CN113954746A - 基于v2x技术的盲区预警处理方法及系统 - Google Patents
基于v2x技术的盲区预警处理方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种基于V2X技术的盲区预警处理方法及系统,包括如下步骤:步骤1:主车获取自身和副车的状态信息;步骤2:通过处理状态信息筛选符合条件的副车,对主车进行盲区预警。本发明基于V2X技术的盲区预警处理,有效解决车辆盲区带来的影响,给驾乘人员带来安全保障。
Description
技术领域
本发明涉及盲区预警处理的技术领域,具体地,涉及一种基于V2X技术的盲区预警处理方法及系统。
背景技术
车辆盲区是影响行车安全的重要因素。盲区预警是指,当主车的相邻车道上有同向行驶的远车出现在主车的盲区时,产生盲区预警对主车的驾驶进行提醒。
公开号为CN113085899A的中国发明专利文献公开了一种视野盲区预警方法、装置、设备及存储介质。该方法包括:根据所述当前道路信息判断当前车辆第一预设距离内是否存在路口;若所述当前车辆第一预设距离内存在路口,则判断所述路口是否覆盖支持V2X的系统;若所述路口未覆盖支持V2X的系统,则在距离所述路口预设时间距离时,生成光学警示信号;将所述光学警示信号投射于所述路口。通过上述方式,可以在没有覆盖V2X系统的路段实现对路口盲区车辆或者行人的提醒,有效的降低了车辆通过路口的交通风险,提高了车辆行驶的安全性。
针对上述中的相关技术,发明人认为上述方法车辆变道的风险较高,安全性较差。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种基于V2X技术的盲区预警处理方法及系统。
根据本发明提供的一种基于V2X技术的盲区预警处理方法,包括如下步骤:
步骤S1:主车获取自身和副车的状态信息;
步骤S2:通过处理所述状态信息筛选符合条件的副车,对主车进行盲区预警。
优选的,在所述步骤S1中,在所述主车和副车上安装V2X设备,主车和副车通过V2X设备进行通信,进而主车获得副车的状态信息。
优选的,所述步骤S2包括如下步骤:
步骤S2.1:通过所述状态信息进行坐标系转化,建立坐标系;
步骤S2.2:通过所述坐标系计算主车和副车的相对位置;
步骤S2.3:根据所述相对位置筛选符合条件的副车。
优选的,所述步骤S2还包括步骤S2.4;
在所述步骤S2.4中,所述V2X设备根据筛选到符合条件的副车将盲区预警信息传输到显示终端,显示终端根据盲区预警信息进行提示。
优选的,在所述步骤S2.2中,计算所述主车和副车经度向的距离d_lo:
d_lo=2*pi*r*(lo2-lo1)/360*cos(pi*lo2/180);
其中,pi表示圆周率;r表示地球半径;lo1表示主车的经度;lo2表示副车的经度;
计算所述主车和副车纬度向的距离d_la:
d_la=2*pi*r*(la2-la1)/360;
其中,la1表示主车的纬度,la2表示副车的纬度;
计算所述副车在坐标系X轴上的投影x:
x=d_lo*cos(hv_heading*pi/180)-d_la*sin(hv_heading*pi/180);
其中,hv_heading表示主车的航向值;
计算所述副车在坐标系Y轴上的投影y:
y=d_lo*sin(hv_heading*pi/180)+d_la*cos(hv_heading*pi/180)。
根据本发明提供的一种基于V2X技术的盲区预警处理系统,包括如下模块:
模块M1:主车获取自身和副车的状态信息;
模块M2:通过处理所述状态信息筛选符合条件的副车,对主车进行盲区预警。
优选的,在所述模块M1中,在所述主车和副车上安装V2X设备,主车和副车通过V2X设备进行通信,进而主车获得副车的状态信息。
优选的,所述模块M2包括如下模块:
模块M2.1:通过所述状态信息进行坐标系转化,建立坐标系;
模块M2.2:通过所述坐标系计算主车和副车的相对位置;
模块M2.3:根据所述相对位置筛选符合条件的副车。
优选的,所述模块M2还包括模块M2.4;
在所述模块M2.4中,所述V2X设备根据筛选到符合条件的副车将盲区预警信息传输到显示终端,显示终端根据盲区预警信息进行提示。
优选的,在所述模块M2.2中,计算所述主车和副车经度向的距离d_lo:
d_lo=2*pi*r*(lo2-lo1)/360*cos(pi*lo2/180);
其中,pi表示圆周率;r表示地球半径;lo1表示主车的经度;lo2表示副车的经度;
计算所述主车和副车纬度向的距离d_la:
d_la=2*pi*r*(la2-la1)/360;
其中,la1表示主车的纬度,la2表示副车的纬度;
计算所述副车在坐标系X轴上的投影x:
x=d_lo*cos(hv_heading*pi/180)-d_la*sin(hv_heading*pi/180);
其中,hv_heading表示主车的航向值;
计算所述副车在坐标系Y轴上的投影y:
