[发明专利]一种基于DSRC通信的异常车辆预警方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通系统与汽车安全技术，具体是一种基于DSRC通信的异常车辆预警方法。

背景技术

车辆发生异常故障时极易发生碰撞危险。对现有技术检索发现，CN 104924984 A公开的名称为“避免车辆发生连环撞的报警装置”的专利文献及CN 104392621 A公开的名称为“一种基于车车通信的公路异常停车预警方法及其实现系统”的专利文献介绍了针对异常停止车辆防止碰撞的方法。它们的特点是，通过GPS定位获取行驶车辆的位置信息，在车辆发生异常停车时通过无线通信模块向外发出异常预警信息，周围正常行驶的车辆接收异常预警语音提示及文本显示信息，提前做出调整，从而主动绕开异常停车的车辆。上述方案存在的不足是，基于自选的无线通信模块来传递异常预警信息，其通信网络不具有统一性和标准性；其次，仅通过GPS定位车辆位置存在较大的误差，不能准确地描述车辆的实际行驶轨迹，在异常车辆不影响本车行驶路线的情况下会出现大量误报。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于DSRC通信的异常车辆预警方法，其能够准确地描述车辆的实际行驶轨迹，解决现有技术中车辆碰撞预警存在较大误差的问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于DSRC通信的异常车辆预警方法，其包括如下步骤：

步骤a：异常车辆实时获取自身的行车信息，并将行车信息通过自身的DSRC收发端向周围的正常车辆广播发送。

步骤b：正常车辆通过自身的DSRC收发端接收来自异常车辆的行车信息，实时获取自身的行车信息，正常车辆的数据融合模块对异常车辆的行车信息和自身的行车信息进行时间同步、滤波以及融合处理后发送至正常车辆的中央处理器。

步骤c：正常车辆的中央处理器计算异常车辆和自身的行驶轨迹。

步骤d：正常车辆的中央处理器以自身当前的定位为坐标原点、航向为Y轴方向建立相对平面坐标系，并将异常车辆和正常车辆的行驶轨迹转换至该相对平面坐标系中。

步骤e：在相对平面坐标系下，正常车辆的中央处理器判断异常车辆是否影响自身的行驶路线，若两车的行驶轨迹在未来时刻相交或者两车在X轴方向上的横向距离小于间距阈值W，则进入步骤f；否则退出流程。

步骤f：正常车辆的中央处理器计算两车发生碰撞所需的时间TTC，若TTC小于时间阈值T₀，则发送报警信息到正常车辆的CAN总线上；若TTC大于时间阈值T₀，则发送提醒信息到正常车辆的CAN总线上。

步骤g：正常车辆的CAN总线将预警信息发送到自身的车载显示器，该车载显示器在相对平面坐标系中显示异常车辆的当前位置并通过语音发出预警信息。

其中，上述步骤a中，异常车辆的行车信息包括：异常车辆的经纬度、航向角、速度、加速度和车辆状态信号。

上述步骤b中，正常车辆的行车信息包括：正常车辆的经纬度、航向角、速度和加速度。

上述步骤c中，车辆的行驶轨迹半径其中，D表示车辆当前时刻与上一时刻位置之间的距离，该距离由当前的经纬度和上一时刻的经纬度计算得到；Δ表示车辆当前时刻和上一时刻的航向角之差。

上述步骤f中，时间阈值T₀表示正常车辆以当前速度减速到零需要的最短时间与驾驶员的反应时间之和。

优选地，所述步骤c中，若Δ小于校正值K_Calibration，则中央处理器判定车辆沿直线行驶，行驶轨迹半径R设置为恒定值R_Default。

本方案以正常车辆的实时位置为坐标原点，航向为纵轴建立相对平面坐标系，将异常车的位置转换至该相对平面坐标系下的位置坐标，根据车辆轨迹和异常车在本车坐标系中的位置坐标，判断异常车辆是否影响正常车辆的行驶路线，通过计算正常车辆和异常车辆发生碰撞所需要的时间，判断该时间与设定的预警时间的大小关系，根据预警规则得到预警信息并将该预警信息通过CAN总线将预警信息发送到车载显示器，通过显示器显示异常车辆相对于本车的位置并通过语音发出预警信息。

本方案通过对异常车辆和正常车辆的行驶轨迹进行识别，大大减少了误报的情况，适用于直道和弯道；本方法采用DSRC通信，其具备统一的国际标准，互换性、兼容性强，传输速率高，传输延迟短，能承载大宽带的车载应用信息，数据准确可靠，与传统传感器相比，受天气因素、地理环境、障碍物遮挡等的影响很小。

附图说明

图1为本发明的应用场景图；

图2为异常车辆和正常车辆基于本发明的系统结构图；