目標車提取方法、系統及設備與流程

本發明屬于智能交通技術領域，具體涉及一種目標車提取方法、系統及設備。

背景技術：

目前作為實現車車通信的V2X技術已經逐步成熟，利用V2X技術開發的協同式駕駛輔助系統和自動駕駛系統正在進行大規模驗證。由于實現V2X技術的通信方式DSRC和LTE-V點對點通信距離可達到1500m，在車輛行駛過程中會收到大量通信范圍內的其他車輛發送的信息，如果對所有信息均進行處理會消耗大量處理器資源，導致系統處理算法太過復雜，在經常發生擁堵的城市交通環境下，這種情況尤為突出。同時，由于當前的城市和高速公路的路網組成比較復雜，常常發生協同式駕駛輔助系統對不在和本車同一道路的車輛作誤報警，甚至誤操作，例如與本車行駛的道路垂直但不在同一平面的立交橋上有一輛目標車，則會誤觸發交叉口碰撞場景。

因此，有必要開發一種新的目標車提取方法、系統及設備。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種目標車提取方法、系統及設備，通過過濾大量無效目標車，提取有效目標車，能減少協同式駕駛輔助系統和自動駕駛系統處理的數據量，降低誤報率和誤操作，同時降低算法復雜度。

本發明所述的目標車提取設備，包括定位模塊、通信模塊、車載信息采集模塊、中央處理器和數字地圖模塊；

所述車載信息采集模塊用于從CAN總線中獲取車輛的運行狀態信息并發送給中央處理器，該車載信息采集模塊分別與中央處理器、通信模塊連接；

所述定位模塊用于獲取車輛的位置信息并發送給中央處理器和數字地圖模塊，該定位模塊分別與數字地圖模塊、中央處理器連接；

所述中央處理器基于車輛的運行狀態信息和位置信息計算出車輛的歷史軌跡信息；

所述通信模塊用于與目標車建立通信連接，發送本車的位置信息、運動狀態信息、歷史軌跡信息，以及接收目標車所發送的位置信息、運動狀態信息、歷史軌跡信息；

所述數字地圖模塊根據本車和目標車的位置信息得到本車所在道路信息以及目標車所在道路信息并發送給中央處理器；

所述中央處理器還基于本車和目標車的位置信息、運動狀態信息、歷史軌跡信息、本車所在道路信息、目標車所在道路信息篩選出有效目標車。

所述通信模塊采用V2X通信模塊。

本發明所述的一種目標車提取系統，包括本車和目標車，所述本車上設有本發明所述的目標車提取設備；

所述目標車上設有通信模塊，以及分別與通信模塊連接的定位模塊、車載信息采集模塊；

所述定位模塊用于獲取目標車的位置信息并通過通信模塊發送至本車上的目標車提取設備；

所述車載信息采集模塊用于從目標車的CAN總線中獲取目標車的運行狀態信息并通過V2X通信模塊發送至本車上的目標車提取設備。

所述目標車和本車上的通信模塊均采用V2X通信模塊。

本發明所述的一種目標車提取方法，采用本發明所述的目標車提取系統，其方法包括以下步驟：

步驟一、本車在行駛過程中實時獲取本車的位置信息，并實時接收目標車廣播的位置信息，根據本車和目標車的位置信息計算兩車之間的距離D；將距離D 與距離閾值 Dmax進行比較，若D ≤ Dmax ，進入步驟二，若否，則確定此目標車為無效目標車；

步驟二、根據本車和目標車的歷史路徑信息以及航向角計算目標車相對本車的距離變化趨勢；當距離逐漸減小，進入步驟三；若否，則確認該目標車為無效目標車，將其信息丟棄；

步驟三、將本車和目標車的位置信息輸入數字地圖中，數字地圖將本車和目標車的經緯度數據導入地圖引擎中與地圖采集的路網信息進行匹配，獲取本車所在道路ID1和目標車所在道路ID2；對ID1和ID2進行比較，若ID1 和ID2一致，則表示本車和目標車在同一道路中，確定此目標車為有效目標車，將其提取出；若ID1 和ID2不一致，則進入步驟四；

步驟四、獲取本車所在道路前方距離本車最近的交叉口ID11和目標車所在道路前方距離目標車最近的交叉口ID22，對ID11 和 ID22 進行比較，若ID11 和ID22一致，則表示兩車的行駛軌跡存在交叉，確定此目標車為有效目標車，并將其提取出；若ID11 和ID22不一致，則確認為此目標車為無效目標車，將其信息丟棄。

