一种基于V2X的车辆盲区行人感知及预警方法、系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于V2X的车辆盲区行人感知及预警方法、系统，主车通过遮挡车和路测设备的环境感知系统与V2X通信模块获取盲区内的行人运动状态信息，结合环境感知系统与V2X模块降低该类交通事故发生的概率。使用经典非对称密码算法——RSA算法对信息进行加密和解密，防止恶意网络攻击，保障主车与遮挡车间的正常通信与信息安全。最后，分别计算纵向和横向的TTC来判断碰撞风险，当判断为可能发生碰撞时，行人保护系统根据车辆与行人的碰撞时间TTC以及人车不发生碰撞的时间阈值，依次启动指示灯系统、驾驶员警告系统和主动刹车制动系统，实现分级预警。本发明专利技术可以在超视距场景中有效预测行人与车辆间的相对位置，降低盲区带来的隐患，实现预警及主动避撞功能。实现预警及主动避撞功能。实现预警及主动避撞功能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于V2X的车辆盲区行人感知及预警方法、系统


[0001]本专利技术属于行人交通安全
，尤其设计一种基于V2X的车辆盲区行人感知及预警方法、系统。

技术介绍

[0002]汽车行业不断发展，车辆保有量不断增加，日益复杂的道路环境导致交通事故率也随之上升。行人作为交通参与者中最弱势的群体之一，其死亡人数占比较多。“鬼探头”通俗来讲，就是在前方有车辆或障碍物阻挡视线时，从路边突然蹿出一辆非机动车或行人的场景。由于司机避让不及时，彼此都没有反应与躲避的时间与空间，往往造成车伤人亡的惨剧，在全国的交通事故中有相当大一部分是由于行人或非机动车从驾驶员视野盲区出现所导致的，因而亟需一种预防措施来判断发生碰撞的可能性，提醒驾驶员从而减少甚至避免这样的事故发生。
[0003]目前对于预防“鬼探头”的研究较多，其具有一定的效果，但是局限性也十分明显。例如：依靠车辆前方摄像头监测车辆前方是否出现横向移动物体，这种预防方法往往比较被动，移动物体需要进入摄像头视野后才采取相应应急措施，在速度较快时，很难避免事故的发生。此外，一种基于刹车灯识别的“鬼探头”预警系统通过主车摄像头对前方其他车辆的刹车灯进行识别，来判断是否有行人在自车前方窜出。但是对于临时停在路边的车辆，主车无法识别到刹车灯，无法知晓遮挡车前方是否有行人出现。
[0004]因此，针对行人保护的主动避撞技术成为汽车主动安全技术研究的热点，解决盲区带来的隐患迫在眉睫。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的不足，本专利技术提出了一种基于V2X的车辆盲区行人感知及预警方法、系统，可在行人被遮挡的情况下通过车车通讯模块接收自车感知盲区内的行人信息，解决了被遮挡行人无法感知的问题，避免了事故的发生。
[0006]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种基于V2X的车辆盲区行人感知及预警系统，包括：
[0008]设置在遮挡车上的遮挡车环境感知系统，所述遮挡车环境感知系统感知主车盲区的行人信息；
[0009]设置在遮挡车上的遮挡车信息加密解密系统，所述遮挡车信息加密解密系统接收并对遮挡车环境感知系统输入的行人信息进行加密；
[0010]设置在主车上的主车信息加密解密系统，所述主车信息加密解密系统接收并对遮挡车信息加密解密系统输入的行人信息进行解密；所述主车信息加密解密系统与遮挡车信息加密解密系统之间采用V2X通信进行信息交互；
[0011]设置在主车上的主车环境感知系统，所述主车环境感知系统感知主车前方的行人信息；
[0012]设置在主车上的主车信息处理系统，所述主车信息处理系统接收主车环境感知系统输入的行人信息、经主车信息加密解密系统解密后的行人信息；主车信息处理系统内基于行人信息对行人横穿道路的意图进行判断，并且根据纵向和横向TTC进行碰撞判断；若判断会发生碰撞，主车信息处理系统控制行人保护系统工作；若判断不会发生碰撞，主车信息处理系统仅需对实时采集的行人信息进行监测；
[0013]设置在主车上的行人保护系统，所述行人保护系统包括指示灯系统、驾驶员警告系统和主动刹车制动系统；所述行人保护系统根据车辆与行人的碰撞时间TTC以及人车不发生碰撞的时间阈值，依次启动指示灯系统、驾驶员警告系统和主动刹车制动系统。
[0014]进一步，分别设置行人不发生碰撞时间的三级时间阈值，分别表示为：t1>t2>t3；若t2<TTC<t1，启动指示灯系统；若t3<TTC<t2，启动驾驶员警告系统；若TTC≤t3，启动主动刹车制动系统。
[0015]进一步，所述主车环境感知系统包括设置在主车上的摄像头、毫米波雷达、激光雷达和速度编码器，所述摄像头、毫米波雷达、激光雷达和速度编码器均与主车的车载微处理器之间信号连接；所述车载微处理器根据摄像头所采集的主车周围环境的图像进行处理和特征提取，识别从主车盲区出现在主车前方的障碍物是否为行人，并实时跟踪行人的轨迹。
[0016]进一步，遮挡车环境感知系统包括设置在遮挡车上的摄像头、毫米波雷达、激光雷达和速度编码器，且遮挡车环境感知系统中的各个单元均与遮挡车的车载微处理器之间信号连接；所述车载微处理器根据摄像头所采集的的图像进行处理和特征提取，识别遮挡车前方障碍物是否为行人，并实时跟踪行人的轨迹。
[0017]进一步，所述主车信息加密解密系统、遮挡车信息加密解密系统均内置RSA算法，利用RSA算法对传输的信息进行加密或解密。
[0018]进一步，还包括路测设备，所述路测设备包括路测设备环境感知系统和路测设备信息加密解密系统；
[0019]所述路测设备环境感知系统包括设置在路边的摄像头、毫米波雷达、激光雷达、速度编码器、路测设备处理器，用于获取主车盲区的行人信息；
[0020]所述路测设备信息加密解密系统接收并对路测设备环境感知系统输入的行人信息进行加密，且路测设备信息加密解密系统与主车信息加密解密系统之间采用V2X通信进行信息交互。
[0021]进一步，车载微处理器或者路测设备处理器内部通过Deepsort算法实时跟踪行人的轨迹。
[0022]一种基于V2X的车辆盲区行人感知及预警方法，包括如下步骤：
[0023]步骤1，主车信息处理系统接收遮挡车的环境感知系统或者路测设备环境感知系统所获取的主车盲区的行人信息；主车信息处理系统接受行人信息并对行人信息进行处理得到行人横穿道路意图；
[0024]步骤2，对于有横穿道路的意图的行人，进一步对行人在未来和主车发生碰撞的风险进行判断；
[0025]步骤3，对于存在碰撞的风险的行人，启动行人保护系统，依次启动三级预警机制；根据实时计算的行人与主车的TTC，
[0026]第一级预警机制：当行人保护系统判定主车和行人会发生碰撞时，且计算到的t2<
TTC<t1，此时启动指示灯系统，提醒驾驶员前方有行人出现，以让驾驶员做好刹车的准备；
[0027]第二级预警机制：当指示灯系统启动时，并且计算到的t3<TTC<t2，启动驾驶员警告系统，发出预警信号提示驾驶员；
[0028]第三级预警机制：当驾驶员警告系统启动时，并且计算到的TTC≤t3时，启动主动刹车制动系统，主车安全带收紧，采取紧急刹车的措施。
[0029]进一步，步骤2中判断行人在未来和主车发生碰撞的风险的方法：
[0030]车辆与行人的碰撞时间TTC分为纵向TTC
L
和横向TTC
T
，建立TTC
L
纵向危险状态判断模型，运动关系方程为：
[0031][0032]式中，v
px
为行人相对于主车的纵向速度；a
px
