[發明專利]一種適用于無信號燈交叉路口車輛避人、避撞系統及方法

在審

• 申請號: 201711210622.7
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107731009A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 吳堅;王遠;葉一凡;師江超;廖夢迪;張浩然;高茹涵
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16;B60T7/22;B60Q9/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 崔斌

1.一種適用于無信號燈交叉路口車輛避人、避撞系統，其特征在于，該系統包括路口終端(8)、無線通信模塊(10)、車輛信息采集模塊(11)、中央處理模塊(12)、碰撞預警模塊(13)和剎車控制模塊(14)；所述的路口終端(8)、無線通信模塊(10)、車輛信息采集模塊(11)、碰撞預警模塊(13)、剎車控制模塊(14)均與中央處理模塊(12)相連。

2.根據權利要求1所述的一種適用于無信號燈交叉路口車輛避人、避撞系統，其特征在于，所述的車輛信息采集模塊(11)用于采集車輛自身行駛信息，并將信息傳遞給中央中央處理模塊(12)，所述的車輛信息采集模塊(11)包括車輛自身信息采集系統、雷達系統和GPS定位系統；所述的車輛自身信息采集系統采集車輛自身行駛信息，包括本車行駛的速度、加速度、橫擺角速度、方向盤轉角、本車自身基本信息，并將信息傳遞給中央處理模塊(12)；所述的雷達系統利用毫米波雷達用于負責近距離信息采集，探測前方和側方近距離車輛的位置、速度、駕駛意圖；所述GPS定位系統用于確定車輛自身經度緯度、航向角信息。

3.根據權利要求1所述的一種適用于無信號燈交叉路口車輛避人、避撞系統，其特征在于，所述的中央處理模塊(12)用于接受和發送數據，并且將信息融合，判斷駕駛員行駛意圖和決策危險判斷；所述的中央處理模塊(12)包括數據接收與發送系統、信息融合系統、駕駛員行駛意圖判斷系統、危險判斷決策系統；所述的數據接收與發送系統與無線通信模塊(10)、車輛信息采集模塊(11)、碰撞預警模塊(13)、剎車控制模塊(14)相連，接收無線通信模塊(10)和車輛信息采集模塊(11)的信息并發送危險判斷決策出的信息；所述的信息融合系統夠將無線通信模塊(10)和車輛信息采集模塊(11)傳遞來的信息相融合；所述駕駛員行駛意圖判斷接受融合后的信息并通過信息判斷周圍車輛駕駛意圖；所述危險判斷決策通過決策周圍車輛的駕駛意圖以及盲區行人信息判斷是否存在潛在的碰撞危險。

4.根據權利要求1所述的一種適用于無信號燈交叉路口車輛避人、避撞系統，其特征在于，所述的無線通信模塊(10)用于將采集到的信息進行相互通信；所述的無線通信模塊(10)與中央處理模塊(12)雙向連接；所述的無線通信模塊(10)將采集到的信息傳遞給中央處理模塊(12)，中央處理模塊(12)將本車信息和避人信息通過無線通信模塊(10)向周圍車輛或路口進行發送。

5.根據權利要求1所述的一種適用于無信號燈交叉路口車輛避人、避撞系統，其特征在于，所述的碰撞預警模塊(13)用于將中央處理模塊(12)傳遞來的周圍行駛狀態信息實時顯示交叉路口的交通狀況，當存在潛在遠距離的碰撞危險時，碰撞預警模塊(13)會出發報警，提醒駕駛員做出規避動作。

6.根據權利要求1所述的一種適用于無信號燈交叉路口車輛避人、避撞系統，其特征在于，所述的剎車控制模塊(14)用于當中央處理模塊(12)判斷存在近距離碰撞危險時，在反應時間內沒有接收到駕駛員的剎車指令，中央處理模塊12會通過總線向剎車控制模塊(14)發送剎車指令，從而在短時間內增大制動力，保證在危險情況下汽車能夠剎車。

7.根據權利要求1所述的一種適用于無信號燈交叉路口車輛避人、避撞系統，其特征在于，所述的路口終端(8)包括路口通信模塊(15)、路口狀況感知模塊(16)、路口信息處理模塊(17)和路口預警模塊(18)；所述的路口通信模塊(15)、路口狀況感知模塊(16)、路口預警模塊(18)均與路口信息處理模塊(17)相連；所述的路口通信模塊(15)與無線通信模塊(10)之間進行信息傳遞，與路口信息處理模塊(17)建立雙向信息傳遞通道；所述的路口狀況感知模塊(16)用于檢測在車輛盲區內的行人的速度和距離路口的長度，并將信息傳遞到路口信息處理模塊(17)；所述的路口信息處理模塊(17)用于收集來自路口狀況感知模塊(16)的信息，并將信息傳遞給路口通信模塊(15)，同時接收來自路口通信模塊(15)的報警信息，控制路口預警模塊(18)進行報警；所述的路口預警模塊(18)用于當接收來自路口信息處理模塊17的指令時，發出蜂鳴聲進行報警，并閃爍紅燈警示路人。

8.根據權利要求1所述的一種適用于無信號燈交叉路口車輛避人、避撞系統的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、信息采集；具體方法如下：

11)通過無線通信模塊(10)收集遠距離車輛即超出車輛前方半徑10米90度扇形內車輛及路口行人信息；

12)通過車輛信息采集模塊(11)中的雷達系統收集周圍近距離車輛即車輛前方半徑10米90度扇形內車輛信息；

步驟二、危險判斷；具體方法如下：

21)根據車輛及路口行人信息判斷車輛和行人的軌跡,通過車輛的位置、速度、航向角、

橫擺角速度判斷車輛軌跡，由車輛的速度和橫擺角速度能夠測得當前位置的曲率，結合車輛的航向角和位置能夠通過曲線擬合方法擬合出車輛的預計行駛路線，通過行人的行走方向及位置信息能夠擬合出行人在人行路預計行走的軌跡；

22)判斷上述軌跡與主車預測軌跡交叉點，通過判斷出的周圍車輛及行人的預計行駛軌跡，能夠判斷出預計的周圍車輛及行人與主車行駛軌跡的交叉點位置；

23)判斷各個車輛及行人到上述交叉點的時間，通過采集得到的主車，周圍車輛及行人的速度及位置，位置到達交叉點的距離除以速度能夠計算出車輛從現在位置到預計交叉點的時間；

24)根據到達交叉點的時間與主車到達交叉點時間進行比較判斷，如果時間相同，則存在碰撞危險，危險類型分為與行人碰撞的危險、與近距離車輛存在碰撞危險、與遠距離車輛存在碰撞危險；

步驟三、避撞措施；具體方法如下：

31)根據上述判斷危險類型如果存在與行人碰撞的危險，通過HIM人機交互界面通知駕駛員做出規避動作，并向路口發送危險信息；

32)如果存在近距離即車輛前方半徑10米90度扇形內車輛碰撞危險則發出警報，在超出反應時間1s的情況下直接控制電子機械制動系統進行制動；

33)如果存在遠距離即超出車輛前方半徑10米90度扇形內車輛碰撞則通過HIM人機交互界面通知駕駛員做出規避動作。