一种车辆安全警示系统、警示信息发送、接收方法与流程

本发明实施例涉及数据处理处理技术领域，尤其涉及一种车辆安全警示系统、警示信息发送、接收方法。

背景技术：

随着城市汽车数量的增多交通拥堵与事故日益严重，当车辆自身发生故障无法行驶、需要停车处理或车辆发生碰撞等交通事故时，传统做法是开启报警闪光灯，并在车后150米设置警告标志，以告知后方车辆注意避让，驾驶员在看到警告闪光灯或警告标志的情况下会进行紧急躲避，以避免与故障车辆发生二次碰撞。

但是设置警告标志或开启报警闪光灯的方式有一定的局限性，在后方车辆驾驶员注意力不集中、特殊恶劣天气造成道路能见度低、以及存在特殊路段，例如弯道等都会造成后方车辆驾驶员无法及时识别前方故障，容易造成连环追尾，从而降低道路车辆驾驶的安全性。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种车辆安全警示系统、警示信息发送、接收方法。以保证道路车辆驾驶的安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种车辆安全警示系统，包括：处理模块、与处理模块连接的定位模块、控制器局域网络can模块、车对外界v2x通信模块、安全模块和人机接口hmi模块；

定位模块，用于获取当前车辆的位置信息并传输给处理模块；

can模块，用于获取当前车辆的车辆状态信息并传输给处理模块；

处理模块，用于根据车辆状态信息确定当前车辆出现故障时，根据车辆状态信息和位置信息生成危险警示信息，并向hmi模块发送危险警示信息传输请求；

hmi模块，用于根据危险警示信息传输请求按照预设发送方式生成确认传输指令，并将确认传输指令发送给处理模块；

处理模块，用于根据确认传输指令将危险警示信息发送给安全模块，并将安全模块所返回的签名加密后的危险警示信息传输给v2x通信模块；

v2x通信模块，用于将签名加密后的危险警示信息以v2x消息的形式向指定范围内的车辆进行广播。

第二方面，本发明实施例提供了一种警示信息发送方法，应用于车辆安全警示系统，包括：

获取当前车辆的位置信息和车辆状态信息；

根据车辆状态信息确定当前车辆出现故障时，根据车辆状态信息和位置信息生成危险警示信息；

在确定接收到针对危险警示信息的确认传输指令后，对危险警示信息进行签名加密后以v2x消息的形式向指定范围内的车辆进行广播。

第三发明，本发明实施例提供了一种警示信息发送方法，应用于车辆安全警示系统，包括：

获取指定范围内运行车辆的v2x消息；

对v2x消息进行验签解密，并对验签解密后的v2x消息进行解析；

根据解析结果确定验签解密后的v2x消息中包含危险警示信息时，确定运行车辆为故障车辆；

根据危险警示信息确定与故障车辆存在碰撞风险时生成报警信息，并将报警信息进行展示。

在本发明实施例中，在当前车辆发生故障的情况下可以生成合法性的危险警示信息，并将危险警示信息通过v2x通信模块发送给指定范围内的车辆，使指定范围内的车辆提前获知前方道路车辆危险情况以进行避让，从而提高了道路车辆驾驶的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的车辆安全警示系统的结构框图；

图2是本发明实施例二提供的警示信息发送方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的警示信息接收方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例提供的一种车辆安全警示系统的结构框图，如图所示，车辆安全警示系统10包括：处理模块11、与处理模块11连接的定位模块12、控制器局域网络(controllerareanetwork，can)模块13、车对外界v2x通信模块14、安全模块15和人机接口hmi模块16。

具体的说，该车辆安全警示系统可以安装在汽车上，当车辆发生故障时可以将所生成的危险警示信息基于v2x技术向指定范围内的车辆进行广播，以避免其它车辆对当前车辆进行撞击。并且当安装有车辆安全警示系统的车辆故障修复的情况下，还可以接收其它车辆所发送的v2x消息，在确定v2x消息中包含危险警示信息，根据危险警示信息确定其它车辆发生故障，并且发生故障的车辆与当前车辆存在行驶路线交集时，会在当前车辆上进行报警，从而提示驾驶员提前进行减速避让，避免与前方故障车辆发生故障。从而可以得知，安装有车辆安全警示系统的汽车在自身发生故障时既可以将自身的危险警示信息向指定范围内的车辆进行广播，以避免遭受其它车辆的二次碰撞，同时在当前车辆故障恢复时还可以接收其它故障车辆的危险警示信息，以提前进行避险。

