CN112824185B - 一种碰撞预警方法、集成tbox的v2x控制器系统及汽车 - Google Patents

一种碰撞预警方法、集成tbox的v2x控制器系统及汽车 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种碰撞预警方法、集成TBOX的V2X控制器系统及汽车，所述方法包括获取自车的实时数据；利用远程信息处理盒TBOX和云端平台获取当前自车的精确定位坐标；获取预设范围内周边车辆的实时数据；获取周边道路信息；对自车的实时数据、当前自车的精确定位坐标、周边车辆的实时数据和周边道路信息进行融合，确定自车与周边车辆碰撞情景；根据自车与周边车辆碰撞情景，计算自车与所述周边车辆存在的碰撞风险。通过本发明，解决了现有安全预警精度不足的问题。

Description

一种碰撞预警方法、集成TBOX的V2X控制器系统及汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种碰撞预警方法、集成TBOX(TelematicsBOX，远程信息处理盒)的V2X控制器系统及汽车。
背景技术
现有汽车驾驶，完全依靠驾驶人员的经验，判断周边环境与周边车辆的行使状态，进行预先判断并做出决策，但是对于经验欠缺的驾驶人员或者驾驶人员在精神状态不够好的情况，容易出现误判，出现预警不及时或者预警错误；即使也有现有车辆依靠车身雷达等预警方式，但是存在预警精度不足的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种碰撞预警方法、集成TBOX的V2X控制器系统及汽车，用于解决安全预警精度不足的问题。
本发明提供一种碰撞预警方法，所述方法包括：
获取自车的实时数据，所述自车的实时数据包括自车的状态信息、自车的车身长宽高数据、自车的实时动态数据和自车的关联系统状态信息；
利用TBOX和云端平台获取当前自车的精确定位坐标；
获取预设范围内周边车辆的实时数据，所述周边车辆的实时数据包括周边车辆的实时位置信息、周边车辆的行使速度、车头方向角、加速度、安装系统状态和车身长宽高数据；
获取周边道路信息，所述周边道路信息包括周边局部道路的车道信息、周边交通灯状态信息和周边道路标牌信息；
对所述自车的实时数据、所述当前自车的精确定位坐标、所述周边车辆的实时数据和所述周边道路信息进行融合，确定自车与周边车辆碰撞情景；
根据所述自车与周边车辆碰撞情景，计算所述自车与所述周边车辆存在的碰撞风险。
进一步地，所述获取自车的实时数据具体包括：
MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)启动CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)收发器获取自车的状态信息、获取自车的车身长宽高数据、获取自车的实时动态数据以及获取自车的关联系统状态信息。
进一步地，所述利用TBOX和云端平台获取当前自车的精确定位坐标具体包括：
所述TBOX获取自车当前初始位置坐标；
所述TBOX与云端平台建立通讯；
所述TBOX将获取的所述自车当前初始位置坐标发送给所述云端平台；
所述TBOX从所述云端平台接受第一位置坐标，所述第一位置坐标为所述自车当前初始位置坐标的校正值；
所述TBOX获取第二位置坐标，所述第二位置坐标为自车最新的位置坐标；
所述TBOX将所述第一位置坐标和所述第二位置坐标融合计算，得到当前自车的精确定位坐标。
进一步地，所述获取预设范围内周边车辆的实时数据具体包括：
接收来自所述预设范围内周边车辆的实时位置信息；
接收来自所述预设范围内周边车辆的行使速度、车头方向角和加速度；
接收来自所述预设范围内周边车辆的安全系统状态；
接收来自所述预设范围内周边车辆的车身长宽高数据。
进一步地，所述获取周边道路信息具体包括：
接收来自周边路侧设备发送的周边局部道路的车道信息，所述车道信息包括车道数据点、车道方向、连接节点；
