CN108257417A - 用于路侧单元的车辆碰撞预警方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于路侧单元的车辆碰撞预警方法及装置，所述路侧单元设置于无信号交叉口处，所述方法包括：获取第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，所述车辆信息包括当前位置坐标和当前运动状态信息；根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和所述第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置；当存在所述潜在碰撞位置时，根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息计算所述第一目标车辆与所述第二目标车辆到达所述潜在碰撞位置的行驶时间差；当所述行驶时间差的绝对值小于或等于阈值时间时，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息。上述方案可预测无信号交叉口处来自不同方向车辆是否发生碰撞，从而可及时采取措施以提高行车的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种用于路侧单元的车辆碰撞预警方法及装置。
背景技术
随着汽车的使用量不断增加，汽车的安全问题也越来越受到重视，其中的车辆碰撞预警问题备受研究。在实际应用中，驾驶员视野盲区、驾驶员注意力不集中或天气与环境不佳等原因，都可能造成车辆碰撞的危险。
无信号交叉口是交通流冲突矛盾最集中的交叉口类型，由于无信号交叉口缺乏必要的交通标志和标线，道路条件较差，驾驶员通过交叉口时容易做出错误判断或操作不当，从而存在安全隐患。因此，需要一种实时快速的碰撞预警机制来辅助驾驶员提前了解无信号交叉口的危险状况，从而采取措施避免实际碰撞的发生，提升行车的安全性。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种用于路侧单元的车辆碰撞预警方法及装置，预测无信号交叉口来自不同方向车辆是否发生碰撞，从而可以及时采取措施提高行车的安全性。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种用于路侧单元的车辆碰撞预警方法，所述路侧单元设置于无信号交叉口处，所述方法包括：
获取第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，所述车辆信息包括当前位置坐标和当前运动状态信息；
根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和所述第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置；
当存在所述潜在碰撞位置时，根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息计算所述第一目标车辆与所述第二目标车辆到达所述潜在碰撞位置的行驶时间差；
当所述行驶时间差的绝对值小于或等于阈值时间时，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息。
可选地，所述根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和所述第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置包括：
根据所述当前位置坐标和所述当前运动状态信息，分别计算获得所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标，其中，所述4个角点为车身前左、前右、后左和后右方向的车身拐角顶点；
根据所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标判断是否存在潜在碰撞位置。
可选地，所述当前运动状态信息包括以下一种或几种：
当前车速、当前加速度和当前航向角。
可选地，所述阈值时间为2～4s。
可选地，所述根据所述当前位置坐标和所述当前运动状态信息，分别计算获得所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标，包括：
根据所述当前位置坐标和所述当前运动状态信息分别计算所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的质心坐标；
根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的质心坐标、车身长和宽，分别计算所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标。
可选地，所述根据所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的质心坐标、车身长和宽，分别计算所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标，包括：
使用公式计算所述角点的位置坐标，其中，Znm＝(xnm,ynm)表示标识号为n的车辆的第m个角点的位置坐标，m为1至4的自然数，分别对应表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点，其中表示标识号为n的车辆的航向角，K1＝[L -W]T，K2＝[L W]T，K3＝[-L W]T，K4＝[-L -W]T，L为车身的长、W为车身的宽，(xn0,yn0)为所述质心坐标。
可选地，所述质心坐标根据以下方程获得：
其中，x(t)和y(t)表示时间t时的质心坐标，x(0)和y(0)表示在所述当前位置坐标下的质心坐标，v(0)、a(0)和分别表示当前车速、当前加速度和当前航向角。
可选地，所述根据所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角的角位置坐标判断是否存在潜在碰撞位置，包括：
