一种基于车路协同的交叉口左转辅助预警系统和方法技术方案

一种基于车路协同的交叉口左转辅助预警方法，包括步骤S1，开启左转向灯，开启左转辅助使能，获取MAP信息；步骤S2，获取路口车辆列表，筛选具有碰撞风险的车辆；步骤S3，计算本车与来向车辆分别到达碰撞点的时间差，时间差小于预设值则给主车发出左转辅助安全提醒。本发明专利技术利用车路协同技术，实时获取车辆信息和地图信息，为车辆预警提醒提供丰富数据基础；建立车辆边缘碰撞点模型，提高车辆边缘点碰撞距离精度；通过利用地图信息对左转车辆轨迹的预测分析，实现了碰撞点的精准计算，提高碰撞风险预警准确性，在十字型交叉口或X型交叉口均具有良好的适用性。良好的适用性。良好的适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车路协同的交叉口左转辅助预警系统和方法


[0001]本专利技术涉及道路交通通讯领域，具体涉及一种基于车路协同的交叉口左转辅助预警系统和方法。

技术介绍

[0002]允许左转和对向直行车辆利用可接受间隙通行是降低交叉口通行延误的有效解决方案。在车辆左转与对向直行的同时有冲突需求时，左转者应该让路给具有冲突的交通参与者。美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)之前进行的研究和研究报告称，美国大约40％的车辆碰撞发生在十字路口，在2005年至2007年期间所报告的交叉路口撞车事故中，超过480000起事故是车辆在绿灯信号时进行车辆左转弯，可知左转碰撞极有可能造成严重伤害或死亡。这些类型的碰撞背后的常见原因是由于视线受阻，导致司机无法准确判断对向车辆是否有足够的间隙通过。
[0003]目前左转碰撞危险的解决方案是通过配置左转辅助装置进行感知预警。现有的交叉口的车辆左转辅助方案主要有通过车辆安装激光雷达实现对车辆周围信息的感知，通过判断其他交通参与者与本车之间的距离，做出预警判断：如专利CN108216228A，通过预测路径和激光雷达的方法结合实现车辆左转预警，该方法能够对短距范围内的交通参与者实现较好的预警，但是对于具有车辆视觉盲区和中长距离的车辆无法做出准确判断；专利CN109817008A通过GPS自主定位和激光视频雷达的方法，对交叉口内碰撞区域进行划分以实现路口内左转车辆预警辅助，但是该方法对碰撞预警时间计算精度较低，预测车辆碰撞点准确度不足，对碰撞预警误报几率较大。
[0004]上述为现有的技术解决方案，两种方法在实现路口左转辅助过程中具有一定的效果，通过激光雷达可以实现车辆的位置估计，但是存在视觉盲区，预警距离有限，另一种通过GPS和激光雷达向相结合的方法实现左转辅助预警，但是该方法精度低，无法满足碰撞预警安全时间精度要求。更重要的，现有装置以本车进入信号交叉口进口道为前提下对上述预定范围进行了设定，据此，在本车向左方向转弯的情况下，其他车辆未进入本车上述的预设范围内，其他车辆也可能会横穿本车的行驶路径而运动，在该情况下尤其需要对驾驶员提供注意提醒，但是由于其并未进入本车的上述预设范围内，本装置将不会触发对驾驶员实施注意提醒，造成极大的安全隐患。
[0005]基于此，本专利技术提出一种基于车路协同环境下的左转辅助装置，为驾驶员提供有效的左转通过路口建议，降低事故发生概率。

