一种安全通过无信号灯路口的方法与流程

本发明涉及智能交通技术领域，特别涉及一种安全通过无信号灯路口的方法。

背景技术：

随着汽车保有量的不断增加，城市道路交通状况日益复杂，交叉路口区域成为交通事故的高发地带。据数据统计，约有90％的重特大交通事故都发生在交叉路口。为了提升行车安全性，近年来越来越多的汽车配备了主动安全技术。主动安全技术一般通过车载的摄像头或者毫米波雷达来探测车辆周边目标，当周围的目标与车辆距离过近，或者处于车辆的行驶路线上时，会主动进行提示或报警，甚至在预计到存在发生碰撞的危险时，还会通过整车控制器采取主动的减速、制动等等措施，来降低或者避免发生碰撞的危险。由上可知，主动安全技术对目标的感知和探测主要是通过车载摄像头或车载毫米波雷达等传感器实现的，而车载摄像头或车载毫米波雷达等传感器在暴雨天气或黑夜灯光较暗等能见度低的情况下，容易受到环境干扰，导致检测准确度下降，无法真正安全高效的保证行人和车辆在此种场景下顺利通过没有信号灯的路口，给行人和司机带来了很大的安全隐患，容易造成不必要的交通损伤。鉴于此，开发一种安全通过无信号灯路口的方法，利用行人携带的穿戴设备与车辆实现信息互通，进而提高驾驶安全性，就显得至关重要。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种安全通过无信号灯路口的方法，基于路侧单元(roadsideunit，rsu)、车载v2x(车用无线通信技术，vehicletox)通信模块以及行人携带的可穿戴设备，所述可穿戴设备、车载v2x通信模块以及路侧单元相互通信连接；所述方法包括：

行人通过可穿戴设备发送通过路口请求以及行驶参数；

所述车载v2x通信模块获取通过路口请求，并根据行驶参数计算行人活动轨迹；

将行人活动轨迹与当前车辆的行驶轨迹进行对比，判断是否存在碰撞风险，若是，则向当前车辆发出避让提醒，否则忽略该通过路口请求。

进一步的，还包括碰撞风险综合评估步骤，所述碰撞风险综合评估步骤包括：

所述路侧单元将通过路口请求以及行驶参数转发至云计算中心；

所述云计算中心对覆盖区域内的各行驶车辆分别进行碰撞风险计算，以筛选出危险车辆；

向危险车辆发送预警提醒。

进一步的，所述云计算中心对覆盖区域内的各行驶车辆分别进行碰撞风险计算，以筛选出危险车辆步骤，包括：

所述云计算中心分别获取覆盖区域内各行驶车辆的行驶轨迹；

将各行驶车辆的行驶轨迹与行人活动轨迹进行比对，筛选出与行人活动轨迹发生交叉重叠的行驶车辆，作为危险车辆。

进一步的，在所述步骤将行人活动轨迹与当前车辆的行驶轨迹进行对比，判断是否存在碰撞风险，若是，则向当前车辆发出避让提醒，否则忽略该通过路口请求之后，还包括主动避让步骤：

当行人活动轨迹与当前车辆的行驶轨迹存在碰撞风险时，则向车辆控制系统主动发送停车避让指令或减速避让指令。

进一步的，在向当前车辆发出避让提醒之后，还包括：

向当前车辆发出行车引导信息，以优化当前车辆行驶路径。

进一步的，所述行驶参数至少包括位置信息、加速度信息、速度信息、角速度信息以及航向信息。

进一步的，通过利用航位推算法对行驶参数进行运算，以获取行人的活动轨迹。

进一步的，所述可穿戴设备至少包括手机或手表，所述可穿戴设备设有触发按键或虚拟按键，且所述可穿戴设备还设有指令输入模块。

一种安全通过无信号灯路口的预警系统，基于上述的一种安全通过无信号路口的方法，包括路侧单元、车载v2x通信模块以及行人携带的可穿戴设备；所述可穿戴设备用于输入通过路口请求以及收集行人的行驶参数，并将通过路口请求和行驶参数传输至车载v2x通信模块和路侧单元；所述车载v2x通信模块用于接收通过路口请求和行驶参数，并根据行人的行驶参数判断碰撞风险，向车辆发送提醒信息；所述路侧单元用于接收通过路口请求和行驶参数，并对覆盖范围内的各行驶车辆进行碰撞风险评估，以对危险车辆进行预警提醒。

进一步的，还包括通信基站，所述可穿戴设备利用通信基站与车载v2x通信模块、路侧单元实现通信连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是如下：

本发明公开了一种安全通过无信号灯路口的方法，该方法通过为行人配设具有支持v2x通讯功能的可穿戴设备，使得行人能够根据自身需求，实时发布通过路口请求以及向外传输行驶参数，从而使道路上的行驶车辆以及路侧单元能够实时获取路口的行人状况，并根据行人活动轨迹与车辆行驶轨迹预判是否存在碰撞风险。一旦存在碰撞风险，便可立即向车辆发出避让提醒，或者直接发出停车避让指令或减速避让指令，以保证行人安全通过路口，显著提高了路口的交通安全。这种有预告的通过路口不仅能够为车辆驾驶员提供预判，为停车或减速预留充足操作时间，更能有效克服暴雨天气或黑夜灯光较暗等情况下，车载传感器检测准确度较低的缺陷，进一步提升车辆驾驶的安全性。此外，本方法还通过路侧单元对覆盖范围内的所有行驶车辆进行评估筛选，以筛查出存在碰撞风险的危险车辆，并对危险车辆有针对性的进行预警提醒，避免了部分车辆由于接收信息延时而造成的交通事故，真正实现了安全高效的保证行人和车辆顺利通过无信号灯的路口，具有重要实用价值。

附图说明

图1为实施例1中路侧单元、行人、通讯基站以及车辆的连接关系示意图。

图2为实施例1中行人、通讯基站以及车辆的通信连接关系示意图。

图3为实施例1中车载v2x通信模块判断碰撞风险的流程示意图。

图4为实施例1中云计算中心对覆盖区域内各车辆碰撞风险的判断流程示意图。

附图标记

1-路侧单元，2-行人，3-车辆，4-通信基站。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚的界定。

实施例1

如图1-图4所示，本实施例提供了一种安全通过无信号灯路口的方法，该方法的实施主要基于路侧单元1、车载v2x通信模块以及行人2携带的可穿戴设备。其中，所述可穿戴设备、车载v2x通信模块以及路侧单元1相互之间通信连接，以使行人2能够主动参与到v2x通信系统中，与车辆3实现信息互通。这里所说的可穿戴设备包括但不限于手机或手表，且所述可穿戴设备设有触发按键或虚拟按键，所述可穿戴设备还设有指令输入模块。当然，本技术方案中所提及的可穿戴设备也可以直接理解为现有技术中设有vru模块(vulnerableroaduser，弱势交通参与者)的穿戴设备，以实现行人2与路侧单元1以及车辆3的通信功能，达到解决行人2不可控因素的问题，即使在恶劣天下和能见度较低的情况下，也能安全高效的保证行人2通过无信号灯路口。由于设有vru模块的穿戴设备在现有技术中存在较为详细的记录，在此不做赘述。

一种安全通过无信号灯路口的方法，具体包括如下步骤：

101、行人通过可穿戴设备发送通过路口请求以及行驶参数。

具体的，在恶劣天气或能见度较低的情况下，当行人2需要通过无信号灯的路口时，此时行人2可以通过启动可穿戴设备上的触发按键或虚拟按键，提前向周围的v2x通讯设备(包括车载v2x通信模块和路侧单元)发送通过路口请求。换句话说，一旦触发按键或虚拟按键被启动，可穿戴设备便可以通过通信基站4向周围的v2x通信设备(包括车载v2x通信模块和路侧单元)广播通过路口请求以及行人2的行驶参数。本技术方案中，所述行驶参数至少包括位置信息、加速度信息、速度信息、角速度信息以及航向信息。其中，行驶参数可以是通过设置在可穿戴设备中的定位系统直接收集获取，也可以是行人2通过指令输入模块直接导入的结果，两种行驶参数的获取方法均可，在此不做具体限制。当然，在技术方案的具体实施过程中，也可以引入现有技术中的其他行驶参数收集方法，只要能够获取到行人2的行驶参数即可，不做唯一限制。

102、所述车载v2x通信模块获取通过路口请求，并根据行驶参数计算行人活动轨迹。

如图2所示，行驶在行人2附近道路上的车辆3会通过车载v2x通信模块自动获取到行人2发出的通过路口请求以及行驶参数。随后，行驶车辆3会对接收到的行驶参数进行计算分析，以获取到行人2可能的活动轨迹。值得注意的是，本技术方案中，主要通过利用航位推算法对行驶参数进行运算，以获取行人2的活动轨迹。航位推算法是在知道当前时刻位置的条件下，通过测量移动的距离和方位，推算下一时刻位置的计算方法，属于相对成熟的轨迹推算方法，在此不做详细介绍。

103、将行人2活动轨迹与当前车辆3的行驶轨迹进行对比，判断是否存在碰撞风险，若是，则向当前车辆3发出避让提醒，否则忽略该通过路口请求。

也就是说，一旦车辆3计算出行人2的活动轨迹，那么车辆3就会将行人2活动轨迹与车辆3当前行驶轨迹进行对比，预判本车是否需要进行避让。即当行人2活动轨迹和车辆3行驶轨迹存在交叉重叠区域，视为两者存在碰撞风险，否则认为两者不存在碰撞风险。当然，这里的车辆3行驶轨迹可以通过当前车辆的位置、速度、加速度、航向角等信息推算获得，或者也可以直接根据驾驶员在导航地图中输入的目的地和行驶规划路径获得，两者均可。

本实施例中，向当前车辆3发出的避让提醒可以是通过车辆麦克风发出的语音提醒，也可以是通过车辆3控制显示屏发出的文字提醒，或者兼顾两者，无论哪种提醒方式只要能够达到对驾驶员示警作用即可。