为行人相对于主车的纵向加速度；D为主车中心与行人中心的相对距离；L＝L1+L2；L1为主车中心到主车前保险杠的距离；L2为行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于V2X的车辆盲区行人感知及预警系统，其特征在于，包括：设置在遮挡车上的遮挡车环境感知系统，所述遮挡车环境感知系统感知主车盲区的行人信息；设置在遮挡车上的遮挡车信息加密解密系统，所述遮挡车信息加密解密系统接收并对遮挡车环境感知系统输入的行人信息进行加密；设置在主车上的主车信息加密解密系统，所述主车信息加密解密系统接收并对遮挡车信息加密解密系统输入的行人信息进行解密；所述主车信息加密解密系统与遮挡车信息加密解密系统之间采用V2X通信进行信息交互；设置在主车上的主车环境感知系统，所述主车环境感知系统感知主车前方的行人信息；设置在主车上的主车信息处理系统，所述主车信息处理系统接收主车环境感知系统输入的行人信息、经主车信息加密解密系统解密后的行人信息；主车信息处理系统内基于行人信息对行人横穿道路的意图进行判断，并且根据纵向和横向TTC进行碰撞判断；若判断会发生碰撞，主车信息处理系统控制行人保护系统工作；若判断不会发生碰撞，主车信息处理系统仅需对实时采集的行人信息进行监测；设置在主车上的行人保护系统，所述行人保护系统包括指示灯系统、驾驶员警告系统和主动刹车制动系统；所述行人保护系统根据车辆与行人的碰撞时间TTC以及人车不发生碰撞的时间阈值，依次启动指示灯系统、驾驶员警告系统和主动刹车制动系统。2.根据权利要求1所述的一种基于V2X的车辆盲区行人感知及预警系统，其特征在于，分别设置行人不发生碰撞时间的三级时间阈值，分别表示为：t1>t2>t3；若t2<TTC<t1，启动指示灯系统；若t3<TTC<t2，启动驾驶员警告系统；若TTC≤t3，启动主动刹车制动系统。3.根据权利要求1所述的一种基于V2X的车辆盲区行人感知及预警系统，其特征在于，所述主车环境感知系统包括设置在主车上的摄像头、毫米波雷达、激光雷达和速度编码器，所述摄像头、毫米波雷达、激光雷达和速度编码器均与主车的车载微处理器之间信号连接；所述车载微处理器根据摄像头所采集的主车周围环境的图像进行处理和特征提取，识别从主车盲区出现在主车前方的障碍物是否为行人，并实时跟踪行人的轨迹。4.根据权利要求1所述的一种基于V2X的车辆盲区行人感知及预警系统，其特征在于，遮挡车环境感知系统包括设置在遮挡车上的摄像头、毫米波雷达、激光雷达和速度编码器，且遮挡车环境感知系统中的各个单元均与遮挡车的车载微处理器之间信号连接；所述车载微处理器根据摄像头所采集的的图像进行处理和特征提取，识别遮挡车前方障碍物是否为行人，并实时跟踪行人的轨迹。5.根据权利要求1所述的一种基于V2X的车辆盲区行人感知及预警系统，其特征在于，所述主车信息加密解密系统、遮挡车信息加密解密系统均内置RSA算法，利用RSA算法对传输的信息进行加密或解密。6.根据权利要求1
‑
5中任意一项权利要求所述的一种基于V2X的车辆盲区行人感知及预警系统，其特征在于，还包括路测设备，所述路测设备包括路测设备环境感知系统和路测设备信息加密解密系统；所述路测设备环境感知系统包括设置在路边的摄像头、毫米波雷达、激光雷达、速度编码器、路测设备处理器，用于获取主车盲区的行人信息；
所述路测设备信息加密解密系统接收并对路测设备环境感知系统输入的行人信息进行加密，且路测设备信息加密解密系统与主车信息加密解密系统之间采用V2X通信进行信息交互。7.根据权利要求6所述的一种基于V2X的车辆盲区行人感知及预警系统，其特征在于，车载微处理器或者路测设备处理器内部通过Deepsort算法实时跟踪行人的轨迹。8.一种基于权利要求1所述基于V2X的车辆盲区行人感知及预警系统的V2X的车辆盲区行人感知及预警方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，主车信息处理系统接收遮挡车的环境感知系统或者路测设备环境感知系统所获取的主车盲区的行人信息；主车信息处理系统接受行人信息并对行人信息进行处理得...

【专利技术属性】
技术研发人员：江浩斌，袁培淳，李傲雪，沈青原，陈一枭，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：