为响应，增加用于将关于本车的位置和行进方向的数据传输到周边车辆的传输功率。在又一方面，控制器可确定到本车和周边车辆之间发生碰撞的估计时间。在另一方面，控制器可提供警报至以下至少一者：电子显示器、本车的制动系统和本车的转向系统。
在另一实施方式中，公开一种系统，其包括处理器和配置成存储可由该处理器执行的处理的存储器。当被处理器执行时，该处理可操作接收来自周边车辆的指示周边车辆的位置和行进方向的数据，并且使用地图数据和从周边车辆接收的数据确定周边车辆行进的道路路径。当被执行时，该处理还可操作使用地图数据和指示本车的位置和行进方向的数据确定本车行进的道路路径。当被执行时，该处理还可操作确定本车行进的道路路径是否与周边车辆行进的道路路径相交。当被执行时，该处理另外还可操作响应于确定本车行进的道路路径和周边车辆行进的道路路径相交，提供警报。
在另一实施方式中，提供一种编码有软件的有形的、非暂时性计算机可读介质。该软件当被处理器执行时，可操作接收来自周边车辆的指示周边车辆的位置和行进方向的数据，并且使用地图数据和从周边车辆接收的数据确定周边车辆行进的道路路径。当被处理器执行时，该软件还可操作使用地图数据和指示本车的位置和行进方向的数据确定本车行进的道路路径，并且确定本车行进的道路路径是否与周边车辆行进的道路路径相交。当被处理器执行时，该软件另外还可操作响应于确定本车行进的道路路径和周边车辆行进的道路路径相交，提供警报。
有利的是，本文所描述的系统和方法为车辆间的防撞提供增强的警报相关性。
附图说明
现在将详细参考附图示出的特定示例性实施例，对本发明的上述和其他特征进行说明，所述示例性实施例在下文中仅以说明的方式给出，并且因此并不限制本发明，其中：
图1是示出车辆与车辆(V2V)通信系统的图示；
图2是示出由避免车辆间碰撞的系统使用的示例坐标的图示；
图3是示出示例道路特征的图示；
图4是防撞系统控制器的框图；
图5是用于检测潜在碰撞的进程的流程图；
图6是用于抑制碰撞警报的进程的流程图；
图7是示出沿着道路路径即将出现的建筑物区域的图示；
图8是用于调节V2V传输功率的进程的流程图；并且
图9A-9C是示出用于避免车辆间碰撞的进程的流程图。
应当理解，附图不一定是按比例绘制的，其呈现说明本发明的基本原理的各种优选特征的略微简化的表示。如本文所公开的包括例如具体尺寸、取向、位置和形状的本发明的具体设计特征将部分地由特定的预期应用和使用环境确定。
在附图中，附图标记贯穿所有附图指代本发明的相同或等效的部件。
具体实施方式
在下文中，将对本发明进行说明，以便容易地由本领域的技术人员实施。
应当理解，这里使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他类似术语总体上包括机动车辆，比如包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，从除石油以外的资源得到的燃料)。这里使用的混合动力车辆是具有两种以上动力源的车辆，例如汽油和电力驱动的车辆。
另外，应当理解，某些方法可以由至少一个控制器执行。术语控制器指的是包含存储器和处理器的硬件设备，其处理器被配置成执行对应于处理步骤的一个或多个机器指令。存储器被配置成存储机器指令，并且处理器特别地配置成执行所述指令以执行下文所述的一个或多个进程。
此外，本发明的控制逻辑可实施为，在包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可分布在联网的计算机系统中，以便计算机可读介质以分布方式存储和执行，例如，通过远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN)。