接收来自周边路侧设备发送的周边交通灯状态信息，包括交通灯的实时相位状态、实时读秒、下一个相位；
接收来自周边路侧设备发送的周边道路标牌信息，包括限速、施工、前方连续急转弯。
进一步地，对所述自车的实时数据、所述当前自车的精确定位坐标、所述周边车辆的实时数据和所述周边道路信息进行融合，确定自车与周边车辆碰撞情景具体包括：
根据所述自车的实时动态数据，确定自车的行使方向；
根据所述周边车辆的车头方向角和所述自车的行使方向，确定所述周边车辆的行使方向与所述自车的行使方向之间关系；
根据所述当前自车的精确定位坐标和所述周边车辆的实时位置信息，识别所述周边车辆与所述自车的位置关系；
根据所述当前自车的精确定位坐标和所述周边道路的车道信息，识别自车所在车道；
根据所述周边车辆的实时位置信息和所述周边道路的车道信息，识别所述周边车辆所在车道；
将所述周边车辆的行使方向与所述自车的行使方向之间关系、所述周边车辆与所述自车的位置关系、自车所在车道和所述周边车辆所在车道，利用查表的方法，确定自车与周边车辆碰撞情景。
进一步地，根据所述自车与周边车辆碰撞情景，计算所述自车与所述周边车辆存在的碰撞风险具体包括：
刷新获取当前所述自车的实时动态数据和当前所述周边车辆的实时数据；
根据所述自车与周边车辆碰撞情景，调用所述自车与周边车辆碰撞情景对应的模型算法；
将所述当前自车的精确定位坐标、当前所述自车的实时动态数据和当前所述周边车辆的实时数据填入所述自车与周边车辆碰撞情景对应的模型算法中，计算所述自车与所述周边车辆存在的碰撞风险。
进一步地，所述方法还包括：
当计算出所述自车与所述周边车辆存在的碰撞风险，将预碰撞信息在汽车屏幕上进行告警显示。
本发明提供一种集成TBOX的V2X控制器系统，所述V2X控制器系统包括设置在自车上的MCU、TBOX、V2X无线通讯模块和V2X运算模块，其中：
所述MCU，用于获取自车的实时数据，所述自车的实时数据包括自车的状态信息、自车的车身长宽高数据、自车的实时动态数据和自车的关联系统状态信息；
所述TBOX，用于从云端平台获取当前自车的精确定位坐标；
所述V2X无线通讯模块，用于从预设范围内周边车辆获取周边车辆的实时数据以及从路侧设备获取周边道路信息；
所述V2X运算模块，用于根据所述自车的实时数据、所述当前自车的精确定位坐标、所述周边车辆的实时数据以及所述周边道路信息，确定自车与周边车辆碰撞情景，计算所述自车与所述周边车辆存在的碰撞风险。
本发明提供一种汽车，所述汽车包括上述集成TBOX的V2X控制器系统。
实施本发明，具有如下有益效果：
通过本发明，获取自车的实时信息和精确的坐标位置，获取周边车辆的实时信息以及获取周边道路的信息，融合计算出自车与周边车辆存在的风险，充分地对自车、周边车辆和道路情况进行采集和分析，碰撞预警准确；解决了现有碰撞预警精度不足的问题。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的碰撞预警方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的紧急刹车制动碰撞预警场景示意图。
图3是本发明实施例提供的集成TBOX的V2X控制器系统的结构图。
具体实施方式
本专利中，结合自车、周边车辆以及周边道路，准确地实现碰撞预警，以下结合附图和实施例对该具体实施方式做进一步说明。
如图1所示，本发明实施例提供了碰撞预警方法，所述方法包括：
步骤S11、获取自车的实时数据，所述自车的实时数据包括自车的状态信息、自车的车身长宽高数据、自车的实时动态数据和自车的关联系统状态信息。
需要说明的是，MCU启动CAN收发器获取自车的实时数据，包括自车的状态信息、自车的车身长宽高数据、自车的实时动态数据和自车整车的关联系统状态信息。
步骤S12、利用TBOX和云端平台获取当前自车的精确定位坐标。
具体地，所述步骤S12具体包括：
所述TBOX获取自车当前初始位置坐标；
所述TBOX与云端平台建立通讯；
所述TBOX将获取的所述自车当前初始位置坐标发送给所述云端平台；
