一种基于车车通信的车辆防撞方法及装置与流程

[0001]
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种基于车车通信的车辆防撞方法及装置。


背景技术：

[0002]
随着家用车的普遍化，再加上汽车在车速方面的设计不断提高，即使采取一些限速的措施，但是撞车事件在生活中还是频频发生，给社会造成了巨大的损失，给人们也带来了巨大的人身安全。近几年来，随着科学技术的进步，各个电子元件性能不断的提高，且价格在不断地下降，为车辆防撞的研究提供了很好的条件。
[0003]
车车通信也是在其条件下发展的一种技术，该技术能感知周围的环境，可以排除雷达传感器的盲区，车车通信技术在交通碰撞等交通事故上具有很大的优越性。但是，传统的车车通信基于dsrc(dedicated short range communication，专用短程通信)技术，通过采用摄像头、雷达等传统的车辆环境感知方案来预防车辆碰撞，不具备高可靠性、低延时、远距离传输可达性，导致在视线遮挡、雨天雾天等恶劣环境下无法稳定工作。


技术实现要素：

[0004]
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于车车通信的车辆防撞方法及装置，能解决传统车辆环境感知方案不具备高可靠性、低延时、远距离传输可达性等问题，在视线遮挡、雨天雾天等恶劣环境下仍能稳定工作。
[0005]
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于车车通信的车辆防撞方法，用于主车通过lte-v2x技术对远车进行碰撞预警监测，所述方法包括以下步骤：
[0006]
所述主车实时获取自身车辆的v2v信息；
[0007]
所述主车周期性接收预设交通云平台所转发的远车的v2v信息，并结合主车的v2v信息，对主车和远车之间的碰撞风险进行检测，且进一步在检测结果符合预定碰撞条件时，开启碰撞预警及制动降速。
[0008]
其中，所述主车实时获取的v2v信息是先通过dsrc技术中的gps定位系统和雷达采集，再经编解码处理得到。
[0009]
其中，所述主车周期性接收所述交通云平台所转发的远车的v2v信息，并结合主车的v2v信息，对主车和远车之间的碰撞风险进行检测，且进一步在检测结果符合预定碰撞条件时，开启碰撞预警及制动降速的具体步骤包括：
[0010]
所述主车提取自身车辆的v2v信息；其中，所述主车的v2v信息包括主车的位置坐标、航向角、横摆角、方向盘转角、车速、加速度和制动状态；
[0011]
所述主车周期性接收所述交通云平台所转发的远车的v2v信息；其中，所述远车的v2v信息包括远车的位置坐标、航向角、横摆角、方向盘转角、车速、加速度和制动状态；
[0012]
所述主车根据主车的v2v信息和远车的v2v信息，计算出主车和远车之间的相对距离、相对加速度和相对速度，并进一步计算出主车和远车之间的碰撞时间，且进一步根据所述主车根据主车和远车之间的相对速度及对应计算出的碰撞时间，计算出碰撞距离；
[0013]
所述主车将所述碰撞距离与预设的预警距离进行对比，且在所述碰撞距离小于所述预设的预警距离时，开启碰撞预警及制动降速。
[0014]
其中，计算主车和远车之间的碰撞时间的具体步骤包括：
[0015]
若主车和远车之间的相对速度大于0，则通过公式计算出主车和远车之间的碰撞时间t；其中，x为主车和远车之间的相对距离；v为主车和远车之间的相对速度；α为主车和远车之间的相对加速度；
[0016]
若主车和远车之间的相对速度小于0，则通过公式计算出主车和远车之间的碰撞时间t；β为主车和远车之间的相对加速度；
[0017]
若主车和远车之间的相对速度等于0，则通过公式计算出主车和远车之间的碰撞时间t。
[0018]
其中，通过公式s＝vt，计算出所述碰撞距离s。
[0019]
本发明实施例还提供了一种基于车车通信的车辆防撞装置，用于主车上，包括dsrc技术信息获取单元和lte-v2x技术预警防撞单元；其中，
[0020]
所述dsrc技术信息获取单元，用于所述主车实时获取自身车辆的v2v信息；
[0021]
所述lte-v2x技术预警防撞单元，用于所述主车周期性接收预设交通云平台所转发的远车的v2v信息，并结合主车的v2v信息，对主车和远车之间的碰撞风险进行检测，且进一步在检测结果符合预定碰撞条件时，开启碰撞预警及制动降速。
[0022]
其中，所述dsrc技术信息获取单元包括gps定位系统、雷达和编解码处理模块。.
[0023]
其中，所述lte-v2x技术预警防撞单元包括：
[0024]
自身信息获取模块，用于所述主车提取自身车辆的v2v信息；其中，所述主车的v2v信息包括主车的位置坐标、航向角、横摆角、方向盘转角、车速、加速度和制动状态；
[0025]
车车通信模块，用于所述主车周期性接收所述交通云平台所转发的远车的v2v信息；其中，所述远车的v2v信息包括远车的位置坐标、航向角、横摆角、方向盘转角、车速、加速度和制动状态；
[0026]
信息处理模块，用于所述主车根据主车的v2v信息和远车的v2v信息，计算出主车和远车之间的相对距离、相对加速度和相对速度，并进一步计算出主车和远车之间的碰撞时间，且进一步根据所述主车根据主车和远车之间的相对速度及对应计算出的碰撞时间，计算出碰撞距离；
[0027]
预警及防撞模块，用于所述主车将所述碰撞距离与预设的预警距离进行对比，且在所述碰撞距离小于所述预设的预警距离时，开启碰撞预警及制动降速。
[0028]
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
[0029]
本发明将dsrc技术与lte-v2x技术相融合，能供实时接收道路交通的车辆信息并通过共享的交通云平台将信息进行共享，并通过车车通信技术避免车辆相撞，从而能解决传统车辆环境感知方案不具备高可靠性、低延时、远距离传输可达性等问题，在视线遮挡、雨天雾天等恶劣环境下仍能稳定工作。
附图说明
[0030]
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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
[0031]
图1为本发明实施例提供的基于车车通信的车辆防撞方法的流程图；
[0032]
图2为本发明实施例提供的基于车车通信的车辆防撞方法中主车与远车之间的通信连接示意图；
[0033]
图3为本发明实施例提供的基于车车通信的车辆防撞装置的结构示意图。
具体实施方式
[0034]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
[0035]
如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种基于车车通信的车辆防撞方法，用于主车通过lte-v2x技术对远车进行碰撞预警监测，所述方法包括以下步骤：
[0036]
步骤s1、所述主车实时获取自身车辆的v2v信息；
[0037]
具体过程为，行驶工况下，主车通过dsrc技术中的gps定位系统和雷达实时采集自身车辆状态信息，该车辆状态信息包括但不限于主车的位置坐标、航向角、横摆角、方向盘转角、车速、加速度和制动状态等信息。该车辆状态信息通过无线收发的方式再经编解码处理后传递给主车的ecu。
[0038]
由于主车会与预设的交通云平台通过lte-v2x实现通信，因此主车会将实时获取的自身车辆状态信息转变v2v信息，即主车的v2v信息与自身车辆状态信息相同，只是数据格式不同而已。
[0039]
步骤s2、所述主车周期性接收预设交通云平台所转发的远车的v2v信息，并结合主车的v2v信息，对主车和远车之间的碰撞风险进行检测，且进一步在检测结果符合预定碰撞条件时，开启碰撞预警及制动降速。
[0040]
具体过程为，如图2所示，主车周期性(如5s)接收预设交通云平台所转发的远车的v2v信息，当然还包括但不限于行驶道路周边路口信息、道路信息和红绿灯信息等v2i信息。此时，主车结合远车的v2v信息对主车和远车之间的碰撞风险进行检测，例如，对比碰撞距离与预警距离；又如，对比行驶时间与碰撞时间；又如，对比碰撞时间与预警时间。最后，若碰撞距离<预警距离；又若，行驶时间<碰撞时间；又若，碰撞时间<预警时间等条件成立时，则开启碰撞预警及制动降速。
