CN104900089A - 基于车车协同的变道预警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于车车协同的变道预警装置以及基于该装置的车车协同变道预警方法。所述装置包括信息采集单元、信息通信单元、信息处理单元、预警输出单元。所述装置和方法通过车车通信计算同一行驶方向不同车道上车与车碰撞预测，进而达到主动安全预警，避免了视觉传感器受光照、环境等因素的影响以及激光或雷达等传感器的非车辆障碍物时的误报问题，提高了车辆主动安全性能，且可将预警信息通过车车通信传递至更多车辆，扩大了车辆主动安全范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于车车协同的变道预警装置以及基于该装置的车车协同变道预警方法。
背景技术
中国近年全国道路交通事故死亡人数官方统计：2001年10.6万，2002年10.9万，2003年10.4万，2004年9.4万，2005年9.8万，2006年8.9万，2008年7.3万。2009年，中国汽车保有量约占世界汽车保有量的百分之三，但交通事故死亡人数却占世界的百分之十六，数字触目惊心。通过对交通事故的分析表明，80％以上的车祸是由于驾驶员没有及时反应所造成的，超过65％的车辆间相撞属于追尾碰撞，从追尾交通事故发生的原因来看，有相当一部分追尾事故都是由驾驶员变道引起的，如果在由于变道而产生的交通事故发生前能够及时提醒驾驶员，很多变道而产生的交通事故则可以避免。
为解决因变道引起的追尾问题，不少变道辅助预警装置被设计出来，它们大都依靠各种传感器(如激光测距仪、毫米波雷达、机器视觉等)来直接获得不同车道同一行驶方向上前后两车的间距，再利用横向安全车距模型判断是否报警。但是,由于所采用的距离传感器造价昂贵或者性能上存在缺陷不能很好的适应各类道路环境，例如基于视觉的变道辅助预警装置存在大雨大雾等恶劣天气状况下使用不便的缺点；基于激光或雷达的变道辅助预警装置存在非车辆障碍物时的误报等问题。同时因检测危险信息仅限于不同车道上的另一辆车，危险信息在车流中向后传播时会产生时延累加，前方车辆的操作延迟直接危及后面车辆安全，因此该类变道预警系统在避免连环追尾上作用较小。
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于车车协同的变道辅助预警装置。
发明内容
本发明的目的提供一种基于车车协同的变道预警装置和基于该装置的变道预警方法。通过车车通信计算不同车道且同一行驶方向上车与车碰撞预测，进而达到主动安全预警，有效避免了视觉传感器受光照、环境等因素的影响以及激光或雷达传感器的非车辆障碍物时的误报问题，且可将预警信息通过车车通信传递至更多车辆，提高了车辆主动安全性能，扩大了车辆主动安全范围。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于车车协同的变道预警装置，包括：信息采集单元、信息通信单元、信息处理单元、预警输出单元。
所述信息采集单元包括：自车实时绝对位置、邻车实时绝对位置及自车实时的状态信息，自车绝对位置信息是通过采集北斗导航卫星系统得到，有车辆经度、纬度、速度、方向、定位时间等；所述邻车实时绝对位置信息是通过基于DSRC的无线通信模块得到；所述自车状态信息是通过车载can模块实时采集得到，有车辆的车速、温度、轮速等信息。
所述信息通信单元是将自车的绝对位置信息通过基于DSRC的无线通信模块传送给相邻车辆，同时也通过基于DSRC的无线通信模块接收相邻车辆的信息。
所述信息处理单元是依据自车位置、相邻车位置及自车状态信息，利用变道预警算法计算变道时车与车碰撞安全级别，并同时处理车载导航信息。
所述预警输出单元是利用信息处理单元得到的变道时车与车碰撞的安全级别来判断自车是否有危险和有危险时的危险级别，若有危险，则产生碰撞预警，包括声音和动画提醒，依据不同的危险级别产生不同的声音和动画预警。
通过以上技术方案，本发明具有以下有益效果：
1.确利用车车协同的变道预警技术，避免了视觉传感器受光照、环境等因素的影响以及激光或雷达等传感器的非车辆障碍物时的误报问题，提高了车辆主动安全性能
2.利用车车协同的通信技术，将预警信息传递至更多车辆，扩大了车辆主动安全范围。
附图说明
图1是本发明实施例中所述基于车车协同的基于车车协同的变道预警装置结构框图。
图2是本发明实施例中所述基于车车协同的变道预警装置流程图。
图3是本发明实施例中所述基于车车协同的变道预警算法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
结合图1可以看出，本发明的基于车车协同的变道预警装置包括信息采集单元、信息通信单元、信息处理单元、预警输出单元。
信息采集单元包括：自车实时绝对位置、邻车实时绝对位置及自车实时的状态信息，自车绝对位置信息是通过采集北斗导航卫星系统得到，有车辆经度、纬度、速度、方向、定位时间等；所述邻车实时绝对位置信息是通过基于DSRC的无线通信模块得到；所述自车状态信息是通过车载can模块实时采集得到，有车辆的车速、温度、轮速等信息。