所述TBOX从所述云端平台接受第一位置坐标，所述第一位置坐标为所述自车当前初始位置坐标的校正值；
所述TBOX获取第二位置坐标，所述第二位置坐标为自车最新的位置坐标；
所述TBOX将所述第一位置坐标和所述第二位置坐标融合计算，得到当前自车的精确定位坐标。
需要说明的是，本发明中V2X控制器系统中设置TBOX上网，借助云端平台高计算能力，获取当前自车的精确定位坐标。
进一步需要说明的是，V2X是车辆与车辆、车辆与路边交通设施、车辆与行人随身电子设备之间进行的无线通信，可以实现人、车、路的实时信息互通。
步骤S13、获取预设范围内周边车辆的实时数据，所述周边车辆的实时数据包括周边车辆的实时位置信息、周边车辆的行使速度、车头方向角、加速度、安装系统状态和车身长宽高数据。
需要说明的是，周边车辆也是通过设置在车上的MCU获取本车的实时数据，通过设置在车上的TBOX获取当前本车的精确定位坐标；自车通过V2X无线通讯模块接收上述周边车辆的实时数据。
具体地，所述步骤S13具体包括：
接收来自所述预设范围内周边车辆的实时位置信息；
接收来自所述预设范围内周边车辆的行使速度、车头方向角和加速度；
接收来自所述预设范围内周边车辆的安全系统状态；
接收来自所述预设范围内周边车辆的车身长宽高数据。
步骤S14、获取周边道路信息，所述周边道路信息包括周边局部道路的车道信息、周边交通灯状态信息和周边道路标牌信息。
所述步骤S14具体包括：
接收来自周边路侧设备发送的周边局部道路的车道信息，所述车道信息包括车道数据点、车道方向、连接节点；
接收来自周边路侧设备发送的周边交通灯状态信息，包括交通灯的实时相位状态、实时读秒、下一个相位；
接收来自周边路侧设备发送的周边道路标牌信息，包括限速、施工、前方连续急转弯。
步骤S15、对所述自车的实时数据、所述当前自车的精确定位坐标、所述周边车辆的实时数据和所述周边道路信息进行融合，确定自车与周边车辆碰撞情景。
所述步骤S15具体包括：
根据所述自车的实时动态数据，确定自车的行使方向；
根据所述周边车辆的车头方向角和所述自车的行使方向，确定所述周边车辆的行使方向与所述自车的行使方向之间关系；
根据所述当前自车的精确定位坐标和所述周边车辆的实时位置信息，识别所述周边车辆与所述自车的位置关系；
根据所述当前自车的精确定位坐标和所述周边道路的车道信息，识别自车所在车道；
根据所述周边车辆的实时位置信息和所述周边道路的车道信息，识别所述周边车辆所在车道；
将所述周边车辆的行使方向与所述自车的行使方向之间关系、所述周边车辆与所述自车的位置关系、自车所在车道和所述周边车辆所在车道，利用查表的方法，确定自车与周边车辆碰撞情景。
需要说明的是，所述周边车辆的行使方向与所述自车的行驶方向之间关系包括同向、异向和垂直，同向设置为1，异向设置为-1，垂直设置为0；所述周边车辆与所述自车的位置关系包括在自车前方、在自车后方和在自车左右两侧，在自车前方设置为1，在自车后方设置为-1，在自车左右两侧设置为0。
以图2所示为例，根据所述周边车辆的车头方向角和所述自车的行使方向，确定1号远车、2号远车与自车行使方向一致，取值均为1；根据所述当前自车的精确定位坐标和所述周边车辆的实时位置信息，可以识别1号远车与2号远车均在自车前方，取值均为1；根据所述当前自车的精确定位坐标和所述周边道路的车道信息，识别自车所在车道；根据所述周边车辆的实时位置信息和所述周边道路的车道信息，识别所述周边车辆所在车道；通过上述步骤确认自车与1号远车、2号远车在同一条车道上；通过上述步骤可以得到图2所示场景，自车前方有两辆远车，三车同在一条车道上往同一方向行驶。经过查表可知，自车与1号远车、2号远车可能存在前向碰撞或是紧急刹车制动碰撞的情景。
步骤S16、根据所述自车与周边车辆碰撞情景，计算所述自车与所述周边车辆存在的碰撞风险。
具体地，步骤S16具体包括：
刷新获取当前所述自车的实时动态数据和当前所述周边车辆的实时数据；
根据所述自车与周边车辆碰撞情景，调用所述自车与周边车辆碰撞情景对应的模型算法；
