專利名稱：一種基于車車信息交互條件下的車輛換道沖突消解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能交通領(lǐng)域，尤其是涉及到一種基于車車信息交互條件下的車輛換道沖突消解方法。
背景技術(shù)：
車車信息交互條件下的車輛換道沖突消解是提高換道過程中主動安全保障水平的重要手段。美國、日本、歐盟通過IntelliDriveSM、Smartffay> CVIS等項目對車車交互式協(xié)同控制進(jìn)行了探索性研究，在路段協(xié)同換道等領(lǐng)域取得了一系列研究成果。車車信息交互條件下的車輛換道沖突消解利用車載設(shè)備自主檢測信息和車車交互信息，以沖突分析、危險辨識等理論和方法為基礎(chǔ)，通過車車協(xié)同沖突消解與避撞技術(shù)，提高行車安全保障水平。在路段行車換道中，目標(biāo)車面臨著與當(dāng)前車道前車發(fā)生沖突的情況，特別是與前 車的距離較短時，若目標(biāo)車此時選擇換道，則兩車極易發(fā)生交通追尾、碰撞和側(cè)向刮擦等交通事故，進(jìn)而對駕駛員的生命和財產(chǎn)造成損失。同樣，目標(biāo)車也面臨著與目標(biāo)車道后車之間的安全問題，特別是在目標(biāo)車道后車處于加速、并且處于目標(biāo)車的視野盲區(qū)時，若目標(biāo)車此時選擇換道，則兩車極易發(fā)生追尾、碰撞和側(cè)向刮擦等交通事故，從而對駕駛員的生命和財產(chǎn)造成損失。檢索現(xiàn)有專利，已有的專利申請主要是對車輛換道過程中的采用單一或多傳感器的自車信息采集系統(tǒng)的換道危險辨識?！耙环N消解無信號交叉口兩車交通沖突的方法”(專利申請?zhí)?01110319331. 8)提供了一個類似的技術(shù)方案，其原理圖如圖I所示，包括循環(huán)執(zhí)行車輛信息采集與預(yù)處理、車車沖突危險辨識、車車沖突類型判斷、沖突車輛優(yōu)先級判定、確定沖突消解策略、執(zhí)行沖突消解策略。該專利申請主要解決的是多車行駛至無信號交叉口而可能產(chǎn)生的沖突危險和其消解策略。在交叉口的行駛策略上，車輛有特定的行駛規(guī)貝U，從而可以將可能發(fā)生的沖突類型進(jìn)行判斷，再根據(jù)交通規(guī)則，對車輛優(yōu)先級進(jìn)行判定，從而進(jìn)行危險辨識和沖突消解。但是，現(xiàn)有的換道危險辨識主要還是通過采集單一車輛的行駛信息和四周環(huán)境信息，通過計算機(jī)程序進(jìn)行變換和估計，從而選取一條可行的路徑或?qū)赡馨l(fā)生的危險進(jìn)行判斷和預(yù)警。由于采集的數(shù)據(jù)僅僅為自車的，若周邊車輛的姿態(tài)一旦發(fā)生改變，其姿態(tài)數(shù)據(jù)則不能夠快速的讓目標(biāo)車輛獲知。本發(fā)明的目的是實現(xiàn)高精度、高效率的危險辨識。而且，現(xiàn)有的技術(shù)僅僅是對換道過程中的危險進(jìn)行辨別，最終還是完全取決于駕駛員的行為，對于有些非常危險的換道行為無法做出干預(yù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)更加安全地?fù)Q道和行車，本發(fā)明提供一種基于車車信息交互條件下的車輛換道沖突消解的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種基于車車信息交互條件下的車輛換道沖突消解方法，設(shè)目標(biāo)車記為車A，車A準(zhǔn)備換道到目標(biāo)車道上時，車A的當(dāng)前車道上有前車記為車C，目標(biāo)車道上有后車記為車B，執(zhí)行以下步驟，步驟1，計算換道時車A的車頭與車C的車尾之間所需的安全距離Lsafe AC ；步驟2，判斷當(dāng)前車A的車頭與車C的車尾之間在車道方向上的投影距離Ia。是否大于步驟I所得安全距離Lsafe A。，是則進(jìn)入步 驟3，否則通過干預(yù)車A的制動調(diào)整車A的速度，返回步驟I ;步驟3，計算換道時車A的車尾與車B的車頭之間所需的安全距離Lsafe BA ；步驟4，根據(jù)步驟3所得安全距離Lsafe BA計算車A的安全換道時間t的范圍，得到安全換道時間門限t2;步驟5，根據(jù)車A的安全換道時間門限t2進(jìn)行處理，當(dāng)t2 e (-⑴，C1],發(fā)出碰撞警告，通過干預(yù)車A的制動強制車A保持在當(dāng)前車道行駛，進(jìn)入步驟6;當(dāng)t2 e [CpC2),發(fā)出換道警告，當(dāng)車A駕駛員選擇保持車道時，進(jìn)入步驟6;當(dāng)車A駕駛員選擇強行換道時，發(fā)送提醒信息給車B駕駛員，在車A換道后結(jié)束流程；當(dāng)t2 e [C2, °o )，允許車A換道，在車A換道后結(jié)束流程；其中，C1, C2為預(yù)設(shè)的常數(shù)；步驟6，車B處于車A前方時，計算當(dāng)前車B的車尾與車A的車頭之間所需的安全距離Lsafejffi'，并根據(jù)所得安全距離Lsafe AB'重新計算車A的安全換道時間t的范圍，返回步驟5根據(jù)新的安全換道時間門限t2進(jìn)行處理，直到車A換道或駕駛員放棄換道。而且，步驟I中所述安全距離Lsafe AC按以下公式計算

權(quán)利要求
1.一種基于車車信息交互條件下的車輛換道沖突消解方法，其特征在于設(shè)目標(biāo)車記為車A，車A準(zhǔn)備換道到目標(biāo)車道上時，車A的當(dāng)前車道上有前車記為車C，目標(biāo)車道上有后車記為車B，執(zhí)行以下步驟， 步驟1，計算換道時車A的車頭與車C的車尾之間所需的安全距離Lsafe AC ； 步驟2，判斷當(dāng)前車A的車頭與車C的車尾之間在車道方向上的投影距離1A。是否大于步驟I所得安全距離Lsafe A。，是則進(jìn)入步驟3，否則通過干預(yù)車A的制動調(diào)整車A的速度，返回步驟I ; 步驟3，計算換道時車A的車尾與車B的車頭之間所需的安全距離Lsafe BA ； 步驟4，根據(jù)步驟3所得安全距離Lsafe BA計算車A的安全換道時間t的范圍，得到安全換道時間門限t2; 步驟5，根據(jù)車A的安全換道時間門限t2進(jìn)行處理， 當(dāng)t2 e (-⑴，C1]，發(fā)出碰撞警告，通過干預(yù)車A的制動強制車A保持在當(dāng)前車道行駛，進(jìn)入步驟6 ； 當(dāng)t2 e [C1, C2)，發(fā)出換道警告，當(dāng)車A駕駛員選擇保持車道時，進(jìn)入步驟6 ;當(dāng)車A駕駛員選擇強行換道時，發(fā)送提醒信息給車B駕駛員，在車A換道后結(jié)束流程； 當(dāng)t2 G [C2, °o )，允許車A換道,在車A換道后結(jié)束流程； 其中，C1, C2為預(yù)設(shè)的常數(shù)； 步驟6，車B處于車A前方時，計算當(dāng)前車B的車尾與車A的車頭之間所需的安全距離Lsm /，并根據(jù)所得安全距離Lsafe AB'重新計算車A的安全換道時間t的范圍，返回步驟5根據(jù)新的安全換道時間門限t2進(jìn)行處理，直到車A換道或駕駛員放棄換道。
2.如權(quán)利要求I所述基于車車信息交互條件下的車輛換道沖突消解方法，其特征在于步驟I中所述安全距離Lsaf⑶按以下公式計算
3.如權(quán)利要求I或2所述基于車車信息交互條件下的車輛換道沖突消解方法，其特征在于步驟3所述安全距離Lsafe BA按以下公式計算
4.如權(quán)利要求3所述基于車車信息交互條件下的車輛換道危險辨識方法，其特征在于步驟4中車A的安全換道時間t的范圍按以下公式計算
5.如權(quán)利要求4所述基于車車信息交互條件下的車輛換道沖突消解方法，其特征在于:步驟6中， 當(dāng)前車B的車尾與車A的車頭之間所需的安全距離Lsafejffi'按以下公式計算
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于車車信息交互條件下的車輛換道沖突消解方法。本發(fā)明根據(jù)目標(biāo)車和前后車的姿態(tài)信息，判斷是否滿足換道安全距離，預(yù)測出安全換道時間范圍；通過預(yù)測目標(biāo)車安全換道時間范圍作為是否發(fā)生沖突的衡量標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)駕駛員的習(xí)慣和反應(yīng)時間，判斷駕駛員是否有充裕的時間進(jìn)行換道，從而對駕駛員進(jìn)行3種類型的提示；若有碰撞危險，則不斷對車輛進(jìn)行制動干預(yù)，從而達(dá)到?jīng)_突消解的目的。本發(fā)明可以通過對多車的狀態(tài)信息進(jìn)行綜合的分析和預(yù)測，從而對可能發(fā)生的沖突能夠?qū)崟r、高效率和高準(zhǔn)確率的判斷出來；通過給駕駛員直接視覺提示和制動干預(yù)，保障了換道過程中駕駛員的生命財產(chǎn)安全。
文檔編號G08G1/16GK102800214SQ201210306930
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者李必軍, 李清泉, 毛慶洲, 王鑫 申請人:武漢大學(xué)