基于车路协同的交叉路口行人防碰撞方法及其装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种基于车路协同的交叉路口行人防碰撞方法，包含以下步骤：车载监控设备和路测监控设备同时监控被监测区域，检测路面行人；分别判断路面行人是否在安全区域内；如果有路面行人不在安全区域内，则车载监控设备和/或路测监控设备向路面行人发出告警信息；如果该路面行人在预定时间内没有进入安全区域，则车载监控设备和/或路测监控设备向该路面行人以及被监测区域内和/或附近的车辆发出预警信息。本还公开了一种实现上述方法的系统。本发明的方法和系统可以提前对车与行人发送碰撞的事故进行预警，解决了光线声波遮挡下无法准确预测危险的问题。
【专利说明】
基于车路协同的交叉路口行人防碰撞方法及其装置
技术领域
[0001] 本发明属于汽车行人防碰撞系统，设及装有DSRC(专用短程通信)通信模块和雷达 的车辆、装有摄像头和DSRC通信模块的RSU(路测监控设备)和装有DSRC通信模块的手机。
【背景技术】
[0002] 我国现有交通状况复杂，道路上经常有行人，非机动车混合出现，每年有大量的事 故是因为车辆与非机动车和行人的碰撞，因此如何减少此类事故非常有必要。
[0003] 现有的技术发明只是依靠车辆本身雷达，或者RSU单方面对驾驶员进行警告，并没 有对行人自身行为进行矫正和警告。并且在倒车，光线较差处和路口等光线声波遮挡处，雷 达也不容易发觉，并不能很好的减少此类交通事故。
[0004] 本发明在利用车载雷达对潜在危险进行预警同时，利用RSU对违反交通规则的行 人进行矫正，并处理行人与车辆的位置速度等信息，对潜在危险进行评估，及时对车辆和行 人同时进行预警。
【发明内容】
[0005] 为实现上述目的，本发明提供一种基于车路协同的交叉路口行人防碰撞方法，包 含W下步骤：
[0006] 步骤1:车载监控设备和路测监控设备同时监控被监测区域，检测路面行人；
[0007] 步骤2:分别判断路面行人是否在安全区域内；
[000引步骤3:如果有路面行人不在安全区域内，则车载监控设备和/或路测监控设备向 路面行人发出告警信息；
[0009] 步骤4:如果该路面行人在预定时间内没有进入安全区域，则车载监控设备和/或 路测监控设备向该路面行人W及被监测区域内和/或附近的车辆发出预警信息。
[0010] 优选的，车载监控设备和路测监控设备同时将预警信息发送给相关车辆和路面行 人。
[0011] 在步骤4中，路测监控设备根据路面行人与车辆间的距离，分距离等级进行分程度 预警。
[0012] 本发明的方法采用分程度预警时，对路面行人与车辆间的距离D进行判断，当D2<D <D1时，路测监控设备向路面行人和车辆发出潜在危险预警，当D<D2时，路测监控设备向路 面行人和车辆发出严重危险预警，并要求车辆进行刹车，当D〉D1时，表明车辆相对于该路面 行人不存在危险，不预警，其中，Dl代表最小安全距离，D2代表最大危险距离，Dl不等于D2。
[0013] 进一步，路面行人与车辆间的距离D通过W下方式获得：
[0014] W路测监控设备为中屯、，获取路面行人的物理坐标(Xi，Yi)和车辆的物理坐标(X2， Y2)，
[0015] 求出车辆与路面行人间的距离
[0016] 为了更好的实现距离测量，利用摄像头获取路面行人的像素坐标(u，v)，通过转换 得到路面行人的物理坐标(Xi，Yi);利用车辆的GI^数据获取W车辆的物理坐标(拉，Y2)。
[0017] 本发明还提供一种基于车路协同的交叉路口行人防碰撞系统，包括路测监控设 备、车载装置和路面行人通信装置。所述路测监控设备包括第一控制器、第一 DSRC通信模块 和路测监控单元，其中，第一控制器用于控制路测监控设备监控被监测区域，检测路面行 人，并判断路面行人是否在安全区域中；如果路面行人未在安全区域中，则通过第一DSRC通 信模块与路面行人通信装置进行通信，向路面行人发出告警信息；如果该路面行人在预定 时间内没有进入安全区域，则再通过第一 DSRC通信模块与路面行人通信装置W及被监测区 域内和/或附近的车辆进行通信，向车辆和路面行人发出预警信息。