一种近距离陌生车主间预警系统和方法与流程

本发明涉及车联网通讯领域，更具体地说，涉及一种近距离陌生车主间预警系统和方法。

背景技术：

随着城市的车辆交通业务不断发展，也伴随出现许多令人困惑的驾驶现象，比如晚间城市明明有较好的路灯照明环境，但对面车辆开着雪亮的远光灯，影响相向而行的车辆，大多是肇事司机对大灯开启缺乏约束意识；前面大客车或大货车突然减速或停止不行，导致后继的小车原来驾驶意图因发生困惑，无法判断前车到底发生什么情况，可能前车被其前车逼停，也可能肇事车辆突然接手机减速慢行。如果后车盲目临时拐出绕行，可能遭遇邻车道的车辆并行，或后车紧紧衔接而行，尤其在高速行驶时，常常导致交通事故。遭遇这类现象车主，无不希望跟肇事车辆的车主沟通，即车车通话，传统的通过按喇叭或车灯对射方式对太多的车主，没有效果，因此，路怒症现象越演越烈。也有前车有东西从车中不慎掉落，后车看到有心提醒，但是缺乏便利方法。事后调研发现，肇事车主大部分都希望，如果他们犯错时，有人及时提醒一下，他们也愿意及时纠正，不给别人和自己添麻烦，但因彼此都坐在车里，无法采用喊话形式沟通，尽管目前都有手机，但大家都无法知道彼此的手机号，因此无法采用手机通讯方式进行沟通。而城市交通管理在这块的管理缺乏有效监督措施，所以，都亟待相关的通讯技术方案解决此类问题。

现有方案在的也有近距离的无线通信技术，如中国专利申请，申请号201320376909.8，公开日2014年2月26，公开了一种车载近距离无线通讯系统。该实用新型所述的车载近距离无线通讯系统，其特征在于，包括多个无线数据收发终端，所述无线数据收发终端通过无线方式建立通讯连接，所述无线数据收发终端包括无线通讯设备、输入设备、显示设备和存储设备，所述无线通讯设备分别与输入设备、显示设备和存储设备连接，所述无线通讯设备包括蓝牙模块和单片机，所述蓝牙模块和单片机连接。此实用新型的有益效果为，可使距离较近的车辆之间迅速建立通讯连接进行交流，缓解车主在堵车过程中的烦闷情绪，提高驾驶愉悦性，并且实现方式简单，成本低廉，尤其适用于车载近距离交互装置。但是此方案仅仅是建立了车与车之间的连接模块，连接哪台车无可控性，保密性差，且不能起到综合的执法和强制作用，且应用独立于即将大面积推广的车联网之外，无法保证车车之间应用该技术。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的附近车辆多，连接哪台车无可控性，保密性差，且不能起到综合的执法和强制作用的问题，本发明提供了一种近距离陌生车主间预警系统和方法，它可以实现准确选定肇事车辆目标的目的，后进行语音沟通提示，并自动截取通话的语音和行车记录仪视频段，为后期交警取证提供便利，为减少路怒症、礼貌行车、打造安全行车提供便利。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种近距离陌生车主间预警系统，包括，

C-V2X信息采集模块，采集车辆相关信息；

周边车辆定位展示模块，通过获得C-V2X信息采集模块的车辆和地图信息对周边车辆进行定位，并显示在现实设备上；

车载通讯模块，与周边车辆和网络进行通信；

事件记录模块，记录并保存车辆信息。

更进一步的，所述的C-V2X信息采集模块采集车辆基本安全消息、地图消息、信号灯消息、路侧交通信息消息和路侧安全消息。

更进一步的，所述周边车辆定位展示模块，利用C-V2X信息采集模块采集到的BSM和MAP信息，显示半径在0.05、0.5或1公里范围邻近车辆分布地图。

更进一步的，利用C-V2X信息采集模块采集BSM消息中包括车辆的远光灯开启预警，以及速度、位置、刹车信号信息。

更进一步的，C-V2X信息采集模块还对于邻近车辆距离进行计算，产生的紧急制动预警、前向碰撞预警用黄色和红色闪烁标志，并展示在屏幕对应的车模型上。

更进一步的，所述车载通讯模块，包括C-V2X支持蜂窝通信接口和直连通信接口。

更进一步的，所述事件记录模块，包括存储单元，自动保存通话记录、双方车辆身份信息、所在地理位置和行车记录仪视频段。

更进一步的，事件记录模块中保存的信息为强制保存。

一种包括上述的近距离陌生车主间预警的预警方法，步骤如下：

A、通过系统监控车辆信息和车距信息，根据相应的信息判断车况；

B、根据情况选择需要问询车辆；通过V2X与对应车辆通信；

C、经过沟通或拒绝沟通的情况下，系统记录相应的沟通信息，并根据沟通情况选择是否与外部监控系统联络；

D、将沟通信息和对方车辆信息传送至外部监控系统，由外部进行相应的处理。

更进一步的，车辆远光灯检测通过天气信息和时间信息综合判断开启与关闭。

更进一步的，选择问询的车辆包括车身四周的车辆，以及在探测范围内被遮挡的车辆。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

