无地图路口碰撞预测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种无地图路口碰撞预测系统，包括：主车信息采集模接收主车传感器数据传入历史轨迹点采样模块；BSM消息接收模块接收其他车辆的BSM消息；历史轨迹点采样模块对其他车辆BSM消息进行采样，生成其他车辆历史轨迹点集合和主车历史轨迹点集合；碰撞点预测模块周期性从信息存储模块采集主车历史轨迹点集合和其他车辆历史轨迹点集合，拟合轨迹；根据主车即将行驶的轨迹1和其他车辆即将行驶的轨迹，判断潜在碰撞点；碰撞风险确定模计算主车进入然后离开碰撞点的时间区间一和计算其他车辆进入然后离开碰撞点的时间区间二是否存在交集，如果存在交集则认为有碰撞风险。本发明专利技术能提高自动驾驶通的安全性。本发明专利技术能提高自动驾驶通的安全性。本发明专利技术能提高自动驾驶通的安全性。

【技术实现步骤摘要】
无地图路口碰撞预测系统及方法


[0001]本专利技术涉及汽车领域，特别是涉及一种自动驾驶中使用的无地图路口碰撞预测系统及方法。

技术介绍

[0002]ITS(Intelligent Transportation System智能交通运输)用各种高新技术，特别是电子信息技术来，提高交通效率，增加交通安全性和改善环境保护的技术经济系统。其中定义了多种交叉路口碰撞预警模型，用于车辆的辅助驾驶。
[0003]当前行业中一般是通过C
‑
V2X(Cellular
‑
Vehicle to Everything)实现车辆与外界的信息交互，主车(Host Vehicle，当前车辆)通过接收其他车辆发来的BSM(Basic Safety Message,基础安全消息，包含了车辆的位置、速度、加速度、转向及行驶方向等)，结合RSU(Road Side Unit路侧单元)发来的MAP(地图)，来计算碰撞风险。往往是以交叉路口内的部分区域作为可能的碰撞区域或碰撞点，依此计算每一个潜在威胁车辆到达路口的时间(TTI：time
‑
to
‑
intersection)和到达路口的距离(DTI：distance
‑
to
‑
intersection)，筛选出与HV存在碰撞危险的威胁车辆；
[0004]日本专利JP2018127978公开了一种驾驶辅助控制装置具备：获取部获取检测出的本车辆的行驶状态以及与本车辆对向或者交叉地行进的其它车辆的行驶状态；以及控制部，使用碰撞判定指标和交叉判定指标，来决定是否执行制动辅助，决定执行制动辅助的情况下，通过驾驶辅助部执行制动辅助，其中，上述碰撞判定指标和上述交叉判定指标是使用获取到的本车辆的行驶状态以及其它车辆的行驶状态而获得的指标，上述碰撞判定指标包含到本车辆与其它车辆碰撞为止的时间、距离以及请求减速度中的至少任一个，上述交叉判定指标包含到本车辆到达其它车辆的行驶路线为止的时间、距离以及请求减速度中的至少任一个。该方案是通过主车传感器获取其他车辆状态并且需要结合地图来进行碰撞判断，在缺少地图的情况下，该方案无法准确识别路口是否存在碰撞风险。
[0005]中国专利CN202211240845.9本专利技术公开了一种用于辅助本车辆在路口处的制动操作的方法，所述方法包括以下步骤：在本车辆即将到达路口时，识别交通信号灯的信号指示从通行向禁行的过渡；响应于在本车辆即将到达路口时识别到所述过渡，获取本车辆与在后方跟随本车辆行驶的后方车辆之间的距离；至少基于所述距离选择用于控制本车辆实施制动操作的制动策略，以所选的制动策略控制本车辆在路口处停车。通过考虑后方车辆状态，可对急刹行为进行拦截，从而使本车辆在对交通信号灯做出响应的同时获得更加缓和的制动效果，降低了追尾风险。该方案基于交通信号灯实施，再进行制动控制策略。在缺少交通信号灯的路口，该方案无法准确识别路口是否存在碰撞风险。
[0006]在实际应用中，尤其是一些无交通信号灯的交叉路口，往往没有路测单元发出MAP消息来辅助完成车路协同。此时如何计算车辆潜在的碰撞区域或碰撞点是一个工程应用中需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0008]本专利技术要解决的技术问题是提供一种在无地图和/或交通信号灯的路口能预测车辆潜在碰撞点的无地图路口碰撞预测系统。
[0009]以及，一种在无地图和/或交通信号灯的路口能预测车辆潜在碰撞点的无地图路口碰撞预测方法。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种无地图路口碰撞预测系统，包括：
[0011]主车信息采集模块，其接收主车传感器数据传入历史轨迹点采样模块；
[0012]主车传感器数据包括车辆定位、速度、加速度、方向角(车头与正北方向夹角)和方向盘转角；比如通过GPS模块实时采集车辆的位置信息，速度、加速度、方向角等信息；
[0013]BSM消息接收模块，通过V2X模组接收其他车辆的BSM消息，传入历史轨迹点采样模块；BSM消息为标准协议定义好的信息。里面有存储车辆的定位信息、方向角、方向盘转角，速度、加速度等；