所述车载装置包括第二 控制器、第二DSRC通信模块、车载监控单元和本车预警装置，其中，所述第二控制器用于控 制车载监控单元监控被监测区域，检测路面行人，并判断路面行人是否在斑马线等安全区 域中；如果路面行人未在安全区域中，则通过第二DSRC通信模块与路面行人通信装置进行 通信，向路面行人发出告警信息;如果该路面行人在预定时间内没有进入安全区域，则再通 过第二DSRC通信模块与路面行人通信装置W及被监测区域内和/或附近的车辆进行通信， 向本车及相关车辆和该路面行人发出预警信息，本车预警装置通过第二DSRC通信模块从路 测监控设备和其他车辆的车载装置接收预警信息，W音频、视频等方式进行本车预警。所述 路面行人通信装置包括第SDSRC通信模块和行人预警装置，其中，行人预警装置通过第S DSRC通信模块接收路测监控设备和相关车辆发出的告警和预警信息，向该路面行人发出提 不f目息。
[0018] 优选的，车载监控设备和路测监控设备同时将预警信息发送给相关车辆和路面行 人。
[0019] 在距离测量方面，路测监控单元为摄像头，第一控制器利用摄像头获取路面行人的 像素坐标(u，v)，将路面行人的像素坐标转换为W路测监控设备为中屯、的路面行人物理坐标 (Xi，Yi);所述的车载装置还包含GPS装置，提供车辆的位置信息，第二控制器通过第二DSRC 通信模块将车辆位置信息发给路测监控设备，路测监控设备根据车辆位置信息计算W路测 监控设备为中屯、的车辆物理坐标(拉，Y2);路测监控设备的第一控制器根据路面行人物理坐 标(Xi，Yi)和车辆物理坐标(枯，Y2)求出车辆与行人的距I
[0020] 更进一步，第S控制器通过第SDSRC通信模块接收到路测监控设备发出的严重危 险告警后，向车辆发出停车指令，控制车辆刹车。
[0021] 本发明可W提前对车与行人发送碰撞的事故进行预警，同时警告行人和驾驶员， 并解决倒车，光线昏暗，光线声波遮挡下无法准确预测危险的问题。在出现危险时同时通知 行人和车辆司机，有效减少车辆与非机动车，行人的交通事故，真正的达到车、路、人协同。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明的基于车路协同的交叉路口行人防碰撞方法的系统流程图；
[0023] 图2是本发明的基于车路协同的交叉路口行人防碰撞系统结构图；
[0024] 图3是本发明计算车辆与行人距离的系统流程图；
[0025] 图4是本发明中像素坐标与物理坐标的转换示意图。
【具体实施方式】
[0026] W下，参照附图本发明的【具体实施方式】，本领域技术人员将会更清楚地了解本发 明的各个方向。本领域技术人员应当理解的是，运些附图仅仅用于配合【具体实施方式】说明 本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。
[0027] 如图1所示，本发明的基于车路协同的交叉路口行人防碰撞方法，包含W下步骤：
[0028] 步骤1:车载监控设备和路测监控设备同时监控被监测区域，检测路面行人；
[0029] 步骤2:分别判断路面行人是否在例如斑马线的安全区域内；
[0030] 步骤3:如果有路面行人不在安全区域内，则车载监控设备和/或路测监控设备向 路面行人发出告警信息；
[0031 ]步骤4:如果该路面行人在预定时间内没有进入安全区域，则车载监控设备和/或 路测监控设备向该路面行人W及被监测区域内和/或附近的车辆发出预警信息。
[0032] 步骤4中，优选的，车载监控设备和路测监控设备同时将预警信息发送给相关车辆 和路面行人。
[0033] 为了提高预警的效率，本发明的路测监控设备还根据路面行人与车辆距离，分距 离等级进行分程度预警的方法，如图3所示，包含W下步骤：
[0034] 步骤a: W路测监控设备为中屯、，获取路面行人的物理坐标(Xi，Yi)和车辆的物理坐 标(；拉，Y2);
[0035] 步骤b:求出车辆与路面行人的距焉
[0036] 步骤C:对距离D进行判断，当D2<D<D1时，路测监控设备向路面行人和车辆发出潜 在危险预警，当D<D2时，路测监控设备向路面行人和车辆发出严重危险预警，并要求车辆进 行刹车；当D〉D1时，表明车辆相对于该路面行人不存在危险。其中Dl代表最小安全距离，D2 代表最大危险距离，Dl不等于D2。
[0037] 其中，步骤a中，可W采用多种方法来获取W路测监控设备为中屯、的路面行人的物 理坐标(Xi，Yi)。本发明优选利用摄像头获取路面行人的像素坐标(u，v)，通过转换得到路面 行人的物理坐标(XI，Yi)。
[0038] 如图4所示，像素横坐标U，纵坐标V代表其在图像数组中的列数与行数。W图像为 中屯、建立物理坐标系X-Y，（ UO，VO)代表图像中屯、的像素坐标，dx与dy分别代表每个像素在X 轴y轴上的长度，则物理坐标与像素坐标存在如下关系：
[0039]
[0040]
[0041] 则根据行人像素坐标，根据上式可W求出行人的物理坐标，再经过转换求得行人 相对于RSU的坐标(XI，Yi)。
[0042] 步骤a也可W采用多种方式来获取W路测监控设备为中屯、的车辆的物理坐标(X2， Y2)，本发明优选利用车辆的GPS数据和车辆与路测监控设备的距离获取W车辆的物理坐标 化，Y2)。
[0043] 如图3所示，实现本发明基于车路协同的交叉路口行人防碰撞方法的系统包括路 测监控设备、车载装置和路面行人通信装置。
[0044] 所述路测监控设备包括第一控制器、第一 DSRC通信模块和路测监控单元。所述第 一控制器用于控制路测监控设备监控被监测区域，检测路面行人，并判断路面行人是否在 斑马线等安全区域中；如果路面行人未在安全区域中，则通过第一DSRC通信模块与路面行 人通信装置进行通信，向路面行人发出告警信息；如果该路面行人在预定时间内没有进入 安全区域，则再通过第一 DSRC通信模块与路面行人通信装置W及被监测区域内和/或附近 的车辆进行通信，向车辆和路面行人发出预警信息。
[0045] 所述车载装置包括第二控制器、第二DSRC通信模块、车载监控单元和本车预警装 置，车载监控单元例如是雷达。所述第二控制器用于控制车载监控单元监控被监测区域，检 测路面行人，并判断路面行人是否在斑马线等安全区域中；如果路面行人未在安全区域中， 则通过第二DSRC通信模块与路面行人通信装置进行通信，向路面行人发出告警信息；如果 该路面行人在预定时间内没有进入安全区域，则再通过第二DSRC通信模块与路面行人通信 装置W及被监测区域内和/或附近的车辆进行通信，向本车及相关车辆和该路面行人发出 预警信息。本车预警装置通过第二DSRC通信模块从路测监控设备和其他车辆的车载装置接 收预警信息，W音频、视频等方式进行本车预警。
[0046] 所述路面行人通信装置包括第SDSRC通信模块和行人预警装置，行人预警装置通 过第SDSRC通信模块接收路测监控设备和相关车辆发出的告警和预警信息，向该路面行人 发出提示信息。
[0047] 其中，路测监控单元为摄像头，第一控制器利用摄像头获取路面行人的像素坐标 (u，v)，将路面行人的像素坐标转换为W路测监控设备为中屯、的路面行人物理坐标(Xi，Yi)。
[0048] 其中，所述的车载装置还包含GPS装置，提供车辆的位置信息，第二控制器通过第 二DSRC通信模块将车辆位置信息发给路测监控设备。路测监控设备根据车辆位置信息计算 W路测监控设备为中屯、的车辆物理坐标(拉，Y2 )。
[0049] 路测监控设备的第一控制器根据路面行人物理坐标(Xi，Yi)和车辆物理坐标(X2， Y2)求出车辆与行人的距离
对距离D进行判断，当D2<D<D1 时，路测监控设备向路面行人和车辆发出潜在危险预警，当D<D2时，路测监控设备向路面行 人和车辆发出严重危险预警;当D〉D1时，表明车辆相对于该路面行人不存在危险。其中Dl代 表最小安全距离，D2代表最大危险距离，Dl不等于D2。
[0050] 另外，第S控制器通过第SDSRC通信模块接收到路测监控设备发出的严重危险告 警后，向车辆发出停车指令，控制车辆刹车。
[0051] 可W理解的是，对本领域普通技术人员来说，可W根据本发明的技术方案及其发 明构思加 W等同替换或改变，而所有运些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保 护范围。
【主权项】
