一种基于专用短程通信的弯道协同避撞预警方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于专用短程通信的弯道协同避撞预警方法，具体步骤为：获取自车实时位置信息，结合电子地图，判断车辆是否进入弯道区域；若进入弯道，此时通过专用短程通信设备向周围广播自车的行驶信息及询问是否存在对向行驶车辆；若存在，则获取对向行驶车辆行驶信息及位置信息结合自车行驶信息及位置信息，预测车辆交会时的最小侧向距离及到达交会处所需的时间，与设定阈值进行对比判断进行分级避撞预警。本发明的优点为：能够预测车辆在交会处的最小侧向距离及到达交会处所需的时间，并通过专用短程通信的方式实现车辆状态与预警信息的交互，从而达到弯道协同避撞预警的目的。
【专利说明】 一种基于专用短程通信的弯道协同避撞预警方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及专用短程通信【技术领域】，尤其涉及一种基于专用短程通信的弯道协同避撞预警方法。
【背景技术】
[0002]弯道是交通事故的多发路段，其事故发生概率大且事故严重程度高。単位里程的公路，弯道上的事故次数明显高于直线路段上发生的事故数，这是因为车辆在弯道路段行驶时易发生车道偏离、车辆碰撞，或因车速过高发生侧滑甚至侧翻等危险。弯道路段的事故频发使得公路整体安全水平的提高受到了严重制約。统计数据显示，在公路弯道路段交通事故的发生大多是由驾驶行为偏离导致，如果能够提前发现危险，警示驾驶员采取相应的措施，弯道的事故将大大下降。但是，传统的前方碰撞报警系统对于直线道路行驶的车辆安全性非常高，而对于弯道行驶的车辆则无能为力。尤其在弯道处，由于受到建筑物或者山峰等障碍物的阻挡，驾驶员无法观测到对面是否有车辆驶来，很容易造成由于车道偏离发生车辆碰撞。如果驾驶员能够提前预见危险状況，并且做出相应决策控制本车的行驶状况同时通过某种手段向对方车辆发出警示信号，这样将极大减少弯道相向相撞的概率。
[0003]随着无线通讯技术特别是用于车辆间通信的专用短程通信技术(DSRC)的发展，和卫星定位技术的成熟，车辆能够更大范围地感知周围的行车状况，实现车车、车路之间的信息交互。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决上述问题，利用无线通讯技术和卫星定位技木，结合车辆的状态信息，提出一种基于专用短程通信的弯道协同避撞预警装置及方法，从而扩大车辆的感知范围，及时发现弯道处视线不及的相向来车，预测车辆交会时的最小侧向距离及到达交会点的时间，并通过分级预警方式，实现辅助驾驶，保证行车安全。
[0005]一种基于专用短程通信的弯道协同避撞预警方法，通过下述步骤实现:
[0006]步骤1:自车位置判别；
[0007]实时接收自车的位置信息；并将自车的位置信息与电子地图上的各个弯道路段的入口位置信息进行比对；若自车位置与弯道路段的入口间距离小于阀值Cleurve，则执行步骤2;否则，返回执行步骤I。
[0008]步骤2:判断自车所进入的弯道路段是否存在相向行驶车辆；
[0009]a、获取自车当前时刻的行驶信息，并将自车行驶信息打包后，向周围进行广播；若自车接收到其他车辆发送的行驶信息包，则执行步骤b ;若自车未接收到其他车辆发送的行驶信息包，则每间隔时间T1执行一次步骤6 ；
[0010]b、将自车接收到的行驶信息包按照步骤a中的数据格式进行解析；令自车的航向_C_G(90° ,270° )若自车接收到的行驶信息中航向角CQthOT G (270°，360° )或Cother G (0°，90° )，则进入步骤3;否则，每隔时间T1执行一次步骤6。[0011]步骤3:确定自车与对向行驶车辆在交会处的最小侧向距离；
[0012]A、对自车的行驶信息及相向行驶车辆的行驶信息进行处理，令自车为A车，対向
行驶车辆为B车，则当A车进入弯道入ロ时，以A车位置(x4i? y4 )为原点建立的二维坐标系xOy，取正南方向为y轴正方向，正西方向为X轴正方向；由此，A车在坐标系xOy中的初始位置为(0，0) ；B车在坐标系xOy中的初始位置为U4，J8a), K:
