車輛安全行駛預警方法、系統(tǒng)及車輛終端設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車輛安全行駛預警方法、系統(tǒng)及車輛終端設備，利用車聯(lián)網接收鄰車發(fā)送的行駛信息，并在本車和/或鄰車車速大于預設的第一閾值時，確定鄰車相對于本車的位置和行駛方向，并進行十字路口相撞可能性判斷，在判斷出本車與鄰車存在十字路口相撞的可能性時，進行預警，該車輛安全行駛預警方案不依賴于雷達、傳感器等傳統(tǒng)的主動安全設備采集信息，而是借助于車聯(lián)網獲取鄰車的行駛信息，獲取的信息量更大，由此實現(xiàn)的行駛安全預警范圍更大，預見性更強，提高了車輛行駛的安全性。
【專利說明】車輛安全行駛預警方法、系統(tǒng)及車輛終端設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及智能交通和無線通信【技術領域】，具體涉及一種車輛安全行駛預警方法、系統(tǒng)及車輛終端設備。
【背景技術】
[0002]隨著高速公路的發(fā)展和汽車性能的提高，汽車行駛速度也相應加快，加之汽車數(shù)量增加以及交通運輸日益繁忙，汽車事故增多所引起的人員傷亡和財產損失，已成為一個不容忽視的社會問題，汽車的行車安全更顯得非常重要。
[0003]傳統(tǒng)的被動安全措施，例如，通過設置安全帶、安全氣囊、保險杠等，已經遠遠不能從根本上避免交通事故帶來的危害，因此，使汽車能夠主動采取措施，避免事故發(fā)生的主動安全已經成為目前汽車技術發(fā)展中的重要一環(huán)。主動安全主要通過車輛安全行駛預警系統(tǒng)實現(xiàn)，車輛安全行駛預警系統(tǒng)能夠在超車、倒車、換道、大霧、雨天等易發(fā)生危險的情況下，向駕駛員提供汽車周圍必要的信息，并可自動采取措施，有效防止事故發(fā)生。
[0004]目前的車輛安全行駛主動預警主要是通過車輛本身自帶的傳感器、雷達等設備采集路況信息或者鄰車信息，并由車載控制單元判斷采集到的信息是否對本車的行駛安全構成威脅，然而，這種通過傳感器采集信息的車輛安全行駛主動預警方式發(fā)現(xiàn)的行駛安全威脅往往是迫在眉睫的，只適用于在即將發(fā)生事故的時候，通過采取緊急措施避免事故的發(fā)生，其預見性不強，無法令駕駛員提前選擇其他更合理、更安全、更便捷的方式來避免事故的發(fā)生。
[0005]因此，亟需一種車輛安全行駛預警方案以解決以上技術問題。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中存在的上述不足，提供一種車輛安全行駛預警方法、系統(tǒng)及車輛終端設備，用以解決現(xiàn)有方案預見性差的問題，以提高車輛行駛的安全性。
[0007]本發(fā)明為解決上述技術問題，采用如下技術方案:
[0008]本發(fā)明提供一種車輛安全行駛預警方法，所述方法應用于車聯(lián)網，該方法包括如下步驟:
[0009]接收鄰車發(fā)送的行駛信息，所述行駛信息包括車速、行駛方向和位置；
[0010]將本車車速和鄰車車速分別與預設的第一閾值相比較，若本車車速和/或鄰車車速大于第一閾值，則根據(jù)鄰車的位置以及本車的行駛方向和本車位置，確定鄰車相對于本車的位置，并根據(jù)鄰車的行駛方向和本車的行駛方向，確定鄰車相對于本車的行駛方向；
[0011]根據(jù)鄰車相對于本車的位置和鄰車相對于本車的行駛方向，判斷本車與鄰車是否存在十字路口相撞的可能性，若存在十字路口相撞的可能性，則進行預警。
[0012]優(yōu)選的，本車位置包括本車的經度和緯度，鄰車位置包括鄰車的經度和緯度；
[0013]所述根據(jù)鄰車相對于本車的位置和鄰車相對于本車的行駛方向，判斷本車與鄰車是否存在十字路口相撞的可能性，若存在十字路口相撞的可能性，則發(fā)出預警，具體包括:[0014]根據(jù)鄰車相對于本車的位置和鄰車相對于本車的行駛方向，判斷鄰車與本車是否會交匯，若會交匯，則根據(jù)本車位置、本車行駛方向、鄰車位置和鄰車行駛方向，計算本車與鄰車的交匯點位置，所述交匯點位置包括交匯點的經度和緯度；
[0015]根據(jù)所述交匯點的緯度，判斷所述交匯點是否在本車行駛路徑的前方，若在本車行駛路徑的前方，則根據(jù)所述交匯點位置、本車位置和本車車速，計算本車到所述交匯點的時間，以及，根據(jù)所述交匯點位置、鄰車位置和鄰車車速，計算鄰車到所述交匯點的時間，并計算本車與鄰車到所述交匯點的時間差；
[0016]將所述時間差和預設的第二閾值相比較，若所述時間差小于第二閾值，則進行預
m
目O
[0017]優(yōu)選的，車輛內還設置有多個時間閾值范圍，以及所述各時間閾值范圍與預警級別之間的對應關系；
[0018]若所述時間差小于第二閾值，則在進行預警之前，所述方法還包括:
[0019]根據(jù)所述時間差和預設的閾值范圍，確定所述時間差所屬的時間閾值范圍，并根據(jù)所述各時間閾值范圍與預警級別之間的對應關系，確定預警級別；
[0020]所述進行預警，具體包括:根據(jù)所述預警級別，進行預警。
[0021]優(yōu)選的，車輛內預設有用于進行十字路口防碰撞的預警區(qū)域，所述預警區(qū)域包括左預警區(qū)域和右預警區(qū)域；
[0022]所述確定鄰車相對于本車的位置，具體包括:判斷鄰車是否處于本車的左預警區(qū)域之內，或者是否處于本車的右預警區(qū)域之內；
[0023]所述確定鄰車相對于本車的行駛方向包括:確定鄰車相對于本車向左行駛或確定鄰車相對于本車向右行駛；
[0024]所述根據(jù)鄰車相對于本車的位置和鄰車相對于本車的行駛方向，判斷鄰車與本車是否會交匯，具體包括:
[0025]若鄰車在本車的右預警區(qū)域之內，且鄰車相對于本車向左行駛，或者，鄰車在本車的左預警區(qū)域之內，且鄰車相對于本車向右行駛，則判斷鄰車會與本車交匯。
[0026]優(yōu)選的，所述左預警區(qū)域為(135° ,225° )，右預警區(qū)域為(_45°，45° )；
[0027]通過以下方式，判斷鄰車是否處于本車的左預警區(qū)域之內或是否處于本車的右預警區(qū)域之內:
[0028]將車輛的位置的坐標系旋轉一角度，該角度為本車行駛方向在本車坐標系中所對應的角度，根據(jù)本車的經度和緯度，計算在旋轉后的坐標系下本車的經度和緯度；并根據(jù)鄰車的經度和緯度，計算在旋轉后的坐標系下鄰車的經度和緯度；
[0029]計算鄰車與本車的經度差值和緯度差值；
[0030]根據(jù)鄰車與本車的經度差值、緯度差值和預設的左預警區(qū)域及右預警區(qū)域，判斷鄰車是否處于本車的左預警區(qū)域之內或者右預警區(qū)域之內；其中，當所述經度差值大于零，且所述緯度差值與所述經度差值的比值大于tan(135° )且小于tan(45° )時，判斷鄰車在本車的右預警區(qū)域之內；當所述經度差值小于零，且所述緯度差值與所述經度差值的比值大于tan(135° )且小于tan(45° )時，判斷鄰車在本車的左預警區(qū)域之內。
[0031]優(yōu)選的，所述計算本車與鄰車的交匯點的位置，具體包括:
[0032]根據(jù)公式⑴計算本車與鄰車的交匯點的經度Ing:
【權利要求】
1.一種車輛安全行駛預警方法，其特征在于，所述方法應用于車聯(lián)網，該方法包括如下步驟: 接收鄰車發(fā)送的行駛信息，所述行駛信息包括車速、行駛方向和位置； 將本車車速和鄰車車速分別與預設的第一閾值相比較，若本車車速和/或鄰車車速大于第一閾值，則根據(jù)鄰車的位置以及本車的行駛方向和本車位置，確定鄰車相對于本車的位置，并根據(jù)鄰車的行駛方向和本車的行駛方向，確定鄰車相對于本車的行駛方向； 根據(jù)鄰車相對于本車的位置和鄰車相對于本車的行駛方向，判斷本車與鄰車是否存在十字路口相撞的可能性，若存在十字路口相撞的可能性，則進行預警。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，本車位置包括本車的經度和緯度，鄰車位置包括鄰車的經度和緯度； 所述根據(jù)鄰車相對于本車的位置和鄰車相對于本車的行駛方向，判斷本車與鄰車是否存在十字路口相撞的可能性，若存在十字路口相撞的可能性，則發(fā)出預警，具體包括: 根據(jù)鄰車相對于本車的位置和鄰車相對于本車的行駛方向，判斷鄰車與本車是否會交匯，若會交匯，則根據(jù)本車位置、本車行駛方向、鄰車位置和鄰車行駛方向，計算本車與鄰車的交匯點位置，所述交匯點位置包括交匯點的經度和緯度； 根據(jù)所述交匯點的緯度，判斷所述交匯點是否在本車行駛路徑的前方，若在本車行駛路徑的前方，則根據(jù)所述交匯點位置、本車位置和本車車速，計算本車到所述交匯點的時間，以及，根據(jù)所述交匯點位置、鄰車位置和鄰車車速，計算鄰車到所述交匯點的時間，并計算本車與鄰車到所述交匯點的時間差； 將所述時間差和預設的第二閾值相比較，若所述時間差小于第二閾值，則進行預警。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，車輛內預設有用于進行十字路口防碰撞的預警區(qū)域，所述預警區(qū)域包括左預警區(qū)域和右預警區(qū)域； 所述確定鄰車相對于本車的位置，具體包括:判斷鄰車是否處于本車的左預警區(qū)域之內，或者是否處于本車的右預警區(qū)域之內； 所述確定鄰車相對于本車的行駛方向包括:確定鄰車相對于本車向左行駛或確定鄰車相對于本車向右行駛； 所述根據(jù)鄰車相對于本車的位置和鄰車相對于本車的行駛方向，判斷鄰車與本車是否會交匯，具體包括: 若鄰車在本車的右預警區(qū)域之內，且鄰車相對于本車向左行駛，或者，鄰車在本車的左預警區(qū)域之內，且鄰車相對于本車向右行駛，則判斷鄰車會與本車交匯。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述左預警區(qū)域為(135°，225°)，右預警區(qū)域為(-45。，45。)； 通過以下方式，判斷鄰車是否處于本車的左預警區(qū)域之內或是否處于本車的右預警區(qū)域之內: 將車輛的位置的坐標系旋轉一角度，該角度為本車行駛方向在本車坐標系中所對應的角度，根據(jù)本車的經度和緯度，計算在旋轉后的坐標系下本車的經度和緯度；并根據(jù)鄰車的經度和緯度，計算在旋轉后的坐標系下鄰車的經度和緯度； 計算鄰車與本車的經度差值和緯度差值； 根據(jù)鄰車與本車的經度差值、緯度差值和預設的左預警區(qū)域及右預警區(qū)域，判斷鄰車是否處于本車的左預警區(qū)域之內或者右預警區(qū)域之內；其中，當所述經度差值大于零，且所述緯度差值與所述經度差值的比值大于tan(135° )且小于tan(45° )時，判斷鄰車在本車的右預警區(qū)域之內；當所述經度差值小于零，且所述緯度差值與所述經度差值的比值大于tan(135° )且小于tan(45° )時，判斷鄰車在本車的左預警區(qū)域之內。
5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算本車與鄰車的交匯點的位置，具體包括: 根據(jù)公式(I)計算本車與鄰車的交匯點的經度Ing:
6.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述判斷所述交匯點是否在本車行駛路徑的前方，具體包括: 將車輛的位置的坐標系旋轉一角度，該角度為本車行駛方向在本車坐標系中所對應的角度，計算旋轉后的坐標系下的本車的緯度和旋轉后的坐標系下的所述交匯點的緯度； 將旋轉后的坐標系下的所述交匯點的緯度與旋轉后的坐標系下的本車的緯度相比較，若前者大于后者，則判斷所述交匯點在本車行駛路徑的前方。
7.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述交匯點位置、本車位置和本車車速，計算本車到所述交匯點的時間，具體包括: 根據(jù)公式(3)計算本車到所述交匯點的時間tl:
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)鄰車的行駛方向和本車的行駛方向，確定鄰車相對于本車的行駛方向，具體包括: 根據(jù)鄰車的行駛方向和本車的行駛方向，計算鄰車與本車的行駛方向角度差Λ α ;Δ α = (α2-α 1+360) % 360, α I為本車行駛方向，α 2為鄰車行駛方向； 當45〈 Λ α <135時，確定鄰車相對本車向右行駛； 當225〈 Δ α <315時，確定鄰車相對本車向左行駛。
9.一種車輛終端設備，其特征在于，該設備應用于車聯(lián)網，包括:DSRC通信單元、處理單元和預警單元； DSRC單元，用于接收鄰車發(fā)送的鄰車的行駛信息，以及向鄰車發(fā)送本車的行駛信息，所述行駛信息包括車速、行駛方向和位置； 處理單元，用于將本車車速和鄰車車速分別與預設的第一閾值相比較，若本車車速和/或鄰車車速大于第一閾值，則根據(jù)鄰車的位置以及本車的行駛方向和本車位置，確定鄰車相對于本車的位置，并根據(jù)鄰車的行駛方向和本車的行駛方向，確定鄰車相對于本車的行駛方向；以及，根據(jù)鄰車相對于本車的位置和鄰車相對于本車的行駛方向，判斷本車與鄰車是否存在十字路口相撞的可能性，當存在十字路口相撞的可能性時，指示預警單元進行預m目O
10.如權利要求9所述的車輛終端設備，其特征在于，本車位置包括本車的經度和緯度，鄰車位置包括鄰車的經度和緯度； 所述處理單元具體用于，根據(jù)鄰車相對于本車的位置和鄰車相對于本車的行駛方向，判斷鄰車與本車是否會交匯，若會交匯，則根據(jù)本車位置、本車行駛方向、鄰車位置和鄰車行駛方向，計算本車與鄰車的交匯點位置，所述交匯點位置包括交匯點的經度和緯度；以及，根據(jù)所述交匯點的緯度，判斷所述交匯點是否在本車行駛路徑的前方，若在本車行駛路徑的前方，則根據(jù)所述交匯點位置、本車位置和本車車速，計算本車到所述交匯點的時間，以及，根據(jù)所述交匯點位置、鄰車位置和鄰車車速，計算鄰車到所述交匯點的時間，并計算本車與鄰車到所述交匯點的時間差；以及，將所述時間差和預設的第二閾值相比較，當所述時間差小于第二閾值時，指示預警單元進行預警。
11.如權利要求10所述的車輛終端設備，其特征在于，所述處理單元內預設有用于進行十字路口防碰撞的預警區(qū)域，所述預警區(qū)域包括左預警區(qū)域和右預警區(qū)域； 所述處理單元具體用于，判斷鄰車是否處于本車的左預警區(qū)域之內，或者是否處于本車的右預警區(qū)域之內；以及，確定鄰車相對于本車向左行駛或確定鄰車相對于本車向右行駛；以及，當鄰車在本車的右預警區(qū)域之內，且鄰車相對于本車向左行駛，或者，鄰車在本車的左預警區(qū)域之內，且鄰車相對于本車向右行駛時，判斷鄰車會與本車交匯。
12.如權利要求11所述的車輛終端設備，其特征在于，所述左預警區(qū)域為(135°，225。)，右預警區(qū)域為(-45。，45。)； 所述處理單元具體用于，通過以下方式，判斷鄰車是否處于本車的左預警區(qū)域之內或是否處于本車的右預警區(qū)域之內: 將車輛的位置的坐標系旋轉一角度，該角度為本車行駛方向在本車坐標系中所對應的角度，根據(jù)本車的經度和緯度，計算在旋轉后的坐標系下本車的經度和緯度；并根據(jù)鄰車的經度和緯度，計算在旋轉后的坐標系下鄰車的經度和緯度；計算鄰車與本車的經度差值和緯度差值；根據(jù)鄰車與本車的經度差值、緯度差值和預設的左預警區(qū)域及右預警區(qū)域，判斷鄰車是否處于本車的左預警區(qū)域之內或者右預警區(qū)域之內；其中，當所述經度差值大于零，且所述緯度差值與所述經度差值的比值大于tan(135° )且小于tan(45° )時，判斷鄰車在本車的右預警區(qū)域之內；當所述經度差值小于零，且所述緯度差值與所述經度差值的比值大于tan(135° )且小于tan(45° )時，判斷鄰車在本車的左預警區(qū)域之內。
13.如權利要求10所述的車輛終端設備，其特征在于，所述處理單元具體用于，根據(jù)公式(I)計算本車與鄰車的交匯點的經度Ing:
14.如權利要求10所述的車輛終端設備，其特征在于，所述處理單元具體用于，將車輛的位置的坐標系旋轉一角度，該角度為本車行駛方向在本車坐標系中所對應的角度，計算旋轉后的坐標系下的本車的緯度和旋轉后的坐標系下的所述交匯點的緯度；將旋轉后的坐標系下的所述交匯點的緯度與旋轉后的坐標系下的本車的緯度相比較，若前者大于后者，則判斷所述交匯點在本車行駛路徑的前方。
15.如權利要求10所述的車輛終端設備，其特征在于，所述處理單元具體用于，根據(jù)公式(3)計算本車到所述交匯點的時間tl:
16.如利要求9所述的車輛終端設備，其特征在于，所述處理單元具體用于，根據(jù)鄰車的行駛方向和本車的行駛方向，計算鄰車與本車的行駛方向角度差Λ α ；Δ α =(α 2-α 1+360) % 360，α I為本車行駛方向，α 2為鄰車行駛方向；當45〈 Δ α <135時，確定鄰車相對本車向右行駛；當225〈 Δ α <315時，確定鄰車相對本車向左行駛。
17.一種車輛安全行駛預警系統(tǒng)，該系統(tǒng)應用于車聯(lián)網，包括:服務器和至少兩個如權利要求9-16任一項所述的車輛終端設備。
【文檔編號】G08G1/16GK103903479SQ201410166578
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權日:2014年4月23日
【發(fā)明者】李海峰 申請人:奇瑞汽車股份有限公司