[发明专利]一种基于V2X的车车碰撞检测方法及应用系统

权利要求书

1.一种基于V2X的车车碰撞检测方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）通过数据交互模块提取车辆信息，实现汽车运动状态原始数据与V2V通信信息集报文解析与封装；（2）通过坐标及投影模块实现坐标系转换及平面投影，基于汽车运动状态数据、外部配置地球几何属性数据，实现由大地地心坐标系到基于本车载体的高斯平面坐标系转换；（3）通过安全车距计算模块，在考虑通信时延、驾驶员反映时延、制动时延的前提下，求解汽车预计运动距离、汽车平面顶点坐标，进而引入安全车距参数，实现碰撞风险的提前预测，保障驾驶安全；（4）碰撞风险检测模块：求解汽车顶点射线及边缘线段解析式，结合顶点射线与平面边缘相交法，通过统计交点数量，判断汽车两两之间覆盖区域重叠情况，实现碰撞检测；

所述步骤（3）中，通过安全车距计算模块具体计算方法包括：

（31）计算考虑通信时延、驾驶员反应时延、制动时延的前提下，本车在水平和垂直方向上运动的距离，从而求得平面顶点坐标值；

（32）计算考虑通信时延、驾驶员反映时延、制动时延的前提下，其它车辆水平和垂直方向上运动的距离，从而求得平面顶点坐标值；

（33）分别用其他车辆和本车在水平和垂直方向上的运动距离表示考虑时延条件下的本车相对运动距离，预测本车与其他车辆的相对位置；

（34）提供考虑时延情况下的汽车平面顶点坐标API；

所述步骤（4）中，方法如下：

（41）求解汽车平面边缘线段解析式，以表征汽车平面区域覆盖；

（42）求解汽车顶点射线解析式；

（43）求解汽车两两之间线段相交交点，根据交点落入汽车平面区域情况，确定预测的汽车碰撞情形。

2.根据权利要求1所述的一种基于V2X的车车碰撞检测方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述数据交互模块解析接收到的V2V通信信息集（BSM）生成汽车运动状态数据，并提供完整运动状态数据结构，再根据汽车运动状态封装成消息集以支持V2V通信信息传输。

3.根据权利要求1所述的一种基于V2X的车车碰撞检测方法，其特征在于，所述步骤（2）中，坐标系转换及平面投影方式如下：（21）基于地球球面半径及汽车位置数据完成由大地地心坐标系到东北天坐标系转换；

（22）基于东北天坐标系坐标，完成以本车GPS定位模块为原点，当前行驶方向为横轴正向，符合右手坐标系的载体坐标系转换；

（23）结合地球表面任意点海拔高度，完成三维载体坐标系向二维高斯平面坐标系投影；

（24）并对外提供不同坐标系下其他车辆位置数据API。

4.基于权利要求1所述的一种基于V2X的车车碰撞检测方法的应用系统，其特征在于，包括数据交互模块、坐标转换及投影模块、安全车距计算模块、碰撞风险检测模块，所述数据交互模块将监测车辆的运动状态信息传输给所述坐标转换及投影模块，所述坐标转换及投影模块将汽车运动状态数据投影后转换为可读取的坐标信息，所述安全车距计算模块通过上述车辆坐标信息求解汽车预计运动距离和安全车距参数，所述碰撞风险检测模块求解汽车顶点射线及边缘线段解析式，结合顶点射线与平面边缘相交法，通过统计交点数量，判断汽车两两之间覆盖区域重叠情况，实现碰撞检测。

5.根据权利要求4所述的一种基于V2X的车车碰撞检测方法的应用系统，其特征在于，所述坐标转换及投影模块对外提供不同坐标系下的车辆位置数据API。

6.根据权利要求4所述的一种基于V2X的车车碰撞检测方法的应用系统，其特征在于，所述碰撞风险检测模块进行碰撞情形判别，再通过点、线、面计算公式进行交点统计数据API，最后得出碰撞预警API。