一种车路协同服务系统

专利主权项内容

1.一种车路协同服务系统，其特征在于，包括：车路协同服务平台、智UI设备、服务后台以及显示装置，车路协同服务平台用于提供信号灯上车提示、绿波车速引导、闯红灯预警以及超速预警的服务，智UI设备用于获取车辆位置和航向角信息以及提供V2I预警以及感知结果，服务后台用于获取V2I信息、前方信号灯信息和车辆周边的交通参与者感知结果并反馈至智UI设备，显示装置通过弹窗显示信号灯上车提示、绿波车速引导、闯红灯预警、超速预警、V2I预警以及感知结果；其中，智UI设备获取感知结果的方法如下：智UI设备获取当前车辆位置和航向角信息并发送至车路协同服务平台，车路协同服务平台基于当前车辆位置和航向角信息获取周边感知信息并回传至智UI设备，所述周边感知信息包括所有周边感知对象的航向角、速度、和经纬度，所述周边感知对象包括弱势交通参与者和机动车，弱势交通参与者包括行人和非机动车，智UI设备基于接受到的信息，通过计算判断当前车辆是否存在碰撞可能，当存在碰撞可能时，执行碰撞预警，显示装置通过弹窗显示碰撞预警，所述显示装置设置在车辆内部，当不存在碰撞可能时，弹窗显示感知结果；所述碰撞预警包括弱势交通参与者碰撞预警以及机动车碰撞预警，当行人或非机动车位置在车辆前方时则会在感知结果中展示；弱势交通参与者碰撞预警算法如下：计算其他物体相对本车航向角α，判断行人或非机动车是否在本车前方，判断行人或非机动车行进方向，判断行人或非机动车和本车是否存在发生碰撞的可能；判断行人或非机动车和本车是否存在发生碰撞可能的方法如下：如果行人或非机动车位于本车行进方向航向角向右偏离20度以内，且行人或非机动车行进方向为从右向左行进，则判定为可能发生碰撞；如果行人或非机动车位于本车行进方向航向角向左偏离20度以内，且行人或非机动车行进方向为从左向右行进，则判定为可能发生碰撞；计算其他物体相对车辆航向角α的方法如下：第一步、计算其他物体和车辆相对经纬度的距离，具体如下：计算本车和相对物体经度距离：计算“本车经度，本车纬度”和“相对物体经度，本车纬度”两点距离，此距离记作X；计算本车和相对物体纬度距离：计算“本车经度，本车纬度”和“本车经度，相对物体纬度”两点距离，此距离记作Y；第二步、算出以本车为原点，正北向坐标系上相对物体位于哪个象限，具体如下：如果相对物体经度>=本车经度，相对物体纬度>本车纬度，那么是第一象限和Y轴上半部，此时相对角度α计算公式为α=arctan(X/Y)；如果相对物体经度<本车经度，相对物体纬度>本车纬度，那么是第二象限，此时相对角度α计算公式为α=360-arctan(X/Y)；如果相对物体经度=<本车经度，相对物体纬度<本车纬度，那么是第三象限和Y轴下半部，此时相对角度α计算公式为α=180+arctan(X/Y)；如果相对物体经度>本车经度，相对物体纬度<本车纬度，那么是第四象限，此时相对角度α计算公式为α=180-arctan(X/Y)；如果相对物体经度>本车经度，相对物体纬度=本车纬度，那么是X轴上半部分，此时相对角度α=90；如果相对物体经度<本车经度，相对物体纬度=本车纬度，那么是X轴下半部分，此时相对角度α=270；如果相对物体经度=本车经度，相对物体纬度=本车纬度，那么是原点，忽略此结果；判断行人或非机动车是否在本车前方的方法如下：当同时满足以下条件时，判定行人或非机动车在本车前方：行人或非机动车距离本车距离在10米以内；行人或非机动车当前所在位置在本车行进方向航向角左右偏离20度以内，也就是相对角度<=20或相对角度>=340；判断行人或非机动车行进方向的方法如下，其中，行人或非机动车在感知结果提示中只显示向左或向右行进：0<=行人或非机动车航向角减去本车航向角<=180：则判断为从左向右行进；-360<=行人或非机动车航向角减去本车航向角<=-180：则判断为从左向右行进；180<行人或非机动车航向角减去本车航向角<360：则判断为从右向左行进；-180<行人或非机动车航向角减去本车航向角<0：则判断为从右向左行进；机动车碰撞预警算法如下：当机动车位于本车正前方，且本车速度-前方机动车速度>10km/h时，则显示碰撞预警；机动车如果在本车后方则不显示，当满足如下条件时，判定机动车在本车后方：机动车距离本车距离在20米以内；机动车当前所在位置在本车行进方向反方向航向角左右偏离20度以内；机动车相对位置判断方法如下：相对角度<=45或相对角度>=315，判断机动车在本车正前方；45<相对角度<=135，判断机动车为本车右方；225<=相对角度<315，判断机动车为本车左方；所述车路协同服务平台的工作流程如下：S1、判断车辆与路口之间的距离，当车辆与路口之间的距离小于等于150m，且路口有信号灯时执行步骤S2，否则不做任何处理；S2、判断路口信号灯是否存在计时装置，当存在时执行步骤S4，否则执行步骤S3；S3、判断车辆是否存在超速可能，当存在超速可能时，执行超速预警操作，当不存在超速可能时，执行信号灯上车操作；S4、判断当前信号灯颜色，当信号灯的颜色为绿色时，执行步骤S51，当信号灯的颜色为红色时，执行步骤S52，否则不做任何处理；S51、当车辆预期行驶距离大于车辆与信号灯之间的距离时，则车辆能够正常通过绿色信号灯，执行步骤S6，当车辆预期行驶距离小于等于车辆与信号灯之间的距离时，则绿色信号灯会变色，执行闯红灯预警操作，其中，所述车辆预期行驶距离=车辆当前车速*信号灯下次变化时间；S52、当车辆预期行驶距离大于车辆与信号灯之间的距离时，则车辆会闯过红色信号灯，执行闯红灯预警操作，当车辆预期行驶距离小于等于车辆与信号灯之间的距离时，则红色信号灯会变色，车辆不会闯过红色信号灯，不做任何操作；S6、判断车辆是否存在超速可能，当车辆存在超速可能时，执行超速预警操作，当车辆不存在超速可能时，执行绿波引导操作；闯红灯预警的流程如下：获取车辆当前速度、车辆和信号灯之间的距离、车辆当前车道信号灯相位数据、信号灯计时时间；显示装置显示信号灯相位信息，当信号灯存在计时时间信息，则信号灯计时时间显示在信号灯相位信息下方，并显示车辆和信号灯之间的距离；显示装置显示闯红灯预警提示，根据车辆当前速度以及车速变化情况显示不同预警级别；闯红灯预警级别分为三级预警，根据不同情况分级提示，具体如下：三级预警：弹窗显示闯红灯预警，信号灯信息正常显示；文案显示：前方红灯，车速较快；文案显示时间：3秒；二级预警：弹窗显示闯红灯预警，信号灯信息做闪烁提示；文案显示时间：3秒；文案：前方红灯，车速过快；一级预警：弹窗显示闯红灯预警，信号灯信息闪烁显示，输出语音报警；文案显示时间：3秒；语音播报时间：3秒；文字显示文案：前方红灯，车速过快，请注意；语音告警文案：前方红灯，车速过快，请注意。