CN110148312B - 一种基于v2x系统的碰撞预警方法、装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于V2X系统的碰撞预警方法，包括：在主车开动后以主车的质心为原点，行驶的方向为x轴、左侧方向为y轴建立平面直角坐标系；主车获取远车的行驶状态并将远车加入到所述平面直角坐标系中，建立主车与远车的碰撞模型；计算主车与远车是否满足碰撞预警条件；若两车满足碰撞预警条件，则发出碰撞预警；否则不做提醒。还公开了一种装置，该装置实现上述方法；还公开了一种存储介质，该存储介质内存储实现上述方法的程序。本发明达到了扩大汽车碰撞预警范围、汽车预警无视障碍物和提示碰撞威胁来源方向的效果。

Description

一种基于V2X系统的碰撞预警方法、装置和存储介质

技术领域

本发明涉及汽车辅助驾驶方法、装置领域，尤其涉及一种基于V2X系统的碰撞预警方法、装置和计算机可读存储介质。

背景技术

车联网(广义V2X系统)是借助新一代信息通信技术，实现车内、车与人、车与车、车与路、车与服务平台的全方位网络连接和汽车智能化水平提升，构建汽车生活新型业务生态，提高交通效率，为用户提供智能、舒适、安全、节能、高效的综合服务。V2X系统的短距离通信技术可实现多车协同相互感知，通过V2X系统，汽车的感知范围能够扩展到车载传感器不可及的范围。

目前的驾驶辅助碰撞预警主要是利用汽车的传感器对汽车周围的环境进行感知；使用汽车传感器进行碰撞预警具备以下缺陷：1、感知距离短，一般汽车传感器的距离最大只有几十米远，只能实现短距离的车辆的紧急防撞预警，预警效果大打折扣；2、无法穿越障碍物，若马路旁边存在建筑物、峭壁等障碍物，汽车传感器失效，无法使用碰撞预警功能；3、无法给出碰撞方向，如遇到碰撞威胁，汽车仅能提供报警声音，无法提供碰撞威胁来临的方向，实用性不足。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种基于V2X系统的碰撞预警方法、装置及存储介质，以达到扩大碰撞预警范围、无视障碍物预警和提示碰撞威胁来源方向的效果。

为了达到上述技术效果，本发明中的一种基于V2X系统的碰撞预警方法，包括以下步骤：

S1：在主车开动后以主车的质心为原点，行驶的方向为x轴、左侧方向为y轴建立平面直角坐标系；

S2：主车获取远车的行驶状态并将远车加入到所述平面直角坐标系中，建立主车与远车的碰撞模型；

S3：计算主车与远车是否满足碰撞预警条件；若两车满足碰撞预警条件，则发出碰撞预警；否则不做提醒。

作为本发明上述基于V2X系统的碰撞预警方法的改进，该方法还包括，所述V2X系统在安装至车辆上时预设了安装车辆的车长数据信息、质心位置信息。

作为本发明上述基于V2X系统的碰撞预警方法的改进，该方法还包括，在步骤S2中：主车通过V2X系统与远车交互，获取主车与远车的行驶状态。

作为本发明上述基于V2X系统的碰撞预警方法的进一步改进，该方法还包括，所述行驶状态包括：车辆自身的速度大小、速度方向、加速度大小和位置信息。

作为本发明上述基于V2X系统的碰撞预警方法的改进，该方法还包括，在步骤S2中：所述建立碰撞模型包括：获取主车与远车的二分之一车长，分别记作R1、R2；获取主车质心与远车质心的直线距离，记作L；计算远车在主车与远车的质心所在直线上的速度分量大小，记作V；计算主车质心到远车速度方向所在直线的距离，记作d。

本发明上述基于V2X系统的碰撞预警方法中，其中涉及到的长度、速度及时间的单位均采用国际通用单位，分别为米、米/秒和秒。

作为本发明上述基于V2X系统的碰撞预警方法的进一步改进，该方法还包括，所述碰撞预警条件为：当d≤R1+R2时，若0秒≤L/V≤5秒，即为满足碰撞预警条件。

本发明上述基于V2X系统的碰撞预警方法中，由于车的质心通常处于车的中间位置，因此，当两车的质心的距离小于或等于两车的半车长度之和时，则表示汽车发生碰撞；若远车在主车与远车的质心所在直线上行驶的时间大于5秒(即L/V＞5)，则表示汽车不会发生碰撞。