与现有技术方案相比，能够融入到C-V2X中，实现V2V通讯，满足粗心大意的肇事车主能被及时提醒的心理需求，也给易患路怒症的司机一个展现文明礼貌的机会，即使肇事车主拒不改正妨碍他人驾驶的行为，提交的证据，也为后期交警部门评估和处理肇事主驾乘行为提供便利，促进和谐交通。

附图说明

图1是本发明的装置系统图。

图2是本发明的V2V应用模式。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

如图1、2所示，本发明的目的在于提供了一种近距离陌生车主间预警系统和方法。近距离陌生车主间预警询问的技术关隘就是确定附近车辆目标，为了克服上述技术问题，本发明基于5G的C-V2X车联网技术，可以获得汽车附近的汽车情况，在车载装置的中控台屏幕展示附近车辆目标，选定肇事车辆目标，进行语音沟通提示，并自动截取通话的语音和行车记录仪视频段，为后期交警取证提供便利，为减少路怒症、礼貌行车、打造安全行车提供便利。本发明属于C-V2X中的车载系统部分，为了达成上述目的，一种近距离陌生车主间预警询问装置包括C-V2X信息采集模块、周边车辆定位展示模块、车载通讯模块和事件记录模块；其中C-V2X信息采集模块为本装置其他模块提供原始数据信息，通过基于5G的C-V2X车联网技术采集包括车辆基本安全消息(BSM)、地图消息(MAP)、信号灯消息(SPAT)、路侧交通信息消息(RSI)和路侧安全消息(RSM)五类应用层消息；肇事车主通讯机制：

按照车联网通讯交互对象的不同，大致可以分三类：V2V(车辆与车辆之间的通讯)、V2R(车辆与道路的通讯)和V2I(车辆与后台设施的通讯)。按传输距离的长远来分类的话，可以分成短距离传输和远距离传输。短距离传输主要在V2V和V2R场景中应用，远距离传输主要在V2I场景中应用。移动通信技术主要在远距离传输、V2I场景中使用。现有的也就也设置有相应的V2X(vehicle to everything)通信技术作为智能网联汽车中的信息交互关键技术，主要用于实现车间信息共享与协同控制的通信保障，在未来的自动驾驶应用中，V2X通信技术是实现环境感知的重要技术之一，与传统车载激光雷达、毫米波雷达、摄像头、超声波等车载感知设备优势互补，为自动驾驶汽车提供雷达无法实现的超视距和复杂环境感知能力。V2X通信通过和周边车辆、道路、基础设施进行通信，从时间、空间维度扩大了车辆对交通与环境的感知范围，能够提前获知周边车辆操作信息、交通控制信息、拥堵预测信息、视觉盲区等周边环境信息。可见，V2X的应用能够增强环境感知能力、降低车载传感器成本、使能多车信息融合决策。

所述周边车辆定位展示模块，利用C-V2X信息采集模块采集到的BSM和MAP信息，在中控屏幕上通过反复点击位于屏幕角落上的缩放按钮，依次显示半径在0.05、0.5和1公里范围的三种之一的邻近车辆分布地图；具体的显示半径可以根据车身以及需求的情况来具体设置，利用C-V2X信息采集模块采集BSM消息中包括车辆的远光灯开启预警，以及速度、位置、刹车信号等信息和邻近车辆比较产生的紧急制动预警、前向碰撞预警用黄色和红色闪烁展示在屏幕对应的车模型上；在进行对面的远光灯检测的时候，在具体的识别过程中，由于天气原因，时间原因，会造成识别的错误，有时候会在天气较暗的情况下或者天气较差情况下的误识别，比如在雾天的时候，很多车开启的大灯并不是判断其违规偶作的条件，这时候需要综合能见度条件、天气条件和路况条件的不同情况来综合选择。本方案综合的天气情况可以基于能见度进行设计，对应的大灯显示情况进行综合考虑，能见度观测可分为白天能见度观测和夜间能见度观测。白天能见度的观测按目标物分布容易观测辨认。计算白天的水平能见度的基本公式为:

其中，ε是一个与人眼视觉特征有关的物理量，世界气象组织(WMO)推荐的ε值为0.02；Bt/Bg是目标区与相应天空背景区的亮度对比值，可通过CCD摄像机直接测量；B t^＊为目标区固有亮度值；Rt为目标物离观察者的距离。若假设目标物为绝对黑体，B t^＊＝0，取ε值为0.02，可得：

