CN113660637A - 基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法 - Google Patents

基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法，本发明的设计构思在于，将各个预警周期内由应用场景上报的若干条当前预警消息，按前一次输出的历史预警消息的类型进行归类，并根据归类结果进行类别里的两两比较、两类之间的比较，从而获得需要输出的最高级别预警消息。本发明能够既有效地筛选出对于此时的行车行为危险程度最高的对象，又可以稳定地输出预警信息，从而提升辅助驾驶可靠性。

Description

基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法
技术领域
本发明涉及车联网领域，尤其涉及一种基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法。
背景技术
车路协同系统又称V2X(Vehicle to Everything)，其通过车载OBU和安装于路侧的RSU组成车际网，目前国内采用的是LTE-V通信技术实现OBU与OBU、OBU与RSU之间的通信，使得车载OBU能够获得周围车辆以及行车道路信息，利用获取的数据针对行车过程中危险进行识别，从而实现辅助行车的目的，提升驾驶员的行车安全。
现有的危险工况仲裁，一般是按照《CSAE 53-2020合作式智能运输系统车用通信系统应用层及应用数据交互标准(第一阶段)》中17个场景直接进行优先级分类，即分为交通安全、提升效率两个方面，并将其中多个场景进行排序。例如，当主车(HV)周围只有一个对象，且这一个对象触发了多个需要预警的场景时，按照上述标准制定的优先级对触发的场景进行排序，越高级别则优先输出预警信息；如果当HV周围有多个对象时，则一般会按照碰撞时间(Time-To-Collision,TTC)仲裁，TTC值越小则优先输出预警信息。
但是，现有方案的预警信息输出的稳定性较差，例如仅定义了固定的预警距离(如300m)，并设置默认预警周期为1个定值(如100ms)，按序输出的预警信息会存在不停跳变的情况，这就对系统的响应时延要求较高，并增加了系统的误报率，同时还增加了驾驶员对于路况误判的风险。
发明内容
鉴于上述，本发明旨在提供一种基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法，能够既有效地筛选出对于此时的行车行为危险程度最高的对象，又可以稳定地输出预警信息，从而提升辅助驾驶可靠性。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法，其中包括：
在每个预警周期内，实时接收若干条当前预警消息，并判断当前预警消息是否属于有效的预警类型；
若是，则将当前预警消息归类为：与前一次输出的历史预警消息属于同一预警类型的第一消息类，以及与前一次输出的历史预警消息不属于同一预警类型的第二消息集类；
分别从第一消息类以及第二消息类中，比较并确定出各自类别内的级别最高的第一当前预警消息以及第二当前预警消息；
比较第一当前预警消息以及第二当前预警消息的级别，输出二者之中级别最高的预警消息。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述仲裁方法还包括：
如果在单个预警周期内，所述第一消息类为空且所述第二消息类不为空，则比较所述第二当前预警消息与所述历史预警消息的级别，输出二者之中级别最高的预警消息。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述仲裁方法还包括：
若输出的是所述历史预警消息，则在所述历史预警消息的输出次数到达预设的第一输出次数阈值时，直接输出所述第二当前预警消息。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述仲裁方法还包括：
如果在单个预警周期内，所述第一消息类与所述第二消息类均为空，则继续输出所述历史预警消息，并当所述历史预警消息的输出次数到达作为取消预警条件的第二输出次数阈值时，终止输出预警消息。
在其中至少一种可能的实现方式中，两条预警消息的级别比较方式包括：
预先定义危险级别，以及根据应用场景预设预警级别；
优先按照所述危险级别对两条预警消息进行比较；
若两条预警消息的危险级别相同，则按照所述预警级别对两条预警消息进行比较。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述根据应用场景预设预警级别包括：
基于不同的应用场景，根据碰撞时间或者车辆与对象的相距距离，计算各应用场景的预警级别。
在其中至少一种可能的实现方式中，按下述公式计算各应用场景的预警级别：
Figure BDA0003216492360000031
其中，p为标准化的预警级别，当Value为碰撞时间时，Threshold为预配置的时间阈值；当Value为相距距离时，Threshold为预配置的距离阈值。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述输出二者之中级别最高的预警消息包括：