其中，下面就当前车辆自身发生故障的场景对车辆安全警示系统中每个模块的具体功能进行说明。

定位模块12，用于获取当前车辆的位置信息并传输给处理模块，而车辆的位置信息可以包括经纬度和航向。

can模块13，用于获取当前车辆的车辆状态信息并传输给处理模块，车辆状态信息具体可以包括：刹车状态、油门踏板状态、制动状态、发动机状态、危险指示灯状态、车身电子稳定esp(electronicstabilityprogram，esp)状态、安全气囊状态、电子助力转向(electronicpowersteering，eps)状态、电池管理系统(batterymanagementsystem，bms)状态、制动防抱死系统(antilockbrakesystem，abs)状态、牵引力控制系统(tractioncontrolsystem，tcs)状态、车身控制系统(bodycontrolmodule，bcm)状态和车辆配置信息。并且本实施方式中的can模块是通过can总线与当前车辆的网关相连，以接收网关所发送的当前车辆的车辆状态信息。

处理模块11，用于根据车辆状态信息确定当前车辆出现故障时，根据车辆状态信息和位置信息生成危险警示信息，并向hmi模块发送危险警示信息传输请求。本实施方式中的处理模块在获取到can模块所传输的车辆状态信息后，可以根据车辆状态信息判断当前车辆是否发生故障，并且本实施方式中当前车辆出现故障具体指的是发生交通事故的场景下车辆发生故障，例如，出现了交通事故造成无法移动、紧急临时停车(危险指示灯打开)。

在确定当前车辆出现故障的情况下，会结合定位模块12、can模块13和hmi模块16的数据生成当前车辆的危险警示信息，危险警示信息包括：车辆标识、车辆危险警示等级、车辆状况、车辆位置和航向。

其中，由于用户可以提前在hmi模块上对当前车辆的危险警示信息进行预设置，包括：危险警示等级的设置方式、危险警示信息的发送方式。例如，hmi模块中确定危险警示等级包括高、中、低三个等级，并且设置在车辆发生交通事故的情况下安全气囊状态为弹出，或者tcs状态为无法工作则确定危险警示等级为高；在车辆仅发生擦碰的情况下发动机状态为停止运行，危险指示灯状态为开启，而车辆其它车辆状态信息正常时则确定危险警示等级为低，当然本实施方式中仅是以危险警示等级为高和低的设置方式进行举例说明，而并不对设置方式进行限定。危险警示信息的发送方式包括自动发送或需要用户确认发送。处理模块生成危险警示信息的方式具体包括：从hmi模块获取危险等级的设置方式，以及can模块所传输的当前车辆的车辆状态信息，根据危险等级的设置方式以及当前车辆的车辆状态信息确定车辆危险警示等级；处理模块可以根据can模块所传输的当前车辆的车辆状态信息直接获取车辆状况以及车辆标识，其中，车辆状况可以包括车辆故障类型、车辆受损情况等，由于车辆状态信息中的车辆配置信息包含车辆标识等识别参数，因此处理器可以通过从车辆配置信息中直接提取出车辆标识；另外，处理模块还直接根据定位模块所传输的当前车辆的位置信息确定车辆位置和航向等信息。

hmi模块16，用于根据危险警示信息传输请求按照预设发送方式生成确认传输指令，并将确认传输指令发送给处理模块。本实施方式中由于处理模块根据上述所获取的车辆危险警示等级、车辆状况、车辆位置和航向生成危险警示信息后会向hmi模块发送危险警示信息传输请求。由于hmi模块中已经对危险警示信息的发送方式进行了预设置，包括自动发送或需要用户确认发送等。因此当确定hmi模块中所设置的发送方式为自动发送时，则在确定接收到处理器发送的危险警示信息传输请求时无需用户确认操作则直接生成确认传输指令，并将确认传输指令发送给处理模块；在确定hmi模块中所设置的发送方式为用户确认发送，则在预设时间范围内，例如3s内接收到用户确认操作时才生成确认传输指令，同时为了避免由于事故造成驾驶员无法操作的情况，在超出3s后如果依然未接收到用户确认操作则默认用户确认并生成确认传输指令，并将确认传输指令发送给处理模块。

