專利名稱：具有闖紅燈緊急避撞預警功能的車路協(xié)同系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及交通安全技術領域，特別涉及一種具有闖紅燈緊急避撞預警功能的車路協(xié)同系統(tǒng)及方法。
背景技術：
在信控交叉口處，當駕駛員在綠燈時間內(nèi)試圖通過交叉口時，這時從交叉口其他方向出現(xiàn)左轉(zhuǎn)或直行的闖紅燈車輛，極有可能與正常通行的車輛發(fā)生碰撞，由于闖紅燈車輛導致的碰撞事故嚴重程度比較高，因而闖紅燈車輛給他人帶來的生命威脅不容忽視，如何減少闖紅燈車輛帶給其他車輛帶來的威脅成為有待解決的一道難題。目前車路協(xié)同技術的發(fā)展為解決闖紅燈相撞事故問題提供了思路和方法，闖紅燈緊急避撞預警技術也就應運而生，該技術就是通過一定的檢測和傳感設備，對可能給正常行駛車輛造成影響的闖紅燈車輛進行監(jiān)視，并通過一定的車內(nèi)預警裝置將預警信息傳送給正常行駛車輛的駕駛員，建議和輔助駕駛員采取一些緊急避撞措施，從而避免和闖紅燈車輛發(fā)生碰撞或減少碰撞嚴重程度。由于碰撞產(chǎn)生的危害較大，因此緊急避撞預警技術一直是國內(nèi)外眾多學者研究的重點，然而針對交叉口處的闖紅燈車輛造成的碰撞，目前所涉及的研究相對較少。

發(fā)明內(nèi)容
(一)解決的技術問題本發(fā)明解決的技術問題是為了克服交叉口闖紅燈車輛造成的碰撞的發(fā)生，提供一種具有闖紅燈避撞緊急預警功能的車路協(xié)同預警系統(tǒng)及方法。(二)技術方案本發(fā)明提出了一種具有闖紅燈緊急避撞預警功能的車路協(xié)同系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括交叉口控制器，用于采集信號燈信息及紅燈相位的停車線位置信息，并當信號燈由黃變紅時將采集信息傳輸給紅燈相位車輛的車載控制器，當紅燈相位車輛有闖紅燈的行為發(fā)生時，向綠燈相位車輛的車載控制器發(fā)送預警信息；紅燈相位車輛的車載控制器，用于獲取紅燈相位車輛的位置信息、紅燈相位車輛速度及接收所述交叉口控制器傳輸?shù)乃霾杉畔?，并對獲取信息和所述采集信息進行處理；綠燈相位車輛的車載控制器，用于接收所述交叉口控制器傳輸?shù)乃鲱A警信息。優(yōu)選地，所述交叉口控制器包括第一 GPS模塊，用于采集交叉口信號燈信息及停車線的位置信息；信號發(fā)射器，用于將第一 GPS模塊采集的交叉口信號燈信息及紅燈相位的停車線位置信息發(fā)送給紅燈相位車輛的車載接收器；信號接收器，用于接收紅燈相位車輛的車載發(fā)射器發(fā)送的車輛是否有闖紅燈行為發(fā)生的判斷結(jié)果。優(yōu)選地，所述紅燈相位車輛的車載控制器包括第二 GPS模塊，用于紅燈相位采集車輛的位置信息及紅燈相位車輛速度；車載接收器，用于接收所述信號發(fā)射器發(fā)送的交叉口信號燈信息及紅燈相位的停車線位置信息；信息處理模塊，用于對所述紅燈相位車輛的位置信息、所述紅燈相位車輛速度和所述采集信息進行處理，并根據(jù)處理結(jié)果判斷紅燈相位車輛是否有闖紅燈行為的發(fā)生；車載發(fā)射器，用于將紅燈相位車輛是否有闖紅燈行為發(fā)生的判斷結(jié)果發(fā)送給所述信號接收器。優(yōu)選地，所述綠燈相位車輛的車載控制器包括車輛預警模塊，用于接收所述交叉口控制器傳輸?shù)乃鲱A警信息，所述預警信息為紅燈相位車輛有闖紅燈行為發(fā)生，并語音提示駕駛員。本發(fā)明還提出了一種具有闖紅燈緊急避撞預警功能的車路協(xié)同方法，其特征在于，所述方法包括S1、交叉口控制器中的第一 GPS模塊采集信號燈信息及紅燈相位的停車線位置信息(X停，Y停)，并當信號燈由黃變紅時通過信號發(fā)射器將采集信息傳輸給紅燈相位車輛的車載控制器；S2、所述紅燈相位車輛的車載控制器中的車載接收器接收到所述信號發(fā)射器發(fā)送的交叉口信號燈信息及紅燈相位的停車線位置信息(x停，Y停)后進行減速，并通過第二 GPS模塊獲得紅燈相位車輛的位置信息(X停，Y停)和紅燈相位車輛速度V車，信息處理模塊根據(jù)紅燈相位車輛的位置信息和紅燈相位車輛速度計算紅燈相位車輛距離停車線距離L距離停車線
距離、紅燈相位車輛距尚停車線時距T距離停停車線距離及剎車距離L剎車距離；S3、將紅燈相位車輛距離停車線距離
L距離停線距離與剎車距尚L剎車距離進行比較，并
根據(jù)紅燈相位車輛距離停車線時距T距離停車線時距判斷紅燈相位車輛是否有闖紅燈行為的發(fā)生，并將判斷結(jié)果發(fā)送給所述交叉口控制器的信號接收器；S4、若紅燈相位車輛有闖紅燈行為的發(fā)生，則交叉口控制器向綠燈相位車輛發(fā)送
預警信息。優(yōu)選地，步驟S2中計算紅燈相位車輛距離停車線距離L距離停車線距離、紅燈相位車輛
距尚停車線時距T距離停車線時距及剎車距尚L剎車距離的計算公式為
權(quán)利要求