I X- R X cos( LalB) x cos( LonB) ------ R x cos(LatA)xcos( LonA)
[I V,.— R X COS(LatB) xR x cos( LaiA ) x sinf LonA)
[0014]式(I)中，LonA与LonB分别为A车与B车的经度；LatA与LatB分别为A车与B车的纬度；R为地球半径；
[0015]B、令B车位置不动，A车相对B车的运动，经过I秒后，A车将按照相对运动的轨迹向B车靠近，并且到达(\ ，y: J5 X ,、Y4分别为:
[Xji+
^F4 =y4+Vj=^eos沒+vs *sinS
[0017]其中，Va与vB分别为A车与B车的行驶速度；0 =270° -Ca十a a; S =Cb+a b；
[0018]Ca与Cb分别为A车与B车的航向角；a A与a B分别为A车与B车的转向角；
[0019]C、重复执行步骤B，则经过i秒后，A车按照相对运动的轨迹向B车靠近，并且将到达《x4，y4)，X4、y4分别为:
I X f = xA -TV4 ^sin0~￥vp ^cosS[0 — [y , = y ベ..+ V* cos ^+ va ^sind'(3)
[0021]其中，0=270。-CA+i a A ； 6 = CB+i a B ；
[0022]此时，若y4 <’则返回执行步骤c ;若7為^y馬,则进入步骤d ；
[0023]D、确定B车到线段A^1Ai的距离dpre side为:
[0024]
【权利要求】
1.一种基于专用短程通信的弯道协同避撞预警方法，其特征在于:通过下述步骤实现: 步骤1:自车位置判別； 实时接收自车的位置信息；并将自车的位置信息与电子地图上的各个弯道路段的入口位置信息进行比对；若自车位置与弯道路段的入口间距离小于阀值CUve，则执行步骤2;否贝U，返回执行步骤I ; 步骤2:判断自车所进入的弯道路段是否存在相向行驶车辆； a、获取自车当前时刻的行驶信息，并将自车行驶信息打包后，向周围进行广播；若自车接收到其他车辆发送的行驶信息包，则执行步骤b ;若自车未接收到其他车辆发送的行驶信息包，则每间隔时间T1执行一次步骤6 ； b、将自车接收到的行驶信息包按照步骤a中的数据格式进行解析；令自车的航向_C_G(90° ,270° )若自车接收到的行驶信息中航向角CQthOT G (270°，360° )或Cother G (O。，90° )，则进入步骤3;否则，每隔时间T1执行一次步骤6; 步骤3:确定自车与对向行驶车辆在交会处的最小侧向距离； A、对自车的行驶信息及相向行驶车辆的行驶信息进行处理，令自车为A车，对向行驶车辆为B车，则当A车进入弯道入ロ时，以A车位置，y4 )为原点建立的二维坐标系xOy，取正南方向为y轴正方向，正西方向为X轴正方向；由此，A车在坐标系xOy中的初始位置为(0,0) ；B车在坐标系xOy中的初始位置为(xB0 ’ )"? )?且:
2.如权利要求1所述ー种基于专用短程通信的弯道协同避撞预警方法，其特征在于:步骤5中，当
tpre—side ^level_3
时，语音提示频率为 f level—3 ;当 t]_evei—2 く ^pre_side く ^level_3 时，语音提示频率为flevel—2 ;当 tpre—side < ^level_2时，语音提示频率为flevel—i ;且fIevelJ > flevel_2> fz 丄1作61_30
3.如权利要求1所述ー种基于专用短程通信的弯道协同避撞预警方法，其特征在于:步骤5中，当预警级别为I级时，自车向对向行驶的车辆发送的警示信息包括cU side、tpre_side以及语音提示。
【文档编号】G08G1/16GK103578294SQ201310514641
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】田大新, 原勇, 王云鹏, 周建山, 鹿应荣, 鲁光泉, 余贵珍, 于海洋 申请人:北京航空航天大学