[0014]历史轨迹点采样模块，对其他车辆BSM消息进行采样，生成其他车辆历史轨迹点集合；其基于主车传感器数据形成主车历史轨迹点集合；车辆历史轨迹点至少包括车辆位置信息；
[0015]进一步的说明，历史轨迹点是多个车辆状态点(车辆在某个位置时的状态，包含车辆在该时刻位置和平均方向盘转角，其中平均方向盘转角是指在两个轨迹点方向盘转角的平均值等信息)的集合，并且集合元素数量小于最大预设值，且最大预设值不小于2。历史轨迹点可以按时间先后依次存储，或者支持可以根据时间重新排序。前后两个历史轨迹点的距离需大于预设值。历史轨迹点集合达到上限后，新增的历史轨迹点替换掉时间最早的轨迹点。
[0016]信息存储模块，其用于存储主车历史轨迹集合和其他车辆的历史轨迹集合，以车辆ID做为不同车辆历史轨迹的检索条件；
[0017]信息存储模块可以采用计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD
‑
ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
[0018]碰撞点预测模块，周期性从信息存储模块采集主车历史轨迹点集合和其他车辆历史轨迹点集合，拟合轨迹；根据主车历史轨迹和当前位置，拟合主车即将行驶的轨迹1，根据其他车辆当前位置和其历史轨迹拟合其即将行驶的轨迹2，判断轨迹1和轨迹2是否有交点，该交点为潜在碰撞点；
[0019]碰撞风险确定模块，根据主车距离潜在碰撞点的距离以及主车当前运动信息，计
算主车进入然后离开碰撞点的时间区间一和计算其他车辆进入然后离开碰撞点的时间区间二，判断时间区间一和时间区间二是否存在交集，如果存在交集则认为有碰撞风险。
[0020]可选择的，所述的无地图路口碰撞预测系统，采用以下方式采集车辆历史轨迹点集合；
[0021]初始状态，信息存储模块中存储的主车历史轨迹点数量为0，主车第一个有效位置信息作为Pos0，方向盘转角为angle0；
[0022]假设当前历史轨迹点集合中有i个元素，计算第i+1个历本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无地图路口碰撞预测系统，其特征在于，包括：主车信息采集模块，其接收主车传感器数据传入历史轨迹点采样模块；BSM消息接收模块，通过V2X模组接收其他车辆的BSM消息，传入历史轨迹点采样模块；历史轨迹点采样模块，对其他车辆BSM消息进行采样，生成其他车辆历史轨迹点集合；其基于主车传感器数据形成主车历史轨迹点集合；车辆历史轨迹点至少包括车辆位置信息；信息存储模块，其用于存储主车历史轨迹集合和其他车辆的历史轨迹集合，以车辆ID做为不同车辆历史轨迹的检索条件；碰撞点预测模块，周期性从信息存储模块采集主车历史轨迹点集合和其他车辆历史轨迹点集合，拟合轨迹；根据主车历史轨迹和当前位置，拟合主车即将行驶的轨迹1，根据其他车辆当前位置和其历史轨迹拟合其即将行驶的轨迹2，判断轨迹1和轨迹2是否有交点，该交点为潜在碰撞点；碰撞风险确定模块，根据主车距离潜在碰撞点的距离以及主车当前运动信息，计算主车进入然后离开碰撞点的时间区间一和计算其他车辆进入然后离开碰撞点的时间区间二，判断时间区间一和时间区间二是否存在交集，如果存在交集则认为有碰撞风险。2.如权利要求1所述的无地图路口碰撞预测系统，其特征在于：采用以下方式采集车辆历史轨迹点集合；初始状态，信息存储模块中存储的主车历史轨迹点数量为0，主车第一个有效位置信息作为Pos0，方向盘转角为angle0；假设当前历史轨迹点集合中有i个元素，计算第i+1个历史轨迹点；主车信息采集模块以指定频率采集数据，历史轨迹点采样模块针对每帧数据进行计算，第m次计算第i+1个历史轨迹点信息时，采集数据为位置信息pos
’
m
，方向盘转角angle
’
m
；计算当前平均方向角；第m次计算得到angle
’
m＝(angle
’1+angle
’2+
…
+angle
’
m
)/m，第m次计算，得到历史轨迹点pos
i
与当前位置pos
’
m
距离为Distance
’
m
；如果Distance
’
m
>20，则第m次计算，得到一个新的历史轨迹点(Distance
’
m
，angle
’
m
)如果I<3，则把上述新的历史轨迹点加入历史轨迹点，否则删除时间最早的历史轨迹点并加入上述新的历史轨迹点。3.如权利要求1所述的无地图路口碰撞预测系统，其特征在于：碰撞风险确定模块采用以下方式拟合轨迹；当历史轨迹点中最后两个点的平均方向盘转角的绝对值大于5时，道路轨迹按圆弧拟合，否则按直线拟合。4.如权利要求1所述的无地图路口碰撞预测系统，其特征在于：历史轨迹点采样模块预置最大历史轨迹点数量范围为3个
‑
6个，前后两...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟建东，雷志锋，牛长明，张亚兵，王扬，
申请(专利权)人：联创汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：