本發(fā)明屬于汽車主動(dòng)安全，具體涉及一種基于車輛導(dǎo)航數(shù)據(jù)共享的提示裝置及沖突提示與預(yù)警方法。

背景技術(shù)：

1、交通交叉口為道路系統(tǒng)中的重要樞紐，也是車輛沖突多發(fā)的區(qū)域。部分交通交叉口由于道路資源限制或設(shè)計(jì)原因，存在共享車道(即直行車輛與左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)車輛共用同一車道，即“直左”、“直右”車道)現(xiàn)象，導(dǎo)致駕駛員難以通過對(duì)方車輛所在車道準(zhǔn)確判斷其具體行車意圖。當(dāng)駕駛員基于不完整的信息進(jìn)行行車意圖預(yù)判時(shí)，容易誤判進(jìn)而引起交通事故；此外，當(dāng)駕駛員未明確對(duì)方車輛的行車意圖時(shí)，往往會(huì)進(jìn)行觀望并采取減速措施，這種相互提防的情況不僅增加了駕駛員的精神負(fù)擔(dān)，還易導(dǎo)致通行效率降低，加劇交通擁堵。

2、因此，亟待一種路口沖突提示與預(yù)警方法，以解決道路交通口存在的共享車道導(dǎo)致的駕駛員對(duì)交通信息獲取不完整性和駕駛員轉(zhuǎn)向燈使用的不規(guī)范性給路口正常行駛的車輛帶來較大風(fēng)險(xiǎn)，影響通行效率、加劇交通擁堵甚至導(dǎo)致交通事故的問題。

3、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種基于車輛導(dǎo)航數(shù)據(jù)共享的提示裝置及沖突提示與預(yù)警方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

3、一方面，本發(fā)明提供一種基于車輛導(dǎo)航數(shù)據(jù)共享的提示裝置，安裝于車內(nèi)，具體包括；

4、衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)，所述衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)用于獲取并儲(chǔ)存車輛實(shí)時(shí)位置信息，車輛導(dǎo)航目的地信息以及歷史軌跡信息；

5、藍(lán)牙數(shù)據(jù)采集模塊，所述藍(lán)牙數(shù)據(jù)采集模塊與車載obd接口相連，用于實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)向燈信號(hào)與實(shí)時(shí)車速，并發(fā)送至衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)；

6、云端數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，用于接收衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)發(fā)送的信息，并根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間接近性檢測(cè)、沖突風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)，根據(jù)不同等級(jí)沖突風(fēng)險(xiǎn)向衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)發(fā)送提示與預(yù)警信號(hào)。

7、另一方面，本發(fā)明提供一種基于車輛導(dǎo)航數(shù)據(jù)共享的沖突提示與預(yù)警方法，基于上述的提示裝置，具體方法如下：

8、步驟1、在云端數(shù)據(jù)處理平臺(tái)中標(biāo)記直行與左轉(zhuǎn)存在共享車道的路口；

9、步驟2、衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)將車輛的歷史共享路徑軌跡信息上傳至云端數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，所述云端數(shù)據(jù)處理平臺(tái)將歷史共享路徑軌跡的經(jīng)緯坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)并將歷史共享路徑軌跡進(jìn)行疊加，從而推斷路口潛在沖突區(qū)域的范圍，并通過計(jì)算潛在沖突區(qū)域的幾何中心獲取其位置坐標(biāo)(xc，yc)以及潛在沖突區(qū)域半徑r；

10、步驟3、藍(lán)牙數(shù)據(jù)采集模塊將車輛轉(zhuǎn)向燈信號(hào)與車輛實(shí)時(shí)車速發(fā)送至衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)，衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)將車輛位置信息、車輛實(shí)時(shí)車速、轉(zhuǎn)向燈信號(hào)以及車輛導(dǎo)航目的地信息上傳至云端數(shù)據(jù)處理平臺(tái)；

11、步驟4、設(shè)定自己車輛為自車，對(duì)方車輛為對(duì)車，當(dāng)對(duì)車接近路口時(shí)，云端數(shù)據(jù)處理平臺(tái)對(duì)對(duì)車是否進(jìn)入潛在沖突區(qū)域進(jìn)行空間接近性檢測(cè)，若自車與對(duì)車均進(jìn)入潛在沖突區(qū)域，則進(jìn)行沖突風(fēng)險(xiǎn)判斷；

12、步驟5、云端數(shù)據(jù)處理平臺(tái)根據(jù)自車的導(dǎo)航目的地，利用路徑規(guī)劃算法得出導(dǎo)航規(guī)劃路徑并推斷出當(dāng)前路口的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橹毙?轉(zhuǎn)彎；

13、若自車與對(duì)車行駛路徑一致，則判定不存在沖突方向風(fēng)險(xiǎn)，衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)不動(dòng)作；