将所述自车的精确定位坐标、当前所述自车的实时动态数据和当前所述周边车辆的实时数据填入所述自车与周边车辆碰撞情景对应的模型算法中，计算所述自车与所述周边车辆存在的碰撞风险。
需要说明的是，刷新获取当前所述自车的实时动态数据和当前所述周边车辆的实时数据是为了发现自车与周边车辆的状态变化，例如加速、减速或者刹车等。
继续以图2对应场景进行说明，1号远车的车辆实时状态信息未变，根据2号远车的车辆实时状态信息，得到2号远车的加速度为负且大于某一设定的阀值，可识别出2号远车为紧急刹车状态。此时，V2X运算模块立即调用紧急刹车制动碰撞的模型算法，将所述当前自车的精确定位坐标、自车的实时动态数据和周边车辆的实时数据填入紧急刹车制动碰撞的模型算法中，最终得出自车与1号远车、2号远车是否存在碰撞的风险。
进一步地，当计算出所述自车与所述周边车辆存在的碰撞风险，将预碰撞信息在汽车屏幕上进行告警显示。
如图3所示，本发明实施例提供了集成TBOX的V2X控制器系统，所述V2X控制器系统包括设置在自车上的MCU31、TBOX32、V2X无线通讯模块33和V2X运算模块34，其中：
所述MCU31，用于获取自车的实时数据，所述自车的实时数据包括自车的状态信息、自车的车身长宽高数据、自车的实时动态数据和自车的关联系统状态信息；
所述TBOX32，用于从云端平台获取当前自车的精确定位坐标；
所述V2X无线通讯模块33，用于从预设范围内周边车辆获取周边车辆的实时数据以及从路侧设备获取周边道路信息；
所述V2X运算模块34，用于根据所述自车的实时数据、所述当前自车的精确定位坐标、所述周边车辆的实时数据以及所述周边道路信息，确定自车与周边车辆碰撞情景，计算所述自车与所述周边车辆存在的碰撞风险。
本发明实施例提供汽车，所述汽车包括上述集成TBOX的V2X控制器系统。
实施本发明，具有如下有益效果：
通过本发明，获取自车的实时信息和精确的坐标位置，获取周边车辆的实时信息以及获取周边道路的信息，融合计算出自车与周边车辆存在的风险，充分地对自车、周边车辆和道路情况进行采集和分析，碰撞预警准确；解决了现有碰撞预警精度不足的问题。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种碰撞预警方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S11、获取自车的实时数据，所述自车的实时数据包括自车的状态信息、自车的车身长宽高数据、自车的实时动态数据和自车的关联系统状态信息；
步骤S12、利用远程信息处理盒TBOX和云端平台获取当前自车的精确定位坐标；
步骤S13、获取预设范围内周边车辆的实时数据，所述周边车辆的实时数据包括周边车辆的实时位置信息、周边车辆的行使速度、车头方向角、加速度、安装系统状态和车身长宽高数据；
步骤S14、获取周边道路信息，所述周边道路信息包括周边局部道路的车道信息、周边交通灯状态信息和周边道路标牌信息；
步骤S15、对所述自车的实时数据、所述当前自车的精确定位坐标、所述周边车辆的实时数据和所述周边道路信息进行融合，确定自车与周边车辆碰撞情景；
步骤S16、根据所述自车与周边车辆碰撞情景，计算所述自车与所述周边车辆存在的碰撞风险；
所述步骤S12具体包括：
所述TBOX获取自车当前初始位置坐标；
所述TBOX与云端平台建立通讯；
所述TBOX将获取的所述自车当前初始位置坐标发送给所述云端平台；
所述TBOX从所述云端平台接受第一位置坐标，所述第一位置坐标为所述自车当前初始位置坐标的校正值；
所述TBOX获取第二位置坐标，所述第二位置坐标为自车最新的位置坐标；
所述TBOX将所述第一位置坐标和所述第二位置坐标融合计算，得到当前自车的精确定位坐标。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S11具体包括：
