CN113920734A - 一种基于logistics模型的变道预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及道路交通安全领域，特别涉及一种基于logistics模型的变道预警方法。本发明提供的一种变道预警装置，通过对当前车流情况以及驾驶员头部、眼部变化情况综合分析，输出驾驶员变道的概率，提前预警给相邻车道预警范围内车辆，同时分析此时变道是否安全，给驾驶员以语音提示，避免驾驶员在不适于变道时变道以及车辆突然变道造成相邻车道车辆来不及反应而造成事故。本方法涉及到的概率判断模型能够随着变道数据样本增加不断修正参数，从而获得越来越准确的个性化模型。

Description

一种基于logistics模型的变道预警方法

技术领域

本发明涉及道路交通安全领域，特别涉及一种基于logistics模型的变道预警方法。

背景技术

车道变换是驾驶过程中经常发生的复杂驾驶行为，受车辆技术状况、道路环境、驾驶人判断决策能力等因素的制约，其过程具有复杂性、不确定性等特征属性。一旦以上要素耦合失调，极易触发追尾、擦挂及失控事故，造成人员伤亡与财产损失。传统的变道辅助系统多以转向灯信号来识别驾驶员是否换道，但是由于驾驶过程中转向率低及开启时间提前量不够，容易漏报或错报。

发明内容

针对上述技术背景提到的不足，本发明的目的在于提供一种基于logistics 模型的变道预警方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于logistics模型的变道预警装置，包括数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、车车通信模块和预警模块，其特征在于，所述数据采集模块包括摄像头、车辆位置、车速以及方向盘转角传感器、车道检测器。

进一步的，所述车车通信模块用来采集临车位置、速度以及车型信息。

进一步的，所述预警模块包括语音预警模块以及车辆控制模块。

进一步的，所述摄像头用来识别驾驶员头部、眼球转动角度、各后视镜注视时间以及注视频率，车速传感器安装在仪表盘内部，方向盘转角传感器安装在方向盘内部，车道检测器安装在车辆前方用于检测车道变动情况，通过车辆GPS来确定车辆空间位置以及通过车辆GPS安装具体位置以及车辆尺寸，对车辆碰撞的临界点数据进行更加精确的计算。

一种基于logistics模型的变道预警装置的预警方法，所述具体操作方法如下：

前期获取样本量足够大的驾驶员变道数据，包括驾驶员头部、眼球转动角度及各后视镜注视时间、注视频率，相邻车道车辆与本车的相对速度、相对位置，初步构建关于变道概率P的logistics模型，估计参数并进行效度检验，获得合适的回归模型。在车辆行驶过程中通过此模型动态识别驾驶员变道概率，若P≥0.5，表明驾驶员变道意愿强烈，若P≤0.5，表明驾驶员变道意愿不强烈。当P≥0.5时，同时分析此时变道是否安全。这时候可能会出现3种情况：

(1)P≥0.5，且此时变道安全，提醒驾驶员以V_S的车速变道，若侧后方车辆处于预警范围内，给侧后方车辆一级预警，语音提醒其相邻车道车辆有变道意图。

(2)P≥0.5，且此时变道不安全，若当前车速大于一定阈值，则语音提醒驾驶员不能变道，并且通过车辆控制器控制车辆方向盘转角，禁止车辆变道(车辆直行时)；若当前车速小于等于一定阈值(道路处于拥堵状态)，由于车速过慢，车辆变道时危险系数不高，此时若侧后方车辆处于预警范围内，给侧后方车辆一级预警，语音提醒其相邻车道车辆有变道意图。

(3)P≤0.5，无预警。

若通过车道检测器检测到车辆已完成变道，记录并存储此次数据，对模型参数进行修正，随着样本量的不断丰富，会获得更加准确和具有个性化的模型。

本发明的有益效果：

1、本发明提供的一种变道预警装置，通过对当前车流情况以及驾驶员头部、眼部变化情况综合分析，输出驾驶员变道的概率，提前预警给相邻车道预警范围内车辆，同时分析此时变道是否安全，给驾驶员以语音提示，避免驾驶员在不适于变道时变道以及车辆突然变道造成相邻车道车辆来不及反应而造成事故。

2、本方法涉及到的概率判断模型能够随着变道数据样本增加不断修正参数，从而获得越来越准确的个性化模型。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是工作原理示意图；

图2是车道及车辆示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种基于logistics模型的变道预警方法，包括数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、车车通信模块和预警模块。数据采集模块包括摄像头、车辆位置、车速以及方向盘转角传感器、车道检测器。其中，摄像头用来识别驾驶员头部、眼球转动角度、各后视镜注视时间以及注视频率。车车通信模块用来采集临车位置、速度以及车型信息。预警模块包括语音预警模块以及车辆控制模块。

优选地，车内摄像头用于采集驾驶员头部及眼部动作，车速传感器安装在仪表盘内部，方向盘转角传感器安装在方向盘内部，用于测量车辆的转向情况，车道检测器安装在车辆前方用于检测车道变动情况，通过车辆GPS来确定车辆空间位置以及通过车辆GPS安装具体位置以及车辆尺寸，对车辆碰撞的临界点数据进行更加精确的计算。

如图1、2所示，前期获取样本量足够大的驾驶员变道数据，包括驾驶员头部、眼球转动角度及各后视镜注视时间、注视频率，相邻车道车辆与本车的相对速度、相对位置，初步构建关于变道概率P的logistics模型，估计参数并进行效度检验，获得合适的回归模型。在车辆行驶过程中通过此模型动态识别驾驶员变道概率，若P≥0.5，表明驾驶员变道意愿强烈，若P≤0.5，表明驾驶员变道意愿不强烈。当P≥0.5时，同时分析此时变道是否安全。这时候可能会出现3种情况：

1、P≥0.5，且此时变道安全，提醒驾驶员以V_S的车速变道，若侧后方车辆处于预警范围内，给侧后方车辆一级预警，语音提醒其相邻车道车辆有变道意图。

2、P≥0.5，且此时变道不安全，若当前车速大于一定阈值，则语音提醒驾驶员不能变道，并且通过车辆控制器控制车辆方向盘转角，禁止车辆变道(车辆直行时)；若当前车速小于等于一定阈值(道路处于拥堵状态)，由于车速过慢，车辆变道时危险系数不高，此时若侧后方车辆处于预警范围内，给侧后方车辆一级预警，语音提醒其相邻车道车辆有变道意图。

3、P≤0.5，无预警。

若通过车道检测器检测到车辆已完成变道，记录并存储此次数据，对模型参数进行修正，随着样本量的不断丰富，会获得更加准确和具有个性化的模型。图1为工作原理图，图2为车道及车辆示意图。

如图2中所示，a车辆是目标车辆，左侧车道为目标车道，三辆车的长度分别用a、b、c来标示，对应的速度为Va、Vb、Vc，a、b两车的距离为L2,a、c 两车的距离为L1，假设车辆GPS都位于车辆中心以及车辆变道时转角为θ。假设a车辆以速度Va变道，计算出L2的临界值。

当L2≤L2临界时，认定此时车辆变道不安全。当L2≥L2临界时，认定此时车辆变道安全，车辆需以大于等于此时车速Va的速度Vs换道。

有益效果如下：

本发明提供的一种变道预警装置，通过对当前车流情况以及驾驶员头部、眼部变化情况综合分析，输出驾驶员变道的概率，提前预警给相邻车道预警范围内车辆，同时分析此时变道是否安全，给驾驶员以语音提示，避免驾驶员在不适于变道时变道以及车辆突然变道造成相邻车道车辆来不及反应而造成事故。

本方法涉及到的概率判断模型能够随着变道数据样本增加不断修正参数，从而获得越来越准确的个性化模型。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (5)

1.一种基于logistics模型的变道预警装置，包括数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、车车通信模块和预警模块，其特征在于，所述数据采集模块包括摄像头、车辆位置、车速以及方向盘转角传感器、车道检测器。

2.根据权利要求1所述的一种基于logistics模型的变道预警装置，其特征在于，所述车车通信模块用来采集临车位置、速度以及车型信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于logistics模型的变道预警装置，其特征在于，所述预警模块包括语音预警模块以及车辆控制模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于logistics模型的变道预警装置，其特征在于，所述摄像头用来识别驾驶员头部、眼球转动角度、各后视镜注视时间以及注视频率，车速传感器安装在仪表盘内部，方向盘转角传感器安装在方向盘内部，车道检测器安装在车辆前方用于检测车道变动情况，通过车辆GPS来确定车辆空间位置以及通过车辆GPS安装具体位置以及车辆尺寸，对车辆碰撞的临界点数据进行更加精确的计算。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于logistics模型的变道预警装置的预警方法，其特征在于，所述具体操作方法如下：

前期获取样本量足够大的驾驶员变道数据，包括驾驶员头部、眼球转动角度及各后视镜注视时间、注视频率，相邻车道车辆与本车的相对速度、相对位置，初步构建关于变道概率P的logistics模型，估计参数并进行效度检验，获得合适的回归模型，在车辆行驶过程中通过此模型动态识别驾驶员变道概率，若P≥0.5，表明驾驶员变道意愿强烈，若P≤0.5，表明驾驶员变道意愿不强烈，当P≥0.5时，同时分析此时变道是否安全，这时候可能会出现3种情况：

(1)P≥0.5，且此时变道安全，提醒驾驶员以V_S的车速变道，若侧后方车辆处于预警范围内，给侧后方车辆一级预警，语音提醒其相邻车道车辆有变道意图；

(2)P≥0.5，且此时变道不安全，若当前车速大于一定阈值，则语音提醒驾驶员不能变道，并且通过车辆控制器控制车辆方向盘转角，禁止车辆变道(车辆直行时)；若当前车速小于等于一定阈值(道路处于拥堵状态)，由于车速过慢，车辆变道时危险系数不高，此时若侧后方车辆处于预警范围内，给侧后方车辆一级预警，语音提醒其相邻车道车辆有变道意图；

(3)P≤0.5，无预警，

若通过车道检测器检测到车辆已完成变道，记录并存储此次数据，对模型参数进行修正，随着样本量的不断丰富，会获得更加准确和具有个性化的模型。

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