处理模块11，用于根据确认传输指令将危险警示信息发送给安全模块，并将安全模块所返回的签名加密后的危险警示信息传输给v2x通信模块。处理模块在确定接收到确认传输指令后会将所生成的危险警示信息发送给安全模块，安全模块会对危险警示信息进行签名，即将当前车辆的标识添加到危险警示信息中的指定字段，然后进行加密，以保证危险警示信息的合法性和安全性。

v2x通信模块14，用于将签名加密后的危险警示信息以v2x消息的形式向指定范围内的车辆进行广播。指定范围包括：v2x通信模块直接进行广播的通信范围，以及基于通过rsu间接进行v2x消息广播的间接广播范围所构成的整体范围。

可选的，v2x通信模块，用于将签名加密后的危险警示信息以v2x消息的形式发送给第一预设范围内的运行车辆和路侧单元rsu，以进行直接广播；通过rsu将签名加密后的危险警示信息以v2x消息的形式转发给第二预设范围内的运行车辆以及指定显示屏，以进行间接广播，其中，第二预设范围大于第一预设范围，指定显示屏用于对危险警示信息进行显示。其中，运行车辆指的是安装有车辆安全警示系统，并且车辆安全警示系统处于启动状态的车辆。

具体的说，v2x模块用于实现v2v通信以及v2i通信，v2v通信指的是实现车辆与车辆的端到端通信，v2i通信指的是实现车辆与基础设备的端到端通信，例如，车辆与路侧单元rsu的端到端通信。由于当前车辆v2x通信模块的通信范围有一定的范围，可以将该通信范围称为第一预设范围，例如为300米范围，则v2x通信模块可以将签名加密后的危险警示信息以v2x消息的形式发送给第一预设范围内的运行车辆和路侧单元rsu，从而实现直接广播；由于路侧单元rsu具有消息广播的功能，因此路侧单元可以在第二预设范围，例如为500米范围，并将所接收到的签名加密后的危险警示信息以v2x消息继续转发给第二预设范围内的运行车辆，以实现间接广播，从而通过间接广播扩大了危险警示信息的广播范围。本实施方式中通过间接广播扩大了广播范围，使得距离当前车辆更远的车辆也可以接收到当前车辆所发出的危险警示信息，进一步增加了安全距离。并且不论是直接广播还是间接广播能够接收到签名加密后的危险警示信息的运行车辆都是同样安装有车辆安全警示系统的车辆。

需要说明的是，为了保证没有安装车辆安全警示系统的车辆驾驶人员也能够提前获知到前方道路车辆危险，路侧单元rsu在接收到v2x形式的签名加密后的危险警示信息后，还会将该信息传输到指定显示屏上，例如位于道路两侧标志牌上的显示屏，并在该显示屏上进行显示，并且该显示屏需要与发生故障的当前车辆有一定的距离，以保证后方车辆驾驶人员有足够的时间进行提前减速避让，以防止被其它车辆撞击发生二次事故。

值得一提的是，由于车辆安全警示系统既可以在发生故障时将生成的危险警示信息基于v2x技术向指定范围内的车辆进行广播，同时在当前车辆故障修复的情况下，还可以接收其它车辆所发送的v2x消息，并根据v2x消息确定与其它故障车辆存在碰撞风险时进行报警。下面就当前车辆故障修复，v2x通信范围内的其它车辆发生故障的场景下车辆安全警示系统中每个模块的具体功能进行说明。

