专利名称：用于连接的自主车辆和手动车辆的快速碰撞检测技术的制作方法
技术领域：
实施例总体涉及V2V通信和防撞系统。
背景技术：
实时碰撞预测算法预测在两个或多个车辆之间的可能碰撞。碰撞预测算法通常利用中央处理器来确定是否碰撞即将到来。不过，许多碰撞预测算法是计算密集型的，并且因此是费时的。由于为了满足实时性能所要求的计算密集型一些碰撞预测系统为了加快处理时间而损失了准确度。因此，这样的碰撞预测系统增加了错误检测率，其对于车辆用户来说将会是头疼的。这对于自主车辆操作和它们的功能性能是潜在的安全隐患。
发明内容
实施例的优点是具有V2V通信能力的第一车辆和第二车辆之间的可能碰撞的快速评估。在每个车辆周围和每个车辆的行驶轨迹路径周围构建边界。相应的边界被评估，以用于确定是否在边界之间存在交叉点。基于哪些边界将交叉的优先评估，相应的控制工作被致动以减缓可能碰撞。此外，基于哪些边界正在交叉，碰撞的交叉点的位置通过关于行驶轨迹路径构建边界框而被快速地且有效地确定。边界框重复地被再分并再生，以用于快速地和准确地识别可能碰撞的交叉点。实施例构思了快速识别车辆通信网络的通信车辆之间的可能碰撞威胁的方法，其用于致动车辆控制动作以减缓通信车辆之间的可能碰撞。该方法包括确定主车辆的车辆位置和轨迹路径。轨迹路径周围的轨迹路径边界和车辆位置周围的车辆边界被构建。远方车辆的车辆位置和轨迹路径通过无线通信网络被接收。轨迹路径边界在远方车辆的轨迹路径周围被识别，车辆边界在远方车辆的车辆位置周围被识别。在第一优先测试中评估主车辆的车辆边界和远方车辆的车辆边界之间是否存在交叉点。只有在主车辆的车辆边界和远方车辆的车辆边界之间存在交叉点的情况下，第一控制动作在主车辆中被致动以减缓碰撞威胁。如果在第一优先测试中不存在交叉点，那么在第二优先测试中评估主车辆或远方车辆的一个的轨迹路径边界和主车辆或远方车辆的另一个的车辆边界之间是否存在交叉点。只有在相应的车辆边界和相应的轨迹路径边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆中致动第二控制动作以减缓碰撞威胁。如果在第二优先测试中不存在交叉点，那么在第三优先测试中评估主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间是否存在交叉点。只有在主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆或远方车辆的至少一个中致动第三控制动作以减缓碰撞威胁。实施例构思了碰撞评估和缓解系统，其包括车辆到车辆通信模块，其用于在主车辆和远方车辆之间发送和接收消息。从远方车辆接收的消息包括远方车辆的车辆位置和远方车辆的行驶轨迹路径。威胁评估模块评估主车辆和远方车辆之间的可能碰撞。威胁评估模块识别主车辆的车辆位置和轨迹路径。威胁评估模式在主车辆的车辆位置周围构建车辆边界，并在主车辆的轨迹路径周围构建轨迹路径边界。威胁评估模式在远方车辆的车辆位置周围构建车辆边界，并在远方车辆的轨迹路径周围构建轨迹路径边界。车辆威胁评估模块基于主车辆和远方车辆之间相应的边界的交叉点评估可能碰撞。车辆控制模块基于通过威胁评估模块的评估致动控制动作以减缓可能碰撞。威胁评估模块被配置用来执行一种方法，该方法包括以下步骤在第一优先测试中评估主车辆的车辆边界和远方车辆的车辆边界之间是否存在交叉点。只有在主车辆的车辆边界和远方车辆的车辆边界之间存在交叉点的情况下，第一控制动作在主车辆中被致动。如果在第一优先测试中不存在交叉点，那么在第二优先测试中评估主车辆或远方车辆的一个的相应的轨迹路径边界和主车辆或远方车辆的另一个的相应的车辆边界之间是否存在交叉点。只有在相应的车辆边界和相应的轨迹路径边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆中致动第二控制动作。如果在第二优先测试中不存在交叉点，那么在第三优先测试中评估主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间是否存在交叉点。只有在主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆中致动第三控制动作。本发明还提供了以下方案 I. 一种快速识别车辆通信网络的通信车辆之间的可能碰撞威胁的方法，其用于致动车辆控制动作以减缓通信车辆之间的可能碰撞，所述方法包括以下步骤