y=d_lo*sin(hv_heading*pi/180)+d_la*cos(hv_heading*pi/180)。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明基于V2X技术的盲区预警处理,有效解决车辆盲区带来的影响,给驾乘人员带来安全保障;
2、本发明系统轻量化,运行效率高,可靠性强;
3、本发明中设备少,便于安装,成本低。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明的流程图;
图2为本发明设备系统原理图;
图3为本发明车辆盲区示意图;
图4为本发明主车与远车在坐标系中的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明实施例公开了一种基于V2X技术的盲区预警处理方法,如图1和图2所示,包括如下步骤:步骤S1:主车获取自身和副车的状态信息。在主车和副车上安装V2X设备,主车和副车通过V2X设备进行通信,进而主车获得副车的状态信息。副车即为远车,系统设备:只需要OBU设备及其附属天线,如图2所示。将OBU设备及其附属天线安装在车辆上即可。OBU设备和附属天线通过车规级的防呆接插件进行连接,接插件的公头焊接在OBU的电路板上,插接件的公头通过OBU产品外壳的预留孔裸露出来,接插件的母头固定在天线的线束上,将两头结合在一起,即完成连接。便于美观,三个天线做成鱼鳍型集成天线,安装在车顶后方在的中间位置。附属天线包括LTE天线、GNSS天线和V2X天线。LTE天线:为4G通信模块或5G通信模块提供信号。GNSS天线:为定位功能模块提供信号。V2X天线:为直连通信提供信号。4G通信模块(或5G通信模块)、定位功能模块全部处于OBU设备中。4G:第四代移动通信技术。5G:第五代移动通信技术。OBU设备中间的直连通信,即使用到V2X天线。定位功能模块获取到位置信息数据,即使用到GNSS天线。OBU设备如通过4G或者5G通信模块与服务器进行数据交互,即使用到LTE天线。服务器是一种管理计算资源的计算机。V2X英文全称为Vehicle toEverything,中文译文为车用无线通信技术。OBU英文全称为On-Board Unit,中文译文车载单元。LTE英文全称为Long Term Evolution中文译文为通用移动通信技术的长期演进。GNSS英文全称为Global Navigation Satellite System,中文译文为全球导航卫星系统。
步骤S2:通过处理状态信息筛选符合条件的副车,对主车进行盲区预警。盲区场景基本原理:当主车意图变道时,若检测到相邻车道上与主车同向行驶的远车处于或者即将进入主车盲区,对主车驾驶员进行盲区预警。图3是车辆盲区示意图,图3中的1号车和2号车处于主车的盲区范围内,3号车处于主车的视野范围内,两个4号车即将进入主车的盲区范围。
步骤S2包括如下步骤:步骤S2.1:通过状态信息进行坐标系转化,建立坐标系。如图3和图4所示,按照以主车OBU设备天线的位置为坐标系原点,主车前进的方向为坐标系Y轴的正向建立坐标系,数学模型如图4所示,OBU设备天线需要标定出到车辆左侧的距离ld,OBU设备天线到车辆右侧的距离rd,盲区预警算法在OBU中进行计算和筛选。
图4是主车与远车在坐标系中的示意图,d是两车之间的距离,a是两车之间的夹角,x是远车在坐标系中X轴上的投影,y是远车在坐标系中Y轴上的投影。
步骤S2.2:通过坐标系计算主车和副车的相对位置。根据远车与主车的经纬度数据计算距离。两车经度向的距离,即两车经度之间的距离。计算主车和副车经度向的距离d_lo:
d_lo=2*pi*r*(lo2-lo1)/360*cos(pi*lo2/180)。
其中,pi表示圆周率,这里取3.1415926;r表示地球半径,这里取6378245.0米;lo1表示主车的经度;lo2表示副车的经度,即远车的经度。
两车纬度向的距离,即两车维度之间的距离。计算主车和副车纬度向的距离d_la:
d_la=2*pi*r*(la2-la1)/360。
其中,la1表示主车的纬度,la2表示副车的纬度,即远车的纬度。
根据主车的航向数据hv_heading,计算副车在坐标系X轴上的投影x,即计算出远车在主车横向的投影x:
x=d_lo*cos(hv_heading*pi/180)-d_la*sin(hv_heading*pi/180)。
其中,hv_heading表示主车的航向值。
计算副车在坐标系Y轴上的投影y,即计算出远车在主车纵向的投影y:
y=d_lo*sin(hv_heading*pi/180)+d_la*cos(hv_heading*pi/180)。
继而得到以主车天线位置为原点,主车航向为Y轴正向的坐标系,远车在这个坐标系中的坐标值为(x,y)。
步骤S2.3:根据相对位置筛选符合条件的副车。筛选符合条件的远车:首先该盲区是处于坐标系中第三象限及第四象限的车辆,即y<0,处于盲区范围内blind_area_min_value<|y|<blind_area_max_value,其中,blind_area_min_value表示主车后方规定离主车最小的距离值(起点值),该值处于的基点作为主车后方盲区的起点。blind_area_max_value表示主车后方规定离主车最大的值(止点值),该值处于的基点作为主车后方盲区的止点。blind_area_min_value与blind_area_max_value可配置,默认值为5米与20米。