技术实现思路

[0006]根据
技术介绍
提出的问题，本专利技术提供一种基于车路协同的交叉口左转辅助预警系统和方法，目的是在于为在车路协同环境下提供一种左转辅助驾驶装置，所述的车辆左转辅助装置在交叉口路口本车向左方向转弯时其他车辆可能会横穿行驶路径的情况下，能够为驾驶员提供可靠的注意提醒。接下来对本专利技术做进一步地阐述。
[0007]一种基于车路协同的交叉口左转辅助预警方法，以下步骤：
[0008]步骤S1，开启左转向灯，开启左转辅助使能，获取MAP信息；
[0009]步骤S2，获取路口车辆列表，筛选具有碰撞风险的车辆；
[0010]步骤S3，计算本车与来向车辆分别到达碰撞点的时间差，时间差小于预设值则给主车发出左转辅助安全提醒。
[0011]进一步地，步骤3包括以下步骤：
[0012]步骤S31，碰撞点的计算；
[0013]获取以下信息：本车HV所在进口道车道信息，从车道信息中获取停止线所对应的经纬度信息，以及后方一段预设距离所对应的另一个同车道经纬度信息，分别对应为B点和A点；来车RV所在的车道信息，以及来车RV所在车道对应的停止线经纬度信息，以及后方预设距离对应的另一个同车道所对应的经纬信息，分别对应为E点和F点；本车HV左转向的目标车道信息，包括获取出口道进入点的经纬度信息以及出口道前方预设距离的另外一个同车道点的经纬度信息，分别对应为C点的和D点；
[0014]假设分别假设获取到的地图信息为A(lon
A
,lat
A
)，B(lon
B
,lat
B
)，C(lon
C
,lat
C
)，D(lon
D
,lat
D
)，E(lon
E
,lat
E
)，F(lon
F
,lat
F
)，通过墨卡托坐标转换，将地图中的经纬度坐标转换成墨卡托投影坐标系，分别得到新的坐标点A(x
A
,x
A
)，B(x
B
,x
B
)，C(x
C
,x
C
)，D(x
D
,x
D
)，E(x
E
,x
E
)，F(x
F
,x
F
)，通过直线AB和CD之间的位置关系计算出O2点的坐标信息，通过分别以B、C为垂点做AB和CD垂线可以计算得到O1点的坐标信息，计算公式如下：点的坐标信息，计算公式如下：点的坐标信息，计算公式如下：点的坐标信息，计算公式如下：
[0015]步骤S32，碰撞风险点的计算；
[0016]根据坐标计算得到本车HV转弯半径R，转弯半径R的计算方法如下所示：
[0017]获取本车HV和远车RV经纬度信息，计算两车之间距离：Dist
hv_rv
＝sqrt((x
hv
‑
x
rv
)2+(y
hv
‑
y
rv
)2)；
[0018]获取本车HV和远车RV的航向角信息heading
hv
，以及两车之间的GPS位置，获取远车RV与本车HV的角度关系angle_hv_rv，进而计算两车之间的横向距离：HO1＝R
‑
Dist
Horizontal
；∠BO1K＝arccos(HO1/R)；
[0019]步骤S33，本车HV、来车RV与碰撞点的距离的计算；Dist
Vertical
＝Dist
hv_rv
*cos(abs(heading
hv
‑
angle
hv_rv
)；L2＝Dist
Vertical
‑
R*sin(∠BO1K)；
[0020]主车HV到达停止线的距离为：L4＝sqrt((x
HV
‑
x
B
)2+(y
HV
‑
y
B
)2)；
[0021]远车RV到达停止线的距离为：L3＝sqrt((x
RV
‑
x
E
)2+(y
RV
‑
y
E
)2)；
[0022]当车辆越过停止线后，通过行驶路程估计的方式计算车辆剩余本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于车路协同的交叉口左转辅助预警方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1，开启左转向灯，开启左转辅助使能，获取MAP信息；步骤S2，获取路口车辆列表，筛选具有碰撞风险的车辆；步骤S3，计算本车与来向车辆分别到达碰撞点的时间差，时间差小于预设值则给主车发出左转辅助安全提醒。2.根据权利要求1所述的交叉口左转辅助预警方法，其特征在于，步骤3包括以下步骤：步骤S31，碰撞点的计算；获取以下信息：本车HV所在进口道车道信息，从车道信息中获取停止线所对应的经纬度信息，以及后方一段预设距离所对应的另一个同车道经纬度信息，分别对应为B点和A点；来车RV所在的车道信息，以及来车RV所在车道对应的停止线经纬度信息，以及后方预设距离对应的另一个同车道所对应的经纬信息，分别对应为E点和F点；本车HV左转向的目标车道信息，包括获取出口道进入点的经纬度信息以及出口道前方预设距离的另外一个同车道点的经纬度信息，分别对应为C点的和D点；假设分别假设获取到的地图信息为A(lon
A
，lat
A
)，B(lon
B
，lat
B
)，C(lon
C
，lat
C
)，D(lon
D
，lat
D
)，E(lon
E
，lat
E
)，F(lon
F
，lat
F
)，通过墨卡托坐标转换，将地图中的经纬度坐标转换成墨卡托投影坐标系，分别得到新的坐标点A(x
A
，x
A
)，B(x
B
，x
B
)，c(x
C
，x
C
)，D(x
D
，x
D
)，E(x
E
，x
E
)，F(x
F
，x
F
)，通过直线AB和CD之间的位置关系计算出O2点的坐标信息，通过分别以B、C为垂点做AB和CD垂线可以计算得到O1点的坐标信息，计算公式如下：点的坐标信息，计算公式如下：点的坐标信息，计算公式如下：点的坐标信息，计算公式如下：步骤S32，碰撞风险点的计算；根据坐标计算得到本车HV转弯半径R，转弯半径R的计算方法如下所示：获取本车HV和远车RV经纬度信息，计算两车之间距离：Dist
hv_rv
＝sqrt((x
hv
‑
x
rv
)2+(y
hv
‑
y
rv
)2)；获取本车HV和远车RV的航向角信息heading
hv
，以及两车之间的GPS位置，获取远车RV与本车HV的角度关系angle_hv_rv，进而计算两车之间的横向距离：HO1＝R
‑
Dist
Horizontal
；LBO1K＝arccos(HO1/R)；步骤S33，本车HV、来车RV与碰撞点的距离的计算；Dist
Vertical
＝Dist
hv_rv
*cos(abs(heading
hv
‑
angle
hv_rv
)；
L2＝Dist
Vertical
‑
R*sin(∠BO1K)；主车HV到达停止线的距离为：L4＝sqrt((x
HV
‑
x
B
)2+(y
HV
‑
y
B
)2)；远车RV到达停止线的距离为：L3＝sqrt((x
RV
‑
x
E
)2+(y
RV
‑
y
E
)2)；当车辆越过停止线后，通过行驶路程估计的方式计算车辆剩余到达碰撞点时间：由上述计算可知，本车HV与远车RV距离碰撞点的距离分别为：Dist
HV
＝L1+L4‑
L
HV
；Dist
RV
＝L2+L3‑
L
RV
；式中，L
HV
为车辆HV进入路口后开始计算行驶过的路程；L
RV
为车辆RV进入路口后开始计算行驶过的路程；步骤S34，碰撞时间的计算；计算车辆到达碰撞风险点的时间的公式如下：TTC
HV
＝(Dist
HV
‑
length
HV
/2)/v
hv
；TTC
RV
＝(Dist
RV
‑
length
RV
/2)/v
rv
；两车到达碰撞风...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗明波，王谦，朱芸，
申请(专利权)人：浙江海康智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：