14、若自車與對(duì)車行駛路徑不一致，則判定存在沖突方向風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)轉(zhuǎn)向燈信號(hào)以及抵達(dá)沖突中心時(shí)間差判定沖突風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)依據(jù)判定結(jié)果對(duì)自車的駕駛員進(jìn)行不同程度的提示與預(yù)警。

15、具體的，在步驟2中，所述潛在沖突區(qū)域是指位于此區(qū)域內(nèi)的自車?yán)^續(xù)行駛可能會(huì)與對(duì)車發(fā)生沖突，影響通行效率乃至發(fā)生交通事故；計(jì)算潛在沖突區(qū)域的幾何中心和潛在沖突區(qū)域半徑的具體步驟為：

16、步驟2.1、收集各車輛通過目標(biāo)路口的歷史共享路徑軌跡，所述歷史共享路徑軌跡由車輛的位置信息和時(shí)間組成；

17、步驟2.2、針對(duì)具體路口，將所有左轉(zhuǎn)與直行車輛的歷史共享路徑軌跡疊加到地圖數(shù)據(jù)，生成二維軌跡密度分布圖，計(jì)算每個(gè)位置的軌跡重疊次數(shù)；選擇軌跡重疊次數(shù)超過預(yù)設(shè)閾值的區(qū)域，標(biāo)記為潛在沖突區(qū)域；

18、步驟2.3、對(duì)所述潛在沖突區(qū)域的重疊點(diǎn)集合進(jìn)行幾何分析，計(jì)算潛在沖突區(qū)域的幾何中心坐標(biāo)(xc,yc)和潛在沖突區(qū)域半徑r；計(jì)算潛在沖突區(qū)域的幾何中心的坐標(biāo)為：

19、

20、其中，n為所有潛在沖突區(qū)域內(nèi)的軌跡點(diǎn)，i為第i個(gè)軌跡點(diǎn)，xi、yi為i軌跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，取最大值；

21、計(jì)算潛在沖突區(qū)域半徑r為：

22、

23、具體的，在步驟4中，對(duì)接近路口的車輛進(jìn)行空間接近性檢測(cè)，具體為：

24、

25、當(dāng)d1c≤r且d2c≤r時(shí)，判定雙方進(jìn)入潛在沖突區(qū)域，啟動(dòng)沖突檢測(cè)邏輯；其中，d1c為自車到潛在沖突區(qū)域中心距離，d2c為對(duì)車到潛在沖突區(qū)域中心距離。

26、具體的，在步驟5中，轉(zhuǎn)向燈信號(hào)以及抵達(dá)沖突中心時(shí)間差判定沖突風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的判斷方法如下：

27、自車抵達(dá)潛在沖突區(qū)域中心點(diǎn)的時(shí)間為t1：

28、

29、其中，v1為檢測(cè)自車的瞬時(shí)速度，a1為自車的瞬時(shí)加速度，同理可得對(duì)車抵達(dá)潛在沖突區(qū)域中心點(diǎn)的時(shí)間t2；

30、計(jì)算獲得自車與對(duì)車到達(dá)潛在沖突區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)中心的時(shí)間之差：

31、δt＝|t1-t2

32、當(dāng)δt≥tdanger時(shí)，兩車抵達(dá)潛在沖突區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)中心的時(shí)間差較大，風(fēng)險(xiǎn)較??；

33、當(dāng)δt＜tdanger，兩車抵達(dá)潛在沖突區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)中心的差較小，發(fā)生緊急狀況時(shí)駕駛員反應(yīng)時(shí)間過短，風(fēng)險(xiǎn)高，易發(fā)生交通事故；其中，tdanger為用于評(píng)估交通沖突風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)間閾值，通過設(shè)定仿真場(chǎng)景獲得。

34、具體的，在步驟5中，當(dāng)判定不存在沖突方向風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，則自車與對(duì)車不存在方向沖突，此場(chǎng)景下兩車無風(fēng)險(xiǎn)交互，云端數(shù)據(jù)處理平臺(tái)向衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)發(fā)送提示信號(hào)，衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)以圖像文字或語音形式輕微提醒駕駛員，告知其對(duì)車路口通行方向。

35、具體的，在步驟5中，當(dāng)判定存在沖突方向風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，則沖突風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的判定具體為：

36、當(dāng)自車與對(duì)車存在方向沖突、對(duì)車轉(zhuǎn)向燈信號(hào)與導(dǎo)航方向一致、自車與對(duì)車抵達(dá)潛在沖突區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)中心的時(shí)間差較大，且同時(shí)滿足上述條件時(shí)，則自車與對(duì)車判定為存在低風(fēng)險(xiǎn)沖突，但對(duì)車行車意圖明確且抵達(dá)沖突中心時(shí)間差較大，自車能夠準(zhǔn)確預(yù)判對(duì)車軌跡；此時(shí)云端數(shù)據(jù)處理平臺(tái)向衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)發(fā)送提示信號(hào)，衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)以圖像文字或語音形式輕微提醒駕駛員，告知駕駛員對(duì)車路口通行方向。

37、具體的，在步驟5中，當(dāng)判定存在沖突方向風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，則沖突風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的判定具體為：

38、當(dāng)自車與對(duì)車存在方向沖突、對(duì)車轉(zhuǎn)向燈信號(hào)與導(dǎo)航方向不一致或未開啟轉(zhuǎn)向燈、自車與對(duì)車抵達(dá)潛在沖突區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)中心的時(shí)間差較大，且同時(shí)滿足上述條件時(shí)；

39、或者當(dāng)自車與對(duì)車存在方向沖突、對(duì)車轉(zhuǎn)向燈信號(hào)與導(dǎo)航方向一致、兩車抵達(dá)潛在沖突區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)中心的時(shí)間差較小，且同時(shí)滿足上述條件時(shí)；

40、則自車與對(duì)車判定為存在中風(fēng)險(xiǎn)沖突，對(duì)車行車意圖不明確但抵達(dá)沖突中心時(shí)間差較大，自車有較充足時(shí)間采取應(yīng)對(duì)措施；此時(shí)云端數(shù)據(jù)處理平臺(tái)向衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)發(fā)送提示信號(hào)，以圖像文字和較高音量結(jié)合的形式警告提醒駕駛員對(duì)車意圖的不明確性，注意躲避。

41、具體的，在步驟5中，當(dāng)判定存在沖突方向風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，則沖突風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的判定具體為：

42、當(dāng)自車與對(duì)車存在方向沖突、對(duì)車轉(zhuǎn)向燈信號(hào)與導(dǎo)航方向不一致或未開啟轉(zhuǎn)向燈、兩車抵達(dá)潛在沖突區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)中心的時(shí)間差較小，且同時(shí)滿足上述條件時(shí)，則自車與對(duì)車判定為存在高風(fēng)險(xiǎn)沖突，自車與對(duì)車存在方向沖突且對(duì)車行駛行為與自車預(yù)期相悖，抵達(dá)沖突中心時(shí)間差小，自車無足夠反應(yīng)時(shí)間采取應(yīng)對(duì)措施，導(dǎo)致沖突風(fēng)險(xiǎn)高且易發(fā)生交通事故；此時(shí)云端數(shù)據(jù)處理平臺(tái)向衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)及時(shí)發(fā)送提示預(yù)警信號(hào)，以高亮閃爍、緊急警告音的形式警告駕駛員對(duì)車行駛風(fēng)險(xiǎn)性并注意避讓。

43、再一方面，本發(fā)明提供一種基于車輛導(dǎo)航數(shù)據(jù)共享的沖突提示與預(yù)警方法的應(yīng)用，所述基于車輛導(dǎo)航數(shù)據(jù)共享的沖突提示與預(yù)警方法在道路交通口存在共享車道時(shí)，在避免車輛發(fā)生交通事故中的應(yīng)用。

44、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案包括以下有益效果：

45、本發(fā)明通過衛(wèi)星定位導(dǎo)航主機(jī)系統(tǒng)、藍(lán)牙數(shù)據(jù)采集模塊與云端數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的配合，精確采集和分析車輛信息，精準(zhǔn)判斷沖突風(fēng)險(xiǎn)，有效降低了事故發(fā)生率。當(dāng)自車與對(duì)車存在發(fā)生事故高風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，系統(tǒng)及時(shí)以高亮閃爍、緊急警告音預(yù)警提醒駕駛員提前知曉風(fēng)險(xiǎn)并采取避讓措施，避免事故發(fā)生，有力保障了行車安全。

46、進(jìn)一步，由于過往駕駛員因不確定對(duì)方意圖而觀望減速，造成擁堵，采用該方法進(jìn)行預(yù)警，提前告知駕駛員對(duì)車的通行方向和沖突風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。當(dāng)無沖突方向風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，輕微提醒駕駛員，使其無需減速；存在低、中風(fēng)險(xiǎn)沖突且對(duì)車意圖較明確或有充足應(yīng)對(duì)時(shí)間時(shí)，合理提示也避免了過度減速，從而保證車輛穩(wěn)定通過路口，減少停車，提高了路口通行能力，緩解了交通擁堵，優(yōu)化了道路資源利用效率。

47、進(jìn)一步，本方法有效減輕了駕駛員的精神負(fù)擔(dān)，利用本方法的精準(zhǔn)提示讓駕駛員能從容應(yīng)對(duì)路口狀況，依據(jù)提示做出決策，不再時(shí)刻提防，降低了心理壓力，減少疲勞駕駛隱患，提升了駕駛的舒適性和安全性，

48、綜上所述，基于導(dǎo)航數(shù)據(jù)共享的路口沖突提示與預(yù)警方法在交通安全、通行效率和駕駛員體驗(yàn)等方面展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢(shì)，對(duì)改善道路交通狀況具有重要價(jià)值和積極意義。