其次判断处于主车相邻车道上的车辆,当x的值小于0时,远车处于主车左侧的车道,则需要满足ld<|x|<=OneAndHalfLaneWidth;当x的值大于0时,远车处于主车右侧的车道,则需要满足rd<|x|<=OneAndHalfLaneWidth,其中OneAndHalfLaneWidth表示车道的宽度,此处默认配置约一个半车道的宽度。OneAndHalfLaneWidth可配置,默认值为5.3米。此处分为远车处于主车的左侧车道和远车处于主车的右侧车道两种情况。
在以主车为原点,主车航向为Y轴正向的坐标系中,依据上述公式计算出远车在该坐标系中的坐标值(x,y)。远车Y轴方向的值为负值的车辆,即y<0。将远车Y轴方向的值y的绝对值与主车后方盲区的起点值和主车后方盲区的止点值作比较;将远车X轴方向的值x的绝对值与车道宽度作比较。如果待比较值处于比较值的范围内,即判断为主车盲区内的车辆;如待比较值等于比较值,即判断为即将进入主车的盲区。
若x、y满足条件一:y<0,并且blind_area_min_value<|y|<blind_area_max_value;同时满足条件二:x<0,并且ld<|x|<=OneAndHalfLaneWidth(第一种)或者x>0,并且rd<|x|<=OneAndHalfLaneWidth(第二种);则判断远车为主车盲区内的车辆。
若满足条件一并且满足条件二中的第一种,判断远车为主车盲区内左侧车道的车辆。若满足条件一并且满足条件二中的第二种,判断远车为主车盲区内的右侧车道的车辆。
若x、y满足条件三:y<0,并且y的绝对值满足|y|=blind_area_max_value;同时满足条件二中的第一种(或者满足条件二中的第二种),判断远车为即将进入主车盲区的车辆。
若满足条件三并且满足条件二中的第一种,判断远车为即将进入主车盲区的左侧车道的车辆。若满足条件三并且满足条件二中的第二种,判断远车为即将进入主车盲区的的右侧车道的车辆。
步骤S2.4:OBU设备根据筛选到符合条件的副车将盲区预警信息传输到显示终端,显示终端根据盲区预警信息进行提示。经过上述过程,获取到符合条件的车辆,OBU和显示终端通过wifi连接。OBU传输预警信息到显示终端,显示终端做出语音及文字提示。obu设备上的Wifi工作在AP模式,显示终端上的Wifi工作在STA模式。使用显示终端上的Wifi连接obu设备上的Wifi,并且成功连接。obu使用Wifi无线工具,把主车(自车)的位置信息,航向信息,远车的位置信息,航向信息以及预警信息传输到显示终端上。AP英文全称为AccessPoint,中文译文为无线接入点。STA英文全称为station,中文译文为站点。
一种基于V2X技术的盲区预警处理方法,该方法的实现系统包括分别安装在主车与远车上的V2X设备(OBU)及其附属天线(LTE天线,GNSS天线,V2X天线)。主车上的OBU设备通过PC5口与远车上的OBU进行通信,主车通过直连通信获得远车的位置、航行、车速等状态信息,经过盲区预警的算法处理后,提示盲区预警信息,保证行车安全。本发明由OBU设备(及其附属天线)、显示终端和盲区处理算法构成。direct communication中文译文为直连通信,即PC5。PC5口即直连通信接口。
本发明实施例公开了一种基于V2X技术的盲区预警处理系统,如图1和图2所示,包括如下模块:模块M1:主车获取自身和副车的状态信息。在主车和副车上安装V2X设备,主车和副车通过V2X设备进行通信,进而主车获得副车的状态信息。
模块M2:通过处理状态信息筛选符合条件的副车,对主车进行盲区预警。模块M2包括如下模块:模块M2.1:通过状态信息进行坐标系转化,建立坐标系。模块M2.2:通过坐标系计算主车和副车的相对位置。计算主车和副车经度向的距离d_lo:
d_lo=2*pi*r*(lo2-lo1)/360*cos(pi*lo2/180)
其中,pi表示圆周率;r表示地球半径;lo1表示主车的经度;lo2表示副车的经度。
计算主车和副车纬度向的距离d_la:
d_la=2*pi*r*(la2-la1)/360
其中,la1表示主车的纬度,la2表示副车的纬度。
计算副车在坐标系X轴上的投影x:
x=d_lo*cos(hv_heading*pi/180)-d_la*sin(hv_heading*pi/180)
其中,hv_heading表示主车的航向值。
计算副车在坐标系Y轴上的投影y:
y=d_lo*sin(hv_heading*pi/180)+d_la*cos(hv_heading*pi/180)。
模块M2.3:根据相对位置筛选符合条件的副车。
模块M2.4:V2X设备根据筛选到符合条件的副车将盲区预警信息传输到显示终端,显示终端根据盲区预警信息进行提示。
