CN107103786A - 基于ble的行车安全预警装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于BLE的行车安全预警装置、系统及方法。本发明基于BLE的行车安全预警装置包括：GPS模块，用于采集所述第一端当前的行进状态信息，所述行进状态信息包括所述第一端的当前位置、移动方向、移动速度和时间；CGIP生成模块，用于生成CGIP，所述CGIP包括所述行进状态信息和第一端标签；广播数据包生成模块，用于生成符合BLE通信格式的广播数据包，所述广播数据包中包含所述CGIP；广播模块，用于将所述广播数据包广播给BLE通信范围内的第二端，以使所述第二端根据所述广播数据包确定是否可能与所述第一端发生碰撞。本发明通过行人端和车辆端之间基于BLE的通信过程，以避免发生碰撞。

Description

基于BLE的行车安全预警装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及智能交通技术，尤其涉及一种基于蓝牙低功耗(Bluetooth LowEnergy，以下简称BLE)的行车安全预警装置、系统及方法。

背景技术

智能交通是未来交通系统的发展方向，它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成，并运用于整个地面交通管理系统，从而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的综合交通运输管理系统。智能交通借助多种技术手段，可以降低交通风险，提高交通效率，具有实时、准确、高效的特点。

在现有智能交通环境中，人作为易受危险的一方，安全问题是不容忽视的。现有技术方案一般在车身上安装雷达或者摄像头等探测装置以便探测车身周围的行人或者障碍物。举例来说，摄像头可以探测车辆前方的行人、雷达可以探测车辆后方的行人。当车辆处于向前行进的状态时，一旦有行人与车辆距离小于预警距离时，车辆即会向驾驶员发出告警提示。当车辆处于倒车状态时，一旦有行人与车辆距离小于预警距离时，车辆也会向驾驶员发出告警提示。基于该告警提示，驾驶员可以及时做出避让或制动操作。

现有技术的不足在于：一方面，车辆只有在探测出行人已进入车辆周边特定区域范围内，才能对驾驶员给出告警提示，而无法主动预测可能出现的碰撞情况，且探测方式受到视距及障碍物影响严重。另一方面，对于行人而言，在碰撞危险发生前，无法收到任何告警提示。

发明内容

本发明提供一种基于BLE的行车安全预警装置、系统及方法，以解决现有技术中车辆端对行人端进行碰撞探测受环境影响严重，和告警信号的单向性问题。

第一方面，本发明实施例提供一种基于BLE的行车安全预警装置，包括：

全球定位系统(Global Positioning System，以下简称：GPS)模块，用于采集第一端当前的行进状态信息，所述行进状态信息包括所述第一端的当前位置、移动方向、移动速度和时间；

压缩的GPS信息包(Compressed GPS Information Packet，以下简称：CGIP)生成模块，用于生成CGIP，所述CGIP包括行进状态信息和第一端标签；

广播数据包生成模块，用于生成符合BLE通信格式的广播数据包，所述广播数据包中包含CGIP；

广播模块，用于将广播数据包广播给BLE通信范围内的第二端，以使所述第二端根据所述广播数据包确定是否可能与第一端发生碰撞。

进一步地，上述基于BLE的行车安全预警装置，可以包括：

扫描模块，用于侦听在BLE通信范围内的数据广播，根据通用唯一识别码(Universally Unique Identifier，以下简称：UUID)从侦听到的广播数据包中过滤得到第二端发送的符合BLE通信格式的广播数据包；

数据包解析模块，用于对接收到的广播数据包进行解析，得到CGIP，并对所述CGIP进行解析，得到第二端当前的行进状态信息，所述行进状态信息包含所述第二端的当前位置、移动方向、移动速度和时间；

碰撞检测模块，用于根据第一端当前的行进状态信息以及第二端当前的行进状态信息，确定是否可能与所述第二端发生碰撞。

具体的，碰撞检测模块，可以执行碰撞检测算法，所述碰撞检测算法，包括：

根据第一端的移动方向与第二端的移动方向，得到第一端与第二端的方向夹角，并确定所述方向夹角是否在30°至150°的范围内，若确定所述方向夹角在30°至150°的范围内，则确定所述第一端与所述第二端可能发生碰撞；

和/或，

根据第一端的移动方向和移动速度，以及第二端的移动方向和移动速度，得到所述第一端与所述第二端的碰撞点位置；根据所述第一端的当前位置，得到所述第一端距所述碰撞点位置的第一端碰撞距离；根据所述第二端的当前位置，得到所述第二端距所述碰撞点位置的第二端碰撞距离；根据所述第一端的移动速度以及所述第一端碰撞距离，得到所述第一端行进到所述碰撞点位置的第一端耗时；根据所述第二端的移动速度以及所述第二端碰撞距离，得到所述第二端行进到所述碰撞点位置的第二端耗时；根据所述第一端耗时以及所述第二端耗时，得到时间差值；若所述时间差值小于预设的时间差阈值，则确定所述第一端与所述第二端可能发生碰撞。