当满足时，判定存在所述潜在碰撞位置，其中，x2m和y2m表示所述第二目标车辆的第m个角点的位置坐标，m为1至4的自然数，分别表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点；表示所述第一目标车辆的第个角点的位置坐标，为1至4的自然数，分别表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点，x1h，y1h表示所述第一目标车辆的第h个角点的位置坐标，若或则h＝2或h＝4，若或则h＝1或h＝3。
可选地，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息时，还提供建议车速。
可选地，所述提供建议车速，包括：
根据预定义的优先级规则，比较所述第一目标车辆与所述第二目标车辆的优先级；
向优先级较低的所述第一目标车辆或所述第二目标车辆发出建议减速信息，且根据所述阈值时间计算建议车速。
本发明实施例还提供一种用于路侧单元的车辆碰撞预警装置，所述路侧单元设置于无信号交叉口处，所述装置包括：
获取单元，获取第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，所述车辆信息包括当前位置坐标和当前运动状态信息；
判断单元，适于根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置；
行驶时间差计算单元，适于当存在所述潜在碰撞位置时，根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息计算所述第一目标车辆与所述第二目标车辆到达所述潜在碰撞位置的行驶时间差；
预警单元，适于当所述行驶时间差的绝对值小于或等于阈值时间时，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息。
可选地，所述判断单元包括：角点坐标计算单元和第一判断子单元；
所述角点坐标计算单元，适于根据所述当前位置坐标和所述当前运动状态信息，分别计算获得所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标，其中，所述4个角点为车身前左、前右、后左和后右方向的车身拐角顶点；
所述第一判断子单元，适于根据所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标判断是否存在潜在碰撞位置。
可选地，所述当前运动状态信息包括以下一种或几种：
当前车速、当前加速度和当前航向角。
可选地，所述阈值时间为2～4s。
可选地，所述角点坐标计算单元包括：
质心坐标计算子单元，适于分别计算所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的质心坐标；
角点坐标计算子单元，适于根据所述质心坐标、所述第一目标车辆和/或第二目标车辆的车身长和宽，计算所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标。
可选地，所述角点坐标计算子单元使用公式计算所述角点的位置坐标，其中，Znm＝(xnm,ynm)表示编号为n的第m个角点的位置坐标，m为1至4的自然数，分别对应表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点， 表示标识号为n的车辆的航向角，K1＝[L -W]T，K2＝[L W]T，K3＝[-L W]T，K4＝[-L -W]T，L为车身的长、W为车身的宽，(xn0,yn0)为所述质心坐标。
可选地，所述质心坐标计算子单元适于根据以下方程计算所述质心坐标：
其中，x(t)和y(t)表示时间t时的质心坐标，x(0)和y(0)表示在所述当前位置坐标下的质心坐标，v(0)、a(0)和分别表示当前车速、当前加速度和当前航向角。
可选地，所述判断单元适于：
当满足以及时，判定存在所述潜在碰撞位置，其中，x2m和y2m表示所述第二目标车辆的第m个角点的位置坐标，m为1至4的自然数，分别表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点；表示所述第一目标车辆的第个角点的位置坐标，为1至4的自然数，分别表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点，x1h，y1h表示所述第一目标车辆的第h个角点的位置坐标，若或则h＝2或h＝4，若或则h＝1或h＝3。
可选地，所述预警单元在向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息时，还提供建议车速。
可选地，所述预警单元包括：
建议车速计算子单元，适于根据预定义的优先级规则，比较所述第一目标车辆与所述第二目标车辆的优先级；
通知子单元，向优先级较低的目标车辆发出建议减速信息，且根据所述阈值时间计算所述建议车速。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明实施例通过获取第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置，当存在所述潜在碰撞位置时，根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息计算所述第一目标车辆与所述第二目标车辆到达所述潜在碰撞位置的行驶时间差，当所述行驶时间差的绝对值小于或等于阈值时间时，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息，从而可以通过提前预测碰撞的可能性来及时提醒驾驶员可能存在的危险状况，在道路条件较差的无信号交叉口处避免了真实碰撞的发生，提升了行车的安全性。
进一步地，通过预测所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身角点的运动轨迹来判断是否存在潜在碰撞位置，提高预测的准确性。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种用于路侧单元的车辆碰撞预警方法的流程图；
图2是本发明实施例中的另一种用于路侧单元的车辆碰撞预警方法的流程图；
图3是本发明实施例中的一种用于路侧单元的车辆碰撞预警的场景示意图；
图4是本发明实施例中的一种用于路侧单元的车辆碰撞预警装置的结构示意图；