将待比较的两条预警消息分为参考项及待定项；
当待定项的级别高于参考项且超过预设的级数阈值时，输出待定项；
否则，输出参考项。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述仲裁方法还包括：当超过预设数量的预警周期内均未接收到所述当前预警消息，则判定为预警解除并输出预警解除消息。
本发明的设计构思在于，将各个预警周期内由应用场景上报的若干条当前预警消息，按前一次输出的历史预警消息的类型进行归类，并根据归类结果进行类别里的两两比较、两类之间的比较，从而获得需要输出的最高级别预警消息。本发明能够既有效地筛选出对于此时的行车行为危险程度最高的对象，又可以稳定地输出预警信息，从而提升辅助驾驶可靠性。
附图说明
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：
图1为本发明实施例提供的基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明提出了一种基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法的实施例，具体来说，如图1所示，可以包括如下：
步骤S1、在每个预警周期内，实时接收若干条当前预警消息，并判断当前预警消息是否属于有效的预警类型；
若是，则执行步骤S2、将当前预警消息归类为：与前一次输出的历史预警消息属于同一预警类型的第一消息类，以及与前一次输出的历史预警消息不属于同一预警类型的第二消息集类；
步骤S3、分别从第一消息类以及第二消息类中，比较并确定出各自类别内的级别最高的第一当前预警消息以及第二当前预警消息；
步骤S4、比较第一当前预警消息以及第二当前预警消息的级别，输出二者之中级别最高的预警消息。
本发明实施例主要涉及《CSAE 53-2020合作式智能运输系统车用通信系统应用层及应用数据交互标准(第一阶段)》及《CSAE 157-2020合作式智能运输系统车用通信系统应用层及数据交互标准(第二阶段)》中的预警类应用场景，对于其他辅助类消息，如绿波车速通行、近场支付等应用可以不在本发明设计范围内。
前述标准中的各应用场景相互独立、互不干扰，而根据LTE-V通信的性能，1ms能够接收并处理约1.5个对象的数据，在以CAN作为整车网络时，就需要考虑网络负载率，由此，本发明提出对预警周期的配置，具体地可以根据整车CAN负载率进行调整，如30ms、50ms、100ms等。也因此，会导致在单个预警周期内可能存在多个应用场景同时输出预警消息的情况，所以需要将单个预警周期内收到的所有预警消息根据相应的策略进行处理，并输出相对最为紧急的预警消息；而当超过一段时间(如：5个预警周期)内未接收到新的预警消息，则认为预警解除，输出预警解除消息。
关于前述处理策略，可以参考如下：
在每个预警周期内，实时接收若干条当前预警消息TM_A，并判断当前预警消息是否属于有效的预警类型；
若是，则将当前预警消息归类为：与前一次输出的历史预警消息TM_H属于同一预警类型的第一消息类，以及与前一次输出的历史预警消息不属于同一预警类型的第二消息集类；
分别从第一消息类以及第二消息类中，两两比较并确定出各自类别内的级别最高的第一当前预警消息TM_S以及第二当前预警消息TM_D；
比较第一当前预警消息以及第二当前预警消息的级别，输出二者之中级别最高的预警消息。
进一步地，如果在单个预警周期内，所述第一消息类为空且所述第二消息类不为空，则比较所述第二当前预警消息与所述历史预警消息的级别，输出二者之中级别最高的预警消息。更进一步地，当输出的是所述历史预警消息，则在所述历史预警消息的输出次数到达预设的第一输出次数阈值时，不再考虑所述历史预警消息，直接输出所述第二当前预警消息。
进一步地，如果在单个预警周期内，所述第一消息类与所述第二消息类均为空，则继续输出所述历史预警消息，并当所述历史预警消息的输出次数到达作为取消预警条件的第二输出次数阈值时，终止输出预警消息。
进一步地，关于前文提及的在两条预警消息之间比较后，输出二者之中级别最高的预警消息，可以参考如下：
将待比较的两条预警消息分为参考项及待定项；
当待定项的级别高于参考项且超过预设的级数阈值时，输出待定项；
否则，输出参考项。
举例来说，在比较第一当前预警消息以及第二当前预警消息的级别时，可将与前一次预警消息类型相同的所述第一当前预警消息作为参考项，将所述第二当前预警消息作为待定项；在比较所述第二当前预警消息与所述历史预警消息的级别时，可将所述历史预警消息作为参考项，将所述第二当前预警消息作为待定项。
进一步地，关于前文提及的比较两条预警消息的级别，可以参考如下：
预先定义危险级别，以及根据应用场景预设预警级别；
优先按照所述危险级别对两条预警消息进行比较；
若两条预警消息的危险级别相同，则按照所述预警级别对两条预警消息进行比较。
关于前述预定义的危险级别，这里给出如下实施例供参考，考虑发生事故时可能造成的严重程度，将本发明方案所涉及的17个驾驶场景划分为下表中的碰撞预警-3、安全提醒-2、道路状况提醒-1三个危险等级，其中3最高。
Figure BDA0003216492360000061
