基于人车通信的行人避撞方法和避撞系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于人车通信的行人避撞方法和避撞系统，其中方法包括：通过智能交通系统的无线通讯协议连接识别区域内的行人终端；接收来自所述行人终端的包含有行人位置、速度和方向的行人移动信息；获取汽车的包含有汽车位置、速度和方向的汽车移动信息；根据所述行人移动信息和所述汽车移动信息，获得所述汽车与所述行人终端的相撞时间；根据所述汽车的当前速度在预先存储的门限表格内查找对应的门槛值，如果所述相撞时间小于所述对应的门槛值，则进行报警和/或自动避撞操作。本发明的目的是要解决由于视线被车辆、建筑物等遮挡导致驾驶员无法及早发现行人，或行人突然窜入行车道导致人车碰撞事故的问题。
【专利说明】基于人车通信的行人避撞方法和避撞系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及行人安全领域，特别是涉及一种基于人车通信的行人避撞方法和避撞 系统。
【背景技术】
[0002] 行人是交通事故中的主要受伤对象。为了减少或避免人车碰撞时对人产生的伤 害，现有技术采用了一系列的办法，如用于车辆的吸能型保险杠、吸能型发动机舱盖、行人 安全气囊等，用于行人的自动紧急制动系统等，利用智能交通技术的车车通信、车路通信 等。
[0003] 现有技术存在以下缺陷。针对车辆的技术只能减轻车辆对行人造成的伤害；针对 行人的技术如行人自动紧急制动系统受到行人识别精度及图像处理速度的困扰，而且受到 车辆速度的限制（部分技术仅低速时才能完全制动避免碰撞），部分行人预警系统还无法 检测被车辆或建筑物遮挡的行人；利用智能交通技术的车车通信、车路通信，行人必须出现 在车辆或路边基站附近时才能被识别。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是要提供一种基于人车通信的行人避撞方法和避撞系统，解决由于 视线被车辆、建筑物等遮挡导致驾驶员无法及早发现行人，或行人突然窜入行车道导致人 车碰撞事故的问题，在大雾、大雨、大雪等恶劣天气造成的能见度差时，也能识别行人。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供了一种基于人车通信的行人避撞方法，用于汽车，包 括：
[0006] 通过智能交通系统的无线通讯协议连接识别区域内的行人终端；
[0007] 接收来自所述行人终端的包含有行人位置、速度和方向的行人移动信息；
[0008] 获取汽车的包含有汽车位置、速度和方向的汽车移动信息；
[0009] 根据所述行人移动信息和所述汽车移动信息，获得所述汽车与所述行人终端的相 撞时间；
[0010] 根据所述汽车的当前速度在预先存储的门限表格内查找对应的门槛值，如果所述 相撞时间小于所述对应的门槛值，则进行报警和/或自动避撞操作。
[0011] 特别地，在所述方法中，所述无线通讯协议为IEEE 802. llp，所述行人位置通过所 述行人终端的卫星定位获得，所述汽车位置通过所述汽车的卫星定位获得。
[0012] 特别地，在所述方法中，所述报警包括：通过人机界面警告驾驶员，通过向所述行 人终端发送报警信息警告所述行人；
[0013] 所述自动避撞操作包括：变道或通过自动紧急制动来减速。
[0014] 特别地，在所述方法中，所述识别区域为距离300米内。
[0015] 本发明还提供了一种基于人车通信的行人避撞方法，用于行人终端，包括：
[0016] 通过智能交通系统的无线通讯协议连接识别区域内的汽车；
[0017] 获取包含有行人位置、速度和方向的行人移动信息；
[0018] 将所述移动信息发送给所述汽车；
[0019] 接收来自所述汽车的报警信息。
[0020] 本发明还提供了一种基于人车通信的行人避撞系统，包括：