作为优选的，在向当前车辆3发出避让提醒之后，还可以包括主动避让步骤，主动避让步骤是指，当行人2活动轨迹与当前车辆3的行驶轨迹存在碰撞风险时，则向车辆控制系统主动发送停车避让指令或减速避让指令，以自动控制车辆减速或直接停车，以控制车辆3进行实际的避让措施。当然，通常情况下，主动避让是指控制车辆3减速避让，除非车辆3与行人2处于马上发生碰撞的情况下才会控制车辆3停车避让。

作为优选的，在向当前车辆3发出避让提醒之后，也可以直接向当前车辆3发出行车引导信息，以优化当前车辆3行驶路径，进而引导当前车辆3通过改变道路来避免与行人2在路口发生碰撞。也就是说，当存在行驶车辆3与行人2存在碰撞风险时，除了对行驶车辆3进行避让提醒之外，也可以对行车车辆3的行驶路径进行重新规划，以引导车辆3绕开行人2即将通过的无信号灯路口，进而彻底避免与行人2在路口发生碰撞。

作为优选的，如图1所示，还包括碰撞风险综合评估步骤。在所述碰撞风险综合评估步骤实施过程中，首先需要由所述路侧单元1将通过路口请求以及行驶参数转发至云计算中心。这里所说的云计算中心是指v2x系统中的边缘计算中心(即v2x系统中的区域控制和运算中心)，主要对v2x数据进行汇总管理和计算，会保存该区域内所有v2x设备的相关信息和交通相关信息。随后，由所述云计算中心对路侧单元1信号覆盖区域内的各行驶车辆3分别进行碰撞风险计算，以筛选出危险车辆。若的确存在危险车辆，则向危险车辆发送预警提醒。若筛选结果是不存在危险车辆，则云计算中心会自动忽略该通过路口请求。值得注意的是，云计算中心不仅能过对覆盖区域内的车辆3进行碰撞风险判断，还能够对携带有可穿戴设备的电动车或自行车等交通目标进行碰撞风险判断，以提醒电动车或自动车的驾乘人员进行避让，或者直接提醒即将要通过无信号灯路口的行人2进行注意，能够显著提高路口交通的安全性。

具体的，为了准确筛选出危险车辆，所述云计算中心需要分别获取覆盖区域内各行驶车辆3的行驶轨迹，最后将各行驶车辆3的行驶轨迹与行人2活动轨迹进行比对，进而筛选出与行人2活动轨迹发生交叉重叠的行驶车辆3，以此作为危险车辆。由于路侧单元1信号覆盖范围相对较广，能够克服有些车辆3由于通信干扰而没有及时收到行人2发出的通过路口请求和行驶参数，从而能够更加全面的保障行人2通过无信号灯路口的人身安全。

当然，本实施例提供的安全出行方法并不局限于通过路口使用，也可以使用在所有无信号灯指挥的弱势交通参与者和车辆交互的交通场景中，对具体应用场景不做唯一限制。

本实施例提供了一种安全通过无信号灯路口的方法，该方法通过为行人2配设具有支持v2x通讯功能的可穿戴设备，使得行人2能够根据自身需求，实时发布通过路口请求以及向外传输行驶参数，从而使道路上的行驶车辆3以及路侧单元1能够实时获取路口的行人状况，并根据行人2活动轨迹与车辆3行驶轨迹预判是否存在碰撞风险。一旦存在碰撞风险，便可立即向车辆3发出避让提醒，或者直接发出停车避让指令或减速避让指令，以保证行人2安全通过路口，显著提高了路口的交通安全。这种有预告的通过路口不仅能够为车辆驾驶员提供预判，为停车或减速预留充足操作时间，更能有效克服暴雨天气或黑夜灯光较暗等情况下，车载传感器检测准确度较低的缺陷，进一步提升车辆3驾驶的安全性。此外，本方法还通过路侧单元1对覆盖范围内的所有行驶车辆3进行评估筛选，以筛查出存在碰撞风险的危险车辆，并对危险车辆有针对性的进行预警提醒，避免了部分车辆3由于接收信息延时而造成的交通事故，真正实现了安全高效的保证行人2和车辆3顺利通过无信号灯的路口，具有重要实用价值。

实施例2

如图1和图2所示，本实施例公开了一种安全通过无信号灯路口的预警系统，用于实现实施例1中所说的一种安全通过无信号灯路口的方法，具体包括路侧单元1、车载v2x通信模块以及行人2携带的可穿戴设备。所述可穿戴设备用于输入通过路口请求以及收集行人2的行驶参数，并将通过路口请求和行驶参数传输至车载v2x通信模块和路侧单元1。所述车载v2x通信模块用于接收通过路口请求和行驶参数，并根据行人2的行驶参数判断碰撞风险，向车辆3发送提醒信息。所述路侧单元1用于接收通过路口请求和行驶参数，并对覆盖范围内的各行驶车辆3进行碰撞风险评估，以对危险车辆进行预警提醒。

作为优选的，还包括通信基站4，所述可穿戴设备利用通信基站4与车载v2x通信模块、路侧单元1实现通信连接。也就是说，可穿戴设备会先将信息传输至通信基站4，然后再由通信基站4将信息进一步传输至路侧单元1或者车载v2x通信模块。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。