1. 一种基于车路协同的交叉路口行人防碰撞方法，其特征在于:包含以下步骤： 步骤1:车载监控设备和路测监控设备同时监控被监测区域，检测路面行人； 步骤2:分别判断路面行人是否在安全区域内； 步骤3:如果有路面行人不在安全区域内，则车载监控设备和/或路测监控设备向路面 行人发出告警信息； 步骤4:如果该路面行人在预定时间内没有进入安全区域，则车载监控设备和/或路测 监控设备向该路面行人以及被监测区域内和/或附近的车辆发出预警信息。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于:车载监控设备和路测监控设备同时将预警信 息发送给相关车辆和路面行人。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤4中，路测监控设备根据路面行人与车辆 间的距离，分距离等级进行分程度预警。4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于:分程度预警时，对路面行人与车辆间的距离D 进行判断， 当D2〈D〈D1时，路测监控设备向路面行人和车辆发出潜在危险预警， 当D〈D2时，路测监控设备向路面行人和车辆发出严重危险预警，并要求车辆进行刹车， 当D>D1时，表明车辆相对于该路面行人不存在危险，不预警， 其中，D1代表最小安全距离，D2代表最大危险距离，D1不等于D2。5. 如权利要求3或4所述的方法，其特征在于:路面行人与车辆间的距离D通过以下方式 获得： 以路测监控设备为中心，获取路面行人的物理坐标(?，Yi)和车辆的物理坐标(χ2，γ2)， 求出车辆与路面行人间的距离]6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于:利用摄像头获取路面行人的像素坐标(u，v)， 通过转换得到路面行人的物理坐标(?，Yi); 利用车辆的GPS数据获取以车辆的物理坐标(X2，Y2)。7. -种基于车路协同的交叉路口行人防碰撞系统，其特征在于:包括路测监控设备、车 载装置和路面行人通信装置， 所述路测监控设备包括第一控制器、第一DSRC通信模块和路测监控单元，其中，第一控 制器用于控制路测监控设备监控被监测区域，检测路面行人，并判断路面行人是否在安全 区域中；如果路面行人未在安全区域中，则通过第一DSRC通信模块与路面行人通信装置进 行通信，向路面行人发出告警信息;如果该路面行人在预定时间内没有进入安全区域，则再 通过第一 DSRC通信模块与路面行人通信装置以及被监测区域内和/或附近的车辆进行通 信，向车辆和路面行人发出预警信息； 所述车载装置包括第二控制器、第二DSRC通信模块、车载监控单元和本车预警装置，其 中，所述第二控制器用于控制车载监控单元监控被监测区域，检测路面行人，并判断路面行 人是否在斑马线等安全区域中；如果路面行人未在安全区域中，则通过第二DSRC通信模块 与路面行人通信装置进行通信，向路面行人发出告警信息；如果该路面行人在预定时间内 没有进入安全区域，则再通过第二DSRC通信模块与路面行人通信装置以及被监测区域内 和/或附近的车辆进行通信，向本车及相关车辆和该路面行人发出预警信息，本车预警装置 通过第二DSRC通信模块从路测监控设备和其他车辆的车载装置接收预警信息，以音频、视 频等方式进行本车预警； 所述路面行人通信装置包括第三DSRC通信模块和行人预警装置，其中，行人预警装置 通过第三DSRC通信模块接收路测监控设备和相关车辆发出的告警和预警信息，向该路面行 人发出提示信息。8. 如权利要求7所述的系统，其特征在于:车载监控设备和路测监控设备同时将预警信 息发送给相关车辆和路面行人。9. 如权利要求7或8所述的系统，其特征在于:路测监控单元为摄像头，第一控制器利用 摄像头获取路面行人的像素坐标(u，v)，将路面行人的像素坐标转换为以路测监控设备为 中心的路面行人物理坐标(X^Yl·)， 所述的车载装置还包含GPS装置，提供车辆的位置信息，第二控制器通过第二DSRC通信 模块将车辆位置信息发给路测监控设备，路测监控设备根据车辆位置信息计算以路测监控 设备为中心的车辆物理坐标(Χ2，Y 2)， 路测监控设备的第一控制器根据路面行人物理坐标(Χ^ΥΟ和车辆物理坐标(Χ2，Υ2)求 出车辆与行人的距萬10. 如权利要求7或8所述的系统，其特征在于:第三控制器通过第三DSRC通信模块接收 到路测监控设备发出的严重危险告警后，向车辆发出停车指令，控制车辆刹车。
【文档编号】G08G1/16GK105957401SQ201610403181
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】张仁烨, 刘凯
【申请人】上海汽车集团股份有限公司