需要说明的是，在当前车辆故障修复时，hmi模块还可以接收用户的解除危险警示信息指令，并根据指令生成停止传输指令，并将停止传输指令发送给处理模块，以使处理模块根据停止传输指令，取消危险警示信息的广播。

可选的，v2x通信模块，还用于接收指定范围内运行车辆的v2x消息，并将v2x消息发送给处理模块。

具体的说，在当前车辆还会通过v2x通信模块接收指定范围内运行车辆的v2x消息，运行车辆可以是当前车辆v2x通信模块通信范围内即第一预设范围内的车辆所发送的v2x消息，也可以是第一预设范围内的路侧单元rsu广播范围即第二预设范围内的运行车辆。并且不论是直接所获取的还是通过路侧单元rsu所转发的，v2x通信模块都会将所获取的v2x消息发送给处理模块。

可选的，处理模块还用于，将v2x消息发送给安全模块，并获取安全模块所返回的验签解密后的v2x消息；对验签解密后的v2x消息进行解析，根据解析结果确定验签解密后的v2x消息中包含危险警示信息时，确定运行车辆为故障车辆；根据危险警示信息确定与故障车辆存在碰撞风险时生成报警信息，并将报警信息发送给hmi模块进行展示。

其中，处理模块在接收到指定范围内运行车辆的v2x消息之后，会将所获取的v2x消息发送给安全模块。安全模块对v2x消息进行验签解密，安全模块通过对v2x消息进行验签解密确定v2x消息的发送方的身份进行验证以保证车辆的合法性，确保消息在传输过程中没有被篡改，并将验签解密后的v2x消息发送给处理模块。处理模块对验签解密后的v2x消息进行解析，确定v2x消息中所包含的具体信息，判断验签解密后的v2x消息中是否包含危险警示信息，若是则确定运行车辆为故障车辆。同时根据危险警示信息获取故障车辆的车辆标识、车辆危险警示等级、车辆状况、车辆位置和航向等信息，由于处理模块还可以通过定位模块获取当前车辆的行驶路线，因此通过与故障车辆的车辆位置和航向进行对比可以确定故障车辆是否与当前车辆的行驶路线存在交集，若存在交集则确定存在碰撞风险，并生成报警信息，报警信息中可以包括：故障车辆的位置、故障车辆危险警示等级，距离故障车辆的距离等。由于hmi模块还可以与当前车辆的车载显示屏进行连接，因此可以将所生成的报警信息以图片、文字或语音的形式在hmi模块上或所连接的车载显示屏上进行显示，以对驾驶用户进行危险提示。

需要说明的是，在车辆安全警示系统中还可以包括电池模块17，电池模块17用于在车辆发生严重损坏、熄火或者动力电源断开的情况下，对车辆安全警示系统中的其它模块进行临时供电，以保障车辆安全警示系统正常工作。

在本发明实施例中，在当前车辆发生故障的情况下可以生成合法性的危险警示信息，并将危险警示信息通过v2x通信模块发送给指定范围内的车辆，使指定范围内的车辆提前获知前方道路车辆危险情况以进行避让，从而提高了道路车辆驾驶的安全性。

实施例二

图2是本发明实施例提供的警示信息发送方法的流程图，本实施例可适用于将生成的危险警示信息进行广播以避免被其它车辆撞击发生二次事故的情况，该方法可以应用于实施例一中的车辆安全警示系统，本发明实施例的方法具体包括如下步骤：

步骤s101，获取当前车辆的位置信息和车辆状态信息。

具体的说，本实施方式中是can模块通过can总线与当前车辆的网关相连，以接收网关所发送的当前车辆的状态信息，而车辆状态信息包括：刹车状态、油门踏板状态、发动机状态、危险指示灯状态、车身电子稳定esp(electronicstabilityprogram，esp)状态、安全气囊状态、电子助力转向(electronicpowersteering，eps)状态、电池管理系统(batterymanagementsystem，bms)状态、制动防抱死系统(antilockbrakesystem，abs)状态、牵引力控制系统(tractioncontrolsystem，tcs)状态、车身控制系统(bodycontrolmodule，bcm)状态和车辆配置信息。通过定位模块获取当前车辆的位置信息，而车辆的位置信息可以包括经纬度和航向。