作为本发明上述基于V2X系统的碰撞预警方法的更进一步改进，该方法还包括，所述碰撞预警包括两级预警，具体包括初级预警和终极预警；当d≤R1+R2时，若3秒＜L/V≤5秒，则发出初级预警，表示主车与远车存在碰撞危险；若0秒≤L/V≤3秒，则发出终极预警，表示主车与远车将会发生碰撞。

作为本发明上述基于V2X系统的碰撞预警方法的改进，该方法还包括，在步骤S3中：所述碰撞预警的内容包括向驾驶员即将发生碰撞的时间以及远车所在的方向。

本发明上述基于V2X系统的碰撞预警方法中，远车所在的方向即为坐标系中远车所在象限；具体位置通过远车质心与主车质心所在直线与X轴的夹角以及两车质心的距离获取。

为了达到上述技术效果，本发明还提供了一种基于V2X系统的碰撞预警装置，包括处理器、V2X系统、存储器以及存储于所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序；所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明上述提供的基于V2X系统的碰撞预警方法。

为了达到上述技术效果，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行本发明上述提供的基于V2X系统的碰撞预警方法。

根据本发明所提供的基于V2X系统的碰撞预警方法、装置及存储介质，实现了预警范围大，预警半径可达百米级别；无视障碍物预警，V2X系统采用互联网交互，因此不受障碍物的影响；威胁来源方向明确，V2X系统对汽车的定位准确，因此能够准确地预警威胁来源的方向。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于V2X系统的碰撞预警方法的流程示意图。

图2是本发明实施例提供的碰撞预警坐标系的模型图。

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作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。

本发明实施例提供一种基于V2X系统的碰撞预警方法以及对应的装置，如图1是本发明实施例提供的一种V2X系统的碰撞预警方法的流程图，包括步骤S1～S4：

S1：主车和远车都安装V2X系统，在汽车中安装V2X系统是未来汽车发展的趋势，是汽车实现无人驾驶必不可少的系统。其中，V2X系统在安装时预设了安装车辆的车长数据信息、质心位置信息。

S2：主车开动后以，主车上的本发明实施例所提供的基于V2X系统的碰撞预警装置以主车的质心为原点建立如图2所示的直角坐标系，具体的，点O表示主车质心位置，x轴为主车的速度方向，y轴为主车的左侧方向；点A表示远车所在位置，方向Z表示远车的实际速度方向。

S3：主车上的本发明实施例所提供的基于V2X系统的碰撞预警装置获取远车的行驶状态，通过V2X系统与远车交互，实时获取主车与远车的行驶状态；具体的，该行驶状态包括：车辆自身的速度大小、速度方向、加速度大小和位置信息。

进一步的，建立碰撞模型，包括：本发明实施例所提供的基于V2X系统的碰撞预警装置获取主车与远车的二分之一车长，即图2中的R1、R2；获取主车质心与远车质心的直线距离，即图2中线段L的长度；计算远车在主车与远车的质心所在直线上的速度分量大小，即图2中的V；计算主车质心到远车速度方向所在直线的距离，即图2中线段d的长度。

具体的，其中涉及到的长度、速度及时间的单位均采用国际通用单位，本实施例中分别为米、米/秒和秒。

S4：主车上的本发明实施例所提供的基于V2X系统的碰撞预警装置判断主车与远车是否满足碰撞条件：具体的，碰撞预警条件为：当d≤R1+R2时，若0秒≤L/V≤5秒，即为满足碰撞预警条件。其中，由于车的质心通常处于车的中间位置，因此，当两车的质心的距离小于或等于两车的半车长度之和时，则表示汽车发生碰撞；若远车在主车与远车的质心所在直线上行驶的时间大于5秒(即L/V＞5)，则表示汽车不会发生碰撞。

具体的，碰撞预警包括两级预警，具体包括初级预警和终极预警；当d≤R1+R2时，若3秒＜L/V≤5秒，则发出初级预警，表示主车与远车存在碰撞危险；若0秒≤L/V≤3秒，则发出终极预警，表示主车与远车将会发生碰撞。