进一步地，上述基于BLE的行车安全预警装置，可以包括：

警告提示模块，用于在碰撞检测模块确定可能与第二端发生碰撞的情况下，发出警告提示信息。

第二方面，本发明实施例提供一种基于BLE的行车安全预警系统，包括：

车辆端装置，用于采集车辆端当前的行进状态信息，所述行进状态信息包括所述车辆端的当前位置、移动方向、移动速度和时间；生成CGIP，所述CGIP包括所述车辆端的行进状态信息和车辆端标签；生成符合BLE通信格式的广播数据包，所述广播数据包中包含CGIP以及UUID；将所述广播数据包广播给BLE通信范围内的行人端装置；

行人端装置，用于侦听在BLE通信范围内的数据广播，根据UUID从侦听到的广播数据包中过滤得到车辆端发送的符合BLE通信格式的广播数据包；对接收到的广播数据包进行解析，得到CGIP，并对所述CGIP进行解析，得到所述车辆端当前的行进状态信息；根据所述车辆端当前的行进状态信息以及所述行人端当前的行进状态信息，确定是否可能与所述车辆发生碰撞。

进一步地，上述基于BLE的行车安全预警系统中：

行人端装置，还用于采集行人端当前的行进状态信息，所述行人端当前的行进状态信息包括所述行人端的当前位置、移动方向、移动速度和时间；生成CGIP，所述CGIP包括所述行人端的行进状态信息和行人端标签；生成符合BLE通信格式的广播数据包，所述广播数据包中包含CGIP和UUID；将所述广播数据包广播给BLE通信范围内的车辆端装置；

车辆端装置，还用于侦听在BLE通信范围内的数据广播，根据UUID从侦听到的广播数据包中过滤得到行人端发送的符合BLE通信格式的广播数据包；对接收到的广播数据包进行解析，得到CGIP，并对所述CGIP进行解析，得到所述行人端当前的行进状态信息；根据所述行人端当前的行进状态信息以及所述车辆端当前的行进状态信息，确定是否可能与所述行人发生碰撞。

第三方面，本发明实施例提供一种基于BLE的行车安全预警方法，包括：

第一端采集所述第一端当前的行进状态信息，所述行进状态信息包括所述第一端的当前位置、移动方向、移动速度和时间；

第一端生成CGIP，所述CGIP包括所述行进状态信息和第一端标签；

第一端生成符合BLE通信格式的广播数据包，所述广播数据包中包含CGIP；

第一端将所述广播数据包广播给BLE通信范围内的第二端；

第二端侦听在BLE通信范围内的数据广播，并接收第一端发送的广播数据包；

第二端对接收到的广播数据包进行解析，得到CGIP，并对所述CGIP进行解析，得到第一端当前的行进状态信息；

第二端根据所述第一端当前的行进状态信息以及所述第二端当前的行进状态信息，确定是否可能与所述第二端发生碰撞；

第二端在确定可能与所述第一端发生碰撞的情况下，发出警告提示信息；

其中，所述第一端为车辆端，相应的，所述第二端为行人端；

或者，所述第一端为行人端，相应的，所述第二端为车辆端。

进一步地，所述第二端根据所述第一端当前的行进状态信息以及所述第二端当前的行进状态信息，确定是否可能与所述第二端发生碰撞，包括：

所述第二端根据所述第一端标签和所述第二端发送的广播数据包中所包含的第二端标签，确定所述第一端标签和所述第二端标签是否分属于车辆端和行人端；

若确定所述第一端标签和所述第二端标签分属于车辆端和行人端，则执行下述碰撞检测算法；

所述碰撞检测算法，包括：

所述第二端根据所述第一端的移动方向与所述第二端的移动方向，得到所述第一端与所述第二端的方向夹角，并确定所述方向夹角是否在30°至150°的范围内，若确定所述方向夹角在30°至150°的范围内，则确定所述第一端与所述第二端可能发生碰撞；

和/或，

所述第二端根据所述第一端的移动方向和移动速度，以及所述第二端的移动方向和移动速度，得到所述第一端与所述第二端的碰撞点位置；所述第二端根据所述第一端的当前位置，得到所述第一端距所述碰撞点位置的第一端碰撞距离；所述第二端根据所述第二端的当前位置，得到所述第二端距所述碰撞点位置的第二端碰撞距离；所述第二端根据所述第一端的移动速度以及所述第一端碰撞距离，得到所述第一端行进到所述碰撞点位置的第一端耗时；所述第二端根据所述第二端的移动速度以及所述第二端碰撞距离，得到所述第二端行进到所述碰撞点位置的第二端耗时；所述第二端根据所述第一端耗时以及所述第二端耗时，得到时间差值；若所述时间差值小于预设的时间差阈值，则确定所述第一端与所述第二端可能发生碰撞。

