CN114639245A - 车辆与行人碰撞预警方法及装置 - Google Patents

车辆与行人碰撞预警方法及装置 Download PDF

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CN114639245A CN202210533819.9A CN202210533819A CN114639245A CN 114639245 A CN114639245 A CN 114639245A CN 202210533819 A CN202210533819 A CN 202210533819A CN 114639245 A CN114639245 A CN 114639245A
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Abstract

本发明提供了一种车辆与行人碰撞预警方法及装置，其方法包括：构建车辆的车辆实体模型和行人的行人实体模型；获取在东北天坐标系中的所述车辆的车辆航向角、所述行人的行人航向角、所述车辆的车辆速度以及所述行人的行人速度；根据所述车辆实体模型和所述行人实体模型确定至少一个碰撞临界点，并根据所述车辆航向角、所述行人航向角、所述车辆速度和所述行人速度确定所述碰撞临界点的碰撞临界点坐标值；根据所述碰撞临界点坐标值以及预设的预警判断规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警。本发明可在确保行人安全性的同时降低误报率。

Description

车辆与行人碰撞预警方法及装置
技术领域
本发明涉及碰撞预警技术领域，具体涉及一种车辆与行人碰撞预警方法及装置。
背景技术
在道路交通的参与者中，除了车辆还有行人、非机动车等弱势交通参与者。这些弱势交通参与者，尤其是行人，行动随意性较大，受约束较少，极易发生交通事故。一旦发生事故，这些弱势交通参与者由于缺乏被动保护措施，伤亡情况往往更加严重。据世界卫生组织统计，近半的交通事故死亡人数都来源于弱势交通参与者，体现了这一问题的严重性。因此，为保证弱势交通参与者安全通行，有必要提供支持车辆对弱势交通参与者的潜在碰撞风险预警和弱势交通参与者对车辆潜在碰撞风险预警的方法。
常规碰撞预警方法将交通参与者抽象为质点，若两者行进路径存在交点，并将交点定义为冲突点，通过“时间差”或“距离差”的概念来进行碰撞预警。利用“距离差”进行预警，通常会延伸出“碰撞域”的概念，通过“碰撞域”概念来进行预警，认为两质点若在同一时刻到达碰撞域内会发生碰撞，而两质点在不同时刻（时间差）到达碰撞域则不发生碰撞，实质上通过控制“距离差”来避免碰撞；此外还有一种通过时间差的方式来进行碰撞预警，即车辆和行人到达冲突点的时间差应大于某一阈值，则认为车辆和行人会先后经过冲突点，通过控制“时间差”来避免碰撞。但是上述方法存在如下问题：车辆和行人被抽象为质点模型，与现实世界的车辆和行人的物理实体相差较大，难以准确描述临界碰撞状态，只能通过增大安全阈值（时间阈值或空间阈值）的方式来保证安全性，这会导致碰撞预警触发频率较高，部分真实世界不存在碰撞风险的情况也会触发预警（出现误报），而降低安全阈值则尽管会减少误报，但由于碰撞分析模型属于简化模型，不能很好地描述临界碰撞情况，降低安全阈值可能会降低安全性。
因此，亟需一种车辆与行人碰撞预警方法及装置，能准确描述临界碰撞情况，在不影响安全性的前提下降低误报率。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种车辆与行人碰撞预警方法及装置，用以解决现有技术中存在的无法在不影响安全性的前提下降低误报率的技术问题。
一方面，本发明提供了一种车辆与行人碰撞预警方法，包括：
构建车辆的车辆实体模型和行人的行人实体模型；
获取在东北天坐标系中的所述车辆的车辆航向角、所述行人的行人航向角、所述车辆的车辆速度以及所述行人的行人速度；
根据所述车辆实体模型和所述行人实体模型确定至少一个碰撞临界点，并根据所述车辆航向角、所述行人航向角、所述车辆速度和所述行人速度确定所述碰撞临界点的碰撞临界点坐标值；
根据所述碰撞临界点坐标值以及预设的预警判断规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警。
在一些可能的实现方式中，所述车辆实体模型为矩形，所述行人实体模型为圆形；所述至少一个碰撞临界点包括第一碰撞临界点和第二碰撞临界点。
在一些可能的实现方式中，所述碰撞临界点坐标值包括第一碰撞临界点坐标值以及第二碰撞临界点坐标值；所述根据所述车辆航向角、所述行人航向角、所述车辆速度和所述行人速度确定所述碰撞临界点的碰撞临界点坐标值，包括：
以所述车辆为参照物构建相对坐标系，并确定在所述相对坐标系中的所述行人相对于所述车辆沿第一矢量分解方向的第一相对速度分量、沿第二矢量分解方向的第二相对速度分量以及相对航向角；
根据所述第一相对速度分量、所述第二相对速度分量以及所述相对航向角确定所述第一碰撞临界点坐标值和所述第二碰撞临界点坐标值。
