[发明专利]一种车辆换道碰撞预警方法及装置

权利要求书

1.一种车辆换道碰撞预警方法，其特征在于，其在道路行驶过程中通过C-V2X技术对多个远车均进行实时监测的主车上实现，所述方法包括以下步骤：

所述主车待接收到主车驾驶员的换道指令后，根据行驶道路周边预设路侧单元发送的V2I信息以及同车道上所有远车发送的V2V信息，对与同车道前后向远车之间的碰撞风险进行检测；

所述主车若检测到与同车道前后向远车之中至少一个之间存在碰撞风险，则向主车驾驶员发出碰撞预警以及取消所述换道指令；

所述主车若检测到与同车道前后向远车之间均不存在碰撞风险，则根据所述换道指令及所述预设路侧单元发送的V2I信息，确定出变换车道及所述变换车道上的远车，且根据所述变换车道上所有远车发送的V2V信息，进一步对与所述变换车道上所有远车之间的碰撞风险进行检测，并待检测到与所述变换车道上至少一个远车之间存在碰撞风险后，向主车驾驶员发出碰撞预警以及取消所述换道指令；

其中，对与任一远车之间的碰撞风险进行检测均通过以下步骤来实现，具体包括：

所述主车根据所述预设路侧单元发送的V2I信息以及当前所检测远车发送的V2V信息，并结合所述主车自身的V2V信息，通过矢量法迭代计算两车相对距离的矢量投影值及预警距离阈值的矢量投影值；

所述主车若判断出某次迭代计算得到的两车相对距离的矢量投影值小于等于预警距离阈值的矢量投影值，则终止迭代计算，并认定与当前所检测远车存在碰撞风险，且得到与当前所检测远车的碰撞时间；

所述主车若判断出每次迭代计算得到的两车相对距离的矢量投影值均大于预警距离阈值的矢量投影值，直至迭代计算执行完毕，则认定与当前所检测远车不存在碰撞风险；

其中，矢量迭代计算步骤中，所述主车与所述远车之间相对距离的矢量投影值以一定时间间隔连续计算，其计算公式为其中，DCPA_n表示在n个时间间隔时所述主车与所述远车之间相对距离的矢量投影值，n为从1开始递增的整数；表示P_n-1到所述主车之间的距离，P_n-1表示在n-1个时间间隔时所述远车相对于所述主车运动到的位置；表示在的投影点A_n与所述主车之间的距离，表示所述远车到所述主车的相对距离向量，表示所述远车到P_n的向量，P_n表示在n个时间间隔时所述远车相对于所述主车运动到的位置；表示所述主车到P_n之间的距离；表示P_n-1到P_n之间的向量。

2.如权利要求1所述的车辆换道碰撞预警方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

所述主车若检测到与同车道前后向远车之间以及与所述变换车道上所有远车之间均不存在碰撞风险后，则基于预设目标函数输出的期望目标来得到最优的换道轨迹和换道时间，并根据所述最优的换道轨迹和换道时间，实现换道行驶。

3.如权利要求2所述的车辆换道碰撞预警方法，其特征在于，所述预设目标函数的期望目标为前轮转角最小和纵向车速最小，并基于5次多项式和遗传算法计算得到的。

4.如权利要求1所述的车辆换道碰撞预警方法，其特征在于，所述换道指令是通过识别主车方向盘的转动方向及其转动角度超过预定角度来获得的，和/或通过识别主车转向灯开启方向来获得的。

5.如权利要求1所述的车辆换道碰撞预警方法，其特征在于，通过公式来判定所述主车与当前远车之间的相对方位；其中，X_HV表示所述主车质心在全局坐标下的横坐标值；X_RV表示当前远车质心在全局坐标下的横坐标值；Y_HV表示所述主车质心在全局坐标下的纵坐标值；Y_RV表示当前远车质心在全局坐标下的纵坐标值；x_RVHV表示当前远车相对于所述主车在全局坐标下的横坐标值；y_RVHV表示当前远车相对于所述主车在全局坐标下的纵坐标值；θ为所述主车从全球导航卫星系统定位GNSS上获得的罗盘角，以逆时针为正方向。