[發明專利]一種基于車聯網的碰撞可視化預警方法

有效

• 申請號: 201610040148.7
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105679091B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 黃秋波;劉飛;安慶文;鐘征祥
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種能通過車載顯示器實時的顯示出鄰居車輛的位置以及是否對本車輛有碰撞的危險提示的方法，屬于車輛主動安全領域。

背景技術

在以往的碰撞可視化預警方法發明中，研究的現狀大致分為二個方向，一個是利用車輛的輔助設備，另一個是利用車輛間協作。在以往的發明和課題研究中，例如眾多文獻研究的都是依據雷達和各類傳感器為信息接收方式采集車輛周圍的環境信息，并交給車輛處理器來進行可視化處理。這種現有的輔助設備特別容易受到環境因素的限制，同時受限于視線范圍，以及局限于設備本身所適用的范圍。

比如專利CN103241174A，CN104204847A：都是利用攝像頭來捕捉到周圍的環境或者車輛，這些方式能在車輛間交換靜態的平面圖案。這種方式受制于環境以及車輛是立體的且運動的特點，使得收集到的信息不準確。

另如發明專利CN200510118935，用攝像頭來捕捉車后的環境再進行可視化處理，這樣使用了裝置，但是沒有充分利用裝置，只能觀察到車輛后面的情況。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：避免攝像頭、紅外線以及厘米波檢測周圍環境帶來的限制，全方位、動態實時地獲得周圍車輛的立體狀態。

為了解決上述技術問題，本發明基于車聯網的技術提供一種行駛過程中鄰居車輛位置及行駛狀態的碰撞可視化預警方法，通過該方法使得駕駛員通過車載屏幕以全視角的方式感知該車輛與周圍車輛的行駛狀態，如果有相撞危險則通過屏幕顯著標記該鄰居車輛來提醒駕駛員。

本發明的具體技術方案是提供了一種基于車聯網的碰撞可視化預警方法，包括以下步驟：

第一步、在車輛上至少安裝顯示裝置、無線收發裝置及衛星定位裝置，安裝有顯示裝置、無線收發裝置及衛星定位裝置的所有車輛共同組成了車輛自組織網絡，其特征在于：

第二步、當前車輛獲取其周圍鄰居車輛的足夠多的衛星定位坐標點，通過每一輛鄰居車輛的所有衛星定位坐標點計算其大小及在顯示裝置上的對應位置，根據每輛鄰居車輛的大小及對應位置，在當前車輛的顯示裝置的相應位置顯示相應鄰居車輛的輪廓；

第三步、每一輛車輛根據衛星定位裝置獲取到的地面坐標、地面航向角、加速度、速度，并借助數字地圖的道路信息和車輛行駛的歷史數據信息來建立基于車輛的整體車型的運動模型，根據運動模型計算預測未來n秒的軌跡信息，將該軌跡信息連同時間信息組成數據包，通過車輛自組織網絡向外廣播；

第四步、當前車輛接收到鄰居車輛廣播的數據包后，判斷未來n秒內，通過當前車輛的軌跡形成的安全邊界是否與通過鄰居車輛的軌跡形成的安全邊界有重疊，若有，則在當前車輛的顯示裝置上將安全邊界有重疊的鄰居車輛標記出來。

優選地，在所述第三步中，將車輛未來n秒的軌跡信息分隔成每隔m秒的間隔軌跡信息，將每個間隔軌跡信息與對應的時間信息組成一個數據包，共組成n/m+1個數據包向外廣播。

優選地，在所述第四步中，若有鄰居車輛的安全邊界與當前車輛的安全邊界相重疊，則將與當前車輛的安全邊界有重疊的鄰居車輛標記為一種顏色，將其他鄰居車輛標記為另一種顏色。

優選地，在所述第四步中，若有鄰居車輛的安全邊界與當前車輛的安全邊界相重疊，則產生聲音告警。

優選地，在所述第二步中，當前車輛獲取其周圍鄰居車輛的四個衛星定位坐標點。

優選地，在所述第二步中，所述顯示裝置的上方為當前車輛的前方或正北方，或者所述顯示裝置上顯示空白背景，所述鄰居車輛的輪廓疊加在空白背景上，或者所述顯示裝置上顯示電子地圖，所述鄰居車輛的輪廓疊加在電子地圖上。

優選地，在所述第二步中，鄰居車輛的輪廓為矩形。

優選地，在所述第二步中，通過每一輛鄰居車輛的所有衛星定位坐標點計算其大小及在顯示裝置上的對應位置采用如下計算方法：

設顯示裝置的長×寬為M×N，分辨率是R×C，顯示裝置所用數字地圖的比例尺寸為1∶k，則衛星定位坐標點(x_d，y_d)在顯示裝置上的坐標為(X_p，Y_P)，則有：

在本發明提供的方法中，車輛通過使用車輛自組織網絡(英文簡稱為：VANET)技術交換狀態消息來感知周圍車輛的行駛狀態，這樣能突破視線范圍，可以接收到完全看不見的車輛的位置信息，以便于本車輛接收到信息后通過碰撞預警算法判斷鄰居車輛與本車輛是否有碰撞的危險。本發明把車輛的衛星定位坐標轉換為車載屏幕坐標，在車載屏幕上實時的顯示本車輛與鄰居車輛的行駛位置和狀態。