1.一種具有闖紅燈緊急避撞預警功能的車路協(xié)同系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 交叉口控制器，用于采集信號燈信息及紅燈相位的停車線位置信息，并當信號燈由黃變紅時將采集信息傳輸給紅燈相位車輛的車載控制器，當紅燈相位車輛有闖紅燈的行為發(fā)生時，向綠燈相位車輛的車載控制器發(fā)送預警信息；紅燈相位車輛的車載控制器，用于獲取紅燈相位車輛的位置信息、紅燈相位車輛速度及接收所述交叉口控制器傳輸?shù)乃霾杉畔?，并對獲取信息和所述采集信息進行處理；綠燈相位車輛的車載控制器，用于接收所述交叉口控制器傳輸?shù)乃鲱A警信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述交叉口控制器包括 第一 GPS模塊，用于采集交叉口信號燈信息及停車線的位置信息； 信號發(fā)射器，用于將第一 GPS模塊采集的交叉口信號燈信息及紅燈相位的停車線位置信息發(fā)送給紅燈相位車輛的車載接收器； 信號接收器，用于接收紅燈相位車輛的車載發(fā)射器發(fā)送的車輛是否有闖紅燈行為發(fā)生的判斷結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述紅燈相位車輛的車載控制器包括 第二 GPS模塊，用于紅燈相位采集車輛的位置信息及紅燈相位車輛速度； 車載接收器，用于接收所述信號發(fā)射器發(fā)送的交叉口信號燈信息及紅燈相位的停車線位置信息； 信息處理模塊，用于對所述紅燈相位車輛的位置信息、所述紅燈相位車輛速度和所述采集信息進行處理，并根據(jù)處理結(jié)果判斷紅燈相位車輛是否有闖紅燈行為的發(fā)生； 車載發(fā)射器，用于將紅燈相位車輛是否有闖紅燈行為發(fā)生的判斷結(jié)果發(fā)送給所述信號接收器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述綠燈相位車輛的車載控制器包括 車輛預警模塊，用于接收所述交叉口控制器傳輸?shù)乃鲱A警信息，所述預警信息為紅燈相位車輛有闖紅燈行為發(fā)生，并語音提示駕駛員。
5.一種具有闖紅燈緊急避撞預警功能的車路協(xié)同方法，其特征在于，所述方法包括 51、交叉口控制器中的第一GPS模塊采集信號燈信息及紅燈相位的停車線位置信息(X得，Yft),并當信號燈由黃變紅時通過信號發(fā)射器將采集信息傳輸給紅燈相位車輛的車載控制器； 52、所述紅燈相位車輛的車載控制器中的車載接收器接收到所述信號發(fā)射器發(fā)送的交叉口信號燈信息及紅燈相位的停車線位置信息(Xff，Yff)后進行減速，并通過第二 GPS模塊獲得紅燈相位車輛的位置信息(X￥，Y^)和紅燈相位車輛速度V￥，信息處理模塊根據(jù)紅燈相位車輛的位置信息和紅燈相位車輛速度計算紅燈相位車輛距離停車線距離Lswff^^胃、紅燈相位車輛距離停車線時距T及剎車距離Lwsra ； 53、將紅燈相位車輛距離停車線距離與剎車距離1^￥_進行比較，并根據(jù)紅燈相位車輛距離停車線時距判斷紅燈相位車輛是否有闖紅燈行為的發(fā)生，并將判斷結(jié)果發(fā)送給所述交叉口控制器的信號接收器； 54、若紅燈相位車輛有闖紅燈行為的發(fā)生，則交叉口控制器向綠燈相位車輛發(fā)送預警信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟S2中計算紅燈相位車輛距離停車線距尚L距離停車纟規(guī)離、紅燈相位車輛距尚停車線時距及剎車距尚L剎車距離的計算公式為
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟S3具體包括 當L剎車距離〉Lgg離停車線距離且3s〈T距離停車線時距〈5s時,則為紅燈相位車輛有闖紅燈彳丁為發(fā)生。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有闖紅燈緊急避撞預警功能的車路協(xié)同系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括交叉口控制器，用于采集信號燈信息及紅燈相位的停車線位置信息，并當紅燈時將采集信息傳輸給紅燈相位車輛，當有闖紅燈的行為發(fā)生時，向綠燈相位車輛發(fā)送預警信息；紅燈相位車輛的車載控制器，用于獲取紅燈相位車輛的位置信息、紅燈相位車輛速度及接收所述采集信息，并對所述采集信息進行處理；綠燈相位車輛的車載控制器，用于接收所述預警信息。本發(fā)明通過交叉口控制器和車載控制器的信號傳輸，利用車輛預警模塊判斷紅燈相位車輛是否會闖紅燈，當有闖紅燈行為發(fā)生，則向綠燈相位車輛發(fā)送預警信息，減少了交叉口闖紅燈車輛導致的車輛相撞事故的發(fā)生。
文檔編號G08G1/16GK103065502SQ201210557149
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者閆學東, 劉煬, 向往, 關偉 申請人:北京交通大學