本发明基于BLE的行车安全预警装置、系统及方法，通过行人端和车辆端之间基于BLE的通信过程，以避免发生碰撞。具体地，行人端可以配备具有BLE功能的移动终端，而车辆端可以配备具有BLE功能的移动终端或者车载设备。通过BLE通信，行人端可以将行人的行进状态信息广播给周围的车辆端，从而使得车辆端能够根据自身的行进状态信息与行人的行进状态信息来判断是否存在潜在碰撞；同样的，车辆端也可以将车辆的行进状态信息广播给周围的行人端，从而使得行人端能够根据自身的行进状态信息与车辆的行进状态信息来判断是否存在潜在碰撞。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所应用的场景示意图；

图2为本发明基于BLE的行车安全预警装置实施例一的结构示意图；

图3为本发明基于BLE的行车安全预警装置实施例一提供的一种CGIP的数据格式图；

图4为本发明基于BLE的行车安全预警装置实施例一中广播数据包的一种数据包结构图；

图5为本发明基于BLE的行车安全预警装置实施例二的结构示意图；

图6为本发明基于BLE的行车安全预警装置实施例二中碰撞检测模块的算法流程图；

图7为本发明基于BLE的行车安全预警系统实施例的结构示意图；

图8为本发明基于BLE的行车安全预警方法实施例一的流程图；

图9为本发明基于BLE的行车安全预警方法实施例二的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明所应用的场景示意图，如图1所示，本发明应用于现实交通交叉路口环境中。在该场景中包含行人、车辆、建筑物、道路等。在图1中，v代表车辆，p代表行人，从图1中可以看出，v1、v2、v6与p1之间可能发生潜在碰撞，v3、v7与p2之间可能发生潜在碰撞，v3、v7与p3之间可能发生潜在碰撞，v3、v7与p4之间可能发生潜在碰撞。为了解决行人与车辆之间可能发生潜在碰撞的问题，本发明通过行人端和车辆端之间基于BLE的通信过程，以避免发生碰撞。具体地，行人端可以配备具有BLE功能的移动终端，而车辆端可以配备具有BLE功能的移动终端或者车载设备。通过BLE通信，行人端可以将行人的行进状态信息广播给周围的车辆端，从而使得车辆端能够根据自身的行进状态信息与行人的行进状态信息来判断是否存在潜在碰撞；同样的，车辆端也可以将车辆的行进状态信息广播给周围的行人端，从而使得行人端能够根据自身的行进状态信息与车辆的行进状态信息来判断是否存在潜在碰撞。

下面对具体的实现方式进行详细说明。

图2为本发明基于BLE的行车安全预警装置实施例一的结构示意图，如图2所示，本实施例的装置可以设置于第一端，该第一端可以是行人端，相应的，第二端即为车辆端；或者，该第一端可以是车辆端，相应的，第二端即为行人端。

该装置，可以包括：GPS模块100、CGIP生成模块101、广播数据包生成模块102和广播模块103。

其中GPS模块100用于采集第一端当前的行进状态信息，该行进状态信息可以包括该第一端的当前位置、移动方向、移动速度和时间；

CGIP生成模块101与GPS模块100连接，CGIP生成模块101用于生成第一端的CGIP，该CGIP包括GPS模块100采集的第一端的行进状态信息和第一端标签。其中，该第一端标签用于标识该第一端为车辆端或行人端。

广播数据包生成模块102与CGIP生成模块101连接，广播数据包生成模块102用于生成符合BLE通信格式的广播数据包，该广播数据包中包括模块101生成的CGIP，并将其封装为符合BLE通信格式的广播数据包。

广播模块103与广播数据包生成模块102连接，广播模块103用于将模块102生成的广播数据包广播给BLE通信范围内的第二端，以使该第二端根据该广播数据包确定是否可能与该第一端发生碰撞。

具体来说，图3为本发明基于BLE的行车安全预警装置实施例一提供的一种CGIP的数据格式图。由于GPS模块采集的行进状态信息原始数据的数据量较大，为满足BLE广播数据包容量限制要求，本实施例对行进状态信息进行压缩处理，生成CGIP。该CGIP包括：标签、时间、速度、移动方向、经度、纬度。其中的速度、移动方向以及经度和纬度均可以是从GPS模块获得，时间可以是CGIP生成模块101打的时间戳，标签可以是该CGIP生成模块101加入到CGIP中的标识。

