CN113628477A

CN113628477A - 一种基于v2x的十字路口左转预警防碰撞方法

Info

Publication number: CN113628477A
Application number: CN202110960018.6A
Authority: CN
Inventors: 赵奕铭; 夏彪; 吴啟璿; 徐建勇; 徐欣奕
Original assignee: Dongfeng Motor Group Co Ltd
Current assignee: Dongfeng Motor Group Co Ltd
Priority date: 2021-08-20
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2021-11-09

Abstract

本发明公开了一种基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法，车辆A行驶过程中，左转向灯打开时，实时检测车辆A进入十字路口的时间t_A；当时间t_A小于第一设定值时，判断是否存在左转轨迹上的车辆B，若存在，则进行左转预警；当时间t_A小于第二设定值时，判断是否存在十字路口上左转或直行的车辆B，若存在，则进行左转预警；当车辆A进入十字路口，且行驶至至航向角相对于进入十字路口时的变化大于第一设定角度时，判断否存在进入十字路口的时间t_B小于第一设定值的车辆B，若存在，则进行左转预警。本发明通过确定本车位置和远车位置及计算达到十字路口的时间判断辆车是否发生碰撞，进而进行预警，有效降低了碰撞发生率。

Description

一种基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法。

背景技术

V2X即车与任何事物的联系，主要包括V2V车与车，V2I车与基础设施，V2P车与人，V2N车与云。详细一点就是车辆通过传感器，网络通讯技术与其它周边车、人、物进行通讯交流，并根据收集的信息进行分析、决策的一项技术。

汽车通过V2X网络通信感知行驶环境中其他交通参与者的状态信息，进而计算出是否对本车的行驶状态存在影响，然后对驾驶员进行相应的提醒。

专利CN201210551387.0公开了一种基于ZigBee的车载十字路口防碰撞系统，利用ZigBee无线通信技术进行车辆之间信息交互，包括车辆的速度、加速度以及坐标、车牌号等信息，并将这些信息写入报文，发送至监测中心，监测中心根据接收的数据，找出以本车为圆心，半径2m的所有车辆信息，并将此信息发送给本车，此信息包换临近车辆的坐标值和速度值。如果临近车辆与本车距离不足1米，则开启预警，以提示驾驶员。该方案当临近车辆不足1米，才开启报警，并不能有效的降低碰撞；当有车辆临近本车1米时，便会预警，误触发情况太多。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法。

本发明采用的技术方案是：一种基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法，包括以下步骤：

1)车辆A行驶过程中，左转向灯打开时，实时检测车辆A进入十字路口的时间t_A；

2)当时间t_A小于第一设定值时，判断是否存在左转轨迹上的车辆B，若存在，则进行左转预警；若不存在，则车辆继续行驶，进入步骤3；

3)当时间t_A小于第二设定值时，判断是否存在十字路口上左转或直行的车辆B，若存在，则进行左转预警；若不存在，则车辆继续行驶，进入步骤4，所述第二设定值小于第一设定值；

4)当车辆A进入十字路口，且行驶至至航向角相对于进入十字路口时的变化大于第一设定角度时，判断否存在进入十字路口的时间t_B小于第一设定值的车辆B，若存在，则进行左转预警；若不存在，则车辆A行驶至驶出十字路口。

进一步地，所述十字路口为道路十字交叉形成的矩形范围。

进一步地，所述第一设定角度为10～30°。

进一步地，所述左转轨迹为在十字路口车辆左转时航向角相对于进入十字路口时的变化大于第二设定角度的行驶轨迹。

进一步地，所述第二设定角度为10～30°。

进一步地，所述第一设定值为3～5s。

进一步地，所述第二设定值为1～3s。

进一步地，所述进行左转预警时，若车辆A的航向角相对于进入十字路口时的变化大于第三设定角度，则取消预警。

进一步地，所述第三设定角度为70～90°。

更进一步地，所述车辆A和车辆B上均设置V2X单元获取车辆信息，车辆A和车辆B与V2X路侧设备进行信息交互，V2X路侧设备根据车辆信息计算时间时间t_A、时间t_B及航向角。

本发明通过确定本车位置和远车位置及计算达到十字路口的时间判断辆车是否发生碰撞，进而进行预警，解决了车辆通过左转和直行允许同时行驶的十字路口时，避免两车左转或者一车直行一车左转时两车发生碰撞，有效降低了碰撞发生率。

附图说明

图1为本发明基于V2X的通信架构图。

图2为本车辆左转的行驶轨迹图。

图3为本发明的控制流程图。

图4为本发明车辆HV左转、车辆RV直行的示意图。

图5为本发明车辆HV左转、车辆RV左转的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

如图1所示，是一种基于V2X的通信架构，即是车辆A、车辆B和路侧设备的组成，其通常包括了以下几个子系统：

1、无线电通信系统——接收和发送V2X PC5信号；

2、天线——实现射频信号的接收和发送；

3、信息处理模块——负责将其接收到的数据进行统一处理，并将最终的结果传输给HMI进行显示；

4、HMI——用于向用户显示预警信息；

5、信息综合处理模块——根据接收到路口各车辆位置、速度和加速度信息，计算出各车辆到达路口的时间。

主车HV(即车辆B)和远车RV(即车辆A)通过车载智能终端直连通信方式(PC5接口)进行信息交互，配备此终端设备的车辆会周期性不停地广播当前车辆的行驶状态信息，包括但不限于速度、加速度、航向角、方向盘转角、刹车状态、车辆信号灯状态等。

车辆十字路口左转行驶轨迹可分为3个部分，如图2所示，part1和part3部分轨迹为回旋曲线且相等，计算出对应三种转弯速度的回旋曲线的长度，回旋曲线的长度l即为车辆在本部分的行驶距离，行驶时间分别为t_part1和t_part3。part2部分轨迹近似圆周曲线，行驶时间为t_part2。根据回旋曲

圆周公式S_circle＝2πr以及车辆行驶速度v(K_A为回旋曲线起点的曲率，K_B为回旋曲线上任意一点的曲率，l为回旋曲线上任意一点到起点的弧长，L为回旋曲线总长)，求出三种初始行驶速度下的t_part1、t_part2和t_part3，如表1所示。

表1HV转弯时间

测试速度	part1用时(秒：s)	part2用时(秒：s)	part3用时(秒：s)
				10Km/h	2.32	2.76	2.32
15Km/h	2.04	2.37	2.04
				20Km/h	2.00	2.15	2.00

为确保系统的可靠性结合表1计算得出的数据，当左转速度30km/h≥v≥20km/h时，t_part1＝2s、t_part2＝2.15s、t_part3＝2.s；当左转速度20km/h＞v≥15km/h时，t_part1＝2.04s、t_part2＝2.37s、t_part3＝2.04s；当左转速度15km/h＞v≥10km/h时，t_part1＝2.32s、t_part2＝2.76s、t_part3＝2.32s。

根据经验两辆相反方向的车辆通过路口时，两车均直行、两车均右转、一车直行一车右转或者一车左转一车右转等场景，两车不会发生碰撞；两车均左转或者一车左转一车直行有可能发生碰撞。根据两车的行驶关系整理出两车之间是否会发生碰撞场景，如表2。

表2两车发生碰撞的场景

基于上述原理，本发明提供一种基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法，如图3所示，包括以下步骤：

1)车辆A行驶过程中，左转向灯打开时，实时检测车辆A进入十字路口的时间t_A；十字路口为道路十字交叉形成的矩形范围。

2)当时间t_A小于第一设定值时，判断是否存在左转轨迹上的车辆B，若存在，则进行左转预警；若不存在，则车辆继续行驶，进入步骤3；所述第一设定值为3～5s，优选为4s。所述左转轨迹为在十字路口车辆左转时航向角相对于进入十字路口时的变化大于第二设定角度的行驶轨迹，所述第二设定角度为10～30°，优选为20°。

3)当时间t_A小于第二设定值时，判断是否存在十字路口上左转或直行的车辆B，若存在，则进行左转预警；若不存在，则车辆继续行驶，进入步骤4，所述第二设定值小于第一设定值；所述第二设定值为1～3s，优选为2s。

4)当车辆A进入十字路口，且行驶至至航向角相对于进入十字路口时的变化大于第一设定角度时，判断否存在进入十字路口的时间t_B小于第一设定值的车辆B，若存在，则进行左转预警；若不存在，则车辆A行驶至驶出十字路口。所述第一设定角度为10～30°，优选为20°。

上述方案中，所述进行左转预警时，若车辆A的航向角相对于进入十字路口时的变化大于第三设定角度，则取消预警。所述第三设定角度为70～90°，优选为90°。

以下结合附图对本发明方法进行具体说明：

(1)第一阶段若车辆HV和车辆RV即将通过十字路口，两车将各自的位置、航向角、速度以及加速度等信息发送给路侧智能设备，路侧智能设备根据接收到的数据与自身感知到的数据计算出每辆车进入到路口的时间，然后向外进行广播。假设车辆HV左转，车辆RV直行，主车左转示意图，如图4所示。

(2)第二阶段车辆HV准备左转时打开左转向灯，车载智能终端开始计算其航向角的变化量，由图4可看出，两车发生碰撞情况发生在part2和part3路段，当航向角的变化量达到20度时，车辆HV开始进入到part2路段，此时根据路侧智能设施广播车辆RV进入到路口的时间和航向角进行判断，若RV到达路口的时间小于4s，则进行预警。

若两车均为左转如图5所示。结合图2和表1，两车在part1、part2和part3三部分均有可能发生碰撞，当车辆HV左转向灯打开且进入到路口的时间小于4s，此时根据智能设施广播车辆RV左转灯打开且进入到了part2或part3部分，则进行预警；当车辆HV左转向灯打开且进入到路口的时间小于2s，此时根据智能设施广播车辆RV左转灯打开且进入到了路口，则进行预警；

(3)第三阶段当车载智能终端记录航向角的变化量达到90度时，根据图4可知，车辆HV已完成左转，报警取消。

以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims

1.一种基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法，其特征在于：所述十字路口为道路十字交叉形成的矩形范围。

3.根据权利要求1所述的基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法，其特征在于：所述第一设定角度为10～30°。

4.根据权利要求1所述的基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法，其特征在于：所述左转轨迹为在十字路口车辆左转时航向角相对于进入十字路口时的变化大于第二设定角度的行驶轨迹。

5.根据权利要求4所述的基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法，其特征在于：所述第二设定角度为10～30°。

6.根据权利要求1所述的基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法，其特征在于：所述第一设定值为3～5s。

7.根据权利要求1所述的基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法，其特征在于：所述第二设定值为1～3s。

8.根据权利要求1所述的基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法，其特征在于：所述进行左转预警时，若车辆A的航向角相对于进入十字路口时的变化大于第三设定角度，则取消预警。

9.根据权利要求8所述的基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法，其特征在于：所述第三设定角度为70～90°。

10.根据权利要求1所述的基于V2X的十字路口左转预警防碰撞方法，其特征在于：所述车辆A和车辆B上均设置V2X单元获取车辆信息，车辆A和车辆B与V2X路侧设备进行信息交互，V2X路侧设备根据车辆信息计算时间时间t_A、时间t_B及航向角。