本文所用术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本发明。除非上下文另有明确说明，本文所用的单数形式“一种/个(a/an)”、以及“该”也意在包括复数对象。应当进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”限定了所述特征、整数、步骤、操作、要素、和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件和/或其集合的存在或添加。本文所用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何及所有组合。
本发明提供一种避免车辆间碰撞的系统，其利用车辆之间的车辆与车辆(V2V)通信，提醒附近车辆关于车辆的位置和行进方向。防撞系统可以使用与地图数据结合的V2V通信确定本车和周边车辆的行进道路路径。如果行进的道路路径相交，则该防撞系统可以采取防撞措施，诸如提供警报。值得注意的是，当在车辆之间检测到不相交的道路特征时，防撞系统可抑制警报。例如，当车辆本来可能朝碰撞方向前进但由于道路条件(例如，车辆之一沿着立交桥前进等)实际上不会碰上时，该系统可以抑制警报。在另一情况下，沿车辆的行进道路路径的特征可以被用于调整V2V传输功率，诸如当检测到即将来临的构筑物时。
现在参考图1，示出了根据各种实施例的示例V2V防撞系统100。如图所示，第一车辆102可沿行进的第一方向行进(例如，沿行进的第一向量V1)并且第二车辆104可沿行进的第二方向行进(例如，沿行进的第二向量V2)。在本文的各种实施例中，车辆102-104的一个或两个可传输V2V通信106，其指示各个车辆的当前位置、行进(例如，V1或V2)的方向、和/或其他信息(例如，车辆的转向信号是否已被激活等)。在一些情况下，通信106还可以包括各车辆的行进速率。在其他实施例中，车辆102-104中的一个的行进速率可基于通信106通过车辆102-104中的另一个来确定(例如，通过位置坐标差除以时间差等)。
作为示例，在各种实施方式中，通信106可以是简化的通信，其不包括关于车辆102-104行进的各个预测路径的预测路径数据。换句话说，通信106可以不包括任何关于各个车辆102-104的路径预测，其允许消息的传输时间和传输的数据量在车辆102-104之间保持最小。例如，通信106可以简单地包括给定的车辆102-104的二维或三维位置坐标和/或车辆的行进方向的二维或三维向量参数。
响应于从车辆104接收通信106，车辆102可确定车辆102-104之间的车辆间碰撞是否可能发生。例如，如果车辆102-104行进的相对速度和方向被车辆102确定为指示车辆102-104将在同一时间位于同一位置，车辆102可确定与车辆104的车辆间碰撞即将发生。作为响应，车辆102可以发起任何数量的规避措施，诸如提供警报给用户界面设备(例如，电子显示器，扬声器等)，以提醒车辆102的驾驶者注意潜在的碰撞。在其他实施例中，警报可被提供给车辆102的系统，诸如转向系统(例如，用以改变车辆102的行进方向)、制动系统(例如，用以改变车辆102的行进速率)、电子节气门系统(例如，用以减少提供给车辆102的车轮的功率量)等。
用于避免车辆间碰撞的系统的示例坐标以各种实施方式被示于图2。例如，如图所示，主车(host vehicle)/本车102的车载防撞系统可以基于车辆102-104的相对位置识别相对于周边车辆104的一个或多个威胁区200(表示为tz1、tz2等)。例如，给定的威胁区的面积可以通过预设长度(如100米或另外的距离)和作为车道宽度的函数的预设宽度来限定。例如，威胁区3(例如，迎面而来的威胁区)可具有等于车辆102行驶车道的车道宽度的八倍的宽度，并且可以相对于主车(hv)/本车102限定。相反地，周边车辆(rv)104的预定路径可以以与车辆102相同的坐标系表示。