步骤s102，根据车辆状态信息确定当前车辆出现故障时，根据车辆状态信息和位置信息生成危险警示信息。

本实施方式中通过处理模块据所获取的车辆状态信息判断当前车辆是否发生故障，例如，出现了交通事故造成无法移动、紧急临时停车(危险指示灯打开)。在确定当前车辆出现故障的情况下，会根据车辆状态信息、位置信息以及之前提前在hmi模块上所设置的危险警示等级的设置方式获取危险警示信息。其中，危险警示信息包括：车辆标识、车辆危险警示等级、车辆状况、车辆位置和航向。生成危险警示信息的方式具体包括：从hmi模块获取危险等级的设置方式，以及can模块所传输的当前车辆的车辆状态信息，根据危险等级的设置方式以及当前车辆的车辆状态信息确定车辆危险警示等级，例如，参数车辆危险警示等级的设置方式，在确定当前车辆发生交通事故的情况下安全气囊状态为弹出，或者tcs状态为无法工作则确定危险警示等级为高。并且根据can模块所传输的当前车辆的车辆状态信息直接获取车辆状况，其中，车辆状况可以包括车辆故障类型、车辆受损情况等。另外，还直接根据定位模块所传输的当前车辆的位置信息确定车辆位置和航向等信息。

步骤s103，在确定接收到针对危险警示信息的确认传输指令时，对危险警示信息进行签名加密并以v2x消息的形式向指定范围内的车辆进行广播。

其中，可以对确认传输指令的生成方式进行预先设置，具体可以是在危险警示信息生成的情况下自动生成的，也可以是在危险警示信息生成并且接收到用户的确认发送操作后所生成的，本实施方式中并不限定确认传输指令的生成方式。并且在确定接收到针对危险警示信息的确认传输指令后，会通过安全模块对危险警示信息进行签名，即将当前车辆的标识添加到危险警示信息中的指定字段，然后进行加密，以保证危险警示信息的合法性和安全性。

可选的，对危险警示信息进行签名加密并以v2x消息的形式向指定范围内的车辆进行广播，包括：将签名加密后的危险警示信息以v2x消息的形式发送给第一预设范围内的运行车辆和路侧单元rsu，以进行直接广播；通过rsu将签名加密后的危险警示信息以v2x消息的形式转发给第二预设范围内的运行车辆以及指定显示屏，以进行间接广播，其中，第二预设范围大于第一预设范围，指定显示屏用于对危险警示信息进行显示。

具体的说，由于当前车辆v2x通信模块的通信范围有一定的范围，可以将该通信范围称为第一预设范围，例如为300米范围，则可以通过v2x通信模块将签名加密后的危险警示信息以v2x消息的形式发送给第一预设范围内的运行车辆和路侧单元rsu，从而实现直接广播；由于路侧单元rsu具有消息广播的功能，因此路侧单元可以在第二预设范围，例如为500米范围，并将所接收到的签名加密后的危险警示信息以v2x消息继续转发给第二预设范围内的运行车辆，以实现间接广播，通过间接广播从而扩大了危险警示信息的广播范围。本实施方式中通过间接广播扩大了广播范围，使得距离当前车辆更远的车辆也可以接收到当前车辆所发出的危险警示信息，进一步增加了安全距离。并且不论是直接广播还是间接广播能够接收到签名加密后的危险警示信息的运行车辆都是同样安装有车辆安全警示系统的车辆。

需要说明的是，为了保证没有安装车辆安全警示系统的车辆驾驶人员也能够提前获知到前方道路车辆危险，路侧单元rsu在接收到v2x形式的签名加密后的危险警示信息后，还会将该信息传输到指定显示屏上，例如位于道路两侧标志牌上的显示屏，并在该显示屏上进行显示，并且该显示屏需要与发生故障的当前车辆有一定的距离，以保证后方车辆驾驶人员有足够的时间进行提前减速避让，以防止二次事故。