[0021] 连接单元，用于：通过智能交通系统的无线通讯协议连接识别区域内的行人终 端；
[0022] 接收单元，用于：接收来自所述行人终端的包含有行人位置、速度和方向的行人移 动信息；
[0023] 获取单元，用于：获取汽车的包含有汽车位置、速度和方向的汽车移动信息；
[0024] 计算单元，用于：根据所述行人移动信息和所述汽车移动信息，计算所述汽车与所 述行人终端的相撞时间；
[0025] 报警及避撞操作单元，用于：根据所述汽车的当前速度在预先存储的门限表格内 查找对应的门槛值，如果所述相撞时间小于所述对应的门槛值，则进行报警和/或自动避 撞操作。
[0026] 特别地，在所述系统中，所述无线通讯协议为IEEE 802. lip ;所述行人位置通过 所述行人终端的卫星定位获得，所述汽车位置通过所述汽车的卫星定位获得。
[0027] 特别地，在所述系统中，所述报警包括：通过人机界面警告驾驶员，通过向所述行 人终端发送报警信息警告所述行人；
[0028] 所述自动避撞操作包括：变道或通过自动紧急制动来减速。
[0029] 特别地，在所述系统中，所述识别区域为距离300米内。
[0030] 本发明中的避撞方法能够应用在行人终端和汽车上。行人终端通过无线网络与车 辆连接，发送行人位置、速度和行进方向等信息；获取车辆的位置、速度和行进方向等信息， 根据计算判断行人是否有被撞击的危险，如果有的话，则通过行人终端通知行人避免碰撞， 同时车辆降速或者变道避免碰撞行人。本发明中通过无线网络实现行人和车辆的连接，行 人终端可以设置成行人的智能手机或者智能穿戴设备，方便快捷，行人无需单独携带终端。 本发明中计算行人和车辆的相撞时间，若相撞时间小于门槛值，则认为有碰撞危险。门槛值 与汽车的行驶速度有关，通过汽车行驶速度选定门槛值，能够更加精准地判定是否有碰撞 危险，从而精确保障行人安全。当通过计算发现行人有碰撞危险时，通过人机界面及时通知 驾驶员，令驾驶员觉察有行人碰撞危险，通过行人终端通知行人躲避，保证行人安全，令车 辆变道或者自动紧急制动，进一步保证行人安全。本发明将行人识别区域设置为300米，范 围设置足够长，能够保证车辆正常行驶时有足够的时间进行变道或降速，保证驾驶员有时 间操作车辆。应用本发明中的方法，驾驶员无需亲眼发现行人的存在，即可知道是否有碰撞 行人的危险。因此通过本发明中的方法和系统，能够解决由于视线被车辆、建筑物等遮挡导 致驾驶员无法及早发现行人，或行人突然窜入行车道导致人车碰撞事故的问题。
[0031] 根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明 了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0032] 后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。 附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些 附图未必是按比例绘制的。附图中：
[0033] 图1是根据本发明一个实施例的基于人车通信的行人避撞方法的方法流程图； [0034] 图2是根据本发明一个实施例的基于人车通信的行人避撞方法的方法流程图；
[0035] 图3是根据本发明一个实施例的基于人车通信的行人避撞系统的系统结构图；
[0036] 图4是根据本发明一个实施例的基于人车通信的行人避撞系统的工作流程图；
[0037] 图5是根据本发明一个实施例的人一车运动模型的示意图。
【具体实施方式】
[0038] 图1是根据本发明一个实施例的基于人车通信的行人避撞方法的方法流程图。如 图1所示，本发明实施例提供了一种基于人车通信的行人避撞方法，用于汽车，至少包括步 骤S102至步骤S110。
