一种基于V2X协作式变道安全辅助预警方法及系统与流程

技术特征：
1.一种基于协作式变道安全辅助预警方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1，主车hv开启转向灯，表示车辆具有变道的行驶意图；步骤s2，主车车辆获取周围联网车辆信息，并按方位筛选出周围目标车辆，同时根据自身采集信息及标定信息建立主车车辆边缘模型；步骤s3，根据主车车辆尺寸标定计算其左右盲区范围；步骤s4，检测目标车辆是否进入盲区范围内，如果盲区范围内有车辆进入，则向驾驶员发出注意后侧来车预警提醒，并向后侧来车发出变道需求申请，并根据算法判断后侧车辆加速或减速让道，让主车顺利完成变道。2.根据权利要求1所述的辅助预警方法，其特征在于，所述步骤s2中构建主车车辆边缘模型包括以下步骤：步骤s21，构建车辆矩形模型，建立基于车辆长宽的边缘矩形模型，以车辆边缘建立八个边缘点，分别为s1-s8，其中s1，s3，s5，s7为车辆四角的边缘点，s2，s4，s6，s8为车辆中轴线上的四个点，以该八个点作为车辆边缘的参考点；步骤s22，车辆边缘参考点的计算，以s1点为例，车辆运动的航向角为θ，s1点位于车辆左侧，其位于gps采集点的左上角，故s1相对正北角为：δ＝θ (360-γ)；通过标记车辆天线所在位置即可获得采集点到车辆边缘的距离，故s1到采集的距离为：经纬度转换，通过采集的位置推算得到各个边缘点的gps位置信息：首先，参考采集点位置通过墨卡托投影坐标转换成墨卡托投影坐标系，将经纬度转换成墨卡托坐标系和墨卡托坐标系转换成经纬度坐标系转换方法如下：地理坐标系墨卡托投影坐标系转换：x＝2π*r
earth
*lon/180；y＝2π*r
earth
*ln(tan((90 lat)*π/360))/(π/180)；墨卡托投影坐标系地理坐标系转换：lon＝180*x/2π*r
earth
；式中：r
earth
为赤道半径，取值为6378137m；(lon，lat)为经纬度坐标。其次，同以边缘点s1为例，通过gps坐标采集点的偏移即可计算得到边缘点的坐标，计算方法如下：x
s1
＝x l
s1
*cos(δ)；y
s1
＝y l
s1
*sin(δ)；得到s1(x
s1
，y
s1
)在墨卡托坐标系中的坐标后，再通过墨卡托中标系转成地理s1
′
(lon
s1
，lat
s1
)，用于计算车辆之间的碰撞距离；最后，车辆中心点可通过s1和s5取中点即可计算得到中心点center_pos；同理，车辆边
缘中点可以通过车辆边缘两点取中点即可得到边缘中点s2，s4，s6，s8的坐标位置。3.根据权利要求2所述的辅助预警方法，其特征在于，对于步骤s3中盲区位置的标定，设定线e和j平行于车辆左右侧边缘，设定线c平行于车辆前缘并位于第九十五百分位眼椭圆的中心，设定线b平行于试验车辆后缘，所述线e、j、c、b所围区域为盲区范围。4.根据权利要求3所述的辅助预警方法，其特征在于，四边形盲区区域的位置计算如下：车体中心点位置为center_pos(lon，lat)，车长为length，车宽为width，中心点距离车头的距离length/2，人眼球距离车头的纵向距离为length
cd
，如果length
cd
＞length/2，说明人眼球位置车辆的中心点在之前，则中心点位置距离人眼球的纵向距离为distv2c＝length
cd-length/2，否则纵向距离为distv2c＝length/2-length
cd
，根据纵向距离即可计算得到中心点到左右侧盲区顶点的距离；leftdist1＝sqrt(distv2c2 (width |ge|)2)；leftx1＝x
center
leftdist1*sin(heading (360-leftgamma1))；lefty1＝y
center