在一些可能的实现方式中，所述确定在所述相对坐标系中的所述行人相对于所述车辆沿第一矢量分解方向的第一相对速度分量、沿第二矢量分解方向的第二相对速度分量以及相对航向角，包括：
构建载体坐标系，所述载体坐标系以所述车辆的中心为原点，以所述车辆的行驶方向为X轴，以与所述X轴垂直的方向为Y轴；
确定在所述载体坐标系中的所述车辆的第一航向角、所述行人的第二航向角、所述车辆沿所述X轴的第一车辆速度分量、沿所述Y轴的第二车辆速度分量、所述行人沿所述X轴的第一行人速度分量以及沿所述Y轴的第二行人速度分量；
根据所述第一行人速度分量和所述第一车辆速度分量确定所述第一相对速度分量；
根据所述第二行人速度分量和所述第二车辆速度分量确定所述第二相对速度分量；
根据所述第一相对速度分量和所述第二相对速度分量确定所述相对航向角。
在一些可能的实现方式中，所述第一相对速度分量为：
Figure 407119DEST_PATH_IMAGE001
所述第二相对速度分量为：
Figure 171813DEST_PATH_IMAGE002
所述相对航向角为：
Figure 799103DEST_PATH_IMAGE003
式中，
Figure 529948DEST_PATH_IMAGE004
为所述第一相对速度分量；
Figure 191874DEST_PATH_IMAGE005
为所述第二相对速度分量；
Figure 127469DEST_PATH_IMAGE006
为所述相对航向角；
Figure 242055DEST_PATH_IMAGE007
为所述第一行人速度分量；
Figure 226192DEST_PATH_IMAGE008
为所述第一车辆速度分量；
Figure 493356DEST_PATH_IMAGE009
为所述第二行人速度分量；
Figure 599853DEST_PATH_IMAGE010
为所述第二车辆速度分量。
在一些可能的实现方式中，所述第一碰撞临界点坐标值为：
Figure 201735DEST_PATH_IMAGE011
所述第二碰撞临界点坐标值为：
Figure 786300DEST_PATH_IMAGE012
其中，
Figure 360501DEST_PATH_IMAGE013
式中，
Figure 123052DEST_PATH_IMAGE014
为所述第一碰撞临界点在载体坐标系中的横坐标；
Figure 212231DEST_PATH_IMAGE015
为所述第一碰撞临界点在载体坐标系中的纵坐标；
Figure 803749DEST_PATH_IMAGE016
为所述第二碰撞临界点在载体坐标系中的横坐标；
Figure 29194DEST_PATH_IMAGE017
为所述第二碰撞临界点在载体坐标系中的纵坐标；
Figure 211914DEST_PATH_IMAGE018
为所述行人在载体坐标系中的横坐标；
Figure 539121DEST_PATH_IMAGE019
为所述行人在载体坐标系中的纵坐标；
Figure 731068DEST_PATH_IMAGE020
为所述行人实体模型的半径；
Figure 811019DEST_PATH_IMAGE021
为安全间距。
在一些可能的实现方式中，预警判断规则包括第一预警判断子规则、第二预警判断子规则、第三预警判断子规则以及第四预警判断子规则；所述根据所述碰撞临界点坐标值以及预设的预警判断规则对所述车辆与行人进行碰撞预警，包括：
判断所述第一相对速度分量是否为零以及所述第二相对速度分量是否为零；
当所述第一相对速度分量为零且所述第二相对速度分量也为零时，根据所述第一预警判断子规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警；
当所述第一相对速度分量为零，所述第二相对速度分量不为零时，根据所述第二预警判断子规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警；
当所述第一相对速度分量步为零，所述第二相对速度分量为零时，根据所述第三预警判断子规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警；
当所述第一相对速度分量不为零且所述第二相对速度分量也为零时，根据所述第四预警判断子规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警。
在一些可能的实现方式中，所述根据所述第四预警判断子规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警，包括：
确定在所述载体坐标系中所车辆实体模型的第一边界点纵坐标、第二边界点纵坐标、第三边界点纵坐标以及第四边界点纵坐标；
根据所述第一边界点纵坐标、所述第二边界点纵坐标、所述第三边界点纵坐标、所述第四边界点纵坐标以及所述第四预警判断子规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警。
