CN113838307A - 一种车辆交叉路口碰撞预警系统及方法 - Google Patents

一种车辆交叉路口碰撞预警系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113838307A
CN113838307A CN202111107662.5A CN202111107662A CN113838307A CN 113838307 A CN113838307 A CN 113838307A CN 202111107662 A CN202111107662 A CN 202111107662A CN 113838307 A CN113838307 A CN 113838307A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
intersection
early warning
distance
collision
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111107662.5A
Other languages
English (en)
Inventor
杨孟
营健
赵明业
田磊
赵玉超
陈祥雨
陈建伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinotruk Jinan Power Co Ltd
China National Heavy Duty Truck Group Jinan Power Co Ltd
Original Assignee
China National Heavy Duty Truck Group Jinan Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Heavy Duty Truck Group Jinan Power Co Ltd filed Critical China National Heavy Duty Truck Group Jinan Power Co Ltd
Priority to CN202111107662.5A priority Critical patent/CN113838307A/zh
Publication of CN113838307A publication Critical patent/CN113838307A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0125—Traffic data processing
    • G08G1/0129—Traffic data processing for creating historical data or processing based on historical data
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0965—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages responding to signals from another vehicle, e.g. emergency vehicle
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G08G1/096766—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission
    • G08G1/096791—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission where the origin of the information is another vehicle
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/161—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215—Controller Area Network CAN
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40273—Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明提供一种车辆交叉路口碰撞预警系统及方法，涉及车辆驾驶技术领域，通过GNSS数据接口和CAN数据接口读取车辆信息，并处理封装成车辆基本安全信息；将他车基本安全信息发送给本车，本车接收并处理他车发送的数据以得到他车基本安全信息；数据处理模块，用于计算车间距、主车到交叉点的距离、主车到交叉点的时间、等通用工具函数，还负责实现车辆交叉路口碰撞预警任务，计算得到预警结果，最后还负责提供实现数据存储函数的功能；预警显示模块用于显示播报预警状况，提醒驾驶员规避风险。本发明利用LTE‑V2X技术进行实时获取本车和目标车辆运动状态，对潜在的如低光、低可视等条件下的危险进行预警。

Description

一种车辆交叉路口碰撞预警系统及方法
技术领域
本发明涉及车辆驾驶技术领域，尤其一种车辆交叉路口碰撞预警系统及方法。