可选的，对危险警示信息进行签名加密后以v2x消息的形式向指定范围内的车辆进行广播之后，还包括：确定接收到解除危险警示信息指令；根据解除危险警示信息指令停止危险警示信息的广播。

具体的说，在当前车辆故障修复时，还可以通过hmi模块还接收用户的解除危险警示信息指令，并根据指令生成停止传输指令，并将停止传输指令发送给处理模块，通过处理模块取消危险警示信息的广播。从而使得用户可以根据当前车辆的情况根据实际需要取消危险警示信息的广播。

在本发明实施例中，在当前车辆发生故障的情况下可以生成合法性的危险警示信息，并将危险警示信息通过v2x通信模块发送给指定范围内的车辆，使指定范围内的车辆提前获知前方道路车辆危险情况以进行避让，从而提高了道路车辆驾驶的安全性。

实施例三

图3是本发明实施例提供的警示信息接收方法的流程图，本实施例可适用于接收通信范围内其它车辆的危险警示信息以提前进行避让减速，避免碰撞故障车辆发生二次事故的情况，该方法可以应用于实施例一中的车辆安全警示系统，本发明实施例的方法具体包括如下步骤：

步骤s201，获取指定范围内运行车辆的v2x消息。

可选的，获取指定范围内运行车辆的v2x消息，包括：直接获取第一预设范围内运行车辆的v2x消息，或者，获取第二预设范围内运行车辆通过路侧单元rsu所转发的v2x消息，其中，第二预设范围大于第一预设范围。

具体的说，在当前车辆故障修复并在行驶到的过程中，会通过v2x通信模块接收指定范围内运行车辆的v2x消息，运行车辆可以是当前车辆v2x通信模块通信范围即第一预设范围内的车辆所发送的v2x消息，也可以是第一预设范围内的路侧单元rsu广播范围内即第二预设范围内的运行车辆。

步骤s202,对v2x消息进行验签解密，并对验签解密后的v2x消息进行解析。

其中，会通过安全模块对v2x消息进行验签解密确定v2x消息的发送方的身份进行验证以保证车辆的合法性，并且确保消息在传输过程中没有被篡改，将验签解密后的v2x消息发送给处理模块。并通过处理模块对验签解密后的v2x消息进行解析，确定v2x消息中所包含的具体信息。

步骤s203，根据解析结果确定验签解密后的v2x消息中包含危险警示信息时，确定运行车辆为故障车辆。

其中，通过对v2x消息进行解析所获取的具体信息进行判断，确定验签解密后的v2x消息中是否包含危险警示信息，由于危险警示信息中包含：车辆危险警示等级、车辆状况、车辆位置和航向等信息，因此在确定存在危险警示信息时则确定运行车辆为故障车辆。

步骤s204，根据危险警示信息确定与故障车辆存在碰撞风险时生成报警信息，并将报警信息进行展示。

具体的说，根据危险警示信息获取故障车辆的车辆危险警示等级、车辆状况、车辆位置和航向等信息。另外，通过当前车辆的定位模块获取当前车辆的行驶路线，将当前车辆的行驶路线与故障车辆的车辆位置和航向进行对比可以确定故障车辆是否与当前车辆的行驶路线存在交集，若存在交集则确定存在碰撞风险，并生成报警信息，报警信息中可以包括：故障车辆的位置、故障车辆危险警示等级，距离故障车辆的距离等。由于hmi模块还可以与当前车辆的车载显示屏进行连接，因此可以将所生成的报警信息以图片、文字或语音的形式在hmi模块上或所连接的车载显示屏上进行显示，以对驾驶用户进行危险提示。

在本发明实施例中，在当前车辆行驶过程中，当通信范围内的其它车辆发生故障时，可以及时接收其它车辆所发送的危险警示信息，并根据危险警示信息确定与故障车辆存在碰撞风险的情况下将产生报警信息进行展示，以对当前车辆的驾驶人员进行提示，以提前进行避让减速，避免碰撞故障车辆发生二次事故的情况。

值得注意的是，上述实施例中所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。