在一些可能的实现方式中，所述第一预警判断子规则为：
Figure 633482DEST_PATH_IMAGE022
所述第二预警判断子规则为：
Figure 431674DEST_PATH_IMAGE023
所述第三预警判断子规则为：
Figure 909535DEST_PATH_IMAGE024
所述第四预警判断子规则为：
Figure 109572DEST_PATH_IMAGE025
式中，
Figure 102936DEST_PATH_IMAGE026
为所述第一边界点纵坐标；
Figure 122845DEST_PATH_IMAGE027
为所述第二边界点纵坐标；
Figure 922173DEST_PATH_IMAGE028
为所述第三边界点纵坐标；
Figure 179979DEST_PATH_IMAGE029
为所述第四边界点纵坐标；
Figure 626135DEST_PATH_IMAGE030
为所述车辆实体模型的宽度。
另一方面，本发明还提供了一种车辆与行人碰撞预警装置，包括：
实体模型构建单元，用于构建车辆的车辆实体模型和行人的行人实体模型；
数据获取单元，用于获取在东北天坐标系中的所述车辆的车辆航向角、所述行人的行人航向角、所述车辆的车辆速度以及所述行人的行人速度；
碰撞临界点模型构建单元，用于根据所述车辆实体模型和所述行人实体模型确定至少一个碰撞临界点，并根据所述车辆航向角、所述行人航向角、所述车辆速度和所述行人速度确定所述碰撞临界点的碰撞临界点坐标值；
碰撞预警单元，用于根据所述碰撞临界点坐标值以及预设的预警判断规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警。
采用上述实施例的有益效果是：本发明提供的车辆与行人碰撞预警方法，首先构建车辆的车辆实体模型和行人的行人实体模型，相比于现有技术中的将车辆和行人抽象为质点的方式，车辆实体模型和行人实体模型更符合车辆和行人的物理实体；然后根据车辆实体模型和行人实体模型确定至少一个碰撞临界点，可明确行人和车辆碰撞的临界点，无需通过现有技术中的模糊化判定条件（判断阈值）来保证安全性，提高了碰撞临界点的准确性；最后基于碰撞临界点坐标值以及预设的预警判断规则对车辆和行人进行碰撞预警，可在保证安全性的前提下降低误报率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本发明提供的车辆与行人碰撞预警方法的一个实施例流程示意图；
图2为本发明提供的车辆实体模型和行人实体模型的一个实施例结构示意图；
图3为本发明图1中S103的另一个实施例流程示意图；
图4为本发明图3中S301的一个实施例流程示意图；
图5为本发明图1中S104的一个实施例流程示意图；
图6为本发明图5中S505的一个实施例流程示意图；
图7为本发明提供的车辆与行人碰撞预警装置的一个实施例结构示意图；
图8为本发明提供的电子设备的一个实施例结构示意图。
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。
应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本发明中使用的流程图示出了根据本发明的一些实施例实现的操作。应当理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本发明内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
在本发明实施例的描述中，“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这三种情况。
附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。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/或处理器系统和/或微控制器系统中实现这些功能实体。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明提供了一种车辆与行人碰撞预警方法及装置，以下分别进行说明。
图1为本发明提供的车辆与行人碰撞预警方法的一个实施例流程示意图，如图1所示，车辆与行人碰撞预警方法包括：
S101、构建车辆的车辆实体模型和行人的行人实体模型；
S102、获取在东北天坐标系中的车辆的车辆航向角、行人的行人航向角、车辆的车辆速度以及行人的行人速度；
S103、根据车辆实体模型和行人实体模型确定至少一个碰撞临界点，并根据车辆航向角、行人航向角、车辆速度和行人速度确定碰撞临界点的碰撞临界点坐标值；
S104、根据碰撞临界点坐标值以及预设的预警判断规则对车辆与行人进行碰撞预警。
