專利名稱：基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的追尾碰撞預(yù)警方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于車聯(lián)網(wǎng)(VANET，VehicularAd-hoc Network)技術(shù)的追尾碰撞預(yù)警方法。
背景技術(shù)：
隨著交通業(yè)的飛速發(fā)展，道路車輛數(shù)激增，道路交通安全行形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，特別是高速公路與惡略天氣情況下。在過去幾年，國(guó)內(nèi)外大量研究人員致力于發(fā)展駕駛輔助系統(tǒng)來解決交通安全問題，此類系統(tǒng)能夠感知周圍交通和車輛情況，在必要時(shí)刻提醒駕駛員。車聯(lián)網(wǎng)正是在此基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生。車聯(lián)網(wǎng)是移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)在智能化交通領(lǐng)域的一大分支，主要利用無線傳感網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)車與車、車與路邊節(jié)點(diǎn)之間的信息傳遞。利用車載自組網(wǎng)，結(jié)合自車的GPS、CAN總線數(shù)據(jù)，安全系統(tǒng)可以提前通知駕駛員可能發(fā)生的危險(xiǎn)情況，降低事故發(fā)生率。目前這方面的研究主要集中在國(guó)外，日本最早從20世紀(jì)80年代開始這方面研究。近年來，歐美國(guó)家也加大了對(duì)車載自組網(wǎng)的研究，比較著名的有:CarTalk2000從2001年開始，為期三年，主要是為了開發(fā)一種新的基于車間通信的駕駛員輔助駕駛系統(tǒng)。C2C-CC (Car2Car Communication Consortium)由六家歐洲汽車廠商(BMW、DaimlerChrysler>Volkswagen等)組成,致力于制訂一個(gè)Car2Car系統(tǒng)的通用標(biāo)準(zhǔn),使不同廠商的汽車能互相通信。CHAUFFEUR2主要研究”Platooning of Vehicles”，前方車輛可以向后方車輛廣播消息?；谲嚶?lián)網(wǎng)，本發(fā)明主要致力于高速公路或者惡略天氣場(chǎng)景下，由于高速駕駛員來不及反應(yīng)或者惡略天氣導(dǎo)致駕駛員視野距離過近引起的追尾碰撞問題。本方法是利用車聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)通信來獲取相鄰汽車的位置、方向、車速信息，進(jìn)而來判斷汽車的行駛狀況，以此來決定是否有追尾可能并且在必要時(shí)刻通過動(dòng)畫與聲音提醒駕駛員。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的追尾碰撞預(yù)警方法，通過車輛間的實(shí)時(shí)通信獲取“地面航向”、經(jīng)緯度坐標(biāo)及車速信息，從而判斷兩車是否在直行公路上處于追尾安全隱患下。如果是，則進(jìn)行追尾預(yù)警，給與駕駛員提供安全輔助。本方法能夠解決高速公路上以及惡略天氣下由于駕駛員反應(yīng)時(shí)間與視野距離引起的追尾碰撞，從而極大地保障了行車安全。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的追尾碰撞預(yù)警方法，其中車輛的車載終端從控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network, CAN)獲取車輛的自身車速，從GPS獲取經(jīng)緯度坐標(biāo)、地面航向角、時(shí)間，并通過無線通信與周圍車輛的車載終端交換車輛的自身車速以及包括地面航向、經(jīng)緯度坐標(biāo)的GPS信息；其特征在于所述方法包括以下步驟:(I)車輛的車載終端判斷周圍臨近車輛與自身車輛是否同向行駛，并判斷周圍臨近車輛的位置是否在自身車輛的行駛前方；(2)當(dāng)周圍臨近車輛與自身車輛同向行駛，并在自身車輛的行駛前方時(shí)，根據(jù)周圍臨近車輛與自身車輛的經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算出兩車間的實(shí)際距離dis，以及根據(jù)周圍臨近車輛與自身車輛的車速差計(jì)算兩車間的安全距離rd ；(3)根據(jù)兩車間的實(shí)際距離dis與安全距離rd的比較結(jié)果設(shè)定安全等級(jí)；當(dāng)安全系數(shù)非O時(shí)，根據(jù)安全等級(jí)的不同，車載終端通過動(dòng)畫與語音提示駕駛員不同級(jí)別的追尾危險(xiǎn)，促其剎車減速；當(dāng)安全等級(jí)為0，表示危險(xiǎn)解除，則車載終端變更為正常行駛，報(bào)警動(dòng)畫與語音取消。優(yōu)選的，所述方法中根據(jù)兩車的經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算兩車實(shí)際距離dis的方法為:
權(quán)利要求