leftdist1*cos(heading (360-leftgamma1))；式中，heading为车辆航向角，|ge|为图4中g、e平行线水平距离，(x
center
，y
center
)为车辆中心点经过墨卡托转换后的车辆的坐标，将坐标(leftx1，lefty1)再次通过墨卡托转换即可得到盲区第一个点的位置坐标(leftblind1
lon
，leftblind1
lat
)；通过上述方法即可得到在车辆左侧盲区位置中四边形顶点的位置(left_blind_node1，left_blind_node2，left_blind_node3，left_blind_node4)和右侧盲区四边形顶点位置(right_blind_node1，right_blind_node2，right_blind_node3，right_blind_node4)，即可构成盲区范围的四边形盲区区域。5.根据权利要求1所述的辅助预警方法，其特征在于，步骤s4中盲区变道预警包括以下步骤：s41，根据主车hv与远车rv之间的航向角信息，根据转向灯信息筛选出与本车同向行驶的邻车道车辆；s42，通过获取远车rv的车辆列表构建远车rv的车体边缘模型；s43，计算远车车辆的边缘点是否进入本车盲区范围内，从具有干扰隐患的车辆边缘点依次进行计算，判断目标车辆边缘点是否进入盲区位置；s44，当车体中所有车辆的边缘点均不在范围内，则说明远车车辆未进入本车盲区内，不为驾驶员提供辅助预警，当检测到远车车辆中某个点在盲区范围内时，则说明该车辆将进入本车盲区范围内，此时为本车提供驾驶员发出侧后方来车提醒，同时通过v2x的方式向远车车辆发送vir请求变道消息，并根据算法判断车辆给与远车加速通过或减速让行建议；同时远车收到请求消息后，解析消息集内容，判断收到的消息是否包含本车id，如果为本车的驾驶建议，在显示屏上通过图像和语音系统为驾驶员提供提醒服务。s45，本车hv完成变道后方向灯关闭，结束协作式变道通行。6.根据权利要求5所述的辅助预警方法，其特征在于，步骤s44中，目标车辆边缘点是否进入盲区位置可通过单点引射线法判断，获取该边缘点穿越盲区区域是否为奇数，如果为
奇数则表明车辆的边缘点在盲区区域内或在边缘线上，当穿越的点数为偶数时，车辆边缘点则不在区域内。7.一种基于v2x协作式变道安全辅助预警系统，具备车辆车载单元obu，对本车周围的其他车辆进行监测，其特征在于，包括：高精定位模块，高精定位信息采集；惯导定位模块，用于实时获取自身车辆状态信息，包括速度和航向角；车载终端v2x无线通信模块，用于将采集得到车辆自身状态数据，通过v2x方式发送基本安全消息集(basicsafetymessage，bsm)至附近其他车辆；车载设备处理单元模块，用于根据采集的附近车辆信息与自身车辆信息，进行综合分析处理得到是否对车辆变道需求发出预警提醒；应用电子控制系统，用于采集车辆can总线中的车辆数据，以及将本车处理后的信息通过显示屏反馈至用户，同时可将请求变道信息通过请求消息vir消息集发送至附近目标车辆并提醒显示，以实现协作式变道。

技术总结
一种基于协作式变道安全辅助预警方法，包括以下步骤：步骤S1，主车HV开启转向灯，表示车辆具有变道的行驶意图；步骤S2，主车车辆获取周围联网车辆信息，并按方位筛选出周围目标车辆，同时根据自身采集信息及标定信息建立主车车辆边缘模型；步骤S3，根据主车车辆尺寸标定计算其左右盲区范围；步骤S4，检测目标车辆是否进入盲区范围内，如果盲区范围内有车辆进入，则向驾驶员发出注意后侧来车预警提醒。本发明可以实时检测车辆出现变道需求时盲区车辆状态，可准确的获取车辆边缘信息和状态信息，为车辆变道预警提供良好的准确性，同时通过车车协同的方式反馈至目标车辆，提高变道的舒适度和安全性。舒适度和安全性。舒适度和安全性。


技术研发人员：罗明波 王谦 朱芸
受保护的技术使用者：浙江海康智联科技有限公司
技术研发日：2022.03.02
技术公布日：2022/6/3