与现有技术相比，本发明实施例提供的车辆与行人碰撞预警方法，首先构建车辆的车辆实体模型和行人的行人实体模型，相比于现有技术中的将车辆和行人抽象为质点的方式，车辆实体模型和行人实体模型更符合车辆和行人的物理实体；然后根据车辆实体模型和行人实体模型确定至少一个碰撞临界点，可明确行人和车辆碰撞的临界点，无需通过现有技术中的模糊化判定条件（判断阈值）来保证安全性，提高了碰撞临界点的准确性；最后基于碰撞临界点坐标值以及预设的预警判断规则对车辆和行人进行碰撞预警，可在保证安全性的前提下降低误报率。
其中，步骤S102中的东北天坐标系指的是以站心（如GPS接收天线中心）为坐标系原点，Z轴与地球椭球法线重合，向上为正（天向），y轴与地球椭球短半轴重合（北向），x轴与地球椭球的长半轴重合（东向）所构成的直角坐标系。
需要说明的是：步骤S102中的车辆航向角、车辆速度可从车辆基本安全消息（Basic Safety Message，BSM）中获取，行人航向角、行人速度可从行人安全消息（Pedestrian Safety Message，PSM）中获取。
在本发明的具体实施例中，如图2所示，车辆实体模型为矩形，行人实体模型为圆形；且至少一个碰撞临界点包括第一碰撞临界点和第二碰撞临界点。
应当理解的是：行人实体模型的圆心位置代表行人的位置坐标点，圆形所占区域为行人所占区域，其中，圆形的半径可根据行人提醒和定位精度进行调整。车辆实体模型的中心位置代表车辆的位置坐标点，长边为车辆的长度，短边为车辆的宽度，长边和短边的宽度宜比实际车长和车宽略大，以提高车辆和行人的安全性。
在本发明的一些实施例中，碰撞临界点坐标值包括第一碰撞临界点坐标值以及第二碰撞临界点坐标值；则如图3所示，步骤S103包括：
S301、以车辆为参照物构建相对坐标系，并确定在相对坐标系中的行人相对于车辆沿第一矢量分解方向的第一相对速度分量、沿第二矢量分解方向的第二相对速度分量以及相对航向角；
S302、根据第一相对速度分量、第二相对速度分量以及相对航向角确定第一碰撞临界点坐标值和第二碰撞临界点坐标值。
由于以大地为参照物，车辆和行人均向冲突点位置前进，需要对两个运动的实体进行运动过程分析，碰撞分析相对复杂。而以车辆为参照物，则车辆自身相对静止，只需要对行人相对于车辆的运动过程进行分析，碰撞分析相对简单。因此本发明实施例通过构建相对坐标系，基于车辆和行人的相对运动进行临界碰撞分析，可简化分析过程，提高对车辆与行人碰撞进行预警的效率。
在本发明的具体实施例中，如图4所示，步骤S301包括：
S401、构建载体坐标系，载体坐标系以车辆的中心为原点，以车辆的行驶方向为X轴，以与X轴垂直的方向为Y轴；
S402、确定在载体坐标系中的车辆的第一航向角、行人的第二航向角、车辆沿X轴的第一车辆速度分量、沿Y轴的第二车辆速度分量、行人沿X轴的第一行人速度分量以及沿Y轴的第二行人速度分量；
S403、根据第一行人速度分量和第一车辆速度分量确定第一相对速度分量；
S404、根据第二行人速度分量和第二车辆速度分量确定第二相对速度分量；
S405、根据第一相对速度分量和第二相对速度分量确定相对航向角。
其中，步骤S402中的第一航向角
Figure 398919DEST_PATH_IMAGE031
；第二航向角
Figure 470780DEST_PATH_IMAGE032
。
在本发明的具体实施例中，第一车辆速度分量和第二车辆速度分量分别为：
Figure 645410DEST_PATH_IMAGE033
式中，
Figure 528046DEST_PATH_IMAGE034
为第一车辆速度分量；
Figure 725809DEST_PATH_IMAGE035
为所述第二车辆速度分量。
第一行人速度分量和第二行人速度分量分别为：
Figure 601362DEST_PATH_IMAGE036
式中，
Figure 896077DEST_PATH_IMAGE037
为第一行人速度分量；
Figure 933303DEST_PATH_IMAGE038
为第二行人速度分量。
在本发明的一些实施例中，步骤S403中的第一相对速度分量为：
Figure 431411DEST_PATH_IMAGE001
步骤S404中的第二相对速度分量为：
Figure 48337DEST_PATH_IMAGE002
步骤S405中的相对航向角为：
Figure 931980DEST_PATH_IMAGE003
式中，
Figure 405686DEST_PATH_IMAGE004
为第一相对速度分量；
Figure 578042DEST_PATH_IMAGE005
为第二相对速度分量；
Figure 795397DEST_PATH_IMAGE006
为相对航向角。
在本发明的一些实施例中，第一碰撞临界点坐标值为：
Figure 275489DEST_PATH_IMAGE011
第二碰撞临界点坐标值为：
Figure 185676DEST_PATH_IMAGE012
其中，
Figure 642065DEST_PATH_IMAGE013
式中，
Figure 600794DEST_PATH_IMAGE014
为第一碰撞临界点在载体坐标系中的横坐标；
Figure 459028DEST_PATH_IMAGE039
为第一碰撞临界点在载体坐标系中的纵坐标；
Figure 290849DEST_PATH_IMAGE016
为第二碰撞临界点在载体坐标系中的横坐标；
Figure 172218DEST_PATH_IMAGE017
为第二碰撞临界点在载体坐标系中的纵坐标；
Figure 731375DEST_PATH_IMAGE018
为行人在载体坐标系中的横坐标；
Figure 444116DEST_PATH_IMAGE019
为行人在载体坐标系中的纵坐标；
Figure 696106DEST_PATH_IMAGE020
为行人实体模型的半径；
Figure 877820DEST_PATH_IMAGE021
为安全间距。
需要说明的是：行人的横坐标和纵坐标可从行人安全消息（Pedestrian SafetyMessage，PSM）中获取，但从PSM中获取的是经纬度坐标，将经纬度坐标依次转换为通用横墨卡托投影坐标系中的坐标以及载体坐标系中的坐标，得到（
Figure 178351DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure 745598DEST_PATH_IMAGE041
）。
在本发明的一些实施例中，预警判断规则包括第一预警判断子规则、第二预警判断子规则、第三预警判断子规则以及第四预警判断子规则，则如图/5所示，步骤S104包括：
S501、判断第一相对速度分量是否为零以及第二相对速度分量是否为零；
S502、当第一相对速度分量为零且第二相对速度分量也为零时，根据第一预警判断子规则对车辆与行人进行碰撞预警；
S503、当第一相对速度分量为零，第二相对速度分量不为零时，根据第二预警判断子规则对车辆与行人进行碰撞预警；
S504、当第一相对速度分量不为零，第二相对速度分量为零时，根据第三预警判断子规则对车辆与行人进行碰撞预警；
S505、当第一相对速度分量不为零且第二相对速度分量也为零时，根据第四预警判断子规则对车辆与行人进行碰撞预警。
应当理解的是：当第一碰撞临界点和/或第二碰撞临界点侵入车辆实体模型的范围内，则要开始进行预警。
当第一相对速度分量和第二相对速度分量均为零时，表示车辆和行人相对静止，则第一预警判断子规则为：
Figure 168490DEST_PATH_IMAGE022
即：当行人的横坐标和纵坐标满足第一预警判断子规则时，不触发预警，而当行人的横坐标和纵坐标不满足第一预警判断子规则时，触发预警。
当第一相对速度分量为零，但第二相对速度分量不为零时，表示行人相对车辆的位置仅沿相对坐标系的y轴移动，则第二预警判断子规则为：
Figure 821188DEST_PATH_IMAGE023
即：当行人的横坐标和纵坐标满足第二预警判断子规则时，不触发预警，而当行人的横坐标和纵坐标不满足第二预警判断子规则时，触发预警。
同样地，当第一相对速度分量不为零，但第二相对速度分量为零时，表示行人相对车辆的位置仅沿相对坐标系的x轴移动，则第三预警判断子规则为：
Figure 472880DEST_PATH_IMAGE024
即：当行人的横坐标和纵坐标满足第三预警判断子规则时，不触发预警，而当行人的横坐标和纵坐标不满足第三预警判断子规则时，触发预警。
在本发明的一些实施例中，如图6所示，步骤S505包括：
S601、确定在载体坐标系中所车辆实体模型的第一边界点纵坐标、第二边界点纵坐标、第三边界点纵坐标以及第四边界点纵坐标；
S602、根据第一边界点纵坐标、第二边界点纵坐标、第三边界点纵坐标、第四边界点纵坐标以及第四预警判断子规则对车辆与行人进行碰撞预警。
其中，车辆实体模型的四个边界点在载体坐标系中的坐标值分别为（
Figure 363476DEST_PATH_IMAGE042
，
Figure 691689DEST_PATH_IMAGE043
）、（
Figure 97262DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 536334DEST_PATH_IMAGE043
）、（
Figure 281436DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 528353DEST_PATH_IMAGE045
）和（
Figure 421223DEST_PATH_IMAGE042
，
Figure 663985DEST_PATH_IMAGE045
）。其中，
Figure 529173DEST_PATH_IMAGE046
为车身长度，
Figure 199189DEST_PATH_IMAGE047
为车身宽度。
则第一边界点纵坐标、第二边界点纵坐标、第三边界点纵坐标、第四边界点纵坐标分别为：
Figure 64508DEST_PATH_IMAGE048
其中，
Figure 110961DEST_PATH_IMAGE049
式中，
Figure 830656DEST_PATH_IMAGE026
为第一边界点纵坐标；
Figure 671573DEST_PATH_IMAGE027
为第二边界点纵坐标；
Figure 273455DEST_PATH_IMAGE028
为第三边界点纵坐标；
Figure 608753DEST_PATH_IMAGE029
为第四边界点纵坐标。
在本发明的具体实施例中，第四预警判断子规则为：
Figure 182954DEST_PATH_IMAGE025
即：当第一边界点纵坐标、第二边界点纵坐标、第三边界点纵坐标、第四边界点纵坐标满足第四预警判断子规则时，不触发预警，而当第一边界点纵坐标、第二边界点纵坐标、第三边界点纵坐标、第四边界点纵坐标不满足第四预警判断子规则时，触发预警。
为了更好实施本发明实施例中的车辆与行人碰撞预警方法，在车辆与行人碰撞预警方法基础之上，对应的，如图7所示，本发明实施例还提供了一种车辆与行人碰撞预警装置，车辆与行人碰撞预警装置700包括：
实体模型构建单元701，用于构建车辆的车辆实体模型和行人的行人实体模型；
数据获取单元702，用于获取在东北天坐标系中的车辆的车辆航向角、行人的行人航向角、车辆的车辆速度以及行人的行人速度；
碰撞临界点模型构建单元703，用于根据车辆实体模型和行人实体模型确定至少一个碰撞临界点，并根据车辆航向角、行人航向角、车辆速度和行人速度确定碰撞临界点的碰撞临界点坐标值；
碰撞预警单元704，用于根据碰撞临界点坐标值以及预设的预警判断规则对车辆与行人进行碰撞预警。
上述实施例提供的车辆与行人碰撞预警装置700可实现上述自车辆与行人碰撞预警方法实施例中描述的技术方案，上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述车辆与行人碰撞预警方法实施例中的相应内容，此处不再赘述。
如图8所示，本发明还相应提供了一种电子设备800。该电子设备800包括处理器801、存储器802及显示器803。图8仅示出了电子设备800的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
处理器801在一些实施例中可以是一中央处理器（Central Processing Unit，CPU），微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器802中存储的程序代码或处理数据，例如本发明中的车辆与行人碰撞预警方法。
在一些实施例中，处理器801可以是单个服务器或服务器组。服务器组可为集中式或分布式的。在一些实施例中，处理器801可为本地的或远程的。在一些实施例中，处理器801可实施于云平台。在一实施例中，云平台可包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、内部间、多重云等，或以上的任意组合。
存储器802在一些实施例中可以是电子设备800的内部存储单元，例如电子设备800的硬盘或内存。存储器802在另一些实施例中也可以是电子设备800的外部存储设备，例如电子设备800上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。
进一步地，存储器802还可既包括电子设备800的内部储存单元也包括外部存储设备。存储器802用于存储安装电子设备800的应用软件及各类数据。
显示器803在一些实施例中可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）触摸器等。显示器803用于显示在电子设备800的信息以及用于显示可视化的用户界面。电子设备800的部件801-803通过系统总线相互通信。
在一实施例中，当处理器801执行存储器802中的车辆与行人碰撞预警程序时，可实现以下步骤：
构建车辆的车辆实体模型和行人的行人实体模型；
获取在东北天坐标系中的车辆的车辆航向角、行人的行人航向角、车辆的车辆速度以及行人的行人速度；
根据车辆实体模型和行人实体模型确定至少一个碰撞临界点，并根据车辆航向角、行人航向角、车辆速度和行人速度确定碰撞临界点的碰撞临界点坐标值；
根据碰撞临界点坐标值以及预设的预警判断规则对车辆与行人进行碰撞预警。
应当理解的是：处理器801在执行存储器802中的车辆与行人碰撞预警程序时，除了上面的功能之外，还可实现其它功能，具体可参见前面相应方法实施例的描述。
进一步地，本发明实施例对提及的电子设备800的类型不做具体限定，电子设备800可以为手机、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、可穿戴设备、膝上型计算机(laptop)等便携式电子设备。便携式电子设备的示例性实施例包括但不限于搭载IOS、android、microsoft或者其他操作系统的便携式电子设备。上述便携式电子设备也可以是其他便携式电子设备，诸如具有触敏表面(例如触控面板)的膝上型计算机(laptop)等。还应当理解的是，在本发明其他一些实施例中，电子设备800也可以不是便携式电子设备，而是具有触敏表面(例如触控面板)的台式计算机。
相应地，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储计算机可读取的程序或指令，程序或指令被处理器执行时，能够实现上述各方法实施例提供的车辆与行人碰撞预警方法中的步骤或功能。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件（如处理器，控制器等）来完成，计算机程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上对本发明所提供的车辆与行人碰撞预警方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种车辆与行人碰撞预警方法，其特征在于，包括：
构建车辆的车辆实体模型和行人的行人实体模型；
获取在东北天坐标系中的所述车辆的车辆航向角、所述行人的行人航向角、所述车辆的车辆速度以及所述行人的行人速度；
根据所述车辆实体模型和所述行人实体模型确定至少一个碰撞临界点，并根据所述车辆航向角、所述行人航向角、所述车辆速度和所述行人速度确定所述碰撞临界点的碰撞临界点坐标值；
根据所述碰撞临界点坐标值以及预设的预警判断规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警。
2.根据权利要求1所述的车辆与行人碰撞预警方法，其特征在于，所述车辆实体模型为矩形，所述行人实体模型为圆形；所述至少一个碰撞临界点包括第一碰撞临界点和第二碰撞临界点。
3.根据权利要求2所述的车辆与行人碰撞预警方法，其特征在于，所述碰撞临界点坐标值包括第一碰撞临界点坐标值以及第二碰撞临界点坐标值；所述根据所述车辆航向角、所述行人航向角、所述车辆速度和所述行人速度确定所述碰撞临界点的碰撞临界点坐标值，包括：
以所述车辆为参照物构建相对坐标系，并确定在所述相对坐标系中的所述行人相对于所述车辆沿第一矢量分解方向的第一相对速度分量、沿第二矢量分解方向的第二相对速度分量以及相对航向角；
根据所述第一相对速度分量、所述第二相对速度分量以及所述相对航向角确定所述第一碰撞临界点坐标值和所述第二碰撞临界点坐标值。
4.根据权利要求3所述的车辆与行人碰撞预警方法，其特征在于，所述确定在所述相对坐标系中的所述行人相对于所述车辆沿第一矢量分解方向的第一相对速度分量、沿第二矢量分解方向的第二相对速度分量以及相对航向角，包括：
构建载体坐标系，所述载体坐标系以所述车辆的中心为原点，以所述车辆的行驶方向为X轴，以与所述X轴垂直的方向为Y轴；
确定在所述载体坐标系中的所述车辆的第一航向角、所述行人的第二航向角、所述车辆沿所述X轴的第一车辆速度分量、沿所述Y轴的第二车辆速度分量、所述行人沿所述X轴的第一行人速度分量以及沿所述Y轴的第二行人速度分量；
根据所述第一行人速度分量和所述第一车辆速度分量确定所述第一相对速度分量；
根据所述第二行人速度分量和所述第二车辆速度分量确定所述第二相对速度分量；
根据所述第一相对速度分量和所述第二相对速度分量确定所述相对航向角。
5.根据权利要求4所述的车辆与行人碰撞预警方法，其特征在于，所述第一相对速度分量为：
Figure 535345DEST_PATH_IMAGE001
所述第二相对速度分量为：
Figure 942056DEST_PATH_IMAGE002
所述相对航向角为：
Figure 971192DEST_PATH_IMAGE003
式中，
Figure 493571DEST_PATH_IMAGE004
为所述第一相对速度分量；
Figure 506527DEST_PATH_IMAGE005
为所述第二相对速度分量；
Figure 205011DEST_PATH_IMAGE006
为所述相对航向角；
Figure 839386DEST_PATH_IMAGE007
为所述第一行人速度分量；
Figure 313092DEST_PATH_IMAGE008
为所述第一车辆速度分量；
Figure 282185DEST_PATH_IMAGE009
为所述第二行人速度分量；
Figure 515852DEST_PATH_IMAGE010
为所述第二车辆速度分量。
6.根据权利要求5所述的车辆与行人碰撞预警方法，其特征在于，所述第一碰撞临界点坐标值为：
Figure 519580DEST_PATH_IMAGE011
所述第二碰撞临界点坐标值为：
Figure 898609DEST_PATH_IMAGE012
其中，
Figure 354998DEST_PATH_IMAGE013
式中，
Figure 858267DEST_PATH_IMAGE014
为所述第一碰撞临界点在载体坐标系中的横坐标；
Figure 716501DEST_PATH_IMAGE015
为所述第一碰撞临界点在载体坐标系中的纵坐标；
Figure 532011DEST_PATH_IMAGE016
为所述第二碰撞临界点在载体坐标系中的横坐标；
Figure 475696DEST_PATH_IMAGE017
为所述第二碰撞临界点在载体坐标系中的纵坐标；
Figure 520006DEST_PATH_IMAGE018
为所述行人在载体坐标系中的横坐标；
Figure 232747DEST_PATH_IMAGE019
为所述行人在载体坐标系中的纵坐标；
Figure 953579DEST_PATH_IMAGE020
为所述行人实体模型的半径；
Figure 650139DEST_PATH_IMAGE021
为安全间距。
7.根据权利要求6所述的车辆与行人碰撞预警方法，其特征在于，所述预警判断规则包括第一预警判断子规则、第二预警判断子规则、第三预警判断子规则以及第四预警判断子规则；所述根据所述碰撞临界点坐标值以及预设的预警判断规则对所述车辆与行人进行碰撞预警，包括：
判断所述第一相对速度分量是否为零以及所述第二相对速度分量是否为零；
当所述第一相对速度分量为零且所述第二相对速度分量也为零时，根据所述第一预警判断子规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警；
当所述第一相对速度分量为零，所述第二相对速度分量不为零时，根据所述第二预警判断子规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警；
当所述第一相对速度分量步为零，所述第二相对速度分量为零时，根据所述第三预警判断子规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警；
当所述第一相对速度分量不为零且所述第二相对速度分量也为零时，根据所述第四预警判断子规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警。
8.根据权利要求7所述的车辆与行人碰撞预警方法，其特征在于，所述根据所述第四预警判断子规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警，包括：
确定在所述载体坐标系中所车辆实体模型的第一边界点纵坐标、第二边界点纵坐标、第三边界点纵坐标以及第四边界点纵坐标；
根据所述第一边界点纵坐标、所述第二边界点纵坐标、所述第三边界点纵坐标、所述第四边界点纵坐标以及所述第四预警判断子规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警。
9.根据权利要求8所述的车辆与行人碰撞预警方法，其特征在于，所述第一预警判断子规则为：
Figure 232562DEST_PATH_IMAGE022
所述第二预警判断子规则为：
Figure 799809DEST_PATH_IMAGE023
所述第三预警判断子规则为：
Figure 957121DEST_PATH_IMAGE024
所述第四预警判断子规则为：
Figure 422869DEST_PATH_IMAGE025
式中，
Figure 792670DEST_PATH_IMAGE026
为所述第一边界点纵坐标；
Figure 276741DEST_PATH_IMAGE027
为所述第二边界点纵坐标；
Figure 346897DEST_PATH_IMAGE028
为所述第三边界点纵坐标；
Figure 486892DEST_PATH_IMAGE029
为所述第四边界点纵坐标；
Figure 191543DEST_PATH_IMAGE030
为所述车辆实体模型的宽度。
10.一种车辆与行人碰撞预警装置，其特征在于，包括：
实体模型构建单元，用于构建车辆的车辆实体模型和行人的行人实体模型；
数据获取单元，用于获取在东北天坐标系中的所述车辆的车辆航向角、所述行人的行人航向角、所述车辆的车辆速度以及所述行人的行人速度；
碰撞临界点模型构建单元，用于根据所述车辆实体模型和所述行人实体模型确定至少一个碰撞临界点，并根据所述车辆航向角、所述行人航向角、所述车辆速度和所述行人速度确定所述碰撞临界点的碰撞临界点坐标值；
碰撞预警单元，用于根据所述碰撞临界点坐标值以及预设的预警判断规则对所述车辆与所述行人进行碰撞预警。
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Denomination of invention: Vehicle pedestrian collision warning method and device

Effective date of registration: 20231010

Granted publication date: 20220809

Pledgee: Bank of China Limited Wuhan Economic and Technological Development Zone sub branch

Pledgor: ISMARTWAYS (WUHAN) TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980060478