由于最终的数据包是广播发出的，因此，第二端，不管是行人端还是车辆端均可能会接收到多个数据包，但是，对于第二端是行人端的情况，行人端只需要使用来自车辆端的广播数据包进行潜在碰撞检测，而无需使用来自其它行人端的广播数据包进行潜在碰撞检测，类似的，对于第二端是车辆端的情况，车辆端只需要使用来自行人端的广播数据包进行潜在碰撞检测，而无需使用来自其它车辆端的广播数据包进行潜在碰撞检测。为此，在该CGIP中携带标签来表征广播数据包是行人端产生的还是车辆端产生的，以便于第二端在接收时能够进行识别判断。该时间用于记录生成对应CGIP时刻的时间戳的压缩值，举例来说：该时间包括秒和毫秒位；该速度用于记录车辆端或行人端生成对应CGIP时的行进速度的压缩值，举例来说：该速度精确到0.1米/秒；该移动方向用于记录车辆端或行人端生成对应CGIP时的行进方向的压缩值，举例来说：该移动方向精确到个位角度；该经度和该纬度用于记录车辆端或行人端生成对应CGIP时的经纬度的压缩值，举例来说：该经度和该纬度各保留小数点后6位。

具体来说，图4为本发明基于BLE的行车安全预警装置实施例一提供的一种广播数据包结构图，如图4所示，该广播数据包是在CGIP的基础上，基于BLE广播数据包格式而生成的数据包。该广播数据包包括：前同步码、存取地址、协议数据单元和循环冗余校验。其中，该前同步码和存取地址均是BLE通信格式对广播数据包的特定要求值，举例来说：前同步码为10101010b，存取地址为0x8E89BED6；该循环冗余校验由协议数据单元经循环冗余校验算法计算生成；协议数据单元包括：报头、长度和有效数据信息。其中，该报头和长度由操作系统根据有效数据信息内容和类型计算生成；有效数据信息包括：广播地址和广播数据。其中，该广播地址为第一端的设备地址；广播数据包括：UUID、广播长度、广播类型和CGIP。其中，该UUID用于标识该广播数据包是本发明基于BLE的行车安全预警装置实施例一的广播数据包，与其他广播数据包区别；该广播长度为广播类型和CGIP的总长度；该广播类型为BLE通信格式对广播数据包的特定要求值；该CGIP为第一端的CGIP。

本实施例，通过将CGIP以符合BLE通信格式的广播数据包的形式进行封装并广播，实现将第一端当前的行进状态信息和第一端标签，以广播数据包的形式广播给BLE通信范围内的第二端，以使所述第二端根据该广播数据包确定是否可能与该第一端发生碰撞，解决了现有交通环境中车辆只能探测出行人已进入车辆周边特定区域范围，且探测方式受到视距及障碍物影响严重的问题。

图5为本发明基于BLE的行车安全预警装置实施例二的结构示意图，如图5所示，本实施例的装置在图2所示实施例结构的基础上，进一步地，还可以包括：扫描模块200、数据包解析模块201、碰撞检测模块202。

其中扫描模块200用于侦听在BLE通信范围内的数据广播，根据UUID从侦听到的广播数据包中过滤得到第二端发送的符合BLE通信格式的广播数据包；

数据包解析模块201与扫描模块200连接，数据包解析模块用于对接收到的广播数据包进行解析，得到CGIP，并对该CGIP进行解析，得到该第二端当前的行进状态信息，该行进状态信息包含该第二端的当前位置、移动方向、移动速度和时间；

碰撞检测模块202与数据包解析模块201连接，碰撞检测模块用于根据该第一端当前的行进状态信息以及该第二端当前的行进状态信息，确定是否可能与该第二端发生碰撞。

具体地，碰撞检测模块202用于采用具体的检测算法来确定是否可能发生碰撞。

图6为本发明基于BLE的行车安全预警装置实施例二中碰撞检测模块的算法流程图，如图6所示，该算法包括：

步骤300、获取第一端标签和第二端发送的广播数据包中所包含的第二端标签。

步骤301、判断第一端标签和第二端标签是否分属于车辆端和行人端。

如果第一端标签和第二端标签分属于车辆端和行人端，则继续本算法后续流程；否则结束本算法流程。举例来说：

对于第一端标签为车辆端，相应的，第二端标签为行人端的情况；或者，对于第一端标签为行人端，相应的，第二端标签为车辆端的情况。继续本算法后续流程；

对于第一端标签为车辆端，相应的，第二端标签也为车辆端的情况；或者，对于第一端标签为行人端，相应的，第二端标签也为行人端的情况。结束本算法流程。

步骤302、根据第一端的移动方向与第二端的移动方向，得到第一端与第二端的方向夹角。

步骤303、判断方向夹角是否在30°至150°的范围内。

如果方向夹角在30°至150°的范围内，则继续本算法后续流程；否则结束本算法流程。举例来说：

对于方向夹角在30°至150°的范围内的情况，认为按照当前第一端的移动方向与第二端的移动方向继续行进则存在碰撞趋势。继续本算法后续流程；

对于方向夹角在0°至30°的范围内的情况，认为第一端与第二端的移动方向近似平行，不会发生碰撞，例如，图1应用场景中v3、v8与p1，v1、v2、v5与p2，v6与p3，v1、v2、v5与p4，方向夹角都在0°至30°的范围内，则认为v3、v8与p1，v1、v2、v5与p2，v6与p3，v1、v2、v5与p4的移动方向近似平行，不会发生碰撞。结束本算法流程；

对于方向夹角在150°至360°的范围内的情况，认为第一端与第二端的移动方向处于相向或反向相交、或者远离状态，不会发生碰撞，例如，图1应用场景中v4、v5与p1，v4、v8与p2，v4、v5、v8与p3，v4、v6、v8与p4，方向夹角都在150°至360°的范围内，则认为v4、v5与p1，v4、v8与p2，v4、v5、v8与p3，v4、v6、v8与p4的移动方向处于相向或反向相交、或者远离状态，不会发生碰撞。结束本算法流程。

步骤304、根据第一端的移动方向和移动速度，以及第二端的移动方向和移动速度，得到第一端与第二端的碰撞点位置。举例来说：

根据第一端的移动方向和移动速度，画第一条运动延长线；根据第二端的移动方向和移动速度，画第二条运动延长线。两条运动延长线的交点就是第一端与第二端的碰撞点位置。

步骤305、根据第一端的当前位置，得到第一端距碰撞点位置的第一端碰撞距离。

步骤306、根据第二端的当前位置，得到第二端距碰撞点位置的第二端碰撞距离。

步骤307、根据第一端的移动速度以及第一端碰撞距离，得到第一端行进到碰撞点位置的第一端耗时。

步骤308、根据第二端的移动速度以及第二端碰撞距离，得到第二端行进到碰撞点位置的第二端耗时。

步骤309、根据第一端耗时以及第二端耗时，得到时间差值。举例来说：

假设第一端耗时为2秒，第二端耗时为5秒，则得到时间差值是这两者求差取绝对值，结果为3秒。

步骤310、判断时间差值是否小于预设的时间差阈值。

如果时间差值小于预设的时间差阈值，则执行将第二端行进状态信息记录进可能碰撞集合步骤311，否则结束本算法流程。举例来说：

假设预设的时间差阈值为6秒，步骤309得到的时间差值为3秒，认为第一端与第二端按照当前移动方向和移动速度继续行进可能发生碰撞；

假设预设的时间差阈值为6秒，步骤309得到的时间差值为20秒，认为第一端与第二端按照当前移动方向和移动速度继续行进不可能发生碰撞。

步骤311、将第二端行进状态信息记录进可能碰撞集合。

本实施例，通过根据UUID过滤得到第二端发送的广播数据包，解析该广播数据包中的CGIP得到第二端当前的行进状态信息，对该第一端当前的行进状态信息以及该第二端当前的行进状态信息进行碰撞检测算法运算，实现该第一端能够预测出是否可能与该第二端发生碰撞，解决了现有交通环境中车辆端无法主动预测与行人端可能出现的碰撞情况，行人端也无法主动预测与车辆端可能出现的碰撞情况的问题。

进一步地，扫描模块200的扫描频率与GPS模块100的信号采集频率相同。

通过频率同步，实现扫描模块200每次获得第二端发送的广播数据包中CGIP所包含的行进状态信息是GPS模块100在最近一个更新周期内新生成的，解决了扫描模块200、数据包解析模块201和碰撞检测模块202重复获得并处理陈旧的第二端的行进状态信息，或漏掉一些已更新的第二端的行进状态信息的问题。

在本发明基于BLE的行车安全预警装置实施例二的基础上，进一步地，还可以包括：推送告警信息模块203。该推送告警信息模块203与碰撞检测模块202连接，推送告警信息模块203用于在该碰撞检测模块202确定可能与第二端发生碰撞的情况下，发出警告提示信息。举例来说：可以将可能碰撞集合中来自于多个第二端行进状态信息按照时间差值从小到大的顺序，依次向第一端进行告警信息推送。

通过警告提示信息，实现将步骤311生成的可能碰撞集合中的第二端行进状态信息及时推送给第一端，达到预警效果，能够十分方便快速地进行危险提示。

下面对车辆端和行人端的具体交互过程进行详细描述。

图7为本发明基于BLE的行车安全预警系统实施例的结构示意图，如图7所示，本实施例的系统包括：车辆端装置20和行人端装置30，其中，车辆端装置20可以采用图2或图5装置实施例的结构，其对应地，可以执行图8所示的技术方案。

一个具体交互过程实例为：

车辆端装置20包括：GPS模块601、CGIP生成模块602、广播数据包生成模块603、广播模块604、扫描模块605、数据包解析模块606、碰撞检测模块607、推送告警信息模块608。

行人端装置30包括：GPS模块701、CGIP生成模块702、广播数据包生成模块703、广播模块704、扫描模块705、数据包解析模块706、碰撞检测模块707、推送告警信息模块708。

具体来说，车辆端GPS模块601采集车辆端当前的行进状态信息，车辆端CGIP生成模块602将车辆端模块601采集的行进状态信息与车辆端标签组合生成车辆端的CGIP，车辆端广播数据包生成模块603将车辆端模块602生成的CGIP与预设的UUID封装成车辆端符合BLE通信格式的广播数据包，车辆端广播模块604将车辆端模块603生成的广播数据包广播给BLE通信范围内的行人端；

行人端扫描模块705侦听在BLE通信范围内的数据广播，根据UUID从侦听到的广播数据包中过滤得到车辆端发送的符合BLE通信格式的广播数据包，行人端数据包解析模块706对行人端模块705接收到的广播数据包进行解析得到车辆端当前的行进状态信息，行人端碰撞检测模块707根据车辆端当前的行进状态信息以及行人端GPS模块701采集的行人端当前的行进状态信息，通过图6所示的检测算法确定是否可能与车辆端发生碰撞，在行人端模块707确定可能与车辆端发生碰撞的情况下，行人端推送告警信息模块708向行人端发出警告提示信息。

行人端GPS模块701采集行人端当前的行进状态信息，行人端CGIP生成模块702将行人端模块701采集的行进状态信息与行人端标签组合生成行人端的CGIP，行人端广播数据包生成模块703将行人端模块702生成的CGIP与预设的UUID封装成行人端符合BLE通信格式的广播数据包，行人端广播模块704将行人端模块703生成的广播数据包广播给BLE通信范围内的车辆端；

车辆端扫描模块605侦听在BLE通信范围内的数据广播，根据UUID从侦听到的广播数据包中过滤得到行人端发送的符合BLE通信格式的广播数据包，车辆端数据包解析模块606对车辆端模块605接收到的广播数据包进行解析得到行人端当前的行进状态信息，车辆端碰撞检测模块607根据行人端当前的行进状态信息以及车辆端GPS模块601采集的车辆端当前的行进状态信息，通过图6所示的检测算法确定是否可能与行人端发生碰撞，在车辆端模块607确定可能与行人端发生碰撞的情况下，车辆端推送告警信息模块608向车辆端发出警告提示信息。

本实施例，通过第一端发送包含CGIP的广播数据包给BLE通信范围内的第二端，该第二端解析该广播数据包中的CGIP得到该第一端当前的行进状态信息，对该第一端当前的行进状态信息以及该第二端当前的行进状态信息进行碰撞检测，实现该第二端可以确定是否可能与该第一端发生碰撞并对可能发生的碰撞向第二端发出警告提示信息，解决了现有交通环境中行人端和车辆端两者无法主动预测可能出现的碰撞情况的问题。

图8为本发明基于BLE的行车安全预警方法实施例一的流程图，如图8所示，本实施例的方法可以包括：

步骤400、第一端采集第一端当前的行进状态信息，该行进状态信息包括该第一端的当前位置、移动方向、移动速度和时间。

步骤401、第一端生成CGIP，所述CGIP包括所述行进状态信息和第一端标签。具体的，该第一端标签可以为车辆端或行人端。

步骤402、第一端生成符合BLE通信格式的广播数据包，该广播数据包中包含步骤401生成的CGIP。

步骤403、第一端将步骤402生成的广播数据包广播给BLE通信范围内的第二端。例如：车辆端将广播数据包广播给BLE通信范围内的车辆端和行人端，或者；行人端将广播数据包广播给BLE通信范围内的车辆端和行人端。