微控制单元MCU启动控制器局域网络CAN收发器获取自车的状态信息、获取自车的车身长宽高数据、获取自车的实时动态数据以及获取自车的关联系统状态信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S13具体包括：
接收来自所述预设范围内周边车辆的实时位置信息；
接收来自所述预设范围内周边车辆的行使速度、车头方向角和加速度；
接收来自所述预设范围内周边车辆的安全系统状态；
接收来自所述预设范围内周边车辆的车身长宽高数据。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S14具体包括：
接收来自周边路侧设备发送的周边局部道路的车道信息，所述车道信息包括车道数据点、车道方向、连接节点；
接收来自周边路侧设备发送的周边交通灯状态信息，包括交通灯的实时相位状态、实时读秒、下一个相位；
接收来自周边路侧设备发送的周边道路标牌信息，包括限速、施工、前方连续急转弯。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S15具体包括：
根据所述自车的实时动态数据，确定自车的行使方向；
根据所述周边车辆的车头方向角和所述自车的行使方向，确定所述周边车辆的行使方向与所述自车的行使方向之间关系；
根据所述当前自车的精确定位坐标和所述周边车辆的实时位置信息，识别所述周边车辆与所述自车的位置关系；
根据所述当前自车的精确定位坐标和所述周边道路的车道信息，识别自车所在车道；
根据所述周边车辆的实时位置信息和所述周边道路的车道信息，识别所述周边车辆所在车道；
将所述周边车辆的行使方向与所述自车的行使方向之间关系、所述周边车辆与所述自车的位置关系、自车所在车道和所述周边车辆所在车道，利用查表的方法，确定自车与周边车辆碰撞情景。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S16具体包括：
刷新获取当前所述自车的实时动态数据和当前所述周边车辆的实时数据；
根据所述自车与周边车辆碰撞情景，调用所述自车与周边车辆碰撞情景对应的模型算法；
将所述当前自车的精确定位坐标、当前所述自车的实时动态数据和当前所述周边车辆的实时数据填入所述自车与周边车辆碰撞情景对应的模型算法中，计算所述自车与所述周边车辆存在的碰撞风险。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当计算出所述自车与所述周边车辆存在的碰撞风险，将预碰撞信息在汽车屏幕上进行告警显示。
8.一种集成TBOX的V2X控制器系统，其特征在于，所述V2X控制器系统包括设置在自车上的MCU、TBOX、V2X无线通讯模块和V2X运算模块，其中：
所述MCU，用于获取自车的实时数据，所述自车的实时数据包括自车的状态信息、自车的车身长宽高数据、自车的实时动态数据和自车的关联系统状态信息；
所述TBOX，用于从云端平台获取当前自车的精确定位坐标；具体包括：所述TBOX获取自车当前初始位置坐标；所述TBOX与云端平台建立通讯；所述TBOX将获取的所述自车当前初始位置坐标发送给所述云端平台；所述TBOX从所述云端平台接受第一位置坐标，所述第一位置坐标为所述自车当前初始位置坐标的校正值；所述TBOX获取第二位置坐标，所述第二位置坐标为自车最新的位置坐标；所述TBOX将所述第一位置坐标和所述第二位置坐标融合计算，得到当前自车的精确定位坐标；
所述V2X无线通讯模块，用于从预设范围内周边车辆获取周边车辆的实时数据以及从路侧设备获取周边道路信息；
所述V2X运算模块，用于根据所述自车的实时数据、所述当前自车的精确定位坐标、所述周边车辆的实时数据以及所述周边道路信息，确定自车与周边车辆碰撞情景，计算所述自车与所述周边车辆存在的碰撞风险。
9.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求8所述的集成TBOX的V2X控制器系统。
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