一种基于DSRC和Telematics的车辆威胁评估系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及通信和自动化控制技术，主要是基于DSRC值edicated化ortRange Communications,专用短程无线通信）和Telematics(车载信息服务）的车辆威胁评估系 统。
【背景技术】
[0002] 汽车保有量与日俱增，再加上道路形式及其周边环境的复杂性，导致车辆交通事 故频发。当前被动式安全技术已经成熟运用在不同汽车制造厂商中，在交通事故发生时起 到了一定的避撞和缓解作用，然而由于传统的被动式所存在的局限性，要进一步减少碰撞 带来的危害是比较困难的。主动避撞系统通过对周围环境的感知，提前对可能要发生的事 故进行预测与评估，并采取相应措施W避开危险，可W减少交通事故，提高交通安全性。作 为主动避撞系统的主要内容，如何准确预测车辆受到的外部车辆的碰撞威胁，通过告警/ 辅助控制来有效地避免碰撞的发生具有重要意义与实用价值。
[0003] 当前主动避撞系统主要采用雷达、视觉等传感器对外部环境进行感知，但是雷达 和视觉传感器存在受到遮挡时无法工作的情况，导致感知范围小，具有较大的局限性。此 夕F，现有威胁评估方法对车身状态和环境状态信息考虑不够全面，威胁评估结果不充分。
[0004] 中国专利申请；车路协同环境下车辆和行人碰撞规避方法与系统（【申请号】 201410472266. 6)公开了一种基于车路协同的车辆和行人碰撞规避方法与系统，该方法先 设定车辆风险区并根据车辆和风险区域内行人的距离来分级识别风险等级，没有考虑道路 状况等因素的影响。中国专利申请；一种基于车路协同的高效道路交通防碰撞系统（申请 号；201310430201.0)公开了一种基于车车通信的十字路口碰撞预警方法，但只是简单考 虑两车距离交汇点的时间，考虑的影响因素单一。中国专利申请；交叉路口碰撞警示系统的 概率目标选择和威胁评估方法W及应用（申请号；201310757120. 1)公开了交叉路口碰撞 警示系统的概率目标选择和威胁评估方法W及应用，但是该系统通过雷达感知环境，容易 受到障碍物遮挡等因素的影响。中国专利申请；安全距离与碰撞时间权衡风险的单摄像头 汽车防撞方法（201410359140. 8)公开了一种安全距离与碰撞时间权衡风险的单摄像头汽 车防撞方法，但该方法采用摄像头感知环境，摄像头同样容易受到障碍物遮挡等因素的影 响。
[0005] 本发明针对当前车辆威胁评估系统中传感器易受遮挡导致感知范围受限W及威 胁评估方法不全面等问题，提出一种基于DSRC和Telematics的车辆威胁评估系统和实现 方法，通过车载DSRC通信设备和路侧DSRC通信设备之间的通信扩展车辆探测范围，W获得 更完整的周围目标车辆位置和车身状态信息，利用Telematics查询获得车辆周围环境状 态信息。本发明考虑环境状态信息和车身状态信息对威胁评估的影响，W车辆的碰撞时间 为威胁指数计算的标准，并通过环境状态信息和车身状态信息对威胁指数进行修正，得到 的结果更符合实际。
【发明内容】
[0006] 针对现有车辆威胁评估技术中传感器易受遮挡导致感知范围受限W及威胁评估 方法不全面等局限性，本发明提出了一种基于DSRC和Telematics的车辆威胁评估系统方 案。该方案的车辆威胁评估系统利用DSRC和Telematics扩展车载传感器如雷达/摄像头 等的检测范围，获取更完整的关于周围目标车辆与环境的信息，实现更准确地评估周围目 标车辆的威胁，来克服现有技术的上述缺陷。
[0007] 本发明解决上述技术问题的方案是：一种基于DSRC和Telematics的车辆威胁评 估系统，其包括车载设备与路侧设备两部分，其中车载设备由数据采集与通信模块、威胁评 估两个模块组成，而路侧设备由DSRC通信与车辆跟踪两个模块组成；