图5是本发明实施例中的另一种用于路侧单元的车辆碰撞预警装置的结构示意图。
具体实施方式
如前所述，无信号交叉口是交通流冲突矛盾最集中的交叉口类型，由于无信号交叉口缺乏必要的交通标志和标线，道路条件较差，驾驶员通过交叉口时容易做出错误判断或操作不当，从而存在安全隐患。因此，需要一种实时快速的碰撞预警机制来辅助驾驶员提前了解无信号交叉口的危险状况，从而采取措施避免实际碰撞的发生，提升行车的安全性。
本发明实施例的路侧单元通过获取第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置，当存在所述潜在碰撞位置时，根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息计算所述第一目标车辆与所述第二目标车辆到达所述潜在碰撞位置的行驶时间差，当所述行驶时间差的绝对值小于或等于阈值时间时，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息，从而可以在无信号交叉口处通过提前预测碰撞的可能性来及时提醒驾驶员可能存在的危险状况，避免真实碰撞的发生，提升了行车的安全性。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1是本发明实施例中的一种用于路侧单元的车辆碰撞预警方法的流程图。如图1所示的用于路侧单元的车辆碰撞预警方法，可以包括以下步骤。
步骤S101：获取第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，所述车辆信息包括当前位置坐标和当前运动状态信息。
在具体实施中，所述第一目标车辆和所述第二目标车辆为路侧单元检测是否存在发生碰撞的两辆车。具体实施中，每辆车都有自己的标识号，使得路侧单元可以持续地识别和跟踪碰撞检测中的车辆。路侧单元可以设置在无信号交叉口处，路侧单元可以基于车路通信实时地获取两辆待检测的第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，所述车辆信息可以包括当前位置坐标和当前运动状态信息。其中，所述当前位置坐标可以是统一的二维直角坐标、GPS坐标或者其他坐标体系的位置坐标，为方便计算，本实施例的当前位置坐标为同一的二维直角坐标。
所述当前运动状态信息可以包括当前车速、当前加速度和当前航向角中的一种或几种。
步骤S102：根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置。
在步骤S102的具体实施中，所述根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置，可以包括：根据所述当前位置坐标和所述当前运动状态信息，分别计算获得所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标，其中，所述4个角点为车身前左、前右、后左和后右方向的车身拐角顶点；根据所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标判断是否存在潜在碰撞位置。当判定存在所述潜在碰撞位置时，执行步骤S103。
步骤S103：当存在所述潜在碰撞位置时，根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息计算所述第一目标车辆与所述第二目标车辆到达所述潜在碰撞位置的行驶时间差。
步骤S104：当所述行驶时间差的绝对值小于或等于阈值时间时，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息。
具体实施中，所述阈值时间可以根据需要进行不同的设定。
具体实施中，路侧单元可以向第一目标车辆A和/或第二目标车辆B上的车载单元(On board Unit，OBU)发送所述预警信息。
在具体实施中，所述预警信息可以通过人机交互界面向驾驶员进行提示，预警信息行驶可以是语音图文等，在此不做限制。
本实施例通过获取第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置，当存在所述潜在碰撞位置时，根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息计算所述第一目标车辆与所述第二目标车辆到达所述潜在碰撞位置的行驶时间差，当所述行驶时间差的绝对值小于或等于阈值时间时，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息，从而可以在无信号交叉口处通过提前预测碰撞的可能性来及时提醒驾驶员可能存在的危险状况，避免真实碰撞的发生，提升了行车的安全性。
进一步地，通过预测所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身角点的运动轨迹来判断是否存在潜在碰撞位置，提高预测的准确性。
下面结合图2和图3对本发明实施例中的一种用于路侧单元的车辆碰撞预警方法进行详细说明。
图3中，在无信号交叉路口，第一目标车辆A和第二目标车辆B为路侧单元待检测是否存在碰撞可能性的两辆车。通过以下步骤，可以预测所述第一目标车辆A和所述第二目标车辆B是否发生碰撞。
图2示出了本发明实施例中的一种用于路侧单元的车辆碰撞预警方法。如图2所示的用于路侧单元的车辆碰撞预警方法，可以包括以下步骤。
步骤S201：获取第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，所述车辆信息包括当前位置坐标和当前运动状态信息。
具体实施中，当所述第一目标车辆A和所述第二目标车辆B驶入所述路路侧单元所覆盖的通讯范围时，开始获取所述车辆信息。在本实施例中，所述当前位置坐标为二维直角坐标，所述当前运动状态信息包括当前车速、当前加速度和当前航向角。
步骤S202：根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和所述第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置。