背景技术
随着汽车使用量的不断增加，汽车的安全问题也越来越受到重视，其中的车辆碰撞预警备受关注。目前车辆驾驶辅助系统大多基于摄像头、雷达等传感器，所获取的信息量较少，且在低光、低可视(雨雪雾天气)或不可视(遮挡或盲区)情况下，很难对可能发生的碰撞进行检测并预警。且传感器、雷达和摄像头方案仅限于自身可能发生碰撞的检测，并不能够实现信息共享，无法在交通控制层面提升整体安全水平。
而LTE-V2X(Vehicle to anything)技术作为新兴的车载物理层通信技术，通过整合GPS技术、V2X技术、无线通信技术等，获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息。LTE-V2X包括V2V(车-车)、V2I(车-行人)以及V2N(车云)。其传输距离可达300m以上，传输速率为10-50Hz；实时性强，提高了消息处理能力和效率，且弥补了摄像头和雷达等传感器易受环境影响、使用限制较大的缺点。
发明内容
针对上述种种现状，提供设计一种车辆交叉路口碰撞预警系统，系统可以实时获取本车和目标车辆运动状态，并对潜在的危险进行预警，保证交通安全。
系统包括：数据获取模块，车间通信模块，数据处理模块以及预警显示模块；
数据获取模块，用于通过GNSS数据接口和CAN数据接口读取车辆信息，并处理封装成车辆基本安全信息；
车间通信模块，包括安装在本车和他车上LTE-V模块，用于将他车基本安全信息发送给本车，本车接收并处理他车发送的数据以得到他车基本安全信息；
数据处理模块，用于分别计算车间距、主车到交叉点的距离、主车到交叉点的时间、远车到交叉点的距离、远车到交叉点的时间、交叉碰撞时间，还用于实现车辆前向碰撞预警任务，计算得到预警结果，还用于提供实现数据存储函数的功能；
预警显示模块，用于显示播报预警状况，提醒驾驶员规避风险。
进一步需要说明的是，车辆信息包括从GNSS数据接口获取的卫星定位信息和从CAN数据接口获取的车辆行驶参数信息；
数据获取模块将卫星定位信息和车辆行驶参数信息整理并封装成基本安全信息，并将其传给车间通信模块和数据处理模块。
进一步需要说明的是，数据处理模块在获得本车和他车的基本安全信息后，调用通用工具算法函数进行车间距、主车到交叉点的距离、主车到交叉点的时间、远车到交叉点的距离、远车到交叉点的时间、交叉碰撞时间等函数的计算，并调用交叉路口碰撞预警应用函数计算得到预警结果，实现交叉路口碰撞预警算法。
进一步需要说明的是，预警显示模块还用于显示交叉碰撞预警时间，碰撞危险距离，车速，经纬度以及航向角信息。
本发明还提供一种车辆交叉路口碰撞预警方法，方法包括：
步骤1，对系统进行初始化；
步骤2，从CAN总线和GNSS接口获取本车的经纬度、航向角、时间、车速、加速度数据，并获取LTE-V模块发送他车的经纬度、航向角、时间、车速、加速度数据；
步骤3，对数据获取方式进行判断；
当自动驾驶控制器给到V2X的位置状态IPC_to_V2X_Pos_Sta＝高精度主车车辆位置HRVP1时，采用从CAN总线获取车辆自动驾驶控制器发送的数据；
当自动驾驶控制器给到V2X的位置状态IPC_to_V2X_Pos_Sta＝普通精度车辆位置VP1时，采用数据获取模块获取GNSS数据；
步骤4，分别计算车间距DHR和方位角HHR；
步骤5，判断是否HV≥8km/h，如果是则进入步骤6，否则过程结束；
步骤6，判断是否DHR≤300m，如果是则进入步骤7，否则过程结束；
步骤7，计算主车到交叉路口的距离DTIH、主车到交叉路口的时间TTIH、远车到交叉路口的距离DTIR、远车到交叉路口的时间TTIR、交叉碰撞时间TTI；
步骤8，判断是否TTI<5s，如果是则进入步骤9，否则过程结束；
步骤9，判断是否TTIH<5s，如果是则输出预警，否则过程结束。
进一步需要说明的是，他车相对于本车的方位角根据车辆的经纬度坐标计算，计算公式为：
Figure BDA0003272942930000031
其中，HLong,HLat为本车的经纬度，RLong，RLat为他车的经纬度。
进一步需要说明的是，车间距计算公式为：
Figure BDA0003272942930000032
其中R为地球平均半径，取值为6378.137km。
进一步需要说明的是，θ1＝HH-HHR，θ2＝HH-HR，θ3＝180-(θ1+θ2)；
其中，主车航向角为HH，单位为度；远车航向角为HR，单位为度；主车到远车的方位角为HHR，单位为度；主车到远车的距离为DHR，单位为m。
进一步需要说明的是，根据三角形正弦定理：
Figure BDA0003272942930000033
计算出主车到交叉点的距离DHI和远车到交叉点的距离DRI，单位为m。
进一步需要说明的是，本车到交叉点的时间为
Figure BDA0003272942930000034
远车到达交叉点的时间为
Figure BDA0003272942930000041