确定主车辆的车辆位置和轨迹路径；
在轨迹路径周围构建轨迹路径边界和在车辆位置周围构建车辆边界；
通过无线通信网络接收远方车辆的车辆位置和轨迹路径；
识别远方车辆的轨迹路径周围的轨迹路径边界和识别远方车辆的车辆位置周围的车辆边界；
在第一优先测试中评估主车辆的车辆边界和远方车辆的车辆边界之间是否存在交叉点，并且只有在主车辆的车辆边界和远方车辆的车辆边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆中致动第一控制动作以减缓碰撞威胁；
如果在第一优先测试中不存在交叉点，那么在第二优先测试中评估主车辆或远方车辆的一个的轨迹路径边界和主车辆或远方车辆的另一个的车辆边界之间是否存在交叉点，并且只有在相应的车辆边界和相应的轨迹路径边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆中致动第二控制动作以减缓碰撞威胁；
如果在第二优先测试中不存在交叉点，那么在第三优先测试中评估主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间是否存在交叉点，并且只有在主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆或远方车辆的至少一个中致动第三控制动作以减缓碰撞威胁。2.根据方案I所述的方法，其特征在于，在第三优先测试中确定主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间存在交叉点还包括以下步骤确定主车辆和远方车辆之间的交叉轨迹路径边界内的可能碰撞的位置。3.根据方案2所述的方法，其特征在于，确定主车辆和远方车辆之间的可能碰撞的位置还包括以下步骤
沿主车辆的轨迹路径识别分立的轨迹位置；
在主车辆的轨迹路径中的分立的时间位置之间构建线段；沿远方车辆的轨迹路径识别分立的时间位置；
在远方车辆的轨迹路径中的分立的时间位置之间构建线段；
在主车辆的轨迹路径边界周围构建边界框；
在远方车辆的轨迹路径边界周围构建边界框；
再分主车辆的边界框和远方车辆的边界框；
仅再生包含相应的交叉线段的主车辆和远方车辆的边界框；
确定主车辆的再生的边界框和远方车辆的再生的边界框是否均包含多个线段；
如果主车辆和远方车辆的再生的边界框的每个包含多个交叉线段，那么重复地再分和再生包含多个线段的边界框，直到再生的边界框仅包含交叉线段；以及 识别主车辆和远方车辆之间的交叉线段的位置。4.根据方案3所述的方法，其特征在于，到线段交叉点的距离为主车辆确定。5.根据方案3所述的方法，其特征在于，到线段交叉点的时间为主车辆确定。6.根据方案3所述的方法，其特征在于，主车辆的边界框和远方车辆的边界框被再分为两个部分。7.根据方案I所述的方法，其特征在于，评估主车辆或远方车辆的一个的车辆边界和主车辆或远方车辆的另一个的轨迹边界之间是否存在交叉点还包括以下步骤确定主车辆和远方车辆之间的可能碰撞的位置。8.根据方案7所述的方法，其特征在于，确定主车辆和远方车辆之间的可能碰撞的位置还包括以下步骤
识别与主车辆或远方车辆的车辆边界的当前位置有关的线段；
沿远方车辆或主车辆的另一个的轨迹路径识别分立的时间位置；
在远方车辆或主车辆的另一个的轨迹路径中的分立的时间位置之间构建线段；
确定远方车辆或主车辆的另一个的轨迹路径边界周围的边界框；
再分远方车辆或主车辆的另一个的边界框；
再生主车辆或远方车辆的另一个的边界框；
确定是否在主车辆或远方车辆的另一个的边界框中仅存在与主车辆或远方车辆的线段交叉的单线段；
只有在远方车辆或主车辆的另一个的边界框中不存在单线段的情况下，那么重复地再分边界框和再生边界框，直到对于远方车辆或主车辆的另一个存在单线段；
识别主车辆和远方车辆之间的交叉线段的位置。9.根据方案I所述的方法，其特征在于，第一控制动作包括制动应用操作。10.根据方案9所述的方法，其特征在于，第一控制动作包括给车辆驾驶员的指示器以手动地应用车辆制动。11.根据方案I所述的方法，其特征在于，第二控制动作包括转向操纵和减速操作的至少一个。12.根据方案11所述的方法，其特征在于，第二控制动作包括给车辆驾驶员的指示器以手动地应用转向操纵和减速操作的至少一个。13.根据方案11所述的方法，其特征在于，第二控制动作包括自主车辆操作以应用转向操纵和减速操作的至少一个。
14.根据方案I所述的方法，其特征在于，第三控制动作包括转向操纵和减速操作的至少一个。15.根据方案I所述的方法，其特征在于，第三控制动作是避让的控制动作，其中主车辆和远方车辆通信以确定主车辆或远方车辆的哪个执行转向操纵和减速操作的至少一个。16.根据方案15所述的方法，其特征在于，第三控制动作包括给车辆驾驶员的指示器以手动地应用转向操纵和减速操作的至少一个。17.根据方案15所述的方法，其特征在于，第三控制动作包括自主车辆操作以应用转向操纵和减速操作的至少一个。18. 一种碰撞评估和缓解系统，其包括
车辆到车辆通信模块，其用于在主车辆和远方车辆之间发送和接收消息，从远方车辆接收的消息包括远方车辆的车辆位置和远方车辆的行驶轨迹路径；
威胁评估模块，其用于评估主车辆和远方车辆之间的可能碰撞，威胁评估模块识别主车辆的车辆位置和轨迹路径，威胁评估模式在主车辆的车辆位置周围构建车辆边界，并在主车辆的轨迹路径周围构建轨迹路径边界，威胁评估模式在远方车辆的车辆位置周围构建车辆边界，并在远方车辆的轨迹路径周围构建轨迹路径边界，车辆威胁评估模块基于主车辆和远方车辆之间相应的边界的交叉点评估可能碰撞；
车辆控制模块，其基于通过威胁评估模块的评估致动控制动作以减缓可能碰撞；
其中威胁评估模块被配置用来执行一种方法，所述方法包括以下步骤
在第一优先测试中评估主车辆的车辆边界和远方车辆的车辆边界之间是否存在交叉点，并且只有在主车辆的车辆边界和远方车辆的车辆边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆中致动第一控制动作；
如果在第一优先测试中不存在交叉点，那么在第二优先测试中评估主车辆或远方车辆的一个的相应的轨迹路径边界和主车辆或远方车辆的另一个的相应的车辆边界之间是否存在交叉点，并且只有在相应的车辆边界和相应的轨迹路径边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆中致动第二控制动作；
如果在第二优先测试中不存在交叉点，那么在第三优先测试中评估主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间是否存在交叉点，并且只有在主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆或远方车辆的至少一个中应用第三控制动作。19.根据方案I所述的系统，其特征在于，其还包括用于提醒主车辆或远方车辆的一个的驾驶员应用转向操纵和减速操作的至少一个。20.根据方案I所述的系统，其特征在于，第三控制动作是避让的控制动作，其中主车辆和远方车辆通信以确定主车辆或远方车辆的哪个执行转向操纵和减速操作的至少一个。
图I是在V2V通信网络中的车辆的交通流量图。图2是为了评估碰撞威胁构建的边界的示意图。
图3是用于执行可能碰撞的快速评估的方法的流程图。图4是为了碰撞评估构建的第一组边界框的示意图。图5是再分的边界框的示意图。图6是再生的边界框的示意图。图7是再分的再生的边界框的示意图。图8是代表碰撞位置的交叉线段的示意图。
具体实施方式
·图I中总体示出了交通流量图，其显示了第一车辆10和第二车辆12。远方车辆12具有与第一车辆10的通信能力，其称为车辆到车辆(V2V)通信。第一车辆10和第二车辆12在相应的车辆间通信网络(例如，DSRC)上彼此传播无线消息以交换数据。数据可以包括车辆位置数据以及用于确定车辆轨迹路径的信息。轨迹路径数据可以基于地图路线，其被输入到基于车辆的GPS装置或其他类似装置中。此外，轨迹路径可以基于来自驾驶车辆前方的车辆的信息，其中前车发送它们的轨迹和/或车辆位置数据给后车，使得轨迹路径可以由后车构建。通信车辆10和12的每个包括车辆通信模块14，其具有用于发送消息的发射器16和在车辆通信网络内接收消息的接收器18。通信车辆10和12可以进一步包括威胁评估模块20。威胁评估模块20可以是独立模块，例如安全抑制模块或碰撞评估模块，或可以集成为共享微处理器的其他模块的部件。第一车辆10的威胁评估模块20通过评估当前车辆位置和两个车辆的行驶轨迹路径来评估与第二车辆12的可能碰撞。图2示出了由威胁评估模块20构建的边界的示意图，其用于确定与第二车辆12的可能碰撞威胁。第一车辆10被显示为沿着轨迹路径22行驶。轨迹路径22是对应于GPS路径点位置的多个轨迹指标位置。车辆边界24在第一车辆10周围被构建。使用车辆的位置，车辆的尺寸，和额外的安全余量构建车辆边界24。车辆边界24可以在车辆的周边周围形成圆形、椭圆形、长方形、方形，或其他多边形。安全余量并不要求在车辆周围是均匀的并且可在车辆的不同位置处变化。例如，相比于车辆后面，在车辆前面边界可以具有更大的边缘。在车辆周围构建边界时可被考虑的其他因素可以包括但不限于GPS准确度和车辆速度。轨迹路径边界26在第一车辆10的轨迹路径22周围被构建。轨迹路径26是对应于GPS路径点位置的多个轨迹指标位置。轨迹路径边界26典型地为多边形形状，其代表行驶路径和车道宽度。轨迹路径边界26的长度基于第一车辆10的速度和车辆前面预计的清晰行驶路径。轨迹路径边界26的宽度取决于车辆宽度或车辆车道的宽度。长度和宽度可以包括额外的安全余量。第二车辆12被显示为沿着轨迹路径30行驶。车辆边界32在第二车辆12周围被构建，轨迹路径边界34在第二车辆12的轨迹路径30周围被构建。车辆边界32和轨迹路径边界34以如上所述的相似方式中被构建。第一车辆10从第二车辆12接收数据，第二车辆12的车辆边界32和轨迹路径边界34基于接收的数据被构建。一旦相应的车辆边界和相应的轨迹路径边界被构建，主车辆10评估可能碰撞威胁。应理解如这里所用的术语“主车辆”是从远方车辆接收数据并评估与远方车辆的可能碰撞的车辆。因此，当车辆相对于自己远方的车辆评估其自己的安全性的时候，每个车辆被认为是主车辆。图3示出了流程图，其用于执行可能碰撞的快速评估。本文所述的优点在于主车辆遵循分等级的决定流程序列以评估是否可能与其他车辆发生碰撞。快速评估与远方车辆的可能碰撞的效果是首先评价可能碰撞即将到来的那些情况，其典型地具有最少量的计算需求。在它们的碰撞即将到来时，在被识别时这种情况要求立刻动作。不是即将到来的那些情况要求更大的计算机需求，因为碰撞的位置必须被确定。此外，这里描述的技术沿着碰撞将发生处的轨迹路径快速地评估并识别位置。边界框再生技术在图4-7中在后面详细描述。在步骤40中，威胁评估程序被启动。在步骤41中，车辆边界和轨迹路径边界为主车辆构建，车辆边界和轨迹路径边界为远方车辆构建。
在步骤42中，在进行主车辆周围的车辆边界是否与远方车辆周围的车辆边界交叉的确定时，启动第一优先测试。如果主车辆的车辆边界和远方车辆的车辆边界彼此交叉，那么能够容易地确定车辆在即将发生碰撞的彼此的相应距离内。由于即将到来的碰撞，不需要关于碰撞的额外分析并且控制动作立刻被致动。因此，如果车辆边界彼此交叉，程序进行到步骤43。如果进行了主车辆的车辆边界和远方车辆的车辆边界在第一优先测试中不交叉的确定，那么程序前进到步骤44。在步骤43中，控制动作被致动以减缓可能碰撞。由于车辆相对于彼此在接近的距离内使得可能碰撞即将到来，抵抗作用将包括对车辆应用制动。基于驾驶模式(即，手动控制操作模式或自动控制操作模式)，通知驾驶员应用制动或自主制动将被应用。如果车辆在手动控制操作模式下被驾驶，给车辆驾驶员的通知将是指示器(例如，视觉的或听觉的)以应用车辆制动。手动控制操作模式是在驾驶员被要求手动地应用车辆制动的情况下。自主制动涉及车辆的制动系统，其自动地应用车辆制动而无需驾驶员应用制动力到车辆的制动踏板，或能够包括车辆制动系统，其除了已经由车辆驾驶员应用的制动以外应用增加的制动给车辆。在控制动作被实施以后，程序返回到步骤40以监视下一车辆。在步骤44中，在进行主车辆的车辆边界或轨迹路径边界是否与远方车辆的车辆边界或轨迹路径边界的另一个交叉的确定时，启动第二优先测试。即，将确定主车辆的车辆边界是否与远方车辆的轨迹路径边界交叉，或将确定主车辆的轨迹路径边界是否与远方车辆的车辆边界交叉。在相应的车辆边界和相应的轨迹路径边界之间的交叉点指示可能碰撞的可能性。如果进行了在第二优先测试中存在交叉的确定，那么程序进行到步骤45以启动控制动作；否则，程序进行到步骤46。在步骤45中，控制动作被致动以减缓可能碰撞。相比于在步骤42中描述的条件，由于车辆之间的空间距离，有更多的时间可以用来采取正确动作而不是制动。因此，进行确定以识别将发生相应的碰撞的位置。用于沿着行驶的路线快速地识别可能碰撞的位置的子程序参考图4-9被描述。基于可能碰撞的确定的位置，涉及非制动事件的控制动作可以被执行。这样的控制动作可以涉及改变车辆的速度(例如，减小车辆速度)和/或执行转向介入(例如，转向操纵以避免可能碰撞的位置)。基于车辆的驾驶模式(例如手动驾驶模式)，控制动作可以包括警告指示器，其给驾驶员提供将采取的推荐的行动过程(例如，推荐减小速度和绕碰撞点的转向)。控制动作可以是自主控制动作，其将自动地减小车辆速度并提供转向介入以避免可能碰撞的位置。控制动作也可以包括组合的手动控制动作和自动的控制动作，例如当车辆的速度自动地减小的时候推荐驾驶员执行转向操纵(例如，转向以避免碰撞位置)。在控制动作被实施以后，程序返回到步骤40，以监视下一车辆。在步骤46中，在进行主车辆的轨迹路径边界是否与远方车辆的轨迹路径边界交叉的确定时，启动第三优先测试。在主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间的交叉点指示可能碰撞的可能性。如果进行了在轨迹路径边界之间存在交叉的确定，那么程序进行到步骤47以启动控制动作。在步骤47中，控制动作被致动以减缓可能碰撞。相比于在步骤45中描述的条件，有更多的时间可以用来采取正确动作。因此，进行确定以识别碰撞的位置。用于沿着行驶的路线快速地识别碰撞点的位置的子程序参考图4-7被描述。基于碰撞的位置和到碰撞的距离，适当的控制动作被执行以减缓可能碰撞。控制动作可以包括车辆之间的避让，其可以包括一个车辆减速或执行转向操纵。避让可以是一个车辆启动单一控制动作以避免可能碰 撞。替代地，控制动作可以包括主车辆和远方车辆的二者的部件上的双动作。双动作可以被同时或依次地执行，如果时间允许的话。另外，防撞操纵可以由驾驶员手动地执行，或由车辆自主地执行，或二者的结合。在控制动作被实施以后，程序返回到步骤40，以监视下一车辆。在步骤46中，如果进行了主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界不交叉的确定，那么程序前进到步骤48。在步骤48中，进行没有碰撞风险的确定被确定，所以没有控制动作被实施。程序返回到步骤40，以监视下一车辆。图4-9示出了应用快速地识别可能碰撞的位置的示例性步骤。图4示出了主车辆的轨迹路径22和远方车辆的轨迹路径30。主车辆的轨迹路径22被显示为多个线段，其中在时间位置之间构建每条线段。例如，第一线段由
^3(O)和之间构建的线代表。第二线段由和之间构建的线代表，等等。远方车辆的轨迹路径也被显示为时间位置之间构建的线段。例如，第一线段由和之间构建的线代表。第二线段由匕①和匕⑶之间构建的线代表，等等。主车辆的轨迹路径和远方车辆的轨迹路径的可能交叉点的位置处于由和Vo代表的主车辆的线段(此后称
为线段50)处的位置，该线段与由和匕，代表的远方车辆的线段(此后称为
线段52)交叉。如果所有的主车辆的线段和远方车辆的线段要求交叉分析，交叉点位于哪里的确定会是大计算量的。即，综合分析将要求主车辆的轨迹路径的第一线段和远方车辆的轨迹路径的第一线段被分析，以确定交叉点是否存在。如果没有交叉点存在，那么主车辆的轨迹路径的第一线段随后被检查与远方车辆的轨迹路径的所有的其余线段的交叉。如果没有检测到交叉点，那么轨迹路径的第二线段将随后被分析与远方车辆的轨迹路径的所有的线段的交叉。主车辆的轨迹路径的每个其余线段将随后被分析与远方车辆的轨迹路径的每个线段的交叉，直到检测到交叉点。取决于线段的数量，这样的评估会是费时的和大计算量的。
本文所述的实施例的优点提供快速评估以确定两个轨迹路径的交叉点。如图4所示，边界框60在轨迹路径边界26周围被构建，边界框62在轨迹路径边界34周围被构建。边界框60和62以长方形形状形成每个车辆的整个轨迹路径边界周围的封闭轨迹。在图5中，每个边界框60和62的中途位置指标位置被识别为分别由位置指标64和66代表。应该理解包含边界框的指标位置的中途用于将边界框分成部分，其可以不是边界框本身的中途点。因此，再分的边界框可以不是相等的两半。包含边界框60和62的位置指标的每个都在位置标记64和66处被再分为两个部分。包含有交叉线段50和52的每个相应的轨迹路径的再分的边界框被选择为以68和70为代表。在图6中，再分的边界框68和70被再生。边界框可以基于每个车辆的轨迹路径由长度和/或宽度再生。再生的框不被要求对齐到之前边界框定位的相同轴线。而是，程序允许每个边界框被配置到路线被分析的轨迹路径的目标部分。结果，边界框能够重新定位以适应沿轨迹路径的方向的可变变化。对于每个再生，边界框被配置为适应在碰撞位置的轨迹路径。
在图7中，识别了每个再生的边界框68和70的中途位置指标位置。边界框68和70使用位置指标72和74进一步被再分成部分。再分的部分的交叉点被确定，下一组相交边界框被再生。下一组再生的边界框包括轨迹路径的交叉点。程序重复地再分和再生边界框，直到仅有相应的交叉线段50和52被包含在最后的边界框内。应该理解边界框的再分会要求比已知的更多或更少的再分。当相应的其余边界框仅包含两个位置指标位置的时候，边界框的再分结束。两个位置将形成线段。图8示出了最终组再生的边界框76和78，其中线段50和52在它们相应的余量内交叉。如所示的，仅设置在每个相应的边界框内的线段是它们相应的线段。应该理解所述的
技术能够使用一组指标位置以识别与线段相对的交叉。例如，确定了对于主车辆在 ;#,和之间发生交叉，并且确定了主车辆的相应的边界框可基于包含相对于线段的点组指标^<M-1>和^< )的边界框被再分和再生。通过确定可能碰撞的位置、到碰撞位置的距离和时间可被确定。这允许车辆评估碰撞和为驾驶员提供推荐或自主地实施抵抗动作以减缓两个车辆之间的碰撞。由于确定是否会存在可能碰撞快速的评估，用于评估与多个车辆碰撞的计算时间可在每50-100 ms被执行。因此，与主车辆通信的多个远方车辆均可以由主车辆评价以评估与每个远方车辆的可能碰撞。优点在于一般评估是利用交叉边界首先确定是否存在可能碰撞。基于是否在边界之间存在交叉点，程序通过再分边界框允许两个车辆的可能碰撞会在哪里发生的快速评估，其否定必须以远方车辆的轨迹路径的每个线段评价主车辆的轨迹路径的每个线段，这是计算密集型的和费时的。应该理解如果在第一车辆的车辆边界和第二车辆的轨迹路径边界之间存在交叉点，在图4-9中描述的程序仅需要应用于第二车辆的轨迹路径边界，第一车辆的车辆边界将仅具有单线段。因此，程序仅要求仅第二车辆的轨迹路径边界需要再分和再生以确定在什么点轨迹路径将交叉代表第一车辆的车辆边界的线段。尽管本发明的某些实施例已经进行了详细描述，本发明涉及领域的技术人员将认识到由下面权利要求所限定的实践本发明的各种替代设计和实施例。·
权利要求
1.一种快速识别车辆通信网络的通信车辆之间的可能碰撞威胁的方法，其用于致动车辆控制动作以减缓通信车辆之间的可能碰撞，所述方法包括以下步骤 确定主车辆的车辆位置和轨迹路径； 在轨迹路径周围构建轨迹路径边界和在车辆位置周围构建车辆边界； 通过无线通信网络接收远方车辆的车辆位置和轨迹路径； 识别远方车辆的轨迹路径周围的轨迹路径边界和识别远方车辆的车辆位置周围的车辆边界； 在第一优先测试中评估主车辆的车辆边界和远方车辆的车辆边界之间是否存在交叉点，并且只有在主车辆的车辆边界和远方车辆的车辆边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆中致动第一控制动作以减缓碰撞威胁； 如果在第一优先测试中不存在交叉点，那么在第二优先测试中评估主车辆或远方车辆的一个的轨迹路径边界和主车辆或远方车辆的另一个的车辆边界之间是否存在交叉点，并且只有在相应的车辆边界和相应的轨迹路径边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆中致动第二控制动作以减缓碰撞威胁； 如果在第二优先测试中不存在交叉点，那么在第三优先测试中评估主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间是否存在交叉点，并且只有在主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆或远方车辆的至少一个中致动第三控制动作以减缓碰撞威胁。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在第三优先测试中确定主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间存在交叉点还包括以下步骤确定主车辆和远方车辆之间的交叉轨迹路径边界内的可能碰撞的位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定主车辆和远方车辆之间的可能碰撞的位置还包括以下步骤 沿主车辆的轨迹路径识别分立的轨迹位置； 在主车辆的轨迹路径中的分立的时间位置之间构建线段； 沿远方车辆的轨迹路径识别分立的时间位置； 在远方车辆的轨迹路径中的分立的时间位置之间构建线段； 在主车辆的轨迹路径边界周围构建边界框； 在远方车辆的轨迹路径边界周围构建边界框； 再分主车辆的边界框和远方车辆的边界框； 仅再生包含相应的交叉线段的主车辆和远方车辆的边界框； 确定主车辆的再生的边界框和远方车辆的再生的边界框是否均包含多个线段； 如果主车辆和远方车辆的再生的边界框的每个包含多个交叉线段，那么重复地再分和再生包含多个线段的边界框，直到再生的边界框仅包含交叉线段；以及识别主车辆和远方车辆之间的交叉线段的位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，到线段交叉点的距离为主车辆确定。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，到线段交叉点的时间为主车辆确定。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，主车辆的边界框和远方车辆的边界框被再分为两个部分。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，评估主车辆或远方车辆的一个的车辆边界和主车辆或远方车辆的另一个的轨迹边界之间是否存在交叉点还包括以下步骤确定主车辆和远方车辆之间的可能碰撞的位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，确定主车辆和远方车辆之间的可能碰撞的位置还包括以下步骤 识别与主车辆或远方车辆的车辆边界的当前位置有关的线段； 沿远方车辆或主车辆的另一个的轨迹路径识别分立的时间位置； 在远方车辆或主车辆的另一个的轨迹路径中的分立的时间位置之间构建线段； 确定远方车辆或主车辆的另一个的轨迹路径边界周围的边界框； 再分远方车辆或主车辆的另一个的边界框； 再生主车辆或远方车辆的另一个的边界框； 确定是否在主车辆或远方车辆的另一个的边界框中仅存在与主车辆或远方车辆的线段交叉的单线段； 只有在远方车辆或主车辆的另一个的边界框中不存在单线段的情况下，那么重复地再分边界框和再生边界框，直到对于远方车辆或主车辆的另一个存在单线段； 识别主车辆和远方车辆之间的交叉线段的位置。
9.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，第一控制动作包括制动应用操作。
10.一种碰撞评估和缓解系统，其包括 车辆到车辆通信模块，其用于在主车辆和远方车辆之间发送和接收消息，从远方车辆接收的消息包括远方车辆的车辆位置和远方车辆的行驶轨迹路径； 威胁评估模块，其用于评估主车辆和远方车辆之间的可能碰撞，威胁评估模块识别主车辆的车辆位置和轨迹路径，威胁评估模式在主车辆的车辆位置周围构建车辆边界，并在主车辆的轨迹路径周围构建轨迹路径边界，威胁评估模式在远方车辆的车辆位置周围构建车辆边界，并在远方车辆的轨迹路径周围构建轨迹路径边界，车辆威胁评估模块基于主车辆和远方车辆之间相应的边界的交叉点评估可能碰撞； 车辆控制模块，其基于通过威胁评估模块的评估致动控制动作以减缓可能碰撞； 其中威胁评估模块被配置用来执行一种方法，所述方法包括以下步骤 在第一优先测试中评估主车辆的车辆边界和远方车辆的车辆边界之间是否存在交叉点，并且只有在主车辆的车辆边界和远方车辆的车辆边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆中致动第一控制动作； 如果在第一优先测试中不存在交叉点，那么在第二优先测试中评估主车辆或远方车辆的一个的相应的轨迹路径边界和主车辆或远方车辆的另一个的相应的车辆边界之间是否存在交叉点，并且只有在相应的车辆边界和相应的轨迹路径边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆中致动第二控制动作； 如果在第二优先测试中不存在交叉点，那么在第三优先测试中评估主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间是否存在交叉点，并且只有在主车辆的轨迹路径边界和远方车辆的轨迹路径边界之间存在交叉点的情况下，在主车辆或远方车辆的至少一个中应用第三控制动作。
全文摘要
本发明涉及用于连接的自主车辆和手动车辆的快速碰撞检测技术。具体地，提供了一种快速识别车辆通信网络的通信车辆之间的可能碰撞威胁的方法，其用于致动车辆控制动作以减缓通信车辆之间的可能碰撞。车辆边界和轨迹路径边界被构建用于通信车辆以有效地识别可能碰撞。优先的评估被执行以确定哪些相应的边界彼此交叉。基于相应的边界是否彼此交叉，将确定是否控制车辆控制动作被启动和哪个控制动作被模仿。一旦交叉边界被识别，可能碰撞的位置能够由再分和再生车辆的交叉轨迹路径的技术快速地识别。到可能碰撞的距离可以被确定，其用于进一步地增强为了减缓可能碰撞所采取的控制动作。
文档编号B60W30/095GK102806912SQ20121017802
公开日2012年12月5日 申请日期2012年6月1日 优先权日2011年6月1日
发明者U.P.马达利奇 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司