关于前述根据应用场景预设的预警级别，这里给出如下实施例供参考，基于不同的应用场景，根据碰撞时间或者车辆与对象的相距距离，计算各应用场景的预警级别，具体地，可以通过以下预警级别标准化算法，将时间值或者距离值标准化到0到100范围的预警级别值：
Figure BDA0003216492360000071
其中，p为标准化的预警级别，若Value为碰撞时间，Threshold为预配置的时间阈值；若Value相距距离，Threshold为预配置的距离阈值。各个应用场景使用的计算参数如下表所示：
应用名称 简称 计算参数
前向碰撞预警 FCW 碰撞时间
交叉路口碰撞预警 ICW 碰撞时间
左转辅助 LTA 碰撞时间
盲区预警/变道预警 BSW/LCW 碰撞时间
逆向超车预警 DNPW 碰撞时间
紧急制动预警 EBW 相距距离
异常车辆提醒 AVW 相距距离
车辆失控预警 CLW 相距距离
道路危险状况提示 HLW 配置文件配置
限速预警 SLW 默认50
闯红灯预警 RLVW 碰撞时间
弱势交通参与者碰撞预警 VRUCW 碰撞时间
车内标牌 IVS 配置文件配置
前方拥堵提醒 TJW 配置文件配置
紧急车辆提醒 EVW 相距距离
协作式变道预警 CLCW 碰撞时间
道路交通事件提醒 RTIW 碰撞时间
综上所述，本发明的设计构思在于，将各个预警周期内由应用场景上报的若干条当前预警消息，按前一次输出的历史预警消息的类型进行归类，并根据归类结果进行类别里的两两比较、两类之间的比较，从而获得需要输出的最高级别预警消息。本发明能够既有效地筛选出对于此时的行车行为危险程度最高的对象，又可以稳定地输出预警信息，从而提升辅助驾驶可靠性。
本发明实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法，其特征在于，包括：
在每个预警周期内，实时接收若干条当前预警消息，并判断当前预警消息是否属于有效的预警类型；
若是，则将当前预警消息归类为：与前一次输出的历史预警消息属于同一预警类型的第一消息类，以及与前一次输出的历史预警消息不属于同一预警类型的第二消息集类；
分别从第一消息类以及第二消息类中，比较并确定出各自类别内的级别最高的第一当前预警消息以及第二当前预警消息；
比较第一当前预警消息以及第二当前预警消息的级别，输出二者之中级别最高的预警消息。
2.根据权利要求1所述的基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法，其特征在于，所述仲裁方法还包括：
如果在单个预警周期内，所述第一消息类为空且所述第二消息类不为空，则比较所述第二当前预警消息与所述历史预警消息的级别，输出二者之中级别最高的预警消息。
3.根据权利要求2所述的基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法，其特征在于，所述仲裁方法还包括：
若输出的是所述历史预警消息，则在所述历史预警消息的输出次数到达预设的第一输出次数阈值时，直接输出所述第二当前预警消息。
4.根据权利要求1所述的基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法，其特征在于，所述仲裁方法还包括：
如果在单个预警周期内，所述第一消息类与所述第二消息类均为空，则继续输出所述历史预警消息，并当所述历史预警消息的输出次数到达作为取消预警条件的第二输出次数阈值时，终止输出预警消息。
5.根据权利要求1～4任一项所述的基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法，其特征在于，两条预警消息的级别比较方式包括：
预先定义危险级别，以及根据应用场景预设预警级别；
优先按照所述危险级别对两条预警消息进行比较；
若两条预警消息的危险级别相同，则按照所述预警级别对两条预警消息进行比较。
6.根据权利要求5所述的基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法，其特征在于，所述根据应用场景预设预警级别包括：
基于不同的应用场景，根据碰撞时间或者车辆与对象的相距距离，计算各应用场景的预警级别。
7.根据权利要求6所述的基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法，其特征在于，按下述公式计算各应用场景的预警级别：
Figure FDA0003216492350000021
其中，p为标准化的预警级别，当Value为碰撞时间时，Threshold为预配置的时间阈值；当Value为相距距离时，Threshold为预配置的距离阈值。
8.根据权利要求1～4、6、7任一项所述的基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法，其特征在于，所述输出二者之中级别最高的预警消息包括：
将待比较的两条预警消息分为参考项及待定项；
当待定项的级别高于参考项且超过预设的级数阈值时，输出待定项；
否则，输出参考项。
9.根据权利要求1～4、6、7任一项所述的基于车路协同系统的驾驶危险工况仲裁方法，其特征在于，所述仲裁方法还包括：当超过预设数量的预警周期内均未接收到所述当前预警消息，则判定为预警解除并输出预警解除消息。
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