[发明专利]一种基于车车通信的高效道路交通防碰撞预警方法

说明书

技术领域

本发明属于物联网产业化在道路交通安全和智能交通领域的应用，具体涉及一种基于车车通信和车辆地理位置信息交换的十字路口道路交通防碰撞预警方法。

背景技术

物联网（Internet of Things，IoT）是一种物与物相互联系的网络，它的基础是互联网，是互联网应用方面的拓展。随着物联网技术的不断创新和产业化的快速推进，物联网在道路交通安全和智能交通领域有重要的应用。在道路交通安全和智能交通方面，物联网主要以车到车无线通信、车到路边单元以及车到网络之间的无线通信为基础，通过及时、可信的通信交换交通安全相关信息实现安全驾驶和舒适驾驶，在此领域物联网又被称作车联网或车载自组织网。利用车载自组网，结合自车的GPS、CAN总线，安全系统可以提前通知驾驶员可能发生的危险情况，降低事故发生率。

交通防碰撞技术是道路行车安全方面的重要支撑技术，也是实现智能交通的基础研究问题。在文献[Zeadally,Sherali,et al.Vehicular ad hoc networks(VANETS):status,results,and challenges.Telecommunication Systems50.4(2012):217-241.]中总结了主要的车联网通信方式，防止车辆碰撞的消息、路由等机制设计，然而这些机制依赖于复杂的消息通信结构、路由机制，网络当中交换的数据量规模庞大。目前这方面的研究主要集中在国外，日本最早从20世纪80年代开始这方面研究。近年来，欧美国家也加大了对车载自组网的研究，比较著名的有：CarTalk2000从2001年开始，为期三年，主要是为了开发一种新的基于车间通信的驾驶员辅助驾驶系统。C2C-CC(Car2Car Communication Consortium)由六家欧洲汽车厂商（BMW、DaimlerChrysler、Volkswagen等）组成，致力于制订一个Car2Car系统的通用标准，使不同厂商的汽车能互相通信。CHAUFFEUR2主要研究”Platooning of Vehicles”，前方车辆可以向后方车辆广播消息。

大多数防碰撞机制实现复杂，往往会引入较大的通信开销，造成网络资源的不必要浪费。考虑到驾驶员视野范围内的一些道路交通情况，例如车速比较慢的情况下，不需要进行车辆间的安全预警，这样就省去了不必要的通信，减轻了无线信道的拥塞。而实际应用中，针对驾驶员的视野盲区，例如交通十字路口，又需要车载应用系统及时根据车-车等通信掌握的信息给驾驶员一个预警提示，甚至在紧急情况下由车辆自动采取一些安全防护措施。而预警机制需要在考虑到上述人为驾驶因素的同时，具有简单、快速、可靠的特性，以更好的实现人-车-路的协同。本发明因此而来。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种适合十字路口安全特性的辅助驾驶员驾驶防碰撞的方法，在保证对威胁安全驾驶事件检测可靠性的同时，降低了网络通信的拥塞，有效提升了驾驶的安全性，简单高效。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种一种基于车车通信的高效道路交通防碰撞预警方法，用于车联网当中十字路口辅助车辆驾驶员进行安全驾驶，所述方法包括以下步骤：

（1）获取自车以及路口邻近车辆的运动状态信息，判断车速是否低于安全车速判定阈值；

（2）如果自车或者某个邻居车辆的车速低于步骤（1）中给定的安全车速判定阈值，跳转步骤（3）；否则继续执行步骤（4）；

（3）安全系数等级高，自车与某一邻车之间不需要碰撞预警，算法退出执行；

（4）计算自车和邻车行驶路径的交汇点地理位置坐标；

（5）判定交汇点是否位于自车驾驶员在车辆行驶方向上视野的前方，如果交汇点不位于自车的前方，跳转步骤（3）执行，否则继续执行步骤（6）；

（6）计算自车和邻车到达交汇点的时间差；

（7）根据（6）得到的时间差设定安全系数，当到达某一个安全系数值，设置预警的等级；

（8）结束算法，退出执行。

优选地，步骤（1）中，车辆的运动状态信息为车速、车辆行驶方向、地理位置，自车和邻车的车辆运动状态信息通过车载无线通信终端进行信息共享。

优选地，在步骤（3）中安全系数的取值范围为0～9之间的整数，其中0表示最安全，不需要预警警告；9表示最不安全，需要发出紧急预警警告。