在本实施例中，根据所述当前位置坐标和所述当前运动状态信息，分别计算获得所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标，其中，参照图3所示，所述4个角点为车身前左、前右、后左和后右方向的车身拐角顶点1、2、3和4；根据所述第一目标车辆A和所述第二目标车辆B的车身4个角点的位置坐标判断是否存在潜在碰撞位置。
在本实施例实施中，可以首先根据所述当前位置坐标和所述当前运动状态信息分别计算所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的质心坐标，再根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的质心坐标、车身长和宽，分别计算所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标。
具体地，可以使用公式计算所述角点的位置坐标，其中，Znm＝(xnm,ynm)表示标识号为n的车辆的第m个角点的位置坐标，m为1至4的自然数，分别对应表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点，其中表示标识号为n的车辆的航向角，K1＝[L -W]T，K2＝[L W]T，K3＝[-L W]T，K4＝[-L -W]T，L为车身的长、W为车身的宽，(xn0,yn0)为所述质心坐标。
上述质心坐标(xn0,yn0)根据以下方程获得：
其中，x(t)和y(t)表示时间t时的质心坐标，x(0)和y(0)表示在所述当前位置坐标下的质心坐标，v(0)、a(0)和分别表示当前车速、当前加速度和当前航向角。
当满足以及时，存在所述潜在碰撞位置，其中，x2m和y2m表示所述第二目标车辆的第m个角点的位置坐标，m为1至4的自然数，分别表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点；表示所述第一目标车辆的第个角点的位置坐标，为1至4的自然数，分别表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点，x1h，y1h表示所述第一目标车辆的第h个角点的位置坐标，若或则h＝2或h＝4，若或则h＝1或h＝3。所述潜在碰撞位置在本实施例中指的是，所述第一目标车辆A和所述第二目标车辆B可能发生碰撞的位置。
在具体计算过程中，可以先假设所述第一目标车辆A和所述第二目标车辆B会发生碰撞，则满足等式：当使用该等式能解出碰撞时间的具体值，判定存在所述潜在碰撞位置，如果该方程无解，则判定不存在所述潜在碰撞位置。
经步骤S202判定存在所述潜在碰撞位置时，执行步骤S203。
步骤S203：当存在所述潜在碰撞位置时，根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息计算所述第一目标车辆与所述第二目标车辆到达所述潜在碰撞位置的行驶时间差。
图3示出了存在所述潜在碰撞位置(Xc,Yc)的场景，具体实施中，从路侧单元计算出所述第一目标车辆A和所述第二目标车辆B存在所述潜在碰撞位置(Xc,Yc)开始，所述路侧单元根据采集到的所述第一目标车辆A和所述第二目标车辆B的位置坐标分别计算所述第一目标车辆A和所述第二目标车辆B至所述潜在碰撞位置(Xc,Yc)的距离SA和SB，并根据采集所述第一目标车辆A当前位置时所述第一目标车辆A的当前速度VA，使用公式tA＝SA/VA计算当前时刻所述第一目标车辆A到达所述潜在碰撞位置(Xc,Yc)的时间tA，同样地，根据采集所述第二目标车辆B当前位置时所述第二目标车辆B的当前速度VB，使用公式tB＝SB/VB计算所述当前时刻所述第二目标车辆B到达所述潜在碰撞位置(Xc,Yc)的时间tB，则可计算所述行驶时间差。
具体实施中，也可以在当前时刻一次采集多个所述运动状态信息，得到所述第一目标车辆A和所述第二目标车辆B的位置序列和行驶速度序列，并对应使用序列中的位置坐标和行驶速度进行计算。
步骤S204：当所述行驶时间差的绝对值小于或等于阈值时间时，根据预定义的优先级规则比较所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的优先级。
在本实施例中，所述阈值时间取2～4s，优选为3s，当所述行驶时间差tA-tB的绝对值小于或等于3s时，判定所述第一目标车辆和所述第二目标车辆会发生碰撞。
在本实施例中，所述预定义的优先级规则包括车辆等级的优先级、道路的优先级以及根据交通通行规则进行定义的优先级。
例如，可以根据车辆的等级进行定义优先级，执行任务的救护车、警车和消防车这类特殊车辆具有绝对的优先通行权，任何车辆都要避让，所述道路优先级为次路让行主路，交通通行规则为根据交通安全交通法所规定的通行规则。
步骤S205：向优先级较低的所述第一目标车辆或所述第二目标车辆提供建议车速。
通过上述预定义的优先级规则，可以比较得出所述第一目标车辆A和所述第二目标车辆B中优先级较高和优先级较低的车辆。向优先级较低的所述第一目标车辆或所述第二目标车辆发出建议减速信息，且根据所述阈值时间计算建议车速，所述建议车速为其中V′为所述建议车速，P为所述阈值时间，当所述阈值时间取3s时，所述建议车速为SA和SB分别为所述第一目标车辆A和所述第二目标车辆B至所述潜在碰撞位置(Xc,Yc)的距离。
本实施例通过获取第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置，当存在所述潜在碰撞位置时，根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息计算所述第一目标车辆与所述第二目标车辆到达所述潜在碰撞位置的行驶时间差，当所述行驶时间差的绝对值小于或等于阈值时间时，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息，从而可以在无信号交叉口处通过提前预测碰撞的可能性来及时提醒驾驶员可能存在的危险状况，避免真实碰撞的发生，提升了行车的安全性。
进一步地，通过预测所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身角点的运动轨迹来判断是否存在潜在碰撞位置，提高预测的准确性。
进一步地，本实施例通过预设优先级，比较所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的优先级，向优先级较低的车辆提供所述建议车速，为实际需要减速的车辆提供了预防车辆碰撞的车速参考，提高了行车的安全性。