上述为摄像法测量能见度的基本公式。

而夜间能见度的观测，则采用选定的目标光源作为观测目标进行采样，为能看到和确定出一定强度的灯光的最大距离。

因此，必须准确地判断一天中的时段，即白天和夜间，这样才能正确运用基本原理，精确地测量能见度。而夜间能见度的观测，则采用选定的目标光源作为观测目标进行采样，为能看到和确定出一定强度的灯光的最大距离。

因此，必须准确地判断一天中的时段这样才能正确运用基本原理，精确地测量能见度。

一般情况下，都是通过灰度直方图来进行能见度的图像分析，下方进行相应的纹理参数的设定。

灰度均值M表示取样区域内各点灰度值的平均数，目标物亮度大时，灰度均值大；

灰度标准差V表示灰度均值两侧灰度值分散程度的量，如果取样区域内各点的灰度值都比较接近，则灰度标准差小；针对摄像机拍摄的白天和夜间的图像，在白天到夜间和夜间到白天这两个过渡时间段内，标准差明显变化。

扭曲度S反映直方图对称性的量，该值为正，表示直方图偏右分布，反之则为偏左分布。

熵H反映图像灰度值分布均匀程度的量,即反映图像中纹理的非均匀程度或复杂程度。各灰度值等概率出现时，熵最大。

M值，白天大于夜间；V值，由于白天目标物受外界影响变化较大，而晚上灰度值比较均匀，因此白天方差较大；S值。夜间大于白天。表明白天时段相对于夜间时段直方图偏右分布；H值。白天较大。因为白天纹理较清楚。在07～09时刻，M值由50左右逐渐变化到160左右，而在此过渡时段。V值同样变化明显。与M值同步；同样，在18～20时刻。V值与M值变化同趋势。因此。过渡时段很明显。自然目标物的亮度差大于5。且观测时间在07～09时之间，即转入白天观测。而在连续两次观测的自然目标物的亮度变化值小于0.5。且观测时间在18～20时之间。即转入夜间观测。

通过上述的方式来进行大灯开启能见度的判断，在基于标准值的亮度的时候，在白天和夜间分别参考白天和夜间不同的标准进行识别。白天时候降低亮度识别标准，夜晚时候提高亮度判断阈值，在高于亮判断阈值时候，判定对方大灯开启。

基于时间的情况下，本方案还参考能见度的标准，比如雾霾以及雨天的情况下，能见度低时候，降低亮度识别标准，在高于亮判断阈值时候，判定对方大灯开启。在能见度高的情况下，提高亮度判断阈值，综合时间和能见度的考虑，判断对方车辆实际的远光灯灯开启情况。

具体的参考阈值可以基于下方公式：

Vh*α+Vn*β＝γ

其中Vh为基于时间的能见度，Vn为基于天气的能见度水平，α、β为对应系数，范围为(0-1)，γ值乘以相应的标准大灯亮度标准值获得对应的判断亮度阈值，大灯亮度标准值可以基于现有技术和标准进行设定。天气的能见度水平可以基于现有能见度范围进行判断，天气能见度范围参数可以基于车载通讯模块C-V2X从天气部门中获得，实时参与不同路段的能见度和大灯检测情况，准确的进行判断。

所述车载通讯模块，利用C-V2X支持蜂窝通信接口(Uu)和直连通信接口(PC5)，利用LTE广播，通过V2X服务器中转，把信息传送到另一个节点，在无LTE网络覆盖的环境下，采用PC5接口，邻近设备可以进行直接通信，用户只需点击周边车辆定位展示模块上的肇事车辆模型，即可启用语音通讯功能，同时，肇事车辆的车主可以通过中控台喇叭收听到询问车主的声音，通过麦克风回应询问事项，此为强制模式，避免肇事车主关闭，拒绝与外界询问车主沟通，同时，询问过程设定在时长1分钟，到点将强行关闭，避免影响肇事车主驾驶。现有的车联网技术实际上包括的多种形式，其中包括(1)蜂窝方式，利用基站作为集中式的控制中心和数据信息转发中心，由基站完成集中式调度、拥塞控制和干扰协调等，可以显著提高V2X的接入和组网效率，保证业务的连续性和可靠性。本方案的C-V2X就属于基于蜂窝网络的车联网技术，(2)直通方式，车与车间直接通信，针对道路安全业务的低时延高可靠传输要求、节点高速运动、隐藏终端等挑战，进行了资源分配机制增强。在实际应用中，LTE-V-cell技术可以为车辆提供高速数据的连续性传输，LTE-V-direct技术可以实现车车之间的信息交互，避免车辆碰撞发生事故。图1为LTE-V技术的典型工作场景。

所述事件记录模块，有一个小的存储单元，在车载通讯模块启用和关闭期间，自动保存通话记录、双方车辆身份信息、所在地理位置和行车记录仪视频段，此为强制保存模式，车主无法删除，但车主有权决定是否上传到车联网，作为投诉肇事车辆的证据，在周边车辆定位展示模块有个提交按钮，方便交警部门取证处理，下次记录将覆盖掉存储单元原有的上次记录。

车主通讯机制方法：

30秒内采用肇事车主主动选择中控台显示的质询车通讯申请，进行通讯，否则进入自动接通模式，采用排队论M/M/1/3模型，肇事车1人，肇事中控台只能最大接受3人排队质询，这3人按泊松分布流发送通讯申请给肇事车中控台，平均1个申请/分钟，肇事者接待质询时间服从负指数分布，平均0.8分钟可以完成一次质询；

预警方法，步骤如下：

A、通过系统监控车辆新的和车距信息，根据相应的信息判断车况；

B、根据情况选择需要问询车辆；通过V2X与对应车辆通信；C-V2X以LTE蜂窝网络作为V2X的基础，是5G未来的重点研究方向，也是车联网的专有协议，面向车联网的应用场景；

C、经过沟通或拒绝沟通的情况下，系统记录相应的沟通信息，并根据沟通情况选择是否与外部监控系统联络；

D、将沟通信息和对方车辆信息传送至外部监控系统，由外部进行相应的处理。

本方案的预警系统具体的应用过程如下：

1.担心后车追尾预警询问模式：当肇事后车1跟车距离太近，前车车主担心因减速可能导致追尾，可通过周边车辆定位展示模块，选择后车模型点击，启动语音通话模式，告知后车注意保持合适车距，如果后车不听劝诫，语音结束即可按下事件记录模块按钮，一键向C-V2X交警网上监控平台投诉，交警部门根据交通大数据相关事件通过人工智能算法自动预警，通过C-V2X直接启动肇事车辆的交警语音提示功能，劝诫其文明驾驶。

2.担心前车行驶变化干扰自己合规的驾驶意图模式：当肇事前车2不按直线行驶，左右漂移，或者突然减速，或者停车时间较长，由于其驾驶意图不明，导致影响后车的驾驶决策，可通过周边车辆定位展示模块，选择前车模型点击，启动语音通话模式，问询前车情况，如果前车不予理睬，语音结束即可按下事件记录模块按钮，一键向C-V2X交警网上监控平台投诉，交警部门根据交通大数据相关事件通过人工智能算法自动预警，通过C-V2X直接启动肇事车辆的交警语音提示功能，劝诫其文明驾驶。

3.不下车向引起车堵的肇事车辆了解情况模式：当肇事车辆在前方别住其他车辆，引起堵车时，为消除烦躁，可通过周边车辆定位展示模块，选择相应的前车模型3点击，启动语音通话模式，问询前车情况，如果涉及车辆剐蹭事故，语音结束即可根据按下事件记录模块按钮，一键向C-V2X交警网上监控平台投诉，交警部门根据交通大数据相关事件通过人工智能算法自动预警，提示交警及保险相关部门及时赶赴现场进行人工疏堵。

4.与附近不在视野的车沟通模式：当寻找附近亲朋开来的车4，因为视线被遮挡，可通过周边车辆定位展示模块，选择停在附近的车辆模型点击，启动语音通话模式，问询情况，确定是否为自己要寻找的目标车。基于LTE系统的LTE-V技术，包括蜂窝方式(LTE-V-cell)和直通方式(LTE-V-direct)两种工作模式。在实际应用中，LTE-V-cell技术可以为车辆提供高速数据的连续性传输，LTE-V-direct技术可以实现车车之间的信息交互，避免车辆碰撞发生事故。非视距(not line of sight，NLOS)场景，车辆在十字路口由于建筑物的遮挡不能直接交互低时延安全业务，此时可以通过基站或路侧设备的转发，获得车辆间的道路安全信息。

5.恳请侧方车辆的沟通模式：当己方车道被堵，而车内有突发情况需要换车道，可通过周边车辆定位展示模块，选择相应的侧方车模型5点击，启动语音通话模式，说明原委，恳请侧方车辆减速、让行，如果是野蛮加塞，语音结束，侧方车主即可根据按下事件记录模块按钮，一键向C-V2X交警网上监控平台投诉，交警部门根据交通大数据相关事件通过人工智能算法自动预警，启动肇事车辆的交警语音提示功能，劝诫其文明驾驶；相向而行的肇事车辆在照明环境良好的路段开启私自加装强光的远光灯，可通过周边车辆定位展示模块，选择相应的侧方车模型6点击，启动语音通话模式，劝其关闭远光灯，语音结束，侧方车主即可根据按下事件记录模块按钮，一键向C-V2X交警网上监控平台举报，交警部门根据交通大数据相关事件通过人工智能算法自动预警，让交警及时发现这类违规私装行为，及时进行处罚。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。