专利名称：具有闯红灯紧急避撞预警功能的车路协同系统及方法
技术领域：
本发明涉及交通安全技术领域，特别涉及一种具有闯红灯紧急避撞预警功能的车路协同系统及方法。
背景技术：
在信控交叉口处，当驾驶员在绿灯时间内试图通过交叉口时，这时从交叉口其他方向出现左转或直行的闯红灯车辆，极有可能与正常通行的车辆发生碰撞，由于闯红灯车辆导致的碰撞事故严重程度比较高，因而闯红灯车辆给他人带来的生命威胁不容忽视，如何减少闯红灯车辆带给其他车辆带来的威胁成为有待解决的一道难题。目前车路协同技术的发展为解决闯红灯相撞事故问题提供了思路和方法，闯红灯紧急避撞预警技术也就应运而生，该技术就是通过一定的检测和传感设备，对可能给正常行驶车辆造成影响的闯红灯车辆进行监视，并通过一定的车内预警装置将预警信息传送给正常行驶车辆的驾驶员，建议和辅助驾驶员采取一些紧急避撞措施，从而避免和闯红灯车辆发生碰撞或减少碰撞严重程度。由于碰撞产生的危害较大，因此紧急避撞预警技术一直是国内外众多学者研究的重点，然而针对交叉口处的闯红灯车辆造成的碰撞，目前所涉及的研究相对较少。
发明内容
(一)解决的技术问题本发明解决的技术问题是为了克服交叉口闯红灯车辆造成的碰撞的发生，提供一种具有闯红灯避撞紧急预警功能的车路协同预警系统及方法。(二)技术方案本发明提出了一种具有闯红灯紧急避撞预警功能的车路协同系统，其特征在于，所述系统包括交叉口控制器，用于采集信号灯信息及红灯相位的停车线位置信息，并当信号灯由黄变红时将采集信息传输给红灯相位车辆的车载控制器，当红灯相位车辆有闯红灯的行为发生时，向绿灯相位车辆的车载控制器发送预警信息；红灯相位车辆的车载控制器，用于获取红灯相位车辆的位置信息、红灯相位车辆速度及接收所述交叉口控制器传输的所述采集信息，并对获取信息和所述采集信息进行处理；绿灯相位车辆的车载控制器，用于接收所述交叉口控制器传输的所述预警信息。优选地，所述交叉口控制器包括第一 GPS模块，用于采集交叉口信号灯信息及停车线的位置信息；信号发射器，用于将第一 GPS模块采集的交叉口信号灯信息及红灯相位的停车线位置信息发送给红灯相位车辆的车载接收器；信号接收器，用于接收红灯相位车辆的车载发射器发送的车辆是否有闯红灯行为发生的判断结果。优选地，所述红灯相位车辆的车载控制器包括第二 GPS模块，用于红灯相位采集车辆的位置信息及红灯相位车辆速度；车载接收器，用于接收所述信号发射器发送的交叉口信号灯信息及红灯相位的停车线位置信息；信息处理模块，用于对所述红灯相位车辆的位置信息、所述红灯相位车辆速度和所述采集信息进行处理，并根据处理结果判断红灯相位车辆是否有闯红灯行为的发生；车载发射器，用于将红灯相位车辆是否有闯红灯行为发生的判断结果发送给所述信号接收器。优选地，所述绿灯相位车辆的车载控制器包括车辆预警模块，用于接收所述交叉口控制器传输的所述预警信息，所述预警信息为红灯相位车辆有闯红灯行为发生，并语音提示驾驶员。本发明还提出了一种具有闯红灯紧急避撞预警功能的车路协同方法，其特征在于，所述方法包括S1、交叉口控制器中的第一 GPS模块采集信号灯信息及红灯相位的停车线位置信息(X停，Y停)，并当信号灯由黄变红时通过信号发射器将采集信息传输给红灯相位车辆的车载控制器；S2、所述红灯相位车辆的车载控制器中的车载接收器接收到所述信号发射器发送的交叉口信号灯信息及红灯相位的停车线位置信息(x停，Y停)后进行减速，并通过第二 GPS模块获得红灯相位车辆的位置信息(X停，Y停)和红灯相位车辆速度V车，信息处理模块根据红灯相位车辆的位置信息和红灯相位车辆速度计算红灯相位车辆距离停车线距离L距离停车线
距离、红灯相位车辆距尚停车线时距T距离停停车线距离及刹车距离L刹车距离；S3、将红灯相位车辆距离停车线距离
L距离停线距离与刹车距尚L刹车距离进行比较，并
根据红灯相位车辆距离停车线时距T距离停车线时距判断红灯相位车辆是否有闯红灯行为的发生，并将判断结果发送给所述交叉口控制器的信号接收器；S4、若红灯相位车辆有闯红灯行为的发生，则交叉口控制器向绿灯相位车辆发送
预警信息。优选地，步骤S2中计算红灯相位车辆距离停车线距离L距离停车线距离、红灯相位车辆
距尚停车线时距T距离停车线时距及刹车距尚L刹车距离的计算公式为
权利要求
1.一种具有闯红灯紧急避撞预警功能的车路协同系统，其特征在于，所述系统包括 交叉口控制器，用于采集信号灯信息及红灯相位的停车线位置信息，并当信号灯由黄变红时将采集信息传输给红灯相位车辆的车载控制器，当红灯相位车辆有闯红灯的行为发生时，向绿灯相位车辆的车载控制器发送预警信息；红灯相位车辆的车载控制器，用于获取红灯相位车辆的位置信息、红灯相位车辆速度及接收所述交叉口控制器传输的所述采集信息，并对获取信息和所述采集信息进行处理；绿灯相位车辆的车载控制器，用于接收所述交叉口控制器传输的所述预警信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交叉口控制器包括 第一 GPS模块，用于采集交叉口信号灯信息及停车线的位置信息； 信号发射器，用于将第一 GPS模块采集的交叉口信号灯信息及红灯相位的停车线位置信息发送给红灯相位车辆的车载接收器； 信号接收器，用于接收红灯相位车辆的车载发射器发送的车辆是否有闯红灯行为发生的判断结果。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述红灯相位车辆的车载控制器包括 第二 GPS模块，用于红灯相位采集车辆的位置信息及红灯相位车辆速度； 车载接收器，用于接收所述信号发射器发送的交叉口信号灯信息及红灯相位的停车线位置信息； 信息处理模块，用于对所述红灯相位车辆的位置信息、所述红灯相位车辆速度和所述采集信息进行处理，并根据处理结果判断红灯相位车辆是否有闯红灯行为的发生； 车载发射器，用于将红灯相位车辆是否有闯红灯行为发生的判断结果发送给所述信号接收器。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述绿灯相位车辆的车载控制器包括 车辆预警模块，用于接收所述交叉口控制器传输的所述预警信息，所述预警信息为红灯相位车辆有闯红灯行为发生，并语音提示驾驶员。
5.一种具有闯红灯紧急避撞预警功能的车路协同方法，其特征在于，所述方法包括 51、交叉口控制器中的第一GPS模块采集信号灯信息及红灯相位的停车线位置信息(X得，Yft),并当信号灯由黄变红时通过信号发射器将采集信息传输给红灯相位车辆的车载控制器； 52、所述红灯相位车辆的车载控制器中的车载接收器接收到所述信号发射器发送的交叉口信号灯信息及红灯相位的停车线位置信息(Xff，Yff)后进行减速，并通过第二 GPS模块获得红灯相位车辆的位置信息(X￥，Y^)和红灯相位车辆速度V￥，信息处理模块根据红灯相位车辆的位置信息和红灯相位车辆速度计算红灯相位车辆距离停车线距离Lswff^^胃、红灯相位车辆距离停车线时距T及刹车距离Lwsra ； 53、将红灯相位车辆距离停车线距离与刹车距离1^￥_进行比较，并根据红灯相位车辆距离停车线时距判断红灯相位车辆是否有闯红灯行为的发生，并将判断结果发送给所述交叉口控制器的信号接收器； 54、若红灯相位车辆有闯红灯行为的发生，则交叉口控制器向绿灯相位车辆发送预警信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S2中计算红灯相位车辆距离停车线距尚L距离停车纟规离、红灯相位车辆距尚停车线时距及刹车距尚L刹车距离的计算公式为
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S3具体包括 当L刹车距离〉Lgg离停车线距离且3s〈T距离停车线时距〈5s时,则为红灯相位车辆有闯红灯彳丁为发生。
全文摘要
本发明提供一种具有闯红灯紧急避撞预警功能的车路协同系统及方法，系统包括交叉口控制器，用于采集信号灯信息及红灯相位的停车线位置信息，并当红灯时将采集信息传输给红灯相位车辆，当有闯红灯的行为发生时，向绿灯相位车辆发送预警信息；红灯相位车辆的车载控制器，用于获取红灯相位车辆的位置信息、红灯相位车辆速度及接收所述采集信息，并对所述采集信息进行处理；绿灯相位车辆的车载控制器，用于接收所述预警信息。本发明通过交叉口控制器和车载控制器的信号传输，利用车辆预警模块判断红灯相位车辆是否会闯红灯，当有闯红灯行为发生，则向绿灯相位车辆发送预警信息，减少了交叉口闯红灯车辆导致的车辆相撞事故的发生。
文档编号G08G1/16GK103065502SQ201210557149
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者闫学东, 刘炀, 向往, 关伟 申请人:北京交通大学