图4是本发明实施例中的一种用于路侧单元的车辆碰撞预警装置的结构示意图。所述路侧单元设置于无信号交叉口处，如图4所示的用于路侧单元的车辆碰撞预警装置40，可以包括：获取单元401、判断单元402、行驶时间差计算单元403和预警单元404。其中：
所述获取单元401，适于获取第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，所述车辆信息包括当前位置坐标和当前运动状态信息；
所述判断单元402，适于根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置；
所述行驶时间差计算单元403，适于当存在所述潜在碰撞位置时，根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息计算所述第一目标车辆与所述第二目标车辆到达所述潜在碰撞位置的行驶时间差；
所述预警单元404，适于当所述行驶时间差的绝对值小于或等于阈值时间时，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息。
在具体实施中，所述判断单元402可以包括角点坐标计算单元4021和第一判断子单元4022。其中：
所述角点坐标计算单元4021，适于根据所述当前位置坐标和所述当前运动状态信息，分别计算获得所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标，其中，所述4个角点为车身前左、前右、后左和后右方向的车身拐角顶点；
所述第一判断子单元4022，适于根据所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标判断是否存在潜在碰撞位置。
在具体实施中，所述当前运动状态信息可以包括以下一种或几种：当前车速、当前加速度和当前航向角。
在具体实施中，所述阈值时间为2～4s。
在具体实施中，所述角点坐标计算单元4021可以包括质心坐标计算子单元和角点坐标计算子单元。其中：
所述质心坐标计算子单元，适于分别计算所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的质心坐标；
所述角点坐标计算子单元，适于根据所述质心坐标、所述第一目标车辆和/或第二目标车辆的车身长和宽，计算所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标。
在具体实施中，在计算所述角点的位置坐标时，所述角点坐标计算子单元适于：
使用公式计算所述角点的位置坐标，其中，Znm＝(xnm,ynm)表示编号为n的第m个角点的位置坐标，m为1至4的自然数，分别对应表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点， 表示标识号为n的车辆的航向角，K1＝[L -W]T，K2＝[L W]T，K3＝[-L W]T，K4＝[-L -W]T，L为车身的长、W为车身的宽，(xn0,yn0)为所述质心坐标。
在具体实施中，所述质心坐标计算子单元适于根据以下方程计算所述质心坐标：
其中，其中，x(t)和y(t)表示时间t时的质心坐标，x(0)和y(0)表示在所述当前位置坐标下的质心坐标，v(0)、a(0)和分别表示当前车速、当前加速度和当前航向角。
在具体实施中，所述判断单元402适于：
当满足时，存在所述潜在碰撞位置，其中，x2m和y2m表示所述第二目标车辆的第m个角点的位置坐标，m为1至4的自然数，分别表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点；表示所述第一目标车辆的第个角点的位置坐标，为1至4的自然数，分别表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点，x1h，y1h表示所述第一目标车辆的第h个角点的位置坐标，若或则h＝2或h＝4，若或则h＝1或h＝3。
本实施例通过获取第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置，当存在所述潜在碰撞位置时，根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息计算所述第一目标车辆与所述第二目标车辆到达所述潜在碰撞位置的行驶时间差，当所述行驶时间差的绝对值小于或等于阈值时间时，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息，从而可以在无信号交叉口处通过提前预测碰撞的可能性来及时提醒驾驶员可能存在的危险状况，避免真实碰撞的发生，提升了行车的安全性。
进一步地，通过预测所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身角点的运动轨迹来判断是否存在潜在碰撞位置，提高预测的准确性。
图5是本发明实施例中的一种用于路侧单元的车辆碰撞预警装置的结构示意图。如图5所示的用于路侧单元的车辆碰撞预警装置50，可以包括：获取单元501、判断单元502、行驶时间差计算单元503和预警单元504。
在具体实施中，所述预警单元504还可以包括建议车速计算子单元5041和通知子单元5042。其中，所述建议车速子计算单元5041，适于根据预定义的优先级规则，比较所述第一目标车辆与所述第二目标车辆的优先级；所述通知子单元5042，适于向优先级较低的目标车辆发出建议减速信息，且根据所述阈值时间计算建议车速。
除所述车速计算子单元5041和所述通知子单元5042外，本实施例的所述获取单元501、判断单元502、角点坐标计算单元5021、第一判断子单元5022、行驶时间差计算单元503和预警单元504可对应参照所述获取单元401、判断单元402、角点坐标计算单元4021、第一判断子单元4022、行驶时间差计算单元403和预警单元404的描述，在此不再赘述。