[0041]
在一个实施例中，通过对比碰撞距离与预警距离来判断是否开启碰撞预警及制动降速，具体过程如下：
[0042]
第一步、主车提取自身车辆的v2v信息；
[0043]
第二步、主车周期性(如5s)接收交通云平台所转发的远车的v2v信息；其中，远车的v2v信息包括远车的位置坐标、航向角、横摆角、方向盘转角、车速、加速度和制动状态；
[0044]
第三步、主车根据主车的v2v信息和远车的v2v信息，计算出主车和远车之间的相对距离、相对加速度和相对速度，并进一步计算出主车和远车之间的碰撞时间，且进一步根
据主车根据主车和远车之间的相对速度及对应计算出的碰撞时间，计算出碰撞距离；
[0045]
其中，若主车和远车之间的相对速度大于0，则通过公式计算出主车和远车之间的碰撞时间t；其中，x为主车和远车之间的相对距离；v为主车和远车之间的相对速度；α为主车和远车之间的相对加速度；
[0046]
其中，若主车和远车之间的相对速度小于0，则通过公式计算出主车和远车之间的碰撞时间t；β为主车和远车之间的相对加速度；
[0047]
其中，若主车和远车之间的相对速度等于0，则通过公式计算出主车和远车之间的碰撞时间t。
[0048]
其中，通过公式s＝vt，计算出所述碰撞距离s。
[0049]
第四步、主车将碰撞距离与预设的预警距离进行对比，且在碰撞距离小于所述预设的预警距离时，开启碰撞预警及制动降速。
[0050]
如图3所示，为本发明实施例中，提供的一种基于车车通信的车辆防撞装置，用于主车上，包括dsrc技术信息获取单元110和lte-v2x技术预警防撞单元120；其中，
[0051]
所述dsrc技术信息获取单元110，用于所述主车实时获取自身车辆的v2v信息；
[0052]
所述lte-v2x技术预警防撞单元120，用于所述主车周期性接收预设交通云平台所转发的远车的v2v信息，并结合主车的v2v信息，对主车和远车之间的碰撞风险进行检测，且进一步在检测结果符合预定碰撞条件时，开启碰撞预警及制动降速。
[0053]
其中，所述dsrc技术信息获取单元110包括gps定位系统、雷达和编解码处理模块。.
[0054]
其中，所述lte-v2x技术预警防撞单元120包括：
[0055]
自身信息获取模块1201，用于所述主车提取自身车辆的v2v信息；其中，所述主车的v2v信息包括主车的位置坐标、航向角、横摆角、方向盘转角、车速、加速度和制动状态；
[0056]
车车通信模块1202，用于所述主车周期性接收所述交通云平台所转发的远车的v2v信息；其中，所述远车的v2v信息包括远车的位置坐标、航向角、横摆角、方向盘转角、车速、加速度和制动状态；
[0057]
信息处理模块1203，用于所述主车根据主车的v2v信息和远车的v2v信息，计算出主车和远车之间的相对距离、相对加速度和相对速度，并进一步计算出主车和远车之间的碰撞时间，且进一步根据所述主车根据主车和远车之间的相对速度及对应计算出的碰撞时间，计算出碰撞距离；
[0058]
预警及防撞模块1204，用于所述主车将所述碰撞距离与预设的预警距离进行对比，且在所述碰撞距离小于所述预设的预警距离时，开启碰撞预警及制动降速。
[0059]
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
[0060]
本发明将dsrc技术与lte-v2x技术相融合，能供实时接收道路交通的车辆信息并通过共享的交通云平台将信息进行共享，并通过车车通信技术避免车辆相撞，从而能解决传统车辆环境感知方案不具备高可靠性、低延时、远距离传输可达性等问题，在视线遮挡、
雨天雾天等恶劣环境下仍能稳定工作。
[0061]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如rom/ram、磁盘、光盘等。
[0062]
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。