本领域技术人员知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以,本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件,而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构;也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种基于V2X技术的盲区预警处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1:主车获取自身和副车的状态信息;
步骤S2:通过处理所述状态信息筛选符合条件的副车,对主车进行盲区预警。
2.根据权利要求1所述的基于V2X技术的盲区预警处理方法,其特征在于,在所述步骤S1中,在所述主车和副车上安装V2X设备,主车和副车通过V2X设备进行通信,进而主车获得副车的状态信息。
3.根据权利要求1所述的基于V2X技术的盲区预警处理方法,其特征在于,所述步骤S2包括如下步骤:
步骤S2.1:通过所述状态信息进行坐标系转化,建立坐标系;
步骤S2.2:通过所述坐标系计算主车和副车的相对位置;
步骤S2.3:根据所述相对位置筛选符合条件的副车。
4.根据权利要求2所述的基于V2X技术的盲区预警处理方法,其特征在于,所述步骤S2还包括步骤S2.4;
在所述步骤S2.4中,所述V2X设备根据筛选到符合条件的副车将盲区预警信息传输到显示终端,显示终端根据盲区预警信息进行提示。
5.根据权利要求3所述的基于V2X技术的盲区预警处理方法,其特征在于,在所述步骤S2.2中,计算所述主车和副车经度向的距离d_lo:
d_lo=2*pi*r*(lo2-lo1)/360*cos(pi*lo2/180);
其中,pi表示圆周率;r表示地球半径;lo1表示主车的经度;lo2表示副车的经度;
计算所述主车和副车纬度向的距离d_la:
d_la=2*pi*r*(la2-la1)/360;
其中,la1表示主车的纬度,la2表示副车的纬度;
计算所述副车在坐标系X轴上的投影x:
x=d_lo*cos(hv_heading*pi/180)-d_la*sin(hv_heading*pi/180);
其中,hv_heading表示主车的航向值;
计算所述副车在坐标系Y轴上的投影y:
y=d_lo*sin(hv_heading*pi/180)+d_la*cos(hv_heading*pi/180)。
6.一种基于V2X技术的盲区预警处理系统,其特征在于,包括如下模块:
模块M1:主车获取自身和副车的状态信息;
模块M2:通过处理所述状态信息筛选符合条件的副车,对主车进行盲区预警。
7.根据权利要求6所述的基于V2X技术的盲区预警处理系统,其特征在于,在所述模块M1中,在所述主车和副车上安装V2X设备,主车和副车通过V2X设备进行通信,进而主车获得副车的状态信息。
8.根据权利要求6所述的基于V2X技术的盲区预警处理系统,其特征在于,所述模块M2包括如下模块:
模块M2.1:通过所述状态信息进行坐标系转化,建立坐标系;
模块M2.2:通过所述坐标系计算主车和副车的相对位置;
模块M2.3:根据所述相对位置筛选符合条件的副车。
9.根据权利要求7所述的基于V2X技术的盲区预警处理系统,其特征在于,所述模块M2还包括模块M2.4;
在所述模块M2.4中,所述V2X设备根据筛选到符合条件的副车将盲区预警信息传输到显示终端,显示终端根据盲区预警信息进行提示。
10.根据权利要求8所述的基于V2X技术的盲区预警处理系统,其特征在于,在所述模块M2.2中,计算所述主车和副车经度向的距离d_lo:
d_lo=2*pi*r*(lo2-lo1)/360*cos(pi*lo2/180);
其中,pi表示圆周率;r表示地球半径;lo1表示主车的经度;lo2表示副车的经度;
计算所述主车和副车纬度向的距离d_la:
d_la=2*pi*r*(la2-la1)/360;
其中,la1表示主车的纬度,la2表示副车的纬度;
计算所述副车在坐标系X轴上的投影x:
x=d_lo*cos(hv_heading*pi/180)-d_la*sin(hv_heading*pi/180);
其中,hv_heading表示主车的航向值;
计算所述副车在坐标系Y轴上的投影y:
y=d_lo*sin(hv_heading*pi/180)+d_la*cos(hv_heading*pi/180)。
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CN202111265974.9A CN113954746A (zh) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | 基于v2x技术的盲区预警处理方法及系统 |
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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