本实施例通过获取第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置，当存在所述潜在碰撞位置时，根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息计算所述第一目标车辆与所述第二目标车辆到达所述潜在碰撞位置的行驶时间差，当所述行驶时间差的绝对值小于或等于阈值时间时，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息，从而可以在无信号交叉口处通过提前预测碰撞的可能性来及时提醒驾驶员可能存在的危险状况，避免真实碰撞的发生，提升了行车的安全性。
进一步地，通过预测所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身角点的运动轨迹来判断是否存在潜在碰撞位置，提高预测的准确性。
进一步地，本实施例通过预设优先级，比较所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的优先级，向优先级较低的车辆提供所述建议车速，为实际需要减速的车辆提供了预防车辆碰撞的车速参考，提高了行车的安全性。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于以计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (20)
1.一种用于路侧单元的车辆碰撞预警方法，其特征在于，所述路侧单元设置于无信号交叉口处，所述方法包括：
获取第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，所述车辆信息包括当前位置坐标和当前运动状态信息；
根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和所述第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置；
当存在所述潜在碰撞位置时，根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息计算所述第一目标车辆与所述第二目标车辆到达所述潜在碰撞位置的行驶时间差；
当所述行驶时间差的绝对值小于或等于阈值时间时，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息。
2.根据权利要求1所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警方法，其特征在于，
所述根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和所述第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置包括：
根据所述当前位置坐标和所述当前运动状态信息，分别计算获得所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标，其中，所述4个角点为车身前左、前右、后左和后右方向的车身拐角顶点；
根据所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标判断是否存在潜在碰撞位置。
3.根据权利要求1所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警方法，其特征在于，
所述当前运动状态信息包括以下一种或几种：
当前车速、当前加速度和当前航向角。
4.根据权利要求1所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警方法，其特征在于，
所述阈值时间为2～4s。
5.根据权利要求2所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警方法，其特征在于，
所述根据所述当前位置坐标和所述当前运动状态信息，分别计算获得所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标，包括：
根据所述当前位置坐标和所述当前运动状态信息分别计算所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的质心坐标；
根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的质心坐标、车身长和宽，分别计算所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标。
6.根据权利要求5所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警方法，其特征在于，
所述根据所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的质心坐标、车身长和宽，分别计算所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标，包括：
使用公式计算所述角点的位置坐标，其中，Znm＝(xnm,ynm)表示标识号为n的车辆的第m个角点的位置坐标，m为1至4的自然数，分别对应表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点，其中表示标识号为n的车辆的航向角，K1＝[L -W]T，K2＝[L W]T，K3＝[-L W]T，K4＝[-L -W]T，L为车身的长、W为车身的宽，(xn0,yn0)为所述质心坐标。
7.根据权利要求6所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警方法，其特征在于，
所述质心坐标根据以下方程获得：
其中，x(t)和y(t)表示时间t时的质心坐标，x(0)和y(0)表示在所述当前位置坐标下的质心坐标，v(0)、a(0)和分别表示当前车速、当前加速度和当前航向角。
8.根据权利要求3所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警方法，其特征在于，
所述根据所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角的角位置坐标判断是否存在潜在碰撞位置，包括：