步骤404、第二端侦听在BLE通信范围内的数据广播，并接收该第一端发送的广播数据包。

步骤405、第二端对接收到的广播数据包进行解析，得到CGIP，并对该CGIP进行解析，得到该第一端当前的行进状态信息。

步骤406、第二端根据该第一端当前的行进状态信息以及该第二端当前的行进状态信息，确定是否可能与该第二端发生碰撞。

步骤407、第二端在确定可能与所述第一端发生碰撞的情况下，发出警告提示信息。

其中，所述第一端为车辆端，相应的，所述第二端为行人端；

或者，所述第一端为行人端，相应的，所述第二端为车辆端。

本实施例，通过第一端发送包含CGIP的广播数据包给BLE通信范围内的第二端，该第二端解析该广播数据包中的CGIP得到该第一端当前的行进状态信息，对该第一端当前的行进状态信息以及该第二端当前的行进状态信息进行碰撞检测，实现该第二端可以确定是否可能与该第一端发生碰撞并对可能发生的碰撞向第二端发出警告提示信息，解决了现有交通环境中车辆端无法主动预测与行人端可能出现的碰撞情况，行人端也无法主动预测与车辆端可能出现的碰撞情况，且行人端无法收到告警提示的问题。

图9为本发明基于BLE的行车安全预警方法实施例二的流程图，本实施例在上一实施例的基础上，将步骤406确定是否可能与所述第二端发生碰撞，细化为步骤506第二端执行碰撞检测算法。具体的，该步骤506的具体实现流程同图6所示类似，此处不再赘述。

本实施例的方法，与图8所示方法实施例的技术方案的实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种基于蓝牙低功耗BLE的行车安全预警装置，其特征在于，所述装置应用于第一端，所述装置包括：

全球定位系统GPS模块，用于采集所述第一端当前的行进状态信息，所述行进状态信息包括所述第一端的当前位置、移动方向、移动速度和时间；

压缩的GPS信息包CGIP生成模块，用于生成CGIP，所述CGIP包括所述行进状态信息和第一端标签；

广播数据包生成模块，用于生成符合BLE通信格式的广播数据包，所述广播数据包中包含所述CGIP；

广播模块，用于将所述广播数据包广播给BLE通信范围内的第二端，以使所述第二端根据所述广播数据包确定是否可能与所述第一端发生碰撞；

其中，所述第一端为车辆端，相应的，所述第二端为行人端；

或者，所述第一端为行人端，相应的，所述第二端为车辆端。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述广播数据包生成模块，还用于：将通用唯一识别码UUID添加到所述广播数据包中；

所述装置还包括：

扫描模块，用于侦听在BLE通信范围内的数据广播，根据UUID从侦听到的广播数据包中过滤得到第二端发送的符合BLE通信格式的广播数据包；

数据包解析模块，用于对接收到的广播数据包进行解析，得到CGIP，并对所述CGIP进行解析，得到所述第二端当前的行进状态信息，所述行进状态信息包含所述第二端的当前位置、移动方向、移动速度和时间；

碰撞检测模块，用于根据所述第一端当前的行进状态信息以及所述第二端当前的行进状态信息，确定是否可能与所述第二端发生碰撞。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述扫描模块的扫描频率与所述GPS模块的信号采集频率相同。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述碰撞检测模块，具体用于：

根据所述第一端标签和所述第二端发送的广播数据包中所包含的第二端标签，确定所述第一端标签和所述第二端标签是否分属于车辆端和行人端；

若确定所述第一端标签和所述第二端标签分属于车辆端和行人端，则执行下述碰撞检测算法；

所述碰撞检测算法，包括：

根据所述第一端的移动方向与所述第二端的移动方向，得到所述第一端与所述第二端的方向夹角，并确定所述方向夹角是否在30°至150°的范围内，若确定所述方向夹角在30°至150°的范围内，则确定所述第一端与所述第二端可能发生碰撞；

和/或，

根据所述第一端的移动方向和移动速度，以及所述第二端的移动方向和移动速度，得到所述第一端与所述第二端的碰撞点位置；根据所述第一端的当前位置，得到所述第一端距所述碰撞点位置的第一端碰撞距离；根据所述第二端的当前位置，得到所述第二端距所述碰撞点位置的第二端碰撞距离；根据所述第一端的移动速度以及所述第一端碰撞距离，得到所述第一端行进到所述碰撞点位置的第一端耗时；根据所述第二端的移动速度以及所述第二端碰撞距离，得到所述第二端行进到所述碰撞点位置的第二端耗时；根据所述第一端耗时以及所述第二端耗时，得到时间差值；若所述时间差值小于预设的时间差阈值，则确定所述第一端与所述第二端可能发生碰撞。

5.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

警告提示模块，用于在所述碰撞检测模块确定可能与所述第二端发生碰撞的情况下，发出警告提示信息。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一端为车载终端或者驾驶员的移动终端，所述第二端为行人的移动终端；

或者，

所述第一端为行人的移动终端，所述第二端为车载终端或者驾驶员的移动终端。

7.一种基于BLE的行车安全预警系统，其特征在于，包括：车辆端装置和行人端装置；其中，

所述车辆端装置，用于采集车辆端当前的行进状态信息，所述行进状态信息包括所述车辆端的当前位置、移动方向、移动速度和时间；生成CGIP，所述CGIP包括所述车辆端的行进状态信息和车辆端标签；生成符合BLE通信格式的广播数据包，所述广播数据包中包含所述CGIP以及UUID；将所述广播数据包广播给BLE通信范围内的行人端装置；

所述行人端装置，用于侦听在BLE通信范围内的数据广播，根据UUID从侦听到的广播数据包中过滤得到车辆端发送的符合BLE通信格式的广播数据包；对接收到的广播数据包进行解析，得到CGIP，并对所述CGIP进行解析，得到所述车辆端当前的行进状态信息；根据所述车辆端当前的行进状态信息以及所述行人端当前的行进状态信息，确定是否可能与所述车辆发生碰撞。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：

所述行人端装置，还用于采集行人端当前的行进状态信息，所述行人端当前的行进状态信息包括所述行人端的当前位置、移动方向、移动速度和时间；生成CGIP，所述CGIP包括所述行人端的行进状态信息和行人端标签；生成符合BLE通信格式的广播数据包，所述广播数据包中包含所述CGIP和UUID；将所述广播数据包广播给BLE通信范围内的车辆端装置；

所述车辆端装置，还用于侦听在BLE通信范围内的数据广播，根据UUID从侦听到的广播数据包中过滤得到行人端发送的符合BLE通信格式的广播数据包；对接收到的广播数据包进行解析，得到CGIP，并对所述CGIP进行解析，得到所述行人端当前的行进状态信息；根据所述行人端当前的行进状态信息以及所述车辆端当前的行进状态信息，确定是否可能与所述行人发生碰撞。

9.一种基于BLE的行车安全预警方法，其特征在于，包括：

第一端采集所述第一端当前的行进状态信息，所述行进状态信息包括所述第一端的当前位置、移动方向、移动速度和时间；

第一端生成CGIP，所述CGIP包括所述行进状态信息和第一端标签；

第一端生成符合BLE通信格式的广播数据包，所述广播数据包中包含所述CGIP；

第一端将所述广播数据包广播给BLE通信范围内的第二端；

第二端侦听在BLE通信范围内的数据广播，并接收所述第一端发送的广播数据包；

第二端对接收到的广播数据包进行解析，得到CGIP，并对所述CGIP进行解析，得到所述第一端当前的行进状态信息；

第二端根据所述第一端当前的行进状态信息以及所述第二端当前的行进状态信息，确定是否可能与所述第二端发生碰撞；

第二端在确定可能与所述第一端发生碰撞的情况下，发出警告提示信息；

其中，所述第一端为车辆端，相应的，所述第二端为行人端；

或者，所述第一端为行人端，相应的，所述第二端为车辆端。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二端根据所述第一端当前的行进状态信息以及所述第二端当前的行进状态信息，确定是否可能与所述第二端发生碰撞，包括：

所述第二端根据所述第一端标签和所述第二端发送的广播数据包中所包含的第二端标签，确定所述第一端标签和所述第二端标签是否分属于车辆端和行人端；

若确定所述第一端标签和所述第二端标签分属于车辆端和行人端，则执行下述碰撞检测算法；

所述碰撞检测算法，包括：

所述第二端根据所述第一端的移动方向与所述第二端的移动方向，得到所述第一端与所述第二端的方向夹角，并确定所述方向夹角是否在30°至150°的范围内，若确定所述方向夹角在30°至150°的范围内，则确定所述第一端与所述第二端可能发生碰撞；

和/或，

所述第二端根据所述第一端的移动方向和移动速度，以及所述第二端的移动方向和移动速度，得到所述第一端与所述第二端的碰撞点位置；所述第二端根据所述第一端的当前位置，得到所述第一端距所述碰撞点位置的第一端碰撞距离；所述第二端根据所述第二端的当前位置，得到所述第二端距所述碰撞点位置的第二端碰撞距离；所述第二端根据所述第一端的移动速度以及所述第一端碰撞距离，得到所述第一端行进到所述碰撞点位置的第一端耗时；所述第二端根据所述第二端的移动速度以及所述第二端碰撞距离，得到所述第二端行进到所述碰撞点位置的第二端耗时；所述第二端根据所述第一端耗时以及所述第二端耗时，得到时间差值；若所述时间差值小于预设的时间差阈值，则确定所述第一端与所述第二端可能发生碰撞。