现在参考图3，其示出表示各种实施方式的示例道路特征的图示。可能会出现多种道路条件，其可导致避免车辆间碰撞的系统要么报告警报过度(例如，产生假警报)要么报告警报不足(例如，无法检测到对车辆的潜在威胁)。例如，继续图1的示例，假设车辆102沿道路弯道接近交叉路口，与图1所描绘的垂直道路截然相反。在这种情况下，通信106中所报告的车辆104的行进方向可指示不同于图1所示向量V2的行进向量V2'。因此，如果车辆102单独使用行驶向量V2'来预测车辆104的未来行进路径，则图2所示的威胁区200以及车辆102所使用的用以识别与车辆104的潜在碰撞的计算可能不能准确地反映对车辆102的潜在风险。因此，在这种情况下，车辆102的防撞系统可能无法识别与车辆102接近同一交叉路口的车辆104存在的即将发生的威胁。
可导致未检测到的威胁的示例道路条件可以包括，但不限于，斜或弯曲入口的交叉路口、周边车辆停止或以比本车显著缓慢的速度行驶的斜的道路、弯曲的道路等。相反地，可导致假警报的示例道路条件可以包括，但不限于，道路实际上不相交的某些道路弯道、立体交叉公路、立交桥、隧道、环形交通枢纽、环形交叉、分层桥梁等。
根据各种实施方式，车辆102可使用地图数据以加强其碰撞检测系统。具体地，车辆102可以将来自周边车辆104的通信106中的数据(例如，车辆104的位置和/或行进方向)与地图数据结合，以确定车辆104行进的道路路径。例如，基于地图数据和车辆104的行进方向，车辆102可确定车辆102-104两车正在接近同一交叉路口。
现在参考图4，其示出根据各种实施方式的防撞系统控制器400的框图。控制器400对于车辆可以是本车(例如，车辆102)的，并且总体上操作用以检测并防止本车与周边车辆(例如，车辆104)之间的车辆间碰撞。在各种实施方式中，控制器400可以包括一个或多个处理器402、一个或多个存储器设备404、以及一个或多个由系统总线408互连的通信接口406。
接口406包含机械的、电的以及信号的回路，用于经由可以是有线或无线的连接410与其他设备和系统进行数据通信。在一个实施例中，连接410可以是贯穿车辆传递消息的CAN总线的一部分。在其他实施例中，不同的协议和/或通信策略可由接口406使用，用以在车辆内通信。
存储器404包括多个存储位置，其存储数据418-422，并且可由用于存储与本文所描述的实施方式相关联的软件程序和数据结构的处理器402和网络接口410访问。处理器402可以包括适于执行软件程序并操纵所存储的数据的硬件元件或硬件逻辑。存储器404还可以存储防撞处理424，其在被处理器402执行时导致处理器402执行本文所描述的操作。
对本领域技术人员显而易见的是，包括各种计算机可读介质的其他处理器和存储器类型可用于存储和执行与本文所述的技术有关的程序指令。而且，虽然说明书示出各种处理，但明确预期的是，各种处理都可以实施为配置成根据本文的技术(例如，根据类似处理的功能)来操作的模块。进一步地，虽然该处理被单独示出，本领域技术人员将理解，该处理可以是其他处理内的例程或模块。
在各种实施方式中，控制器400可以与天线412通信，天线412被配置成在本车和周边车辆之间接收和/或传输V2V数据。如图所示，控制器400可以存储从一个或多个周边车辆接收的V2V数据422。如上所述，数据422可以指示周边车辆的位置和/或行进方向。
控制器400还可与GPS接收器414通信，GPS接收器414接收并提供GPS数据420至控制器400。GPS数据420可以包括，例如，坐标数据和其他指示本车(例如，控制器400所在的车辆)的当前位置和/或行进方向的信息。在一些实施方式中，控制器400还可以存储地图数据418(例如，道路数据)，其可以被预加载到存储器404中、经由GPS接收器414或其他存储位置或者它们的组合接收。在一个实施方式中，GPS接收器414可以是硬件模块的一部分，其使用高级驾驶辅助系统接口规范(ADASIS)协议格式向控制器400提供消息。正如应当所理解的，这种ADASIS消息可以包括各种信息，诸如本车的当前位置、与一个或多个道路路径有关的路径信息、路径偏移、指示即将出现的构筑物(例如，建筑、人造构筑物、自然构筑物)的数据等。
