CN107833490B - 车辆碰撞风险检测 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆碰撞风险检测。一种车辆系统包括通信接口，该通信接口编程为在主车辆处接收从目标车辆传输的信号。车辆系统还包括编程为计算与从目标车辆传输的信号有关联的多普勒频移，并且基于多普勒频移来确定目标车辆是否正朝向主车辆移动的处理器。

Description

车辆碰撞风险检测
技术领域
本发明涉及一种车辆系统及方法，更具体地涉及一种车辆碰撞风险检测。
背景技术
车辆对车辆(V2V)通信协议允许车辆彼此无线地交换信息。可以交换的信息的示例包括车辆品牌和型号、方向、速度等。这种通信通常通过射频通信技术传输。
发明内容
根据本发明，提供一种车辆系统，包括：
通信接口，通信接口编程为在主车辆处接收从目标车辆传输的信号；以及
处理器，处理器编程为计算与从目标车辆传输的信号相关联的多普勒频移以及基于多普勒频移确定目标车辆是否正朝向主车辆移动。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为响应于指示从目标车辆传输的信号的频率增加的多普勒频移来确定目标车辆正朝向主车辆移动，并且响应于指示从目标车辆传输的信号的频率降低的多普勒频移来确定目标车辆正远离主车辆移动。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为基于多普勒频移来确定目标车辆是正在加速还是正在减速。
根据本发明的一个实施例，通信接口被编程为根据车辆对车辆通信协议来接收从目标车辆传输的信号。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为至少部分地基于利用从目标车辆传输的信号传输的数据来确定目标车辆的速度。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为响应于接收到来自目标车辆的信号来确定目标车辆和主车辆是否处于相交的道路上，并且如果主车辆和目标车辆处于相交的道路上，则计算多普勒频移。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为至少部分地基于利用来自主车辆的信号传输的数据和虚拟地图数据来确定主车辆和目标车辆是否处于相交的道路上。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为从利用信号传输的数据来确定来自目标车辆的信号的传输频率，并且至少部分地基于传输频率计算多普勒频移。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为基于来自目标车辆的信号的传输频率和接收到的频率之间的差值来计算多普勒频移。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为根据基于接收到的频率和传输频率的比值来计算多普勒频移。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为将比值和预定阈值进行比较，并且输出指示比值超过预定阈值的碰撞风险信号。
根据本发明，提供一种方法，包括：
在主车辆处接收从目标车辆传输的信号；
计算与从目标车辆传输的信号有关联的多普勒频移；以及
基于多普勒频移确定目标车辆是否正在朝向主车辆移动。
根据本发明的一个实施例，方法还包括：
响应于指示从目标车辆传输的信号的频率增加的多普勒频移来确定目标车辆正朝向主车辆移动；以及
响应于指示从目标车辆传输的信号的频率降低的多普勒频移来确定目标车辆正远离主车辆移动。
根据本发明的一个实施例，方法还包括基于多普勒频移来确定目标车辆是正在加速还是正在减速。
根据本发明的一个实施例，方法还包括至少部分地基于利用从目标车辆传输的信号传输的数据来确定目标车辆的速度。
根据本发明的一个实施例，方法还包括：
响应于接收到来自目标车辆的信号来确定目标车辆和主车辆是否处于相交的道路上；以及
如果主车辆和目标车辆处于相交的道路上，则计算多普勒频移。
根据本发明的一个实施例，计算多普勒频移包括：
从利用信号传输的数据来确定来自目标车辆的信号的传输频率；
确定信号的接收到的频率；以及
根据基于接收到的频率和传输频率的比值来计算多普勒频移。
根据本发明的一个实施例，还包括：
将比值和预定阈值进行比较；以及
输出指示比值超过预定阈值的碰撞风险信号。
根据本发明，提供一种车辆系统，包括：
通信接口，通信接口编程为在主车辆处接收从目标车辆传输的信号；以及
处理器，处理器编程为计算与从目标车辆传输的信号相关联的多普勒频移以及基于多普勒频移确定目标车辆是否正朝向主车辆移动，
其中，处理器被编程为响应于接收到来自目标车辆的信号来确定目标车辆和主车辆处于相交的道路上，并且由于确定了主车辆和目标车辆处于相交的道路上，而计算多普勒频移。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为响应于指示从目标车辆传输的信号的频率增加的多普勒频移来确定目标车辆正朝向主车辆移动，并且响应于指示从目标车辆传输的信号的频率降低的多普勒频移来确定目标车辆正远离主车辆移动。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为基于多普勒频移来确定目标车辆是正在加速还是正在减速。
根据本发明的一个实施例，通信接口被编程为根据车辆对车辆通信协议来接收从目标车辆传输的信号。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为至少部分地基于利用从目标车辆传输的信号传输的数据来确定目标车辆的速度。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为至少部分地基于利用来自主车辆的信号传输的数据和虚拟地图数据来确定主车辆和目标车辆是否处于相交的道路上。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为从利用信号传输的数据来确定来自目标车辆的信号的传输频率，并且至少部分地基于传输频率计算多普勒频移。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为基于来自目标车辆的信号的传输频率和接收到的频率之间的差值来计算多普勒频移。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为根据基于接收到的频率和传输频率的比值来计算多普勒频移。
根据本发明的一个实施例，处理器被编程为将比值和预定阈值进行比较，并且输出指示比值超过预定阈值的碰撞风险信号。
根据本发明，提供一种方法，包括：
在主车辆处接收从目标车辆传输的信号；
计算与从目标车辆传输的信号有关联的多普勒频移；以及
基于多普勒频移确定目标车辆是否正在朝向主车辆移动；
响应于接收到来自目标车辆的信号来确定目标车辆和主车辆处于相交的道路上；以及
一经确定主车辆和目标车辆处于相交的道路上，即计算多普勒频移。
根据本发明的一个实施例，方法还包括：
响应于指示从目标车辆传输的信号的频率增加的多普勒频移来确定目标车辆正朝向主车辆移动；以及
响应于指示从目标车辆传输的信号的频率降低的多普勒频移来确定目标车辆正远离主车辆移动。
根据本发明的一个实施例，方法还包括基于多普勒频移来确定目标车辆是正在加速还是正在减速。
根据本发明的一个实施例，方法还包括至少部分地基于利用从目标车辆传输的信号传输的数据来确定目标车辆的速度。
根据本发明的一个实施例，计算多普勒频移包括：
从利用信号传输的数据来确定来自目标车辆的信号的传输频率；
确定信号的接收到的频率；以及
根据基于接收到的频率和传输频率的比值来计算多普勒频移。
根据本发明的一个实施例，方法还包括：
将比值和预定阈值进行比较；以及
输出指示比值超过预定阈值的碰撞风险信号。
附图说明
图1示出了具有用于确定目标车辆是正朝向还是正远离主车辆移动的碰撞检测系统的示例主车辆；
图2是示出了碰撞检测系统的示例性部件的框图；
图3A-3C示出了目标车辆是静止的、正朝向或者正远离主车辆移动的各种场景；
图4是可以由碰撞检测系统执行以确定目标车辆是正朝向还是正远离主车辆移动的示例过程的流程图。
具体实施方式
当两个车辆接近十字路口时，车辆之间的大型物体可能阻挡每个驾驶员的视野。例如，十字路口附近的建筑物或大树叶可能会阻止一个或两个驾驶员看到另一车辆正在接近十字路口。虽然建筑物或其它大型物体可能会干扰一些车辆对车辆(vehicle-to-vehicle)通信信号，但是V2V通信可用于警告相应车辆的驾驶员关于另一接近车辆。因此，每个驾驶员都可能在到达十字路口之前意识到另一车辆。
然而，意识到另一车辆仅仅是一部分解决方案。知道另一驾驶员是否遵守通行权对于每个驾驶员也是有帮助的。例如，十字路口处的标志可能表示哪个车辆需要为了另一个而放弃通行权。仅仅意识到另一车辆可能不足以知道另一车辆是否遵守通行权。
一个选择是使用从每个车辆传输的信号的特性来确定另一接近车辆的速度和方向。一个这种特性是多普勒频移，其可以用于确定一个车辆(称为“目标车辆”)是朝向还是远离另一车辆(称为“主车辆”)移动。还可以使用多普勒频移来确定目标车辆是正在加速还是正在减速。
可以考虑这种特性的示例性车辆碰撞检测系统包括编程为在主车辆处接收从目标车辆传输的信号的通信接口。碰撞检测系统还包括处理器，该处理器编程为计算与从目标车辆传输的信号相关联的多普勒频移，并且基于多普勒频移来确定目标车辆是否正朝向主车辆移动。如果目标车辆似乎没有遵守通行权，则碰撞检测系统还可以警告主车辆的驾驶员关于该目标车辆。
所示的元件可以采取许多不同的形式，并且包括多个和/或替代的部件和设施。示出的示例性部件不旨在限制性的。实际上，可以使用附加的或替代的部件和/或实施方式。而且，除非明确说明，所示的元件不必须按比例绘制。
如图1所示，主车辆100包括碰撞检测系统105，其接收从目标车辆传输的信号，该目标车辆可以是在与主车辆100不同的道路上行驶的附近车辆。例如，主车辆100和目标车辆可以处于相交的道路上。在一些情况下，主车辆100的驾驶员可能看不到目标车辆。例如，在城市地区，目标车辆可能被建筑物遮挡。在农村地区，目标车辆可能被树或灌木遮挡。即使主车辆100的驾驶员可能看不到目标车辆，但碰撞检测系统105仍可以接收从目标车辆传输的信号。碰撞检测系统105还可以通过例如计算从目标车辆传输的信号的多普勒频移以及基于多普勒频移来确定目标车辆是正朝向还是正远离主车辆100移动来处理这些信号。
多普勒频移是由多普勒效应引起的。多普勒效应是一种现象，其中，由目标车辆传输的信号的频率在目标车辆的行进方向上增加并且在与目标车辆行进方向相反的方向上减小。由目标车辆传输的信号可以识别传输频率(即传输信号的频率)。为了计算多普勒频移，主车辆100可以确定接收信号的频率(称为接收到的频率)，并且将传输频率与接收到的频率进行比较。如果接收到的频率大于传输频率，则碰撞检测系统105确定目标车辆正朝向主车辆100移动。如果接收到的频率小于传输频率，则碰撞检测系统105确定目标车辆正远离主车辆100移动。如果传输频率和接收到的频率相等，则主车辆100确定目标车辆是静止的。
此外，通过反复地评估多普勒频移，碰撞检测系统105可以确定目标车辆是正在加速、正在减速还是正保持恒定速度。例如，如果接收到的频率随时间而增加，则碰撞检测系统105可以确定目标车辆正在加速。如果接收到的频率随时间而减小，则碰撞检测系统105可以确定目标车辆正在减速。如果接收到的频率不随着时间而改变，则碰撞检测系统105可以确定目标车辆正保持恒定的速度。
虽然示出为轿车，但是主车辆100可以包括任何乘客或商业机动车辆(诸如汽车、卡车、运动型多功能车、跨界车、货车、小型货车、出租车、公共汽车等)。在一些可能的方法中，主车辆100是可以以自主(例如，无人驾驶)模式、部分自主模式和/或非自主模式操作的自主车辆。
现参考图2，碰撞检测系统105包括经由例如通信总线130彼此通信的通信接口110、用户界面115、导航系统120以及处理器125或者与它们协调工作。
通信接口110经由可以无线地接收从目标车辆传输的信号的天线、电路、芯片或其它电子部件来实施。通信接口110可以被编程为根据任何数量的无线通信协议进行通信，该无线通信协议包括车辆对车辆通信协议、车辆对基础设施通信协议、
Figure BDA0001404158560000081
蓝牙低功耗，无线网络(Wifi)等。车辆对车辆或车辆对基础设施通信协议的例子包括专用短程通信(DSRC)协议。在一些可能的方法中，通信接口110接收来自目标车辆的信号并且将信号传输到处理器125。此外，通信接口110可以接收来自基础设施装置的信号。从基础设施装置接收的信号可以指示交通控制装置的状态。交通控制装置的示例状态包括对于主车辆100、交叉车流、或两者来说的灯是绿色、黄色还是红色。
用户界面115经由可以接收用户输入、向主车辆100的驾驶员呈现信息、向主车辆100的驾驶员呈现警报等的电路、芯片或其它电子部件来实施。用户界面115可以包括显示屏幕以及真实或虚拟按钮。在一些可能的方法中，用户界面115包括触敏显示屏。此外或在替代方案中，用户界面115可以包括扬声器、麦克风或两者。扬声器可用于向驾驶员提供听觉反馈。显示屏幕可以用于向驾驶员提供视觉反馈。在一些情况下，用户界面115能够经由例如压电蜂鸣器提供触觉反馈。用户界面115可以响应于从例如处理器125、通信接口110或两者接收的信号来提供听觉、视觉或触觉反馈。例如，用户界面115可以根据碰撞风险信号来提供反馈，这在下面将更详细地讨论。
导航系统120经由可以使用例如本地存储的或存储在远程服务器中的虚拟地图数据来确定主车辆100的位置的电路、芯片或其它电子部件来实施。地图数据可以指示主车辆100、目标车辆或两者的道路。导航系统120可被编程为通过将诸如全球定位系统(GPS)的定位系统接收的信号交叉参考地图数据来确定主车辆100的道路。导航系统120可以将表示主车辆100的位置的信号输出到处理器125。
处理器125经由可以接收和处理来自目标车辆的信号的电路、芯片或其它电子部件来实施。来自目标车辆的信号可以经由通信接口110接收并传输到处理器125。处理器125可以被编程为计算从目标车辆传输的信号的多普勒频移。通过计算多普勒频移，并且通过考虑利用信号传输的其它数据，处理器125可以确定目标车辆是正朝向还是正远离主车辆100移动。具体地，处理器125可以被编程为根据传输频率和接收到的频率之间的差值来确定多普勒频移。该差值可以表示为传输频率与接收到的频率的比值或接收到的频率与传输频率的比值。
并入由目标车辆传输的信号中的数据可以指示信号的传输频率。因此，处理器125可以从目标车辆传输的数据来确定传输频率。处理器125可以能够确定接收到的频率，其是由主车辆100处的通信接口110接收信号的频率。接收到的频率可以由通信接口110、处理器125或两者来确定。如果由通信接口110完成，则通信接口110可以向处理器125输出指示接收到的频率的信号。
利用多普勒频移，以及具体地传输频率与接收到的频率的比值(或反之亦然)，处理器125可以确定目标车辆是正朝向还是正远离主车辆100移动。例如，处理器125被编程为响应于指示从目标车辆传输的信号的频率增加的多普勒频移来确定目标车辆正朝向主车辆100移动，并且响应于指示从目标车辆传输的信号的频率降低的多普勒频移来确定目标车辆正在远离主车辆100移动。因此，处理器125可以基于接收到的频率和传输频率之间的关系来确定多普勒频移以及目标车辆正朝向还是正远离主车辆100移动。
而且，处理器125可以根据多普勒频移来确定目标车辆的速度。处理器125确定目标车辆的速度的一种方式是参照等式(1)。
Figure BDA0001404158560000091
在等式(1)中，f是接收到的频率，f0是传输频率，c是介质中波的速度，vr是接收者(例如，主车辆100)的速度，而vs是目标车辆的速度。因此，处理器125可以计算目标车辆的速度vs，因为处理器125在处理来自目标车辆的信号之后知道或可以确定等式(1)中的其它变量。例如，处理器125可以从车辆计算机确定主车辆100的速度vr、从目标车辆传输的信号的特性确定接收到的频率f0(即，通信接口110或处理器125可以确定接收到的信号的频率)、从处理从目标车辆传输的信号确定f(即，合并入信号中的数据可以识别传输频率)、以及从查找表、数据库、云服务器等确定c。在某些情况下，c是一个常数。而且，由目标车辆传输的数据可以包括目标车辆的速度vs，处理器125可以使用该速度来确认vs的计算结果。
此外，处理器125可以被编程为至少部分地基于vr和vs来确定目标车辆的方向(例如，朝向或远离主车辆100)。具体地，当主车辆100正朝向目标车辆移动时vr是正数，并且当主车辆100正远离目标车辆移动时vr是负数。类似地，当目标车辆正远离主车辆100移动时vs是正数，当目标车辆正朝向主车辆100移动时vs为负数。因此，处理器125可以被编程为如果传输频率f0大于或小于接收到的频率f，则确定目标车辆的方向。正vr和正vs(即，朝向主车辆100移动的目标车辆)将使接收到的频率f大于传输频率f0。负vr和负vs(即，远离主车辆100的目标车辆)将使接收到的频率f小于传输频率f0。
此外，处理器125可以被编程为确定是目标车辆正在移动、主车辆100正在移动、两者都在移动、还是两者都是静止的。例如，处理器125可以被编程为确定目标车辆相对于主车辆100是静止的、接收到的频率f近似等于传输频率f0以及主车辆100的速度vr或者目标车辆的速度vs中的至少一个是否被确定为零。处理器125可以被编程为如果接收到的频率f不同于传输频率f0，并且如果主车辆100的速度vr为零，则确定目标车辆相对于主车辆100正在移动，同时主车辆100是静止的。处理器125可被编程为如果接收到的频率f不同于传输频率f0，并且如果主车辆100的速度vr是非零数且目标车辆的速度vs被计算为零，则确定目标车辆相对于主车辆100是静止的同时主车辆100正在移动。
处理器125还可以被编程为根据多普勒频移来确定目标车辆是正在加速还是正在减速。也就是说，处理器125可以被编程为反复地计算目标车辆的速度并且确定目标车辆是正在加速还是正在减速。如果处理器125确定目标车辆的速度vs随时间而增加，则处理器125可以确定目标车辆正在加速。如果处理器125确定目标车辆的速度vs随时间而减小，则处理器125可以确定目标车辆正在减速。如果处理器125确定目标车辆的速度vs随时间保持恒定，则处理器125可以确定目标车辆以恒定速度行驶。
在一些情况下，处理器125可以被编程为在确定目标车辆是正朝向还是正远离主车辆100移动之前，确定主车辆100和目标车辆是位于相同的还是不同的道路上。例如，处理器125可以从由导航系统120输出的信号来确定主车辆100的道路。处理器125可以从由目标车辆接收到的信号来确定目标车辆的道路。处理器125可以比较道路以确定主车辆100和目标车辆是否在相同的道路上。如果是这样，则处理器125可以不确定目标车辆是正朝向还是正远离主车辆100移动，因为可假定驾驶员将能够看到目标车辆。也就是说，当目标车辆和主车辆100在同一道路上时，来自主车辆100的目标车辆的视野不太可能被建筑物、树、灌木或其它物体所阻碍。在自主模式环境中，当主车辆100和目标车辆位于相同的道路上时，处理器125可以依赖其它车辆传感器(例如，摄像机，激光雷达，雷达等)的输出来确定目标车辆是正朝向还是正远离主车辆100移动。
在确定主车辆100和目标车辆是正朝向还是正远离彼此移动之前，处理器125还可以考虑道路的高度，因为并非所有彼此交叉的道路相交。例如，目标车辆可以位于越过主车辆100的道路的桥上。在这种情况下，处理器125不需要确定碰撞风险，因为即使主车辆100的驾驶员没有意识到目标车辆，主车辆100和目标车辆也不会相交。处理器125可以从导航系统120接收到的虚拟地图数据来确定道路的高度，并且因此确定道路是否相交。
处理器125可以被编程为确定与目标车辆的速度和方向相关联的碰撞风险。碰撞风险可以是基于多普勒频移，并且具体地是基于传输频率与接收到的频率的比值或者接收到的频率与传输频率的比值。处理器125可以通过将比值与预定阈值进行比较来确定碰撞风险。预定阈值可以根据一比值来设定，该比值将适用于朝向十字路口前进并且不能或不可能在十字路口停止的目标车辆。如果该比值是接收到的频率与传输频率的比值，则处理器125可以根据该比值是否超过预定阈值来确定碰撞风险。如果该比值是传输频率与接收到的频率的比值，则处理器125可以根据该比值是否低于预定阈值来确定碰撞风险。可替选地，在任一情况下，可以将比值的倒数与预定阈值进行比较，使得不管该比值是传输频率与接收到的频率的比值还是接收到的频率与传输频率的比值都可以使用单个预定阈值。
处理器125可被编程为如果比值(或者视情况可以是比值的倒数)超过预定阈值，则输出碰撞风险信号。碰撞风险信号可以被输出到用户界面115，使得警报可以被呈现给主车辆100的驾驶员。警报可以包括例如听觉警报、视觉警报、触觉警报等。
在一些情况下，处理器125还可以被编程为在输出碰撞风险信号之前考虑交通控制装置的状态。也就是说，如果交通控制装置指示目标车辆具有通过十字路口的通行权，特别是如果主车辆100停在十字路口处，则处理器125可能不输出碰撞风险信号。此外，如果交通控制装置状态指示主车辆100具有通行权，并且多普勒频移显示目标车辆没有减速，则处理器125可以输出碰撞风险信号。
图3A-3C分别示出了目标车辆是静止的、正朝向或正远离主车辆100移动的各种场景。这些场景中的每一个都假设主车辆100已经确定主车辆100和目标车辆处于相交的道路上。
参考图3A，目标车辆305是静止的，然而主车辆100的驾驶员可能不知道，因为建筑物310可以部分地阻挡主车辆100的驾驶员的视野。从目标车辆305传输的信号315(不一定按比例)具有均匀的频率，意味着信号315从目标车辆305同心地辐射，并且不管主车辆100是在目标车辆305的前面(如图所示)还是后面，接收到的频率将与传输频率相同。主车辆100可以接收信号315、确定如上所述的接收到的频率和传输频率、确定比值(由于接收到的频率和发送频率是相同的，因此比值为1)、以及将比值与预定阈值进行比较。因为比值为1表示停止的目标车辆，所以该比值不可能超过预定阈值。因此，主车辆100可以不警告驾驶员关于该目标车辆。
现参考图3B，目标车辆305正朝向十字路口移动，并且因此处于与主车辆100的碰撞路径上，并且如果建筑物310阻挡驾驶员的视野，则主车辆100的驾驶员可能看不到目标车辆305。因为目标车辆305正朝向十字路口移动，所以信号315的传播(不按比例)受到多普勒效应的影响。在这种情况下，接收到的频率高于来自目标车辆305前面的区域(包括主车辆100附近的区域)的传输频率。在这种场景下，主车辆100可以接收信号315、确定如上所述的接收到的频率和传输频率、确定接收到的频率与传输频率的比值(在该示例中该比值将大于1)、以及将该比值与预定阈值进行比较。由于接收到的频率与目标频率的比值大于1表示目标车辆正朝向主车辆100移动，并且由于该比值将随着目标车辆的速度而增加，所以预定阈值可以是1或略大于1的值。这种预定阈值的示例可以包括1.05、1.10、1.15、1.20等。可替选地，如果该比值是传输频率相对于接收到的频率的比值，则主车辆100可以考虑比值的倒数是否超过预定阈值或者该比值是否低于不同的预定阈值(例如，0.95、0.90、0.85等)。如果比值(或者视情况可以是比值的倒数)超过预定阈值或以其它方式表示碰撞的风险，则主车辆100可以经由用户界面115来警告驾驶员。
参考图3C，目标车辆305正远离十字路口移动，并且因此不在与主车辆100的碰撞路径上。因为目标车辆305正远离十字路口移动，所以信号315的传播(不按比例)受到多普勒效应的影响。在这种情况下，接收到的频率低于来自目标车辆305后面的区域(包括主车辆100附近的区域)的传输频率。在这种场景下，主车辆100可以接收信号315、确定如上所述的接收到的频率和传输频率、确定接收到的频率与传输频率的比值(在该示例中该比值将小于1)、以及将该比值与预定阈值进行比较。由于接收到的频率与目标频率的比值小于1表示目标车辆正远离主车辆100移动，因此主车辆100可以确定不存在碰撞风险，并且因此可能不将碰撞风险警报呈现给驾驶员。如果传输频率相对于接收到的频率的比值小于1，则也可以适用。
图4是可以由碰撞检测系统105的一个或多个部件实施的示例过程400的流程图。过程400可以在主车辆100操作时运行，并且可以继续运行，直到例如主车辆100已关闭。
