[發(fā)明專利]一種基于車聯(lián)網(wǎng)的多工況換道安全預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010110502.5
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111402627B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈傳亮;張山;高鎮(zhèn)海;胡藝博;杜英辰;石博文;徐孝東;鄭成鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 許小東

1.一種基于車聯(lián)網(wǎng)的多工況換道安全預(yù)警方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：采集本車和換道工況下相鄰車輛的行駛信息，確定換道工況，并建立換道車輛矩形汽車安全輪廓；

步驟2：獲取碰撞判斷終點(diǎn)時(shí)刻：

當(dāng)換道工況為本車與目標(biāo)車道相鄰后車換道工況時(shí)，

本車矩形前部左側(cè)角點(diǎn)與目標(biāo)車道相鄰后車右側(cè)位于同一直線上時(shí)為碰撞判斷終點(diǎn)，滿足如下條件：

當(dāng)換道工況為本車與目標(biāo)車道相鄰前車換道工況時(shí)，

本車矩形前部左側(cè)角點(diǎn)與目標(biāo)車道相鄰前車右側(cè)位于同一直線上時(shí)為碰撞判斷終點(diǎn)，滿足如下條件：

當(dāng)換道工況為本車與本車道相鄰后車換道工況時(shí)，

本車矩形后部右側(cè)角點(diǎn)與本車道相鄰后車左側(cè)位于同一直線上時(shí)為碰撞判斷終點(diǎn)，滿足如下條件：

當(dāng)換道工況為本車與本車道相鄰前車換道工況時(shí)，

本車矩形后部右側(cè)角點(diǎn)與本車道相鄰前車左側(cè)位于同一直線上時(shí)為碰撞判斷終點(diǎn)，滿足如下條件：

式中，y₁為本車橫向位置，t_c為碰撞判斷終點(diǎn)時(shí)刻，y₂為換道工況下相鄰車輛的橫向位置，為本車橫擺角，D₁為本車矩形對角線，W₂為換道工況下相鄰車輛的矩形車寬，α₁本車對角線與本車橫向?qū)ΨQ軸夾角；

步驟3：獲取當(dāng)前時(shí)刻到碰撞判斷終點(diǎn)時(shí)刻的時(shí)間段內(nèi)本車與換道工況下相鄰車輛的位移：

式中，x′₁(t_c)為當(dāng)前時(shí)刻到碰撞判斷終點(diǎn)時(shí)刻的時(shí)間段內(nèi)本車位移，V₁(t)為當(dāng)前時(shí)刻t時(shí)本車速度，a₁(τ)本車加速度，τ、λ為積分變量，x′₂(t_c)為當(dāng)前時(shí)刻到碰撞判斷終點(diǎn)時(shí)刻的時(shí)間段內(nèi)換道工況下相鄰車輛的位移，V₂(t)為當(dāng)前時(shí)刻t時(shí)換道工況下相鄰車輛的速度，a₂(τ)為換道工況下相鄰車輛的加速度；

獲取碰撞判斷終點(diǎn)時(shí)刻本車位移和換道工況下相鄰車輛的位移：

x₁(t_c)＝x′₁(t_c)+x₁(t)；

x₂(t_c)＝x′₂(t_c)+x₂(t)；

式中，x₁(t_c)為碰撞判斷終點(diǎn)時(shí)刻本車位移，x₁(t)為t時(shí)刻本車位移，x₂(t_c)為碰撞判斷終點(diǎn)時(shí)刻換道工況下相鄰車輛的位移，x₂(t)為t時(shí)刻換道工況下相鄰車輛的位移；

步驟4：根據(jù)碰撞判斷終點(diǎn)時(shí)刻本車位移和換道工況下相鄰車輛的位移獲取碰撞距離Δx：

Δx＝|x₁(t_c)-x₂(t_c)|；

確定換道碰撞時(shí)間：

當(dāng)L_TTC＜T_m時(shí)，輸出退出換道，執(zhí)行退出換道操作；

當(dāng)T_m＜L_TTC＜T_y時(shí)，輸出一級預(yù)警；

當(dāng)T_m＜L_TTC＜T_e時(shí)，輸出二級預(yù)警；

當(dāng)T_e＜L_TTC＜T_s時(shí)，輸出三級預(yù)警；

式中，T_m，T_y，T_e，T_s分別為退出換道門限值，一級預(yù)警閾值，二級預(yù)警閾值，三級預(yù)警閾值；

其中，通過基于車聯(lián)網(wǎng)的多工況換道安全預(yù)警系統(tǒng)采集本車和換道工況下相鄰車輛的行駛信息，具體包括：

信息感知系統(tǒng)，通過車聯(lián)網(wǎng)換道數(shù)據(jù)采集平臺采集車輛及其相鄰車輛的行駛信息；

碰撞檢測系統(tǒng)，其與所述信息感知系統(tǒng)連接，用于接收所述信息感知系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)，并獲取車輛與其相鄰車輛的碰撞距離；

安全預(yù)警系統(tǒng)，其與所述信息感知系統(tǒng)和所述碰撞檢測系統(tǒng)連接，用于接收所述信息感知系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)和所述碰撞檢測系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)，并確定安全等級。