[0039] 步骤S102、通过智能交通系统的无线通讯协议连接识别区域内的行人终端。
[0040] 步骤S104、接收来自行人终端的包含有行人位置、速度和方向的行人移动信息。
[0041] 步骤S106、获取汽车的包含有汽车位置、速度和方向的汽车移动信息。
[0042] 步骤S108、根据行人移动信息和汽车移动信息，获得汽车与行人终端的相撞时间。
[0043] 步骤S110、根据汽车的当前速度在预先存储的门限表格内查找对应的门槛值，如 果相撞时间小于对应的门槛值，则进行报警和/或自动避撞操作。
[0044] 本发明实施例中的避撞方法应用在汽车上。行人终端通过无线网络与汽车连接， 发送行人位置、速度和行进方向等信息；获取汽车的位置、速度和行进方向等信息，根据计 算判断行人是否有被撞击的危险，如果有的话，则通过行人终端通知行人避免碰撞，同时车 辆降速或者变道避免碰撞行人。本发明实施例中通过无线网络实现行人和车辆的连接，行 人终端可以设置成行人的智能手机或者智能穿戴设备，方便快捷，行人无需单独携带终端。 本发明实施例中计算行人和车辆的相撞时间，若相撞时间小于门槛值，则认为有碰撞危险。 门槛值与汽车的行驶速度有关，通过汽车行驶速度选定门槛值，能够更加精准地判定是否 有碰撞危险，从而精确保障行人安全。当通过计算发现行人有碰撞危险时，通过人机界面 及时通知驾驶员，令驾驶员觉察有行人碰撞危险，通过行人终端通知行人躲避，保证行人安 全，令车辆变道或者自动紧急制动，进一步保证行人安全。本发明实施例中将行人识别区域 设置为300米，范围设置足够长，能够保证车辆正常行驶时有足够的时间进行变道或降速， 保证驾驶员有时间操作车辆。应用本发明实施例中的方法，驾驶员无需亲眼发现行人的存 在，即可知道是否有碰撞行人的危险。因此通过本发明实施例中的方法，能够解决由于视线 被车辆、建筑物等遮挡导致驾驶员无法及早发现行人，或行人突然窜入行车道导致人车碰 撞事故的问题，在大雾、大雨、大雪等恶劣天气造成的能见度差时，也能识别行人。
[0045] 步骤S102中，行人终端指行人携带的智能设备，可以是智能手机、智能穿戴设备 等。行人终端还可以是具有交通安全提醒功能的APP应用，用于给行人提供报警。无线通 信协议采用智能交通系统（ITS-Intelligent Transport System)的协议：IEEE 802. lip。 该协议工作于5. 9GHz的频段，在300m的距离内具有6Mbps的传输速度，其应用层面包括高 速率的车辆之间以及车辆标准路边基础设施之间的资料数据交换。
[0046] 步骤S104中，行人移动信息包括行人位置、行进速度和行进方向。行人位置可通 过行人终端的卫星定位功能获得。当行人终端为智能手机时，则具有卫星定位功能，可以获 取行人速度、方向、位置等信息。行人终端还可以在现有的导航APP的基础上开发成为具有 交通安全提醒功能的APP应用，用于给行人提供安全报警，通过GPS (全球定位系统）定位， 结合智能手机的2G/3G无线网络通信，实现起来容易方便。
[0047] 步骤S106中，汽车移动信息和行人移动信息类似，包含位置、行进速度和行进方 向。汽车位置可以通过汽车的卫星定位获得，通过汽车的卫星定位还可以获得汽车的行进 速度和方向。
[0048] 步骤S108中，在获得了行人移动信息和汽车移动信息后，可以利用方向和速度等 数据计算得到汽车与行人的相撞时间。
[0049] 步骤S110中，将相撞时间与门槛值比较，若小于门槛值，则有碰撞危险，则报警和 /自动避撞。门槛值与汽车的行驶速度有关，通过汽车行驶速度选定门槛值，能够更加精准 地判定是否有碰撞危险，从而精确保障行人安全。
[0050] 步骤S110中，报警包括：通过人机界面警告驾驶员，通过向行人终端发送报警信 息警告行人。报警时通过人机界面通知驾驶员区域内有行人碰撞危险，还可以通过人机界 面通知驾驶员行人位置和行进方向，为驾驶员操作车辆提供信息。通知驾驶员的方式可以 是语音报警，如语音播放"请注意，区域内可能发生行人碰撞，位置在前方250米，行进速度 〇. 1米每秒，行进方向与车辆正对"。播放的方式可驾驶员自行设定，还可以在人机界面上显 示播放内容或者具体的通知信息，供驾驶员查询。报警时还需要向行人终端发送报警信息， 发送方式可以是语音发送，如"请注意，区域内有车辆碰撞危险，位置在前方250米，行进速 度3米每秒，行进方向与行人正对"。还可以在行人终端的界面上显示具体的通知信息或者 播放信息，供行人仔细浏览。报警时还可以向驾驶员提供操作提醒，如及时变道或者减速慢 行，提醒内容中的建议操作方式可通过计算后智能提醒，选择符合当下情况的操作进行推 荐，从而帮助驾驶员第一时间做出行车选择，避免发生碰撞事故。驾驶员收到人机界面的警 告后，可以采取自动避撞操作，自动避撞操作包括变道或通过自动紧急制动来减速。当时间 允许时，驾驶员可以变道继续行驶，当情况危急如行人正对面走来而无法变道时，驾驶员可 以自动紧急制动来降低车速，保证行人安全。
[0051] 步骤S102中，行人的识别区域是300米。当汽车的行驶速度50Km/h时，行驶300米 需要20秒。当行人进入识别区域后立即判定是否有被撞危险，若有被撞危险，则驾驶员有 将近20秒的时间变道或降低车速，可见时间是足够长的，因此将行人识别区域设置为300 米是可行且合理的。驾驶员有时间操作车辆。
[0052] 应用本发明实施例中的方法，驾驶员无需亲眼发现行人的存在，即可知道是否有 碰撞行人的危险。因此通过本发明实施例中的方法，能够解决由于视线被车辆、建筑物等遮 挡导致驾驶员无法及早发现行人，或行人突然窜入行车道导致人车碰撞事故的问题。
[0053] 图2是根据本发明一个实施例的基于人车通信的行人避撞方法的方法流程图。如 图2所示，本发明实施例提供了一种基于人车通信的行人避撞方法，用于行人，至少包括步 骤S202至步骤S208。
[0054] 步骤S202、通过智能交通系统的无线通讯协议连接识别区域内的汽车。
[0055] 步骤S204、获取包含有行人位置、速度和方向的行人移动信息。
[0056] 步骤S206、将移动信息发送给汽车。
[0057] 步骤S208、接收来自汽车的报警信息。
[0058] 本发明实施例中，当行人行走进识别区域内时，行人终端如手机通过无线协议与 汽车连接，卫星定位获取行人的位置、行进速度和行进方向等信息，将行人移动信息发送至 汽车，汽车收到信息后，结合汽车移动信息进行碰撞危险的判定，若有碰撞危险，则立刻将 报警信息发送至行人终端上，通知行人有碰撞危险。
[0059] 应用本发明实施例中的方法，行人在进入识别区域后即可获知是否有汽车碰撞危 险，无需见到汽车后才人为地躲避汽车，因此能够帮助行人避免没有第一时间发现车辆而 导致的车辆碰撞事故。
[0060] 图3是根据本发明一个实施例的基于人车通信的行人避撞系统的系统结构图。如 图3所示，对应前述用于汽车的行人避撞方法，本发明实施例提供了一种基于人车通信的 行人避撞系统，包括：
[0061] 连接单元301，用于：通过智能交通系统的无线通讯协议连接识别区域内的行人 终端。
[0062] 接收单元302,用于：接收来自行人终端的包含有行人位置、速度和方向的行人移 动信息。
[0063] 获取单元303,用于：获取汽车的包含有汽车位置、速度和方向的汽车移动信息。
[0064] 计算单元304,用于：根据行人移动信息和汽车移动信息，计算汽车与行人终端的 相撞时间；
[0065] 报警及避撞操作单元305,用于：根据汽车的当前速度在预先存储的门限表格内 查找对应的门槛值，如果相撞时间小于对应的门槛值，则进行报警和/或自动避撞操作。 [0066] 本发明实施例中设置连接单元将行人终端与车辆连接，行人终端可以设置成行人 的智能手机或者智能穿戴设备，方便快捷，行人无需单独携带终端。设置接收单元接收包含 行人位置、速度和行进方向的行人移动信息。设置获取单元获取包含车辆的位置、速度和行 进方向的汽车移动信息。通过计算单元计算相撞时间。通过报警及避撞操作单元判断行人 是否有被撞击的危险，如果有的话，则通过报警及避撞操作单元采取报警和/或自动避撞 操作。
[0067] 本发明实施例中，在报警及避撞操作单元中，若相撞时间小于门槛值，则认为有碰 撞危险。门槛值与汽车的行驶速度有关，通过汽车行驶速度选定门槛值，能够更加精准地判 定是否有碰撞危险，从而精确保障行人安全。
[0068] 本发明实施例中，将行人识别区域设置为300米，范围设置足够长，能够保证车辆 正常行驶时有足够的时间进行变道或降速，保证驾驶员有时间操作车辆。应用本发明实施 例中的系统，驾驶员无需亲眼发现行人的存在，即可知道是否有碰撞行人的危险。因此通过 本发明实施例中系统，能够解决由于视线被车辆、建筑物等遮挡导致驾驶员无法及早发现 行人，或行人突然窜入行车道导致人车碰撞事故的问题。
[0069] 连接单元301中，行人终端指行人携带的智能设备，可以是智能手机、智能穿戴设 备等。行人终端还可以是具有交通安全提醒功能的APP应用，用于给行人提供报警。无线通 信协议采用智能交通系统（ITS-Intelligent Transport System)的协议：IEEE 802. lip。 [0070] 接收单元302中，行人移动信息包括行人位置、行进速度和行进方向。行人位置可 通过行人终端的卫星定位功能获得。当行人终端为智能手机时，则具有卫星定位功能，可以 获取行人速度、方向、位置等信息。行人终端还可以在现有的导航APP的基础上开发成为具 有交通安全提醒功能的APP应用，用于给行人提供安全报警。
[0071] 获取单元303中，汽车移动信息和行人移动信息类似，包含位置、行进速度和行进 方向。汽车位置可以通过汽车的卫星定位获得，通过汽车的卫星定位还可以获得汽车的行 进速度和方向。
[0072] 计算单元304中，在获得了行人移动信息和汽车移动信息后，可以利用方向和速 度等数据计算得到汽车与行人的相撞时间。
[0073] 报警及避撞操作单元305中，将相撞时间与门槛值比较，若小于门槛值，则有碰撞 危险，则报警和/自动避撞。门槛值与汽车的行驶速度有关，通过汽车行驶速度选定门槛 值，能够更加精准地判定是否有碰撞危险，从而精确保障行人安全。
[0074] 报警及避撞操作单元305中，报警包括：通过人机界面警告驾驶员，通过向行人终 端发送报警信息警告行人。自动避撞操作包括：变道或通过自动紧急制动来减速。
[0075] 应用本发明实施例中的系统，驾驶员无需亲眼发现行人的存在，即可知道是否有 碰撞行人的危险。因此通过本发明实施例中的系统，能够解决由于视线被车辆、建筑物等遮 挡导致驾驶员无法及早发现行人，或行人突然窜入行车道导致人车碰撞事故的问题。
[0076] 图4是根据本发明一个实施例的基于人车通信的行人避撞系统的工作流程图。如 图4所示，对于进入识别区域的的行人和汽车，行人避撞系统的工作流程为：
[0077] 步骤S402、通过无线通信协议IEEE 802. lip连接汽车与无线终端。
[0078] 步骤S404、通过接收单元接收行人移动信息。
[0079] 步骤S406、通过获取单元获取汽车移动信息。
[0080] 步骤S408、根据行人移动信息和汽车移动信息，通过计算单元计算相撞时间。
[0081] 步骤S410、通过报警及避撞操作单元根据车速查找门槛值。
[0082] 步骤S412、判断相撞时间是否小于门槛值。若小于门槛值，则执行步骤S414,若不 小于门槛值，则返回步骤S402。
[0083] 步骤S414、通过报警及避撞操作单元采取报警和/或自动避撞操作。
[0084] 步骤S404中，行人位置通过行人终端的卫星定位获得。
[0085] 步骤S406中，汽车位置通过汽车的卫星定位获得。
[0086] 步骤S414中，报警包括：通过人机界面警告驾驶员，通过向行人终端发送报警信 息警告行人；自动避撞操作包括：变道或通过自动紧急制动来减速。
[0087]本发明实施例中，如图5所示，设置人一车运动模型。在模型中，人和车相距L，距 离可以通过卫星定位测得；车辆速度为Vc，通过轮速传感器获得，且假设车辆正常匀速行 驶；行人速度为Vp，可通过行人终端获得，或假设为lm/s ;则对于行人横穿马路的模型，可 以得出（Vc*t)2+(Vp*t)2 = L2,其中，t为距离碰撞的时间，标记为TTC，从而求得距离的碰撞 时间
【权利要求】
1. 一种基于人车通信的行人避撞方法，用于汽车，其特征在于，包括： 通过智能交通系统的无线通讯协议连接识别区域内的行人终端； 接收来自所述行人终端的包含有行人位置、速度和方向的行人移动信息； 获取汽车的包含有汽车位置、速度和方向的汽车移动信息； 根据所述行人移动信息和所述汽车移动信息，获得所述汽车与所述行人终端的相撞时 间； 根据所述汽车的当前速度在预先存储的口限表格内查找对应的口槛值，如果所述相撞 时间小于所述对应的口槛值，则进行报警和/或自动避撞操作。
2. 根据权利要求1所述的行人避撞方法，其特征在于， 所述无线通讯协议为IEEE 802. lip,所述行人位置通过所述行人终端的卫星定位获 得，所述汽车位置通过所述汽车的卫星定位获得。
3. 根据权利要求1所述的行人避撞方法，其特征在于， 所述报警包括：通过人机界面警告驾驶员，通过向所述行人终端发送报警信息警告所 述行人； 所述自动避撞操作包括：变道或通过自动紧急制动来减速。
4. 根据权利要求1所述的行人避撞方法，其特征在于，所述识别区域为距离300米内。
5. -种基于人车通信的行人避撞方法，用于行人终端，其特征在于，包括： 通过智能交通系统的无线通讯协议连接识别区域内的汽车； 获取包含有行人位置、速度和方向的行人移动信息； 将所述移动信息发送给所述汽车； 接收来自所述汽车的报警信息。
6. -种基于人车通信的行人避撞系统，其特征在于，包括： 连接单元，用于：通过智能交通系统的无线通讯协议连接识别区域内的行人终端； 接收单元，用于；接收来自所述行人终端的包含有行人位置、速度和方向的行人移动信 息； 获取单元，用于；获取汽车的包含有汽车位置、速度和方向的汽车移动信息； 计算单元，用于：根据所述行人移动信息和所述汽车移动信息，计算所述汽车与所述行 人终端的相撞时间； 报警及避撞操作单元，用于；根据所述汽车的当前速度在预先存储的口限表格内查找 对应的口槛值，如果所述相撞时间小于所述对应的口槛值，则进行报警和/或自动避撞操 作。
7. 根据权利要求6所述的行人避撞系统，其特征在于， 所述无线通讯协议为IE邸802. lip ;所述行人位置通过所述行人终端的卫星定位获 得，所述汽车位置通过所述汽车的卫星定位获得。
8. 根据权利要求6所述的行人避撞系统，其特征在于， 所述报警包括：通过人机界面警告驾驶员，通过向所述行人终端发送报警信息警告所 述行人； 所述自动避撞操作包括；变道或通过自动紧急制动来减速。
9. 根据权利要求6所述的行人避撞系统，其特征在于，所述识别区域为距离300米内。
【文档编号】G08G1/16GK104346955SQ201410550185
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】徐杰, 霍克, 李博, 周大永, 刘卫国, 吴成明, 冯擎峰 申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司, 浙江吉利控股集团有限公司