交叉碰撞时间计算公式为：TTI＝TTIH-TTIR。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明实施例的技术方案利用LTE-V2X技术进行实时获取本车和目标车辆运动状态，对潜在的如低光、低可视、雨雪雾天气，或不可视，如遮挡或盲区等条件下的危险进行预警。利用车间通信模块能够实时获取他车最新的GPS和CAN数据，并可实时计算出车间距、主车到交叉点的距离、主车到交叉点的时间、远车到交叉点的距离、远车到交叉点的时间、交叉碰撞时间等；在有自动驾驶控制器的状态下，可以通过CAN数据接口获取高精度厘米级定位信息，既可满足网联通信高精度厘米级定位需求，又能降低网联自身硬件成本；本发明适用范围较大，在浓雾、暴雪等恶劣天气、视野盲区等恶劣条件都能可靠使用且通信距离远。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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是本发明涉及的车辆交叉路口碰撞预警系统示意图；
图2是本发明涉及的车辆交叉路口碰撞预警系统架构图；
图3是本发明涉及的车辆交叉路口碰撞预警系统通信架构图；
图4是本发明涉及的数据处理模块架构图；
图5是本发明涉及的预警显示模块架构图；
图6是本发明涉及的车辆交叉路口碰撞预警方法流程图；
图7是本发明提供的一种抽象车道示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
本发明提供的车辆交叉路口碰撞预警系统及方法中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本发明提供的车辆交叉路口碰撞预警系统及方法的附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
在本发明提供的车辆交叉路口碰撞预警系统及方法中，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
如图1所示，本发明提供的车辆交叉路口碰撞预警系统包括：数据获取模块，车间通信模块，数据处理模块以及预警显示模块；
数据获取模块，用于通过GNSS数据接口和CAN数据接口读取车辆信息，并处理封装成车辆基本安全信息；
车间通信模块，包括安装在本车和他车上LTE-V模块，用于将他车基本安全信息发送给本车，本车接收并处理他车发送的数据以得到他车基本安全信息；
数据处理模块，用于分别计算车间距、主车到交叉点的距离、主车到交叉点的时间、远车到交叉点的距离、远车到交叉点的时间、交叉碰撞时间，还用于实现车辆前向碰撞预警任务，计算得到预警结果，还用于提供实现数据存储函数的功能；
预警显示模块，用于显示播报预警状况，提醒驾驶员规避风险。当然预警显示模块还用于显示交叉碰撞预警时间，碰撞危险距离，车速，经纬度以及航向角信息。
也就是说系统包括数据获取模块、车间通信模块、数据处理模块、预警显示模块四个部分。数据获取模块用于读取本车GNSS数据接口、CAN数据接口信息，并处理封装成车辆基本安全信息；车间通信模块用于将他车基本安全信息发送给本车，本车接收并处理他车发送的数据以得到他车基本安全信息；数据处理模块用于计算车间距、方位角、速度差、加速度差、碰撞时间、碰撞危险距离等通用工具函数，还负责实现车辆交叉路口碰撞预警任务，计算得到预警结果，最后还负责提供实现数据存储函数的功能；预警显示模块用于显示播报预警状况，提醒驾驶员规避风险。
作为本发明的一种实施例，车辆信息包括从GNSS数据接口获取的卫星定位信息和从CAN数据接口获取的车辆行驶参数信息；
数据获取模块将卫星定位信息和车辆行驶参数信息整理并封装成基本安全信息，并将其传给车间通信模块和数据处理模块。
卫星定位信息包括经纬度和航向角，所述车辆行驶参数信息包括速度、加速度信息。
数据处理模块在获得本车和他车的基本安全信息后，调用通用工具算法函数进行车间距、主车到交叉点的距离、主车到交叉点的时间、远车到交叉点的距离、远车到交叉点的时间、交叉碰撞时间等函数的计算，并调用交叉路口碰撞预警应用函数计算得到预警结果，实现交叉路口碰撞预警算法。
数据处理模块可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、数字信号处理器(DSP，Digital SignalProcessing)、数字信号处理装置(DSPD，Digital Signal Processing Device)、可编程逻辑装置(PLD，Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，FieldProgrammable Gate Array)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器中并且由控制器执行。
作为本发明的一种实施例，车辆行驶参数信息包括速度、三轴加速度、横摆角速度、航向角信息。
如图2所示，数据获取模块从GNSS数据接口获取经纬度、航向角等卫星定位信息，从CAN数据接口获取速度、加速度等车辆行驶参数信息。若车辆接有自动驾驶控制器，还可通过CAN数据接口从驾驶脑获取融合后的高精度厘米级定位信息，包括经纬度、航向角等；数据获取模块使用高斯坐标转化算法将从GNSS接口获取的经纬度坐标映射成平面直角坐标，转化公式为经纬度(度)＝DDD+MM.MMMM/60；数据获取模块将各个位置信息和车辆行驶参数信息整理并封装成基本安全信息，并将其传给车间通信模块和数据处理模块。
如图3所示，车间通信模块主要用于车间基本安全信息的收发。将从数据获取模块得到的他车基本安全信息发送给本车，本车接收并处理他车发送的数据以得到他车基本安全信息。