在框405处，碰撞检测系统105接收来自一个或多个目标车辆的信号。信号可以由目标车辆根据诸如专用短程通信(DSRC)协议的无线通信协议来广播。通信接口110可以接收信号并且将来自信号的数据传输到导航系统120、处理器125或两者。
在判定框410处，碰撞检测系统105确定主车辆100和目标车辆是否处于相交道路上。导航系统120或处理器125可以根据虚拟地图数据进行这种确定。而且，导航系统120或处理器125可以考虑道路的高度以确定例如目标车辆或主车辆100是否处于跨过另一车辆的道路的桥上。如果主车辆100和目标车辆不处于相交的道路上，则过程400可以返回到框405。如果主车辆100和目标车辆处于相交的道路上，则过程400可以继续进行框415。
在框415处，碰撞检测系统105确定从目标车辆传输的信号的传输频率。传输频率可以从由例如利用信号接收的数据来确定。通信接口110或处理器125可以从信号中提取数据，并从所提取的数据确定传输频率。因此，目标车辆可以将传输频率“告诉”主车辆100。
在框420处，碰撞检测系统105确定从目标车辆传输的信号的接收到的频率。接收到的频率可以由碰撞检测系统105测量或计算。例如，接收到的频率可以由通信接口110或处理器125测量或计算。
在框425处，碰撞检测系统105计算多普勒频移。多普勒频移可以是在框415处确定的传输频率和在框420处确定的接收到的频率的函数。在一些情况下，多普勒频移是接收到的频率与传输频率的比值或传输频率与接收到的频率的比值。碰撞检测系统105还可以确定主车辆100的速度、目标车辆的速度、或两者。例如，可以从其它车辆系统确定主车辆100的速度，并且可以从等式(1)计算目标车辆的速度。
在判定框430处，碰撞检测系统105确定目标车辆是否正朝向主车辆100移动。处理器125可以基于与从目标车辆传输的信号相关联的多普勒频移来确定目标车辆正朝向主车辆100移动、正远离主车辆100移动、或者相对于主车辆100是静止的。例如，处理器125可以将接收到的频率与传输频率的比值或传输频率与接收到的频率的比值与预定阈值进行比较，该预定阈值可以大约是1，因为比值为1(在任一情况下)将表示目标车辆是静止的。如果处理器125确定目标车辆正朝向主车辆100移动，则过程400可以继续进行框435。如果处理器125确定目标车辆是静止的或正远离主车辆100，则过程400可以返回到框405。
在框435处，碰撞检测系统105重新计算多普勒频移。如上述关于框425所讨论的，处理器125可以通过考虑传输频率和接收到的频率来重新计算多普勒频移。
在框440处，碰撞检测系统105确定目标车辆的加速度或减速度。处理器125可以确定加速度或减速度以确定例如目标车辆是正在加速还是正在减速。也就是说，处理器125可以再次使用等式(1)来确定目标车辆的速度是否已经改变。
在框445处，碰撞检测系统105接收基础设施数据。基础设施数据可以由基础设施装置传输(例如，具有被编程为根据诸如DSRC的车辆对基础设施通信协议进行无线通信的天线的电子装置)并且经由通信接口110在主车辆100处接收。基础设施数据可以表示位于主车辆100和目标车辆附近的十字路口处的交通控制装置的状态。处理器125可以根据基础设施数据确定目标车辆或主车辆100是否具有通过十字路口的通行权。
在框450处，碰撞检测系统105确定碰撞风险。处理器125例如可以根据目标车辆在接近十字路口时是正在加速还是正在减速、根据基础设施数据目标车辆或主车辆100是否具有通行权、在框425处确定并在框435处重新计算的比值等来确定碰撞风险。
在判定框455处，碰撞检测系统105确定是否警告主车辆100的驾驶员。例如，如果处理器125确定主车辆100具有通行权但是目标车辆没有正在减速，则处理器125可以确定碰撞风险高，并且应该警告主车辆100的驾驶员。如果处理器125确定主车辆100具有通行权并且目标车辆正在减速，则处理器125可以确定碰撞风险低，并且不需要警告主车辆100的驾驶员。如果处理器125确定应当警告主车辆100的驾驶员关于该目标车辆，则过程400继续进行框460。如果处理器125确定不需要警告主车辆100的驾驶员，则过程400可以返回到框405。
在框460处，碰撞检测系统105输出碰撞风险信号。处理器125可以例如将碰撞风险信号输出到用户界面115。碰撞风险信号可以指示用户界面115向驾驶员呈现指示目标车辆的存在、与目标车辆相关联的碰撞风险等的警报。如上所述，警报可以是听觉警报、视觉警报或触觉警报。过程400可以在框460之后返回到框405。
上述过程400使用多普勒频移来确定目标车辆是否对主车辆100造成碰撞风险，以及是否警告主车辆100的驾驶员关于该目标车辆。
通常，所描述的计算系统和/或处理装置可以采用多个计算机操作系统中的任意一个，包括但不限于以下操作系统的版本和/或变体：福特
Figure BDA0001404158560000161
应用程序、序链接/智能装置连接中间件(AppLink/Smart Device Link middleware)、
Figure BDA0001404158560000166
操作系统、微软(Microsoft)
Figure BDA0001404158560000163
操作系统、Unix操作系统(例如，加利福尼亚州(California)红木海岸(Redwood Shores)的甲骨文公司(Oracle Corporation)发布的
Figure BDA0001404158560000164
操作系统)、由美国纽约州(New York)阿蒙克(Armonk)国际商业机器公司发布的AIX UNIX操作系统、Linux操作系统，由加利福尼亚州库比蒂诺(Cupertino)的苹果公司发布的Mac OSX和iOS操作系统、加拿大滑铁卢(Waterloo)黑莓(Blackberry)有限公司发布的黑莓OS以及由谷歌公司和开放手机联盟(Open Handset Alliance)开发的Android操作系统或者QNX软件系统提供的
Figure BDA0001404158560000165
信息娱乐汽车平台。计算设备的示例包括但不限于车载车辆计算机、计算机工作站、服务器、台式机、笔记本、笔记本电脑或手持式计算机，或一些其它计算系统和/或装置。
计算装置通常包括计算机可执行指令，其中指令可以由诸如上面列出的那些的一个或多个计算装置执行。计算机可执行指令可以从使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序进行编译或解释，该各种编程语言和/或技术包括但不限于单独的或组合的JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl等等。这些应用程序中的一些可能会在虚拟机(如Java虚拟机、Dalvik虚拟机等)上进行编译和执行。通常，处理器(例如，微处理器)从存储器、计算机可读介质等接收指令并且执行这些指令，从而执行包括本文所述的一种或多种过程这样的一种或多种过程。可以使用各种计算机可读介质来存储和传输这样的指令和其它数据。
计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供可通过计算机(例如，通过计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任意非暂时(例如，有形的)介质。这种介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘以及其它持久存储器。易失性介质可以包括例如通常构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。这样的指令可以由一个或多个传输介质传输，该一个或多个传输介质包括连接到计算机的处理器的系统总线的电线的同轴电缆、铜线以及光纤。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘(floppy disk)、软盘(flexible disk)、硬盘、磁带、任意其它磁性介质、只读光盘驱动器(CD-ROM)，数字化视频光盘(DVD)、任意其它光学介质、打孔卡、纸带、任意其它具有孔图案的物理介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、闪存电可擦除可编程只读存储器(FLASH-EEPROM)、任意其它存储器芯片或盒或计算机可读取的任意其它介质。
本文描述的数据库、数据储存库或其它数据存储可以包括用于存储、访问以及检索的各种数据的各种机构，该机构包括分层数据库、文件系统中的一组文件、专用格式中的应用程序数据库、关系数据库管理系统(RDBMS)等。每个这样的数据存储通常包括在采用诸如上述之一的计算机操作系统的计算设备中，并且经由网络以各种方式中的任意一个或多个被访问。可以从计算机操作系统访问文件系统，并且该文件系统可以包括以各种格式存储的文件。除了用于创建、存储、编辑以及执行存储程序的语言之外，RDBMS还通常采用结构化查询语言(SQL)，诸如上述过程化SQL(PL/SQL)语言。
在一些示例中，系统元件可以被实施为存储在与其相关联的计算机可读介质(例如，磁盘、存储器等)上的一个或多个计算装置(例如，服务器、个人计算机等)上的计算机可读指令(例如，软件)。计算机程序产品可以包括存储在计算机可读介质上的用于执行本文所描述的功能的指令。
关于本文描述的过程、系统、方法、启发式等，应当理解的是，尽管已经将这些过程等的步骤描述为根据某个有序序列发生，但是这些过程可以以按照本文描述的顺序之外的顺序执行已描述步骤来实施。还应当理解的是，可以同时执行某些步骤，可以添加其它步骤，或者可以省略本文描述的某些步骤。换句话说，本文中过程的描述被提供用于说明某些实施例的目的，并且不应被解释为限制权利要求。
因此，应当理解的是，上述描述旨在是说明性的而非限制性的。在阅读上述描述之后，除了所提供的实施例之外的许多实施例和应用也将是显而易见的。不应当参考上述描述来确定范围，而是应参照所附权利要求以及这些权利要求所具有的等同物的全部范围来确定。预期将来的发展将在本文所讨论的技术中发生，并且所公开的系统和方法将被并入到将来的实施例中。总之，应该理解的是，应用程序能够进行修改和改变。
权利要求书中使用的所有术语旨在给予通过本文描述的技术知识所理解的普通含义，除非在本文中给出相反的明确指示。特别地，除非一项权利要求陈述相反的明确限制，否则应阅读使用“一”、“该”、“所述”等单数形式来陈述一个或多个所指出的元件。
摘要被设置为允许读者快速确定技术公开的性质。应当理解，摘要的提交不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在前面的具体实施方式中，可以看出，为了简化本公开的目的，在各种实施例中将各种特征聚集在一起。这种公开的方法不应被解释为反映所要求保护的实施例要求比每个权利要求中明确叙述的更多特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的那样，本发明的主题在于少于单个公开实施例的所有特征。因此，下述权利要求在此被并入详细描述中，其中，每个权利要求独立地作为单独要求保护的主题。

Claims (12)

1.一种方法，包括：
在主车辆处接收从目标车辆传输的信号；
计算与从所述目标车辆传输的所述信号有关联的多普勒频移；以及
基于所述多普勒频移确定所述目标车辆是否正在朝向所述主车辆移动；
响应于接收来自所述目标车辆的所述信号来确定所述目标车辆和所述主车辆是否处于相交的道路上；以及
如果所述主车辆和所述目标车辆处于相交的道路上，则计算所述多普勒频移；以及
至少部分地基于利用来自所述目标车辆的所述信号传输的数据和虚拟地图数据来确定所述主车辆和所述目标车辆是否处于相交的道路上。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于指示从所述目标车辆传输的所述信号的频率增加的所述多普勒频移来确定所述目标车辆正朝向所述主车辆移动；以及
响应于指示从所述目标车辆传输的所述信号的频率降低的所述多普勒频移来确定所述目标车辆正远离所述主车辆移动。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述多普勒频移来确定所述目标车辆是正在加速还是正在减速。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括至少部分地基于利用从所述目标车辆传输的所述信号传输的数据来确定所述目标车辆的速度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述多普勒频移包括：
从利用所述信号传输的数据来确定来自所述目标车辆的所述信号的传输频率；
确定所述信号的接收到的频率；以及
根据基于所述接收到的频率和所述传输频率的比值来计算所述多普勒频移。
6.根据权利要求5述的方法，还包括：
将所述比值和预定阈值进行比较；以及
输出指示所述比值超过所述预定阈值的碰撞风险信号。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，由车辆计算机执行。
8.一种计算机可读介质，编程为执行根据权利要求1-6中任一项所述的方法。
9.一种具有计算机的车辆，所述计算机编程为执行根据权利要求1-6中任一项所述的方法。
10.一种车辆系统，包括：
通信接口，所述通信接口编程为在主车辆处接收从目标车辆传输的信号；以及
处理器，所述处理器编程为计算与从所述目标车辆传输的所述信号相关联的多普勒频移，并且基于所述多普勒频移来确定所述目标车辆是否正朝向所述主车辆移动；
其中，所述处理器被编程为响应于接收到来自所述目标车辆的所述信号来确定所述目标车辆和所述主车辆是否处于相交的道路上，并且如果所述主车辆和所述目标车辆处于相交的道路上，则计算所述多普勒频移；
其中，所述处理器被编程为至少部分地基于利用来自所述目标车辆的所述信号传输的数据和虚拟地图数据来确定所述主车辆和所述目标车辆是否处于相交的道路上。
11.根据权利要求10所述的车辆系统，其中，所述处理器被编程为响应于指示从所述目标车辆传输的所述信号的频率增加的所述多普勒频移来确定所述目标车辆正朝向所述主车辆移动，并且响应于指示从所述目标车辆传输的所述信号的频率降低的所述多普勒频移来确定所述目标车辆正远离所述主车辆移动。
12.根据权利要求10或者11所述的车辆系统，其中，所述处理器被编程为基于所述多普勒频移来确定所述目标车辆是正在加速还是正在减速。
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