具体的，碰撞预警的内容包括向驾驶员即将发生碰撞的时间以及远车所在的方向。远车所在的方向即为坐标系中远车所在象限；图2中远车处于第一象限内，具体位置通过远车质心与主车质心所在直线与X轴的夹角以及两车质心的距离获取。

发明实施例的基于V2X系统的碰撞预警装置，包括处理器、V2X系统、存储器以及存储于存储器中且被配置为由处理器执行的计算机程序；处理器执行计算机程序时实现本发明上述提供的基于V2X系统的碰撞预警方法。

示例性的，上述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，上述一个或者多个模块/单元被存储在上述存储器中，并由上述处理器执行，以完成本发明。上述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述上述计算机程序在上述基于V2X系统的碰撞预警装置中的执行过程。

上述基于V2X系统的碰撞预警装置可以是计算机、笔记本电脑、掌上电脑、行车电脑以及云端服务器等计算设备。上述基于V2X系统的碰撞预警装置可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述表达仅仅是基于V2X系统的碰撞预警装置的示例，并不构成对基于V2X系统的碰撞预警装置的限定，可以包括比上述表达更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如基于V2X系统的碰撞预警装置还可以包括输入输出设备，网络接入设备、总线等。

上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，上述处理器是上述基于V2X系统的碰撞预警装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个基于V2X系统的碰撞预警装置的各个部分。

上述存储器可用于存储上述计算机程序和/或模块，上述处理器通过运行或执行存储在上述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现上述基于V2X系统的碰撞预警装置的各种功能。上述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本发明实施例的计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在的设备执行本发明上述提供的基于V2X系统的碰撞预警方法。

其中，上述基于V2X系统的碰撞预警装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例描述中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本邻域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

根据本发明实施例所提供的基于V2X系统的碰撞预警方法、装置及存储介质，扩大了汽车的预警范围，预警半径可达百米级别；汽车可无视障碍物进行预警，V2X系统采用互联网交互，因此不受障碍物的影响；汽车可准确获取威胁来源的方向，V2X系统对汽车的定位准确，因此威胁来源方向准确可靠。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于V2X系统的碰撞预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在主车开动后以主车的质心为原点，行驶的方向为x轴、左侧方向为y轴建立平面直角坐标系；

S2：主车获取远车的行驶状态并将远车加入到所述平面直角坐标系中，建立主车与远车的碰撞模型；

所述建立碰撞模型包括：获取主车与远车的二分之一车长，分别记作R1、R2；获取主车质心与远车质心的直线距离，记作L；计算远车在主车与远车的质心所在直线上的速度分量大小，记作V；计算主车质心到远车速度方向所在直线的距离，记作d；

S3：计算主车与远车是否满足碰撞预警条件；若两车满足碰撞预警条件，则发出碰撞预警；否则不做提醒；

所述碰撞预警条件为：当d≤R1+R2时，若0秒≤L/V≤5秒，即为满足碰撞预警条件；

所述碰撞预警的内容包括即将发生碰撞的时间以及远车所在的方向。

2.根据权利要求1所述的一种基于V2X系统的碰撞预警方法，其特征在于，所述V2X系统在安装至车辆上时预设了安装车辆的车长数据信息、质心位置信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于V2X系统的碰撞预警方法，其特征在于，在步骤S1中：

主车通过V2X系统与远车交互，实时获取主车与远车的行驶状态。

4.根据权利要求3所述的一种基于V2X系统的碰撞预警方法，其特征在于，所述远车的行驶状态包括：车辆自身的速度大小、速度方向、加速度大小和位置信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于V2X系统的碰撞预警方法，其特征在于，所述碰撞预警包括两级预警，具体包括初级预警和终极预警；当d≤R1+R2时，若3秒＜L/V≤5秒，则发出初级预警；若0秒≤L/V≤3秒，则发出终极预警。

6.一种基于V2X系统的碰撞预警装置，包括处理器、存储器以及存储于所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序；其特征在于：还包括V2X系统；所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的基于V2X系统的碰撞预警方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1-5中任意一项所述的基于V2X系统的碰撞预警方法。

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