防撞处理424可以分析数据418-422以确定本车的行进道路路径和周边车辆的行进道路路径。另外，处理424可以比较这两车的行进道路路径，以确定这两个路径是否相交。如果相交，处理424可基于这两车的当前位置、移动等确定是否可能有潜在的碰撞。例如，如果两车正在同时并且从可比较的距离接近同一交叉路口，则处理424可以确定存在潜在的碰撞条件。作为响应，处理424可以提供警报给用户界面设备，诸如显示器416，另一用户界面(例如，扬声器)，和/或其他车辆系统，诸如转向系统(例如，用以强制本车改变方向)、制动系统(例如，用以强制本车改变其行进速度)等。然而，如果地图数据418指示车辆正在接近非重叠的道路特征，则处理424可以抑制碰撞警报的产生。例如，如果两车基于其当前运动方向本来行进在可发生碰撞的路线上，但其各自的道路不相交(例如，一个道路骤降并且在另一道路下面穿过)，则处理424可以抑制警报的产生，直到实际的碰撞被检测到。
在一些实施方式中，当处理424确定潜在干扰条件存在或即将发生时，碰撞避免处理424可以调整经由天线412发送的V2V通信的传输强度。例如，如果从周边车辆接收的信号强度相对于两车之间的距离低于阈值，则处理424可以增加发送到天线412的传输功率。在另一实施方式中，处理424可以分析建筑物数据(例如，指示即将出现的建筑的数据等)，以调整天线412的功率水平。
现在参考图5，其示出根据各种实施方式的用于检测潜在碰撞的过程500的流程图。总体上，过程500可用于基于两车的行进向量减轻可能本来被遗漏的碰撞情况。在步骤502，本车的防撞系统接收来自周边车辆的基础安全消息。例如，如以上在图1中所示，车辆102可接收来自车辆104的V2V通信，其指示车辆104的位置和/或行进方向。
在步骤504，本车的防撞系统确定周边车辆的潜在位置/地点。换言之，本车可使用所接收的V2V数据来预测周边车辆的未来位置和/或车辆的行进路径。
在步骤508，防撞系统可接收地图数据和/或关于本车的当前位置的GPS数据。例如，在一个实施方式中，防撞系统可以接收ADASIS数据。
在步骤510，防撞系统使用地图数据和/或GPS数据来确定本车前方道路的一个或多个特性。例如，防撞系统可以识别会导致一辆或两辆车未来在某些点改变其各自的行进方向的任何道路条件。例如，防撞系统可确定，虽然两车当前沿着当前不相交的向量前进，但是道路中即将出现的弯道将导致向量在未来的某些时间相交。
在步骤506，防撞系统可以估计两车之间碰撞的时间。具体地，本车可使用在步骤510中识别的道路特性来预测与本车和周边车辆相关联的未来运动向量。基于这些向量和车辆的运动速率，本车防撞系统可估计何时可能发生碰撞。
在步骤512，防撞系统确定从步骤506到发生碰撞的时间是否小于定义的阈值。如果不是，则过程500可以继续到步骤514，其中在步骤514中系统等待来自周边车辆的下一个消息。然而，如果到发生撞击的时间低于阈值，则过程可以继续到步骤516，其中防撞系统可以采取任何数量的行动以防止碰撞。例如，该系统可以提供警报至用户界面设备、本车的转向系统，或者车辆的制动系统。
图6是根据各种实施方式的用于抑制碰撞警报的过程600的流程图。如同过程500一样，过程600可以由本车的防撞系统来执行。步骤602-608可以通过与图5所示的步骤502-512类似的方式来执行。具体地，本车防撞系统可以从周边车辆接收V2V安全消息(步骤602)，确定该周边车辆的行进路径(步骤604)，估计到两车之间发生撞击的时间(步骤606)，并确定到发生撞击的时间是否低于时间阈值。如果不是，则过程600可以继续到步骤612，其中，如同在步骤514中一样，在继续之前本车可等待来自周边车辆的另一个消息。然而，如果到发生撞击的时间低于时间阈值，则过程600可以前进到步骤618，其中防撞系统确定车辆之间的潜在撞击即将发生。
在步骤610，防撞系统可接收地图数据和/或GPS数据，并且在步骤614，使用该数据来确定两车的行进道路路径，并决定步骤618的撞击评估是否正确。例如，如果两车的行进道路路径在不相交的道路特征处相遇，则系统可以前进到步骤616，其中其等待来自周边车辆的另一个消息。然而，如果撞击评估是正确的(例如，行进的道路路径真正相交并且车辆的行进方向指示即将发生碰撞)，则过程600可以继续到步骤620，其中系统采取纠正措施，类似于过程500中的步骤516。
现在参考图7，示出根据各种实施方式的沿道路路径的即将出现的建筑物区域的示意图。继续图1的示例，假设建筑物702当前位于车辆102-104之间或将要由车辆102-104的各个系统基于地图数据使用。在这种情况下，建筑物702可以随着车辆102-104接近交叉路口而增加通信106的数据包丢失量。根据各种实施方式，在这种情况下，车辆102可增加用于通信106的传输功率，以提高车辆104接收通信的潜力。
图8是根据各种实施方式用于调整V2V传输功率的过程800的流程图。在步骤802，防撞系统接收地图数据和/或GPS数据，如上详述。例如，防撞系统可以从本车上配备有GPS模块接收到ADASIS消息内的这种信息。然后，该系统做出与车辆的当前和未来的V2V通信条件有关的任何数量的决定。例如，该系统可确定本车是否正在接近交叉路口(步骤804)，该交叉路口是否为建筑物区域(例如，如通过在ADASIS消息中设定的相应的标签确定)(步骤808)，并/或确定专用短程通信(DSRC)的信道是否繁忙少于一半的时间(812)。如果这些条件中的任何一个不被满足，则过程800可以在对应的步骤806、810、或814处结束。
如果步骤804、808和812的条件得到满足，则过程800可以前进到步骤816，其中该系统确定传输因数，V2V通信的传输功率增加该传输因数。在一个实施方式中，该因数可如下计算：
DSRC_Transmit_Power_Increase_Factor＝(1-DSRC_Channel_Busy_Ratio)*10dbm
其中DSRC_Transmit_Power_Increase_Factor是传输增加因数并且DSCRC_Channel_Busy_Ratio是由通信使用的信道的比率。
在步骤818，该系统使用功率增加因数，通过在步骤816中计算出的增加因数乘以当前/基础传输功率(例如，Base_DSRC_Transmit_Power)来确定新的传输功率。
现在参考图9A-9C，其示出表示用于避免车辆间碰撞的过程900的流程图。在步骤902，防撞系统可开始处理来自周边车辆的V2V通信消息和本车可用的数据的循环。例如，这种信息可以每隔100毫秒(ms)被周期性地分析作为循环的一部分。其他循环周期可以在其他实施方式中使用(例如，每10ms，每50ms等)。可以包括在V2V基础安全消息中的示例数据可以包括，但不限于，关于周边车辆的速度、海拔、纬度、制动状态、前进方向、和/或转向信号信息。类似的信息还可通过与本车自身有关的防撞系统接收(例如，从其他车辆系统，诸如ADASIS模块等)。
在步骤904，确定本车/主车(HV)是否处于运动中。例如，防撞系统可以使用与本车有关的数据，以确定主车处于驱动还是空挡并且其速度是否大于阈值参数。如果任何这些条件得到满足，则过程900可以进行到步骤906。否则，过程900可以等待，直到下一循环框架，并重复步骤904。
在步骤906，防撞系统可识别一个或多个周边车辆(RV)的列表。这种识别可以基于，例如，由本车/主车从该区域的任何其他周边车辆接收的任何V2V通信。
在步骤908，防撞系统确定从特定周边车辆接收的V2V消息是否是最新的。例如，防撞系统可比较包括在V2V消息中的时间标记或对应于V2V消息的接收的由本车产生的时间标记，以确定从时间标记有多少时间已经过去。如果时间标记和当前时间之间的差超过时间阈值参数，则V2V消息可以被认为是陈旧的并且过程900可以返回到步骤906，以分析列表中的下一个周边车辆的消息，如果可用的话。然而，如果该消息被认为是最新的，则过程900可以前进到步骤910。
在步骤910，防撞系统可以将周边车辆所带来的潜在威胁进行分类。这一分类子步骤的详细流程图示于图9C。如图所示，在子步骤954中，防撞系统可以分析从周边车辆接收的V2V基础安全消息(BSM)，以确定周边车辆的位置坐标等。
在子步骤954，防撞系统可以将周边车辆的坐标转换为本车/主车的坐标。例如，该系统可以执行以下计算，以如下将周边车辆的x轴和y轴坐标转换为本车/主车的坐标：
XRV＝XRV cos(-hHV)+YRV sin(-hHV)
YRV＝XRV sin(-hHV)+YRV cos(-hHV)
其中HV是本车/主车的前进方向。
在子步骤958，系统可确定本车/主车和周边车辆的前进方向之间的差。例如，防撞系统可以使用在步骤956中转换的坐标确定前进方向差，以确定两车的前进方向之间的差。
在子步骤960，防撞系统可确定是否存在任何可影响两车的前进方向的评估的道路特性。在一个实施方式中，防撞系统可以识别是否存在任何可影响两车之间的前进方向比较的不相交的道路特征(例如，尽管前进方向显示为存在危险，但道路特征是实际上不存在这种危险)。例如，防撞系统可以将地图数据与车辆的位置和前进方向进行比较，以确定车辆是否正在接近立体交叉公路、立交桥、弯道、或指示该车辆的前进方向实际上不会重叠的任何其他道路特征。换句话说，防撞系统可以确定两车的行进道路路径，以确定实际的碰撞威胁是否存在。如果这种不相交的道路特征被检测到，则该系统可以抑制任何警报，并分析下一辆周边车辆。
在子步骤962，如果防撞系统确定两车的道路路径相交，则该系统可以分析在子步骤958中确定的两车之间的前进方向差。如果该前进方向差为负(例如，相对于图2所示的坐标系)，则防撞系统可以将该周边车辆分类为处在本车的左侧威胁区之内(步骤970)。如果方向差为正，则可以在步骤966处做出前进方向差加上360°是否在250°和290°之间的决定。如果是，则该周边车辆可以被分类为处在本车的右手侧的威胁区之内(步骤972)。类似地，防撞系统可以确定前进方向差加上360°是否在150°和200°之间(步骤968)。如果是，则该系统可以将该周边车辆分类为处在即将出现的威胁区之内(步骤974)。
再次参考图9A，过程900可以继续到步骤912，其中做出周边车辆是否处在本车/主车的威胁区之内(例如，在左侧、右侧、或即将出现的威胁区内)的决定。如果是，则过程900继续进行到步骤916，其中到交叉路口的距离被估算。如果不是，则过程900继续进行到步骤914。
在步骤916，防撞系统可确定到交叉路口的距离是否大于阈值量(例如，100米等)。如果是，则过程900可以返回到步骤906以分析下一辆周边车辆，如果有的话。如果到交叉路口的距离小于阈值，则过程916继续进行到步骤918。
在步骤914，该系统可以评估两车之间的海拔差小于还是等于阈值量。值得注意的是，这种海拔信息作为与各车辆相关联的GPS或地图数据的一部分是可用的。如果海拔差小于阈值，则过程900继续进行到步骤918。否则，过程900返回到步骤906，并评估下一辆周边车辆，如果有的话。
在步骤918，防撞系统可以过滤掉周边车辆位于本车/主车的威胁区内、但不对本车构成实际威胁的情况。例如，该防撞系统可以过滤掉周边车辆从本车的威胁区逐渐远离、本车和/或周边车辆转弯(例如，基于车辆的转向信号被激活)等情况。如果任何这种情况存在，则过程900可以返回到步骤906，并且防撞系统可以分析另一周边车辆，如果可用的话。否则，过程900继续进行到子过程920。
现在参考图9B，如果周边车辆被确定为潜在的威胁，则防撞系统可以执行子过程920。在步骤922，主车和周边车辆的位置坐标被转换成地心地固(ECEF)坐标系。在步骤924，ECEF坐标然后被转变成为东北向上(ENU)坐标。最后，周边车辆的全局坐标系相对于主车的前进方向旋转。
在步骤928，防撞系统可以使用从步骤922-926转换的坐标来估计到发生冲撞的时间(TTC)值。例如，防撞系统可基于本车和周边车辆的位置和前进方向确定碰撞在十秒内即将发生。
在步骤930，防撞系统还可以估计到停止的时间(TTS)值。该值一般可总体上将驾驶者的反应时间和/或本车的停止或操纵能力考虑在内。
在步骤932，防撞系统可基于来自步骤928-930的TTC值和TTV值确定是否生成警报。例如，如果TTC值和TTV值的差不超过阈值，则系统可以返回到过程900的步骤906，以评估另一周边车辆，如果存在的话。然而，如果在步骤932中系统确定警报将被生成，则过程900可以继续到步骤934。
在步骤934，防撞系统可分析来自步骤910的周边车辆的威胁分类，以确定周边车辆是否相对于本车位于左侧威胁区之内。如果是，则系统可以产生相应的警报(步骤940)。如果不是，则系统可确定周边车辆是否被分类为相对于本车位于右侧威胁区中(步骤936)。如果是，则系统可以产生相应的警报(步骤938)。
如前所述，过程900的一些部分可被反复执行，以评估多个周边车辆。例如，过程900可以循环通过周边车辆的列表，直到在步骤942处确定没有更多的周边车辆留在列表中待分析。当这种情况发生时，过程900可以继续到步骤944并结束。否则，过程900可以从步骤942返回到步骤906并且分析列表中的下一周边车辆。
应当注意，过程500-600和800-900的步骤的一些或全部可以是任选的，并且在图5-6和图8-9C中描绘的步骤仅仅是示例。根据本文的教导，某些其他步骤可以按需要包括在进程500-600和800-900中或从其中排除。此外，虽然步骤的特定顺序示于图5-6和8-9C中，该顺序仅仅是说明性的并且步骤的任何适当的布置可在不脱离本文的实施例的范围的情况下使用。
有利的是，本文描述的技术提供了许多超过现有的车辆安全系统的好处。具体地，本文公开的防撞系统使用车辆与车辆(V2V)通信，以检测与其他车辆的潜在碰撞威胁。该系统还可以将地图数据与V2V数据结合，以进一步改善威胁评估。在一些情况下，该系统可以使用地图数据来检测指示两车的行进路径不会相交的道路特征。在其他情况下，地图数据可以指示单独使用V2V数据本来会遗漏的即将出现的威胁。值得注意的是，威胁评估可以在主车被本地执行，从而需要较小的V2V通信(例如，周边车辆可以不需要将其预测路径传输到本车)。
尽管本发明的实施例已被详细描述，但是本发明的权利范围并不限于上述实施例，并且本领域技术人员通过使用权利要求所限定的本发明的基本概念所做的各种变型和改进形式也属于本发明的权利范围。

Claims (20)

1.一种方法，包括以下步骤：
在本车的控制器接收来自周边车辆、指示周边车辆的位置和行进方向的数据；
通过所述控制器使用地图数据和从所述周边车辆接收的数据确定所述周边车辆行进的道路路径；
通过所述控制器使用所述地图数据和指示本车的位置和行进方向的数据确定所述本车行进的道路路径；
通过所述控制器确定所述本车行进的道路路径是否与所述周边车辆行进的道路路径相交；以及
响应于确定所述本车行进的道路路径与所述周边车辆行进的道路路径相交，通过所述控制器提供警报。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述本车行进的道路路径是否与所述周边车辆行进的道路路径相交的步骤包括：
通过所述控制器从所述地图数据中识别所述本车和周边车辆行进的道路路径中不相交的道路特征；以及
响应于识别出所述不相交的道路特征，通过所述控制器抑制所述警报。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述不相交的道路特征包括以下至少一种：道路立交桥、道路立体交叉口、道路弯道和环形交通枢纽。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示本车的位置和行进方向的数据包括GPS数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其中相交的本车和周边车辆行进的道路路径包括以下至少一种：斜入口交叉路口、道路弯道和停有周边车辆的斜的道路。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示本车的位置和行进方向的数据经由高级驾驶者辅助系统接口规范消息由所述控制器接收。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
通过所述控制器识别与所述本车行进的道路路径相关联的即将出现的建筑物区域；以及，作为响应，
通过所述控制器增加用于将关于所述本车的位置和行进方向的数据传输到所述周边车辆的传输功率。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
通过所述控制器确定到所述本车和周边车辆间发生碰撞的估计时间。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述警报被提供至以下至少一者：电子显示器、所述本车的制动系统和所述本车的转向系统。
10.一种系统，包括：
处理器；以及
存储器，其被配置成存储可由所述处理器执行的处理，当被所述处理器执行时，所述处理可操作：
接收来自周边车辆、指示周边车辆的位置和行进方向的数据；
使用地图数据和从所述周边车辆接收的数据确定所述周边车辆行进的道路路径；
使用所述地图数据和指示本车的位置和行进方向的数据确定所述本车行进的道路路径；
确定所述本车行进的道路路径是否与所述周边车辆行进的道路路径相交；以及
响应于确定所述本车行进的道路路径与所述周边车辆行进的道路路径相交，提供警报。
11.根据权利要求10所述的系统，其中通过以下方式确定所述本车行进的道路路径是否与所述周边车辆行进的道路路径相交：
从所述地图数据中识别所述本车和周边车辆行进的道路路径中不相交的道路特征；并且
响应于识别出所述不相交的道路特征，抑制所述警报。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述不相交的道路特征包括以下至少一种：道路立交桥、道路立体交叉口、道路弯道和环形交通枢纽。
13.根据权利要求10所述的系统，还包括：
GPS接收器，其中所述指示本车的位置和行进方向的数据包括由所述GPS接收器接收的数据。
14.根据权利要求10所述的系统，其中相交的本车和周边车辆行进的道路路径包括以下至少一种：斜入口交叉路口、道路弯道和停有周边车辆的斜的道路。
15.根据权利要求10所述的系统，其中所述指示本车的位置和行进方向的数据经由高级驾驶者辅助系统接口规范消息由所述控制器接收。
16.根据权利要求10所述的系统，其中所述处理当被执行时还可操作：
识别与所述本车行进的道路路径相关联的即将出现的建筑物区域；并且，作为响应，
增加用于将关于所述本车的位置和行进方向的数据传输到所述周边车辆的传输功率。
17.根据权利要求10所述的系统，其中所述处理当被执行时还可操作：
确定到所述本车和周边车辆间发生碰撞的估计时间。
18.根据权利要求10所述的系统，其中所述警报被提供至以下至少一者：电子显示器、所述本车的制动系统和所述本车的转向系统。
19.一种编码有软件的有形的、非暂时性计算机可读介质，所述软件当被处理器执行时可操作：
接收来自周边车辆、指示周边车辆的位置和行进方向的数据；
使用地图数据和从所述周边车辆接收的数据确定所述周边车辆行进的道路路径；
使用所述地图数据和指示本车的位置和行进方向的数据确定所述本车行进的道路路径；
确定所述本车行进的道路路径是否与所述周边车辆行进的道路路径相交；以及
响应于确定所述本车行进的道路路径与所述周边车辆行进的道路路径相交，提供警报。
20.根据权利要求19所述的计算机可读介质，其中通过以下方式确定所述本车行进的道路路径是否与所述周边车辆行进的道路路径相交：
从所述地图数据中识别所述本车和周边车辆行进的道路路径中不相交的道路特征；并且
响应于识别出所述不相交的道路特征，抑制所述警报。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
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Application publication date: 20161123