示例性的讲，数据处理模块在获得本车和他车的基本安全信息后，调用通用工具算法函数进行车间距、主车到交叉点的距离、主车到交叉点的时间、远车到交叉点的距离、远车到交叉点的时间、交叉碰撞时间等函数的计算。
如图4所示，数据处理模块主要用于车辆交叉路口碰撞预警的相关计算和数据存储函数的实现；数据处理模块在获得本车和他车的基本安全信息后，调用通用工具算法函数进行车间距、方位角、速度差、加速度差、碰撞时间、碰撞危险距离等函数的计算；数据处理模块调用交叉路口碰撞预警应用函数，计算得到预警结果，实现交叉路口碰撞预警算法；数据处理模块调用数据存储函数，用于本车和远车经纬度等信息存储，存储路径和存储文本名字可自行定义，本次存储路径为/home，存储文本为V2XICW.txt；本模块将预警结果和相关基本安全信息发送给预警显示模块，用于预警显示。
作为本实施例一种可能的实现方式，预警显示模块用于显示交叉碰撞时间、车间距预警信息，车速、经纬度、航向角车辆信息。
如图5所示，预警显示模块主要用于显示播报预警状况，提醒驾驶员规避风险；预警显示模块既可在安卓平板上显示，需要通过车载设备释放热点，安卓平板连接设备WIFI后进行预警结果的传输，也可在笔记本上使用panel进行显示，包括交叉碰撞时间、碰撞危险距离、车间距预警信息，车速、经纬度、航向角车辆信息。
基于上述系统，本发明还提供一种车辆交叉路口碰撞预警方法，如图6所示，方法包括：
步骤1，对系统进行初始化；
步骤2，从CAN总线和GNSS接口获取本车的经纬度、航向角、时间、车速、加速度数据，并获取LTE-V模块发送他车的经纬度、航向角、时间、车速、加速度数据；
步骤3，对数据获取方式进行判断；
当IPC_to_V2X_Pos_Sta＝HRVP1时，采用从CAN总线获取车辆自动驾驶控制器发送的数据；
当IPC_to_V2X_Pos_Sta＝＝VP1时，采用数据获取模块获取GNSS数据；
步骤4，分别计算车间距DHR和方位角HHR；
步骤5，判断是否HV≥8km/h，如果是则进入步骤6，否则过程结束；
步骤6，判断是否DHR≤300m，如果是则进入步骤7，否则过程结束；
步骤7，计算主车到交叉路口的距离DTIH、主车到交叉路口的时间TTIH、远车到交叉路口的距离DTIR、远车到交叉路口的时间TTIR、交叉碰撞时间TTI，两车相对位置如图7所示。
步骤8，判断是否TTI<5s，如果是则进入步骤9，否则过程结束；
步骤9，判断是否TTIH<5s，如果是则输出预警，否则过程结束。
作为本发明涉及的方法中的一些参数计算，具体的来说，他车相对于本车的方位角根据车辆的经纬度坐标计算，计算公式为：
Figure BDA0003272942930000091
其中，HLong,HLat为本车的经纬度，RLong，RLat为他车的经纬度。
车间距计算公式为：
Figure BDA0003272942930000092
其中R为地球平均半径，取值为6378.137km。
θ1＝|HH-HHR|，θ2＝|HH-HR|，θ3＝180-(θ1+θ2)；
其中，主车航向角为HH，单位为度；远车航向角为HR，单位为度；主车到远车的方位角为HHR，单位为度；主车到远车的距离为DHR，单位为m。
根据三角形正弦定理：
Figure BDA0003272942930000093
计算出主车到交叉点的距离DHI和远车到交叉点的距离DRI，单位为m。
本车到交叉点的时间为
Figure BDA0003272942930000094
远车到达交叉点的时间为
Figure BDA0003272942930000095
交叉碰撞时间计算公式为：TTI＝TTIH-TTIR。
本发明提供的车辆交叉路口碰撞预警系统及方法是结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种车辆交叉路口碰撞预警系统，其特征在于，包括：数据获取模块，车间通信模块，数据处理模块以及预警显示模块；
数据获取模块，用于通过GNSS数据接口和CAN数据接口读取车辆信息，并处理封装成车辆基本安全信息；
车间通信模块，包括安装在本车和他车上LTE-V模块，用于将他车基本安全信息发送给本车，本车接收并处理他车发送的数据以得到他车基本安全信息；
数据处理模块，用于分别计算车间距、主车到交叉点的距离、主车到交叉点的时间、远车到交叉点的距离、远车到交叉点的时间、交叉碰撞时间，还用于实现车辆前向碰撞预警任务，计算得到预警结果，还用于提供实现数据存储函数的功能；
预警显示模块，用于显示播报预警状况，提醒驾驶员规避风险。
2.根据权利要求1所述的车辆交叉路口碰撞预警系统，其特征在于，
车辆信息包括从GNSS数据接口获取的卫星定位信息和从CAN数据接口获取的车辆行驶参数信息；
数据获取模块将卫星定位信息和车辆行驶参数信息整理并封装成基本安全信息，并将其传给车间通信模块和数据处理模块。
3.根据权利要求1所述的车辆交叉路口碰撞预警系统，其特征在于，
数据处理模块在获得本车和他车的基本安全信息后，调用通用工具算法函数进行车间距、主车到交叉点的距离、主车到交叉点的时间、远车到交叉点的距离、远车到交叉点的时间、交叉碰撞时间等函数的计算，并调用交叉路口碰撞预警应用函数计算得到预警结果，实现交叉路口碰撞预警算法。
4.根据权利要求1所述的车辆交叉路口碰撞预警系统，其特征在于，
预警显示模块还用于显示交叉碰撞预警时间，碰撞危险距离，车速，经纬度以及航向角信息。