信息通信单元是将自车的绝对位置信息通过基于DSRC的无线通信模块传送给相邻车辆，同时也通过基于DSRC的无线通信模块接收相邻车辆的信息。
信息处理单元是依据自车位置、相邻车位置及自车状态信息，利用变道预警算法计算变道时车与车碰撞安全级别，并同时处理车载导航信息。
预警输出单元是利用信息处理单元得到的变道时车与车碰撞的安全级别来判断自车是否有危险和有危险时的危险级别，若有危险，则产生碰撞预警，包括声音和动画提醒，依据不同的危险级别产生不同的声音和动画预警。
如图2所示，本发明的基于车车协同的变道预警装置工作流程为：
变道预警装置启动，出现启动界面，同时基于DSRC无线通信、车辆绝对位置信息北斗导航等模块初始化；接着系统以10Hz的频率实时采集来自DSRC无线通信模块传送过来的邻车位置信息和自车的位置信息，将其输入到信息处理单元；为了能计算变道时车与车碰撞的危险级别，本装置也以10Hz的频率实时采集车载can模块的信息如车速、温度、轮速等信息，三种信息一起输入到信息处理单元，利用变道预警算法，得到变道时车与车碰撞的危险级别；依据危险级别通过LCD动画和语音产生警示，提醒驾驶员注意变道危险；为使邻车也能获取自车的位置信息或危险信息等，本装置将自车的位置信息以10Hz的频率通过DSRC无线通信模块广播发送至邻车。
图3为基于车车协同的变道预警算法流程图，具体包括：依据自车的北斗模块和DSRC无线通信模块传送过来的邻车的经纬度及方向数据，进行坐标转换将其转换为平面坐标，并进行平面坐标旋转，以自车为正北方向，得到二车的距离、横向距离、纵向距离及方向，接着判断二车是否在同一行驶方向，若不为同一方向，则结束本次算法，若在同一方向，则依据二车的横向距离确定是否在同一车道，若不在同一车道，则结束本次算法，若为同一车道，则依据二车的纵向距离和车速计算变道时车与车碰撞的危险级别，并将危险级别发送给预警输出单元进行声音和动画预警。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于车车协同的变道预警装置，包括：信息采集单元、信息通信单元、信息处理单元、预警输出单元。
2.一种如权利要求1所述的基于车车协同的变道预警装置，其特征在于，所述信息采集单元包括自车实时绝对位置、邻车实时绝对位置及自车实时的状态信息；所述自车绝对位置信息是通过采集北斗导航卫星系统得到，包括车辆经度、纬度、速度、方向、定位时间；所述邻车实时绝对位置信息是通过基于DSRC的无线通信模块得到；所述自车状态信息是通过车载can模块实时采集得到，有车辆的车速、温度、轮速等信息。
3.一种如权利要求1所述的基于车车协同的变道预警装置，其特征在于，所述信息通信单元是将自车的绝对位置信息通过基于DSRC的无线通信模块传送给相邻车辆，同时也通过基于DSRC的无线通信模块接收相邻车辆的信息。
4.一种如权利要求1所述的基于车车协同的变道预警装置，其特征在于，所述信息处理单元是依据自车位置、相邻车位置及自车状态信息，利用变道预警算法计算变道时车与车碰撞安全级别，并同时处理车载导航信息。
5.一种如权利要求1所述的基于车车协同的变道预警装置，其特征在于，所述预警输出单元是利用信息处理单元得到的变道时车与车碰撞的安全级别来判断自车是否有危险和有危险时的危险级别，若有危险，则产生碰撞预警。
6.一种基于权利要求1所述的车车协同的变道预警装置的变道预警方法，其特征在于：启动变道预警装置，基于DSRC无线通信、车辆绝对位置信息北斗导航初始化模块；接着系统以10Hz的频率实时采集来自DSRC无线通信模块传送过来的邻车位置信息和自车的位置信息，将其输入到信息处理单元；同时以10Hz的频率实时采集车载can模块的信息如车速、温度、轮速等信息，将三种信息一起输入到信息处理单元，利用变道预警算法，得到变道时车与车碰撞的危险级别；依据危险级别通过LCD动画和语音产生警示，提醒驾驶员注意变道危险。
7.一种如权利要求6所述的变道预警方法，其特征在于，所述变道预警算法包括依据自车的北斗模块和DSRC无线通信模块传送过来的邻车的经纬度及方向数据，进行坐标转换将其转换为平面坐标，并进行平面坐标旋转，以自车为正北方向，得到二车的距离、横向距离、纵向距离及方向，接着判断二车是否在同一行驶方向，若不为同一方向，则结束本次算法，若在同一方向，则依据二车的横向距离确定是否在同一车道，若不在同一车道，则结束本次算法，若为同一车道，则依据二车的纵向距离和车速计算变道时车与车碰撞的危险级别，并将危险级别发送给预警输出单元进行声音和动画预警。
8.一种如权利要求6所述的变道预警方法，其特征在于，将自车的位置信息以10Hz的频率通过DSRC无线通信模块广播发送至邻车。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |