基于車路協同的交叉路口行人防碰撞方法及其裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種基于車路協同的交叉路口行人防碰撞方法，包含以下步驟：車載監控設備和路測監控設備同時監控被監測區域，檢測路面行人；分別判斷路面行人是否在安全區域內；如果有路面行人不在安全區域內，則車載監控設備和/或路測監控設備向路面行人發出告警信息；如果該路面行人在預定時間內沒有進入安全區域，則車載監控設備和/或路測監控設備向該路面行人以及被監測區域內和/或附近的車輛發出預警信息。本還公開了一種實現上述方法的系統。本發明的方法和系統可以提前對車與行人發送碰撞的事故進行預警，解決了光線聲波遮擋下無法準確預測危險的問題。
【專利說明】
基于車路協同的交叉路口行人防碰撞方法及其裝置
技術領域
[0001] 本發明屬于汽車行人防碰撞系統，設及裝有DSRC(專用短程通信)通信模塊和雷達 的車輛、裝有攝像頭和DSRC通信模塊的RSU(路測監控設備)和裝有DSRC通信模塊的手機。
【背景技術】
[0002] 我國現有交通狀況復雜，道路上經常有行人，非機動車混合出現，每年有大量的事 故是因為車輛與非機動車和行人的碰撞，因此如何減少此類事故非常有必要。
[0003] 現有的技術發明只是依靠車輛本身雷達，或者RSU單方面對駕駛員進行警告，并沒 有對行人自身行為進行矯正和警告。并且在倒車，光線較差處和路口等光線聲波遮擋處，雷 達也不容易發覺，并不能很好的減少此類交通事故。
[0004] 本發明在利用車載雷達對潛在危險進行預警同時，利用RSU對違反交通規則的行 人進行矯正，并處理行人與車輛的位置速度等信息，對潛在危險進行評估，及時對車輛和行 人同時進行預警。
【發明內容】
[0005] 為實現上述目的，本發明提供一種基于車路協同的交叉路口行人防碰撞方法，包 含W下步驟：
[0006] 步驟1:車載監控設備和路測監控設備同時監控被監測區域，檢測路面行人；
[0007] 步驟2:分別判斷路面行人是否在安全區域內；
[000引步驟3:如果有路面行人不在安全區域內，則車載監控設備和/或路測監控設備向 路面行人發出告警信息；
[0009] 步驟4:如果該路面行人在預定時間內沒有進入安全區域，則車載監控設備和/或 路測監控設備向該路面行人W及被監測區域內和/或附近的車輛發出預警信息。
[0010] 優選的，車載監控設備和路測監控設備同時將預警信息發送給相關車輛和路面行 人。
[0011] 在步驟4中，路測監控設備根據路面行人與車輛間的距離，分距離等級進行分程度 預警。
[0012] 本發明的方法采用分程度預警時，對路面行人與車輛間的距離D進行判斷，當D2<D <D1時，路測監控設備向路面行人和車輛發出潛在危險預警，當D<D2時，路測監控設備向路 面行人和車輛發出嚴重危險預警，并要求車輛進行剎車，當D〉D1時，表明車輛相對于該路面 行人不存在危險，不預警，其中，Dl代表最小安全距離，D2代表最大危險距離，Dl不等于D2。
[0013] 進一步，路面行人與車輛間的距離D通過W下方式獲得：
[0014] W路測監控設備為中屯、，獲取路面行人的物理坐標(Xi，Yi)和車輛的物理坐標(X2， Y2)，
[0015] 求出車輛與路面行人間的距離
[0016] 為了更好的實現距離測量，利用攝像頭獲取路面行人的像素坐標(u，v)，通過轉換 得到路面行人的物理坐標(Xi，Yi);利用車輛的GI^數據獲取W車輛的物理坐標(拉，Y2)。
[0017] 本發明還提供一種基于車路協同的交叉路口行人防碰撞系統，包括路測監控設 備、車載裝置和路面行人通信裝置。所述路測監控設備包括第一控制器、第一 DSRC通信模塊 和路測監控單元，其中，第一控制器用于控制路測監控設備監控被監測區域，檢測路面行 人，并判斷路面行人是否在安全區域中；如果路面行人未在安全區域中，則通過第一DSRC通 信模塊與路面行人通信裝置進行通信，向路面行人發出告警信息；如果該路面行人在預定 時間內沒有進入安全區域，則再通過第一 DSRC通信模塊與路面行人通信裝置W及被監測區 域內和/或附近的車輛進行通信，向車輛和路面行人發出預警信息。所述車載裝置包括第二 控制器、第二DSRC通信模塊、車載監控單元和本車預警裝置，其中，所述第二控制器用于控 制車載監控單元監控被監測區域，檢測路面行人，并判斷路面行人是否在斑馬線等安全區 域中；如果路面行人未在安全區域中，則通過第二DSRC通信模塊與路面行人通信裝置進行 通信，向路面行人發出告警信息;如果該路面行人在預定時間內沒有進入安全區域，則再通 過第二DSRC通信模塊與路面行人通信裝置W及被監測區域內和/或附近的車輛進行通信， 向本車及相關車輛和該路面行人發出預警信息，本車預警裝置通過第二DSRC通信模塊從路 測監控設備和其他車輛的車載裝置接收預警信息，W音頻、視頻等方式進行本車預警。所述 路面行人通信裝置包括第SDSRC通信模塊和行人預警裝置，其中，行人預警裝置通過第S DSRC通信模塊接收路測監控設備和相關車輛發出的告警和預警信息，向該路面行人發出提 不f目息。
[0018] 優選的，車載監控設備和路測監控設備同時將預警信息發送給相關車輛和路面行 人。
[0019] 在距離測量方面，路測監控單元為攝像頭，第一控制器利用攝像頭獲取路面行人的 像素坐標(u，v)，將路面行人的像素坐標轉換為W路測監控設備為中屯、的路面行人物理坐標 (Xi，Yi);所述的車載裝置還包含GPS裝置，提供車輛的位置信息，第二控制器通過第二DSRC 通信模塊將車輛位置信息發給路測監控設備，路測監控設備根據車輛位置信息計算W路測 監控設備為中屯、的車輛物理坐標(拉，Y2);路測監控設備的第一控制器根據路面行人物理坐 標(Xi，Yi)和車輛物理坐標(枯，Y2)求出車輛與行人的距I
[0020] 更進一步，第S控制器通過第SDSRC通信模塊接收到路測監控設備發出的嚴重危 險告警后，向車輛發出停車指令，控制車輛剎車。
[0021] 本發明可W提前對車與行人發送碰撞的事故進行預警，同時警告行人和駕駛員， 并解決倒車，光線昏暗，光線聲波遮擋下無法準確預測危險的問題。在出現危險時同時通知 行人和車輛司機，有效減少車輛與非機動車，行人的交通事故，真正的達到車、路、人協同。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發明的基于車路協同的交叉路口行人防碰撞方法的系統流程圖；
[0023] 圖2是本發明的基于車路協同的交叉路口行人防碰撞系統結構圖；
[0024] 圖3是本發明計算車輛與行人距離的系統流程圖；
[0025] 圖4是本發明中像素坐標與物理坐標的轉換示意圖。
【具體實施方式】
[0026] W下，參照附圖本發明的【具體實施方式】，本領域技術人員將會更清楚地了解本發 明的各個方向。本領域技術人員應當理解的是，運些附圖僅僅用于配合【具體實施方式】說明 本發明的技術方案，而并非意在對本發明的保護范圍構成限制。
[0027] 如圖1所示，本發明的基于車路協同的交叉路口行人防碰撞方法，包含W下步驟：
[0028] 步驟1:車載監控設備和路測監控設備同時監控被監測區域，檢測路面行人；
[0029] 步驟2:分別判斷路面行人是否在例如斑馬線的安全區域內；
[0030] 步驟3:如果有路面行人不在安全區域內，則車載監控設備和/或路測監控設備向 路面行人發出告警信息；
[0031 ]步驟4:如果該路面行人在預定時間內沒有進入安全區域，則車載監控設備和/或 路測監控設備向該路面行人W及被監測區域內和/或附近的車輛發出預警信息。
[0032] 步驟4中，優選的，車載監控設備和路測監控設備同時將預警信息發送給相關車輛 和路面行人。
[0033] 為了提高預警的效率，本發明的路測監控設備還根據路面行人與車輛距離，分距 離等級進行分程度預警的方法，如圖3所示，包含W下步驟：
[0034] 步驟a: W路測監控設備為中屯、，獲取路面行人的物理坐標(Xi，Yi)和車輛的物理坐 標(；拉，Y2);
[0035] 步驟b:求出車輛與路面行人的距焉
[0036] 步驟C:對距離D進行判斷，當D2<D<D1時，路測監控設備向路面行人和車輛發出潛 在危險預警，當D<D2時，路測監控設備向路面行人和車輛發出嚴重危險預警，并要求車輛進 行剎車；當D〉D1時，表明車輛相對于該路面行人不存在危險。其中Dl代表最小安全距離，D2 代表最大危險距離，Dl不等于D2。
[0037] 其中，步驟a中，可W采用多種方法來獲取W路測監控設備為中屯、的路面行人的物 理坐標(Xi，Yi)。本發明優選利用攝像頭獲取路面行人的像素坐標(u，v)，通過轉換得到路面 行人的物理坐標(XI，Yi)。
[0038] 如圖4所示，像素橫坐標U，縱坐標V代表其在圖像數組中的列數與行數。W圖像為 中屯、建立物理坐標系X-Y，（ UO，VO)代表圖像中屯、的像素坐標，dx與dy分別代表每個像素在X 軸y軸上的長度，則物理坐標與像素坐標存在如下關系：
[0039]
[0040]
[0041] 則根據行人像素坐標，根據上式可W求出行人的物理坐標，再經過轉換求得行人 相對于RSU的坐標(XI，Yi)。
[0042] 步驟a也可W采用多種方式來獲取W路測監控設備為中屯、的車輛的物理坐標(X2， Y2)，本發明優選利用車輛的GPS數據和車輛與路測監控設備的距離獲取W車輛的物理坐標 化，Y2)。
[0043] 如圖3所示，實現本發明基于車路協同的交叉路口行人防碰撞方法的系統包括路 測監控設備、車載裝置和路面行人通信裝置。
[0044] 所述路測監控設備包括第一控制器、第一 DSRC通信模塊和路測監控單元。所述第 一控制器用于控制路測監控設備監控被監測區域，檢測路面行人，并判斷路面行人是否在 斑馬線等安全區域中；如果路面行人未在安全區域中，則通過第一DSRC通信模塊與路面行 人通信裝置進行通信，向路面行人發出告警信息；如果該路面行人在預定時間內沒有進入 安全區域，則再通過第一 DSRC通信模塊與路面行人通信裝置W及被監測區域內和/或附近 的車輛進行通信，向車輛和路面行人發出預警信息。
[0045] 所述車載裝置包括第二控制器、第二DSRC通信模塊、車載監控單元和本車預警裝 置，車載監控單元例如是雷達。所述第二控制器用于控制車載監控單元監控被監測區域，檢 測路面行人，并判斷路面行人是否在斑馬線等安全區域中；如果路面行人未在安全區域中， 則通過第二DSRC通信模塊與路面行人通信裝置進行通信，向路面行人發出告警信息；如果 該路面行人在預定時間內沒有進入安全區域，則再通過第二DSRC通信模塊與路面行人通信 裝置W及被監測區域內和/或附近的車輛進行通信，向本車及相關車輛和該路面行人發出 預警信息。本車預警裝置通過第二DSRC通信模塊從路測監控設備和其他車輛的車載裝置接 收預警信息，W音頻、視頻等方式進行本車預警。
[0046] 所述路面行人通信裝置包括第SDSRC通信模塊和行人預警裝置，行人預警裝置通 過第SDSRC通信模塊接收路測監控設備和相關車輛發出的告警和預警信息，向該路面行人 發出提示信息。
[0047] 其中，路測監控單元為攝像頭，第一控制器利用攝像頭獲取路面行人的像素坐標 (u，v)，將路面行人的像素坐標轉換為W路測監控設備為中屯、的路面行人物理坐標(Xi，Yi)。
[0048] 其中，所述的車載裝置還包含GPS裝置，提供車輛的位置信息，第二控制器通過第 二DSRC通信模塊將車輛位置信息發給路測監控設備。路測監控設備根據車輛位置信息計算 W路測監控設備為中屯、的車輛物理坐標(拉，Y2 )。
[0049] 路測監控設備的第一控制器根據路面行人物理坐標(Xi，Yi)和車輛物理坐標(X2， Y2)求出車輛與行人的距離
對距離D進行判斷，當D2<D<D1 時，路測監控設備向路面行人和車輛發出潛在危險預警，當D<D2時，路測監控設備向路面行 人和車輛發出嚴重危險預警;當D〉D1時，表明車輛相對于該路面行人不存在危險。其中Dl代 表最小安全距離，D2代表最大危險距離，Dl不等于D2。
[0050] 另外，第S控制器通過第SDSRC通信模塊接收到路測監控設備發出的嚴重危險告 警后，向車輛發出停車指令，控制車輛剎車。
[0051] 可W理解的是，對本領域普通技術人員來說，可W根據本發明的技術方案及其發 明構思加 W等同替換或改變，而所有運些改變或替換都應屬于本發明所附的權利要求的保 護范圍。
【主權項】
1. 一種基于車路協同的交叉路口行人防碰撞方法，其特征在于:包含以下步驟： 步驟1:車載監控設備和路測監控設備同時監控被監測區域，檢測路面行人； 步驟2:分別判斷路面行人是否在安全區域內； 步驟3:如果有路面行人不在安全區域內，則車載監控設備和/或路測監控設備向路面 行人發出告警信息； 步驟4:如果該路面行人在預定時間內沒有進入安全區域，則車載監控設備和/或路測 監控設備向該路面行人以及被監測區域內和/或附近的車輛發出預警信息。2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于:車載監控設備和路測監控設備同時將預警信 息發送給相關車輛和路面行人。3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟4中，路測監控設備根據路面行人與車輛 間的距離，分距離等級進行分程度預警。4. 如權利要求3所述的方法，其特征在于:分程度預警時，對路面行人與車輛間的距離D 進行判斷， 當D2〈D〈D1時，路測監控設備向路面行人和車輛發出潛在危險預警， 當D〈D2時，路測監控設備向路面行人和車輛發出嚴重危險預警，并要求車輛進行剎車， 當D>D1時，表明車輛相對于該路面行人不存在危險，不預警， 其中，D1代表最小安全距離，D2代表最大危險距離，D1不等于D2。5. 如權利要求3或4所述的方法，其特征在于:路面行人與車輛間的距離D通過以下方式 獲得： 以路測監控設備為中心，獲取路面行人的物理坐標(?，Yi)和車輛的物理坐標(χ2，γ2)， 求出車輛與路面行人間的距離]6. 如權利要求5所述的方法，其特征在于:利用攝像頭獲取路面行人的像素坐標(u，v)， 通過轉換得到路面行人的物理坐標(?，Yi); 利用車輛的GPS數據獲取以車輛的物理坐標(X2，Y2)。7. -種基于車路協同的交叉路口行人防碰撞系統，其特征在于:包括路測監控設備、車 載裝置和路面行人通信裝置， 所述路測監控設備包括第一控制器、第一DSRC通信模塊和路測監控單元，其中，第一控 制器用于控制路測監控設備監控被監測區域，檢測路面行人，并判斷路面行人是否在安全 區域中；如果路面行人未在安全區域中，則通過第一DSRC通信模塊與路面行人通信裝置進 行通信，向路面行人發出告警信息;如果該路面行人在預定時間內沒有進入安全區域，則再 通過第一 DSRC通信模塊與路面行人通信裝置以及被監測區域內和/或附近的車輛進行通 信，向車輛和路面行人發出預警信息； 所述車載裝置包括第二控制器、第二DSRC通信模塊、車載監控單元和本車預警裝置，其 中，所述第二控制器用于控制車載監控單元監控被監測區域，檢測路面行人，并判斷路面行 人是否在斑馬線等安全區域中；如果路面行人未在安全區域中，則通過第二DSRC通信模塊 與路面行人通信裝置進行通信，向路面行人發出告警信息；如果該路面行人在預定時間內 沒有進入安全區域，則再通過第二DSRC通信模塊與路面行人通信裝置以及被監測區域內 和/或附近的車輛進行通信，向本車及相關車輛和該路面行人發出預警信息，本車預警裝置 通過第二DSRC通信模塊從路測監控設備和其他車輛的車載裝置接收預警信息，以音頻、視 頻等方式進行本車預警； 所述路面行人通信裝置包括第三DSRC通信模塊和行人預警裝置，其中，行人預警裝置 通過第三DSRC通信模塊接收路測監控設備和相關車輛發出的告警和預警信息，向該路面行 人發出提示信息。8. 如權利要求7所述的系統，其特征在于:車載監控設備和路測監控設備同時將預警信 息發送給相關車輛和路面行人。9. 如權利要求7或8所述的系統，其特征在于:路測監控單元為攝像頭，第一控制器利用 攝像頭獲取路面行人的像素坐標(u，v)，將路面行人的像素坐標轉換為以路測監控設備為 中心的路面行人物理坐標(X^Yl·)， 所述的車載裝置還包含GPS裝置，提供車輛的位置信息，第二控制器通過第二DSRC通信 模塊將車輛位置信息發給路測監控設備，路測監控設備根據車輛位置信息計算以路測監控 設備為中心的車輛物理坐標(Χ2，Y 2)， 路測監控設備的第一控制器根據路面行人物理坐標(Χ^ΥΟ和車輛物理坐標(Χ2，Υ2)求 出車輛與行人的距萬10. 如權利要求7或8所述的系統，其特征在于:第三控制器通過第三DSRC通信模塊接收 到路測監控設備發出的嚴重危險告警后，向車輛發出停車指令，控制車輛剎車。
【文檔編號】G08G1/16GK105957401SQ201610403181
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】張仁燁, 劉凱
【申請人】上海汽車集團股份有限公司