5.一种车辆交叉路口碰撞预警方法，其特征在于，方法采用权利要求1至4任意一项所述的车辆交叉路口碰撞预警系统；方法包括：
步骤1，对系统进行初始化；
步骤2，从CAN总线和GNSS接口获取本车的经纬度、航向角、时间、车速、加速度数据，并获取LTE-V模块发送他车的经纬度、航向角、时间、车速、加速度数据；
步骤3，对数据获取方式进行判断；
当IPC_to_V2X_Pos_Sta＝HRVP1时，采用从CAN总线获取车辆自动驾驶控制器发送的数据；
当IPC_to_V2X_Pos_Sta＝＝VP1时，采用数据获取模块获取GNSS数据；
步骤4，分别计算车间距DHR和方位角HHR；
步骤5，判断是否HV≥8km/h，如果是则进入步骤6，否则过程结束；
步骤6，判断是否DHR≤300m，如果是则进入步骤7，否则过程结束；
步骤7，计算主车到交叉路口的距离DTIH、主车到交叉路口的时间TTIH、远车到交叉路口的距离DTIR、远车到交叉路口的时间TTIR、交叉碰撞时间TTI；
步骤8，判断是否TTI<5s，如果是则进入步骤9，否则过程结束；
步骤9，判断是否TTIH<5s，如果是则输出预警，否则过程结束。
6.根据权利要求5所述的车辆交叉路口碰撞预警方法，其特征在于，
他车相对于本车的方位角根据车辆的经纬度坐标计算，计算公式为：
Figure FDA0003272942920000021
其中，HLong,HLat为本车的经纬度，RLong，RLat为他车的经纬度。
7.根据权利要求5所述的车辆交叉路口碰撞预警方法，其特征在于，
车间距计算公式为：
Figure FDA0003272942920000022
其中R为地球平均半径，取值为6378.137km。
8.根据权利要求5所述的车辆交叉路口碰撞预警方法，其特征在于，
θ1＝|HH-HHR|，θ2＝|HH-HR|，θ3＝180-(θ1+θ2)；
其中，主车航向角为HH，单位为度；远车航向角为HR，单位为度；主车到远车的方位角为HHR，单位为度；主车到远车的距离为DHR，单位为m。
9.根据权利要求5所述的车辆交叉路口碰撞预警方法，其特征在于，
根据三角形正弦定理：
Figure FDA0003272942920000031
计算出主车到交叉点的距离DHI和远车到交叉点的距离DRI，单位为m。
10.根据权利要求5所述的车辆交叉路口碰撞预警方法，其特征在于，
本车到交叉点的时间为
Figure FDA0003272942920000032
远车到达交叉点的时间为
Figure FDA0003272942920000033
交叉碰撞时间计算公式为：TTI＝TTIH-TTIR。
CN202111107662.5A 2021-09-22 2021-09-22 一种车辆交叉路口碰撞预警系统及方法 Pending CN113838307A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111107662.5A CN113838307A (zh) 2021-09-22 2021-09-22 一种车辆交叉路口碰撞预警系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111107662.5A CN113838307A (zh) 2021-09-22 2021-09-22 一种车辆交叉路口碰撞预警系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113838307A true CN113838307A (zh) 2021-12-24

Family

ID=78960254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111107662.5A Pending CN113838307A (zh) 2021-09-22 2021-09-22 一种车辆交叉路口碰撞预警系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113838307A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114419926A (zh) * 2022-01-24 2022-04-29 浙江海康智联科技有限公司 一种基于车路协同的交叉口左转辅助预警系统和方法
CN114898558A (zh) * 2022-05-23 2022-08-12 东风悦享科技有限公司 车辆协作通行的方法、系统、电子设备和存储介质
CN115019527A (zh) * 2022-05-27 2022-09-06 江苏大学 交通信号灯信息交互方法、交叉路口预警方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101908283A (zh) * 2009-06-08 2010-12-08 财团法人车辆研究测试中心 行车即时防撞警示系统及其方法
CN105303886A (zh) * 2014-06-17 2016-02-03 中国移动通信集团公司 交通信息的预警处理方法、装置、终端及预警服务器
CN109147394A (zh) * 2018-11-12 2019-01-04 安徽江淮汽车集团股份有限公司 交叉路口的车辆碰撞预警方法
CN110533913A (zh) * 2019-09-17 2019-12-03 辰芯科技有限公司 车辆碰撞的预警方法、装置、车辆和存储介质
CN111354224A (zh) * 2020-02-27 2020-06-30 中国重汽集团济南动力有限公司 一种基于lte-v2x的车辆前向碰撞预警系统及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101908283A (zh) * 2009-06-08 2010-12-08 财团法人车辆研究测试中心 行车即时防撞警示系统及其方法
CN105303886A (zh) * 2014-06-17 2016-02-03 中国移动通信集团公司 交通信息的预警处理方法、装置、终端及预警服务器
CN109147394A (zh) * 2018-11-12 2019-01-04 安徽江淮汽车集团股份有限公司 交叉路口的车辆碰撞预警方法
CN110533913A (zh) * 2019-09-17 2019-12-03 辰芯科技有限公司 车辆碰撞的预警方法、装置、车辆和存储介质
CN111354224A (zh) * 2020-02-27 2020-06-30 中国重汽集团济南动力有限公司 一种基于lte-v2x的车辆前向碰撞预警系统及方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114419926A (zh) * 2022-01-24 2022-04-29 浙江海康智联科技有限公司 一种基于车路协同的交叉口左转辅助预警系统和方法
CN114898558A (zh) * 2022-05-23 2022-08-12 东风悦享科技有限公司 车辆协作通行的方法、系统、电子设备和存储介质
CN115019527A (zh) * 2022-05-27 2022-09-06 江苏大学 交通信号灯信息交互方法、交叉路口预警方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109791565B (zh) Adas视野和视觉补充v2x
CN111354224A (zh) 一种基于lte-v2x的车辆前向碰撞预警系统及方法
CN113838307A (zh) 一种车辆交叉路口碰撞预警系统及方法
US8886386B2 (en) Method for wireless communication between vehicles
US8229663B2 (en) Combined vehicle-to-vehicle communication and object detection sensing
JP6402684B2 (ja) 表示装置
CN111508276B (zh) 基于高精地图的v2x逆向超车预警方法、系统和介质
CN110798792B (zh) 车辆定位装置、车辆定位系统以及车辆
US20210046941A1 (en) Automotive driver assistance
US20120268293A1 (en) Method and apparatus for communication
EP3974262A1 (en) Sensor control method and apparatus, and sensor
CN110709907B (zh) 对无车对车性能车辆的检测
CN113012445A (zh) 智能交通控制系统及其控制方法
CN109927629B (zh) 用于控制投影设备的显示控制设备、显示控制方法及车辆
CN112469970A (zh) 用于估计在车辆的自定位方面的定位质量的方法、用于执行该方法的方法步骤的设备以及计算机程序
CN111634290A (zh) 高级驾驶辅助的前向融合系统及方法
JP7038830B2 (ja) 車両ポジションの衛星支援型特定方法
WO2018143237A1 (ja) 情報処理装置、サーバ装置、情報処理システム、情報処理方法、およびプログラム
JP2009181315A (ja) 物体検出装置
US20230148097A1 (en) Adverse environment determination device and adverse environment determination method
US20110037617A1 (en) System and method for providing vehicular safety service
CN116486621A (zh) 一种前方车辆静止或者低速行驶碰撞预警方法和系统
US20240105060A1 (en) Automotive cooperative map-free lane-level relative localization based on inter-vehicular communication
CN111344763A (zh) 车对外界信息交互(v2x)通信系统
US20220242415A1 (en) Dynamically-localized sensors for vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination