[發明專利]一種車路協同環境中車輛避撞預警方法

在審

• 申請號: 202210224556.3
• 申請日: 2022-03-07
• 公開（公告）號: CN114639267A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 萬劍;丁閃閃;姜圣;陳愛偉;刁含樓;吳嵐
• 申請（專利權）人: 華設設計集團股份有限公司
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16;H04W4/44;G01S19/14
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱炳斐

本發明公開了一種車路協同環境中車輛避撞預警方法，主要針對交叉口場景下易發生的車輛側向碰撞進行車輛預警。綜合考慮車輛衛星定位精度和通信質量對預警造成的影響，通過基于卡爾曼?高斯的聯合濾波方法對車輛衛星定位進行優化，對通信丟包情況下目標車輛進行位置預測，并通過考慮定位誤差和通信時延的最小安全距離計算車輛在交叉口碰撞區域的碰撞概率，從而達到預警的目的。本發明拓寬車輛避撞預警方法的思路，是從車輛衛星定位和車輛之間的通信出發，為車輛在交叉口環境下避撞預警性能的提升提供理論基礎。

技術領域

本發明屬于交通安全技術領域，特別是一種車路協同環境中車輛避撞預警方法。

背景技術

隨著汽車保有量的增加，交通問題也凸顯的越加嚴重，特別是同發達國家相比，交通安全方面依然存在較大的差距。交通問題已經成為當前研究的熱點。智能交通系統(Intelligent Transportation System，ITS)是當前研究的熱門課題，為日益增長的交通問題提供可能的解決方案。智能交通系統是當前多種先進技術的有效集成，例如信息技術、電子傳感技術、通信技術和計算機技術等，服務于整個交通網絡，為車輛提供精準實時的車輛交通服務。隨著通信技術的發展，特別是隨著5G的落地應用，車聯網已經成為智能交通系統中的核心。

智能網聯下的交通是一個巨大的交互網絡，對車輛位置、速度和路線等信息進行實時交互，其中，車輛主體之間的通信是由車載電子標簽通過無線識別等技術構建的一定區域內的車輛自組網。而且智能網聯環境下的行車環境更加安全可靠，能更好的服務于交通中的車輛。智能網聯主要通過收集車輛在行駛環境中的信息，并通過通信技術實現各個通信主體之間的信息交互。駕駛員在智能網聯環境下可以獲取實時的道路交通情況，以及周邊環境車輛的行駛狀態等信息，還可以提前獲知一些道路突發事故，并進行提前處理；智能網聯環境下的車輛擁有更加廣闊的感知范圍，為駕駛員提供更加可靠的行車環境信息以及道路交通信息，提高車輛的安全性、舒適性以及交通網絡的效率。

隨著V2X技術的發展，智能網聯環境下的車輛避撞預警已經展開相關研究。車聯網在車輛安全領域有著先天的優勢，可以很好地應用在車輛安全領域，保障行車的安全性。實驗數據證明，當車輛碰撞前0.5秒進行預警時，60％的交通事故是可以避免的；如果提前1秒進行預警，90％的交通事故是可以預防的。車-車通信在交通安全方面可以發揮重要的作用，車輛在行駛過程中可以通過車-車獲取周圍環境車輛的信息，也可以通過車-路通信獲得道路環境信息。特別是可以獲取超視距或者盲區的車輛信息，如車輛速度、航向角和位置信息等，從而為行車過程中的安全性打下基礎。根據智能網聯環境下獲取的信息，可以對車輛行駛過程中存在的碰撞風險進行評估，當車輛檢測到碰撞風險時，可以通過聲音或圖像等信息進行預警，提示駕駛員車輛存在碰撞風險，從而減少交通安全事故的發生。

車輛在交通環境中是運動的，所以車輛的位置信息是預警系統的基礎。車輛衛星定位是目前車輛位置獲取最常用的方案。智能網聯環境下，車輛的位置信息尤為關鍵，只有獲取車輛的位置信息，才能提供相應的行車預警安全服務，車輛的位置越精確，車輛避撞預警的可靠性越高。為得到更加準確可靠的車輛衛星定位精度，濾波和信息融合是有效濾除衛星信息中的噪聲并提高定位精度的方法。

智能網聯環境下的信息交互也是車輛服務的關鍵。信息交互過程中的通信質量會對車輛獲取信息造成影響，其中通信時延和通信丟包率是反映通信質量的兩個重要指標。不同行車環境會對智能網聯環境下的信息交互過程中的通信質量造成不同的影響，其中，通信主體之間是否存在遮擋物、距離、車速等都會對通信質量造成不同的影響。因此，智能網聯環境下的信息交互過程中的通信質量也會對車輛安全預警造成較大影響。

智能網聯環境下的車輛避撞預警系統基于車輛主體之間信息交互，通過拓展車輛感知范圍和盲區，進行信息融合，并預測車輛的碰撞風險，達到安全預警的目的。目前，智能網聯環境下車輛前向碰撞預警研究較多，針對交叉口的側向碰撞預警的研究還有待豐富。

發明內容