[0008] 所述数据采集与通信模块包括DSRC接口、Telematics接口W及车载网络接口，车 辆通过车载网络接口采集本车辆的状态及位置信息并通过DSRC接口进行广播，同时通过 DSRC接口接收路侧设备发布的周围目标车辆的状态及位置信息，并通过Telematics接口 从Telematics服务系统获得环境信息；威胁评估模块根据接收到的的周围目标车辆的状 态及位置信息逐个计算周围目标车辆对本车辆的威胁指数；
[0009] 所述路侧设备的DSRC通信模块接收来自各车辆的状态及位置信息，并将跟踪模 块处理后的信息进行广播；车辆跟踪模块将DSRC通信模块接收到的各车辆的状态及位置 信息通过Kalman滤波进行跟踪。
[0010] 进一步的，所述车载设备数据采集与通信模块向Telematics服务系统发送本车 辆位置信息，利用该位置信息查询并获取当前位置的环境状况信息，包括天气状况、道路状 况和交通状况。
[0011] 进一步的，所述车载设备数据采集与通信模块通过GI^S获得本车辆的位置和时间 信息包括经度、绅度、速度、航向角和当前时间，通过车载网络获得车辆的状态信息包括加 速度、制动、转向、胎压、水温、机油压力信息。
[0012] 进一步的，所述车载设备威胁评估模块根据数据采集与通信模块接收到的来自于 路侧设备的周围目标车辆的状态及位置信息计算与本车辆的碰撞时间作为威胁指数，并根 据环境信息W及车辆自身状态信息对威胁评估结果进行修正，得到更准确的周围目标车辆 对本车辆的威胁指数。
[0013] 本发明的优点及有益效果如下：
[0014] 本发明提出一种基于DSRC和Telematics的车辆威胁评估系统和方法。DSRC是一 种高效的无线通信技术，它可W实现在特定小区域内对高速运动下的移动目标的识别和双 向通信。Telematics特点在于将车辆接入移动互联网而获得多种信息服务。本发明提出的 方法通过车载设备和路侧设备之间的DSRC通信获得周围目标车辆位置和状态信息，能够 解决雷达、摄像头等传感器易受遮挡影响等问题，扩展了车辆感知范围；通过Telematics 服务查询车辆当前所在位置的环境状况信息如天气、道路和交通状况等，用W修正基于车 辆的碰撞时间的威胁评估标准，使威胁评估结果更全面与准确；路侧DSRC设备将各车辆的 状态及位置信息通过Kalman滤波器进行跟踪，提高各车辆状态及位置的精度与可靠性。通 过上述=个方面，本发明可W有效提高对本车辆受到的周围外部车辆的碰撞威胁评估的准 确性，进而通过告警/辅助控制来避免碰撞发生，对车辆主动安全具有重要意义与实用价 值。
【附图说明】
[001引图1.本发明基于DSRC和Telematics的车辆威胁评估系统总体架构
[0016] 图2.本发明车辆威胁评估系统流程
[0017] 图3.本发明车辆威胁评估系统车辆跟踪流程
[0018] 图4.本发明车辆威胁评估系统威胁评估流程
【具体实施方式】
[0019] 本发明提出一种基于DSRC和Telematics的车辆威胁评估系统和方法，通过该方 法扩展了车辆感知范围，获得更丰富的关于周围目标车辆W及环境的信息，来获得更全面 与准确的周围目标车辆的威胁评估结果。
[0020] W下结合附图和具体实例对本发明的【具体实施方式】进行描述。
[0021] 如图1所示为本发明提出的基于DSRC和Telematics的车辆威胁评估系统的总体 架构。该系统分为车载设备和路侧设备两部分，车载设备包括数据采集与通信模块和和威 胁评估模块，而路侧设备包括DSRC通信模块和车辆跟踪模块。
[0022] 其中所述车载设备的数据采集与通信模块包括车载网络接口、DSRC接口和 Telematics接口S个部分。其中，车载网络接口用于通过车载CAN网络和GI^S传感器获 取本车辆车身状态和位置信息，包括本车辆经度、绅度、速度、航向角和当前时间，W及加速 度、制动、转向、胎压、水温、机油压力等。DSRC接口包括DSRC数据发送和DSRC数据接收两 部分，DSRC数据发送