本發明具有以下優點：

（1）能夠有效過濾掉與本車不在同一道路且沒有交叉的道路上的無效目標車輛；

（2）能夠防止與本車不在同一道路但存在交叉的道路上的目標車輛被過濾；

（3）算法實現較簡單，減少了中央處理器的開銷。

綜上所述，本發明通過過濾大量無效目標車，提取有效目標車，從而減少了協同式駕駛輔助系統和自動駕駛系統處理的數據量，進而降低了誤報率和誤操作，同時降低了算法復雜度。

附圖說明

圖1為本發明的結構框圖；

圖2為本發明的邏輯框圖；

圖3為本發明的有效目標車提取案例的示意圖；

圖4 為本發明的無效目標車篩選案例1的示意圖；

圖5 為本發明的無效目標車篩選案例2的示意圖；

圖中：1、中央處理器，2、數字地圖模塊，3、定位模塊，4、車載信息采集模塊，5、通信模塊，6、本車，7、目標車，8、第二道路，9、第一道路。

圖中的箭頭表示車輛的行駛方向。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

如圖1所示的目標車提取設備，包括定位模塊3、通信模塊5、車載信息采集模塊4、中央處理器1和數字地圖模塊2。

所述車載信息采集模塊4用于從CAN總線中獲取車輛的運行狀態信息并發送給中央處理器1，該車載信息采集模塊4分別與中央處理器1、通信模塊5連接。

所述定位模塊3用于獲取車輛的位置信息并發送給中央處理器1和數字地圖模塊2，該定位模塊3分別與數字地圖模塊2、中央處理器1連接。所述位置信息包括本車經緯度、航向角；定位模塊3是指GPS或北斗定位系統，集成于車頂鯊魚鰭天線中，用于獲取車輛的位置信息。

所述中央處理器1基于車輛的運行狀態信息和位置信息計算出車輛的歷史軌跡信息。

所述通信模塊5用于與目標車建立通信連接，發送本車的位置信息、運動狀態信息、歷史軌跡信息，以及接收目標車所發送的位置信息、運動狀態信息、歷史軌跡信息。本發明中所述通信模塊5采用V2X通信模塊。V2X通信模塊還負責將發送的信息按照通信協議編碼成標準格式，將接收的信息按照通信協議解析成可讀的物理值。

所述數字地圖模塊2根據本車和目標車的位置信息得到本車所在道路信息以及目標車所在道路信息并發送給中央處理器1。所述道路信息包括道路ID、交叉口ID、道路坡度、道路曲率。

所述中央處理器1還基于本車和目標車的位置信息、運動狀態信息、歷史軌跡信息、本車所在道路信息、目標車所在道路信息篩選出有效目標車。同時中央處理器1也可作為協同式駕駛輔助系統和自動駕駛系統應用運行平臺。

如圖1所示，本發明所述的一種目標車提取系統，包括本車和目標車，所述本車上設有本發明所述的目標車提取設備。

所述目標車上設有通信模塊5，以及分別與通信模塊5連接的定位模塊3、車載信息采集模塊4。本發明中通信模塊5采用V2X通信模塊。所述定位模塊3用于獲取目標車的位置信息并通過V2X通信模塊發送至本車上的目標車提取設備。所述車載信息采集模塊4用于從目標車的CAN總線中獲取目標車的運行狀態信息并通過V2X通信模塊發送至本車上的目標車提取設備。

如圖2所示，本發明所述的一種目標車提取方法，采用本發明所述的目標車提取系統，其方法包括以下步驟：

步驟一、本車在行駛過程中實時獲取本車的位置信息，并實時接收目標車廣播的位置信息，根據本車和目標車的位置信息計算兩車之間的距離D；將距離D 與距離閾值 Dmax進行比較，若D ≤ Dmax ，進入步驟二，若否，則確定此目標車為無效目標車；Dmax為協同式駕駛輔助系統和自動駕駛系統處理的最大距離。

步驟二、根據本車和目標車的歷史路徑信息以及航向角計算目標車相對本車的距離變化趨勢；當距離逐漸減小，進入步驟三；若否，則確認該目標車為無效目標車，將其信息丟棄。

步驟三、將本車和目標車的位置信息輸入數字地圖中，數字地圖將本車和目標車的經緯度數據導入地圖引擎中與地圖采集的路網信息進行匹配，獲取本車所在道路ID1和目標車所在道路ID2；對ID1和ID2進行比較，若ID1 和ID2一致，則表示本車和目標車在同一道路中，確定此目標車為有效目標車，將其提取出；若ID1 和ID2不一致，則進入步驟四。

步驟四、獲取本車所在道路前方距離本車最近的交叉口ID11和目標車所在道路前方距離目標車最近的交叉口ID22，對ID11 和 ID22 進行比較，若ID11 和ID22一致，則表示兩車的行駛軌跡存在交叉，確定此目標車為有效目標車，并將其提取出；若ID11 和ID22不一致，則確認為此目標車為無效目標車，將其信息丟棄。

以下以實例對本發明進行說明：

如圖3所示，本車6在第一道路9中行駛，目標車在第二道路8中行駛，兩車雖然在不同的道路中行駛，但存在共同的交叉點10，可確認其為有效目標車，將其提取出。

和圖4所示，本車6在第一道路9中行駛，目標車7在第二道路8中行駛，兩車在不同的道路中行駛，且不存在相同的交叉點，目標車7為無效目標車，將其信息丟棄。

如圖5所示，本車6在第一道路9中行駛，目標車7在第二道路8中行駛，兩車在不同的道路中行駛，且不存在交叉，目標車7為無效目標車，將其信息丟棄。