当满足以及时，判定存在所述潜在碰撞位置，其中，x2m和y2m表示所述第二目标车辆的第m个角点的位置坐标，m为1至4的自然数，分别表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点；表示所述第一目标车辆的第个角点的位置坐标，为1至4的自然数，分别表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点，x1h，y1h表示所述第一目标车辆的第h个角点的位置坐标，若或则h＝2或h＝4，若或则h＝1或h＝3。
9.根据权利要求1所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警方法，其特征在于，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息时，还提供建议车速。
10.根据权利要求9所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警方法，其特征在于，
所述提供建议车速，包括：
根据预定义的优先级规则，比较所述第一目标车辆与所述第二目标车辆的优先级；
向优先级较低的所述第一目标车辆或所述第二目标车辆发出建议减速信息，且根据所述阈值时间计算建议车速。
11.一种用于路侧单元的车辆碰撞预警装置，其特征在于，所述路侧单元设置于无信号交叉口处，所述装置包括：
获取单元，获取第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息，所述车辆信息包括当前位置坐标和当前运动状态信息；
判断单元，适于根据所述车辆信息判断所述第一目标车辆和第二目标车辆是否存在潜在碰撞位置；
行驶时间差计算单元，适于当存在所述潜在碰撞位置时，根据所述第一目标车辆和第二目标车辆的车辆信息计算所述第一目标车辆与所述第二目标车辆到达所述潜在碰撞位置的行驶时间差；
预警单元，适于当所述行驶时间差的绝对值小于或等于阈值时间时，向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息。
12.根据权利要求11所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警装置，其特征在于，
所述判断单元包括：角点坐标计算单元和第一判断子单元；
所述角点坐标计算单元，适于根据所述当前位置坐标和所述当前运动状态信息，分别计算获得所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标，其中，所述4个角点为车身前左、前右、后左和后右方向的车身拐角顶点；
所述第一判断子单元，适于根据所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标判断是否存在潜在碰撞位置。
13.根据权利要求11所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警装置，其特征在于，所述当前运动状态信息包括以下一种或几种：
当前车速、当前加速度和当前航向角。
14.根据权利要求11所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警装置，其特征在于，所述阈值时间为2～4s。
15.根据权利要求12所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警装置，其特征在于，所述角点坐标计算单元包括：
质心坐标计算子单元，适于分别计算所述第一目标车辆和所述第二目标车辆的质心坐标；
角点坐标计算子单元，适于根据所述质心坐标、所述第一目标车辆和/或第二目标车辆的车身长和宽，计算所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆的车身4个角点的位置坐标。
16.根据权利要求15所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警装置，其特征在于，所述角点坐标计算子单元使用公式计算所述角点的位置坐标，其中，Znm＝(xnm,ynm)表示编号为n的第m个角点的位置坐标，m为1至4的自然数，分别对应表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点，表示标识号为n的车辆的航向角，K1＝[L-W]T，K2＝[L W]T，K3＝[-L W]T，K4＝[-L-W]T，L为车身的长、W为车身的宽，(xn0,yn0)为所述质心坐标。
17.根据权利要求16所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警装置，其特征在于，所述质心坐标计算子单元适于根据以下方程计算所述质心坐标：
其中，x(t)和y(t)表示时间t时的质心坐标，x(0)和y(0)表示在所述当前位置坐标下的质心坐标，v(0)、a(0)和分别表示当前车速、当前加速度和当前航向角。
18.根据权利要求13所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警装置，其特征在于，所述判断单元适于：
当满足以及时，判定存在所述潜在碰撞位置，其中，x2m和y2m表示所述第二目标车辆的第m个角点的位置坐标，m为1至4的自然数，分别表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点；表示所述第一目标车辆的第个角点的位置坐标，为1至4的自然数，分别表示车身的前左、前右、后左和后右方向的角点，x1h，y1h表示所述第一目标车辆的第h个角点的位置坐标，若或则h＝2或h＝4，若或则h＝1或h＝3。
19.根据权利要求11所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警装置，其特征在于，所述预警单元在向所述第一目标车辆和/或所述第二目标车辆发出预警信息时，还提供建议车速。
20.根据权利要求19所述的用于路侧单元的车辆碰撞预警装置，其特征在于，所述预警单元包括：
建议车速计算子单元，适于根据预定义的优先级规则，比较所述第一目标车辆与所述第二目标车辆的优先级；
通知子单元，向优先级较低的目标车辆发出建议减速信息，且根据所述阈值时间计算所述建议车速。
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