1.一種基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的追尾碰撞預(yù)警方法，其中車輛的車載終端從控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network, CAN)獲取車輛的自身車速，以及從GPS獲取經(jīng)緯度、地面航向角、時(shí)間，并通過無線通信與周圍車輛的車載終端交換車輛的自身車速以及包括地面航向、經(jīng)緯度坐標(biāo)的GPS信息；其特征在于所述方法包括以下步驟: (1)車輛的車載終端判斷周圍臨近車輛與自身車輛是否同向行駛，并判斷周圍臨近車輛的位置是否在自身車輛的行駛前方； (2)當(dāng)周圍臨近車輛與自身車輛同向行駛，并在自身車輛的行駛前方時(shí)，根據(jù)周圍臨近車輛與自身車輛的經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算出兩車間的實(shí)際距離dis，以及根據(jù)周圍臨近車輛與自身車輛的車速差計(jì)算兩車間的安全距離rd ； (3)根據(jù)兩車間的實(shí)際距離dis與安全距離rd的比較結(jié)果設(shè)定安全等級(jí)；當(dāng)安全系數(shù)非O時(shí)，根據(jù)安全等級(jí)的不同，車載終端通過動(dòng)畫與語音提示駕駛員不同級(jí)別的追尾危險(xiǎn)，促其剎車減速；當(dāng)安全等級(jí)為0，表示危險(xiǎn)解除，則車載終端變更為正常行駛，報(bào)警動(dòng)畫與語音取消。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)追尾碰撞預(yù)警方法，其特征在于所述方法中根據(jù)兩車的經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算兩車實(shí)際距離dis的方法為:..../.2 ,rodLatl — radLat2、 .., Τ 、、.，.radLonl — radLoifl、._, dis = 2xarcsin(-lsin {-) + cos(raaLan)xcos(raaLat2)xsm"(-))xR， 其中radLatl和radLat2分別表示兩車的纟韋度，radLonl和radLon2分別表示兩車的經(jīng)度，R表示地球半徑常量，dis表示兩車間的實(shí)際距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)追尾碰撞預(yù)警方法，其特征在于所述方法中判斷周圍 臨近車輛與自身車輛是否同向行駛是通過周圍臨近車輛與自身車輛的行駛夾角進(jìn)行計(jì)算的，所述行駛夾角公式為:Δ = surfacecoursel-surfacecourse2 ； 其中surfacecoursel和surfacecourse2分別表示自身車輛與周圍臨近車輛的地面航向角度，△代表兩車行駛方向差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的追尾碰撞預(yù)警方法，其特征在于所述方法中判斷周圍臨近車輛的位置是否在自身車輛的行駛前方是通過計(jì)算車輛前后關(guān)系得到的，其計(jì)算公式為: j {racilAml - ran 1.οι ) xR -1 an (Surfacecoii rs t*l + 45) x (rad/,al2 - radLatl) x R < 0 ; I (radLonl - ran1.0uY) xR — tan( Surfacecoursel - 45) x (raJLall - raciLai] )x R >0 其中radLatl和radLat2分別表示兩車的纟韋度，radLonl和radLon2分別表示兩車的經(jīng)度，R表示地球半徑常量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所屬的基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的追尾碰撞預(yù)警方法，其特征在于所述方法中安全距離計(jì)算公式為:rd = T* (V1-V2)； 其中V1是自車車速，V2是鄰車車速，T為反應(yīng)時(shí)間，rd為安全距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的追尾碰撞預(yù)警方法，其特征在于所述方法中安全等級(jí)按照如下規(guī)則進(jìn)行設(shè)定: 如果(rd-dis)/dis < 0.0安全等級(jí)為O如果(rd-dis)/dis < 0.5安全等級(jí)為I如果(rd-dis)/dis < 1.0安全等級(jí)為2°如果(rd-dis)/dis≥1.0安全等級(jí)為全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的追尾碰撞預(yù)警方法，依靠車聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)通信獲取周圍車節(jié)點(diǎn)GPS數(shù)據(jù)(包括地面航向角度以及經(jīng)緯度坐標(biāo)信息)以及從CAN總線獲取速度信息，計(jì)算并判斷汽車間位置關(guān)系，進(jìn)而判斷是否有追尾碰撞危險(xiǎn)，為解決高速行駛或者由于天氣原因?qū)е乱曇澳：闆r下潛在的追尾行車危險(xiǎn)問題提供了一種有效的解決方法。
文檔編號(hào)B60W30/095GK103144633SQ20121057670
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者黃劉生, 趙揚(yáng), 徐宏力, 謝立嘉, 李春杰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)蘇州研究院