CN104376735B - 一种盲区路口车辆行驶安全预警***及其预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种盲区路口车辆行驶安全预警***，包括路侧单元和车载单元，路侧单元安装在路侧立柱的横杆上，包括相机、计算与处理模块和无线通信模块一，车载单元安装在车内，包含定位模块、计算单元、报警模块和无线通信模块二。本发明还提供一种盲区路口车辆行驶安全预警方法，路侧单元中的计算与处理模块通过相机对预定道路上的车辆进行识别和分类处理，进而给出车辆的速度、方向和位置坐标，并编码得到盲区路口事件信息，通过无线通信模块一广播出去，车载单元通过无线通信模块二接收盲区路口事件信息，并结合自身的定位和运动状态信息，进行车辆行驶安全状态判断，通过报警模块给驾驶员以声音和图像形式的提示和预警。

Description

一种盲区路口车辆行驶安全预警***及其预警方法

技术领域

本发明涉及智能交通***和汽车安全技术领域，尤其涉及一种是一种盲区路口车辆行驶安全预警***及其预警方法。

背景技术

随着交通业飞速发展，道路车辆数量激增，道路交通安全形势日趋严峻。汽车行驶中驾驶员因地形、建筑物、树木的影响使视线受到限制，形成观察不到的视线盲区，由此引发的交通事故成为道路交通安全的重点，给驾驶员、乘客和行人的人身安全造成极大威胁。

近年来，随着专用短程通信技术(DSRC)的进步，利用车-车之间信息交互来获取相邻汽车的位置和运动状态信息，进行车辆行驶安全状态判断并及时预警，从而避免交通事故。中国发明专利公布了一种基于车载传感网络的车辆防撞预警***(张存保，钟益萍等.基于车载传感网络的车辆防撞预警***，CN 102390320 A)，通过信息采集处理模块获得车辆运动状态信息，经DSRC车车通信模块与周围车辆防撞预警***实现DSRC无线通信，进而判断本车与周围车辆之间是否会发生碰撞，并对驾驶员发出预警提示。中国发明专利公开了一种基于车车通信的十字路口碰撞预警方法(黄刘生，徐宏力等.一种基于车车通信的高效道路交通防碰撞预警方法，CN 103514758 A)，通过无线通信获取邻车的运动状态信息，根据自车以及邻车的运动状态信息判断是否需要进行碰撞预警，提高十字路口车辆通行安全性。这两种专利实施的前提是道路上所有车辆均有无线通信设备，在此种设备普及率不高情况下，即如果道路上有部分车未安装此种设备，那对于其他有无线通信功能的车辆而言，这些车辆犹如隐形车一样，会对这种利用车-车通信的车辆防撞预警***性能造成影响。

发明内容

本发明提供一种盲区路口车辆行驶安全预警***，用于解决对道路中没有安装DSRC设备车辆以及盲区内车辆的检测与安全预警问题，以提高道路交通安全。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种盲区路口车辆行驶安全预警***，包括路侧单元和车载单元，所述路侧单元安装在路侧立柱的横杆上，车载单元安装在车内，路侧单元和车载单元之间通过无线通信进行连接；

所述路侧单元包括相机、计算与处理模块和无线通信模块一；

相机，用于对盲区道路上的目标车辆进行识别，并给出目标车辆的经度、纬度、速度、航向角和加速度信息；

计算与处理模块，对检测到的道路上目标车辆经度、纬度、速度、航向角和加速度信息进行编码；

无线通信模块一，用于将盲区路口事件信息广播出去；

所述车载单元包含定位模块、计算单元、报警模块、无线通信模块二；

定位模块，用于接收预警车辆的DGPS数据信息；

无线通信模块二，用于接收来自路侧单元广播的盲区路口事件信息，得到目标车辆的经度、纬度、速度、航向角和加速度信息；

计算单元，用于解析定位模块的DGPS数据信息，根据协议解析得到预警车辆的经度、纬度、航向角，通过CAN总线得到预警车辆的速度，并结合预警车辆和目标车辆的经度、纬度、速度和加速度信息，进行车辆行驶安全状态判断；

报警模块，用于给驾驶员以声音和图像形式的提示和预警。

所述路侧单元和车载单元之间的连接为满足IEEE 802.11p协议的DSRC无线通信，所述定位模块采用差分定位DGPS。

本发明还提供一种基于上述预警***的预警方法，包括如下步骤：

1)路侧单元利用相机对预定道路上的目标车辆进行检测；

2)计算与处理模块根据相机的检测进行识别，并计算得到目标车辆的经度Lon_o、纬度Lat_o、速度v_o、航向角ψ_o和加速度a_o信息；

3)计算与处理模块对目标车辆的经度Lon_o、纬度Lat_o、速度v_o、航向角ψ_o和加速度a_o信息进行编码，得到盲区路口事件信息，并通过无线通信模块一将盲区路口事件信息广播出去；

4)预警车辆的车载单元通过定位模块接收预警车辆自身的DGPS数据信息，通过CAN总线得到预警车辆的速度，通过无线通信模块二接收路侧单元广播的盲区路口事件信息；

5)计算单元分别解析预警车辆DGPS数据信息和盲区路口事件信息，结合得到的预警车辆和目标车辆的经度、纬度、速度和加速度信息，进行车辆行驶安全状态判断，并通过报警单元给驾驶员以声音和图像形式的提示和预警。

步骤2)中，所述目标车辆的经度Lon_o、纬度Lat_o、速度v_o、航向角ψ_o和加速度a_o的计算方法具体如下：

计算与处理模块采用背景差法将相机捕获的视频帧与稳定的背景图像作比较，将差别较大的像素区域识别为前景目标，利用AreaCenter获得目标区域内的车辆中心点在图像上的坐标，利用VectorToProjHomMat2d和ProjectiveTransPoint2d算子将车辆中心像素点坐标转换为路口平面相对坐标(x_o,y_o)，再转化为经纬度坐标(Lon₀,Lat_o)，并计算目标车辆瞬时车速v_o和瞬时加速度a_o，公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{v}_o=\frac{\sqrt{{(x_{o,i}-x_{o,i-1})}^2+{(y_{o,i}-y_{o,i-1})}^2}}{t_i-t_{i-1}}\\ a_o=\frac{v_{o,i}-v_{o,i-1}}{t_i-t_{i-1}}\end{array}\right.$

至此，得到目标车辆的经度Lon_o、纬度Lat_o、速度v_o、航向角ψ_o和加速度a_o信息。

步骤3)中，编码得到的盲区路口事件信息，具体信息数据包格式为：第一位标识为字符#，后面的数据位依次存放的是目标车辆的经度、纬度、航向角、速度和加速度，最后以字符LC结尾。

步骤5)中，车辆行驶安全状态判断及预警的具体方法为：

51)利用球体几何学和平面几何学知识，分别计算出预警车辆和目标车辆到未来碰撞交汇点的距离S_AC、S_BC；

52)根据预警车辆和目标车辆的速度、加速度信息，计算出各自到达交汇点的时间，进而计算出时间差△t；

53)根据预警车辆到达交汇点的时间差以及到交汇点的距离，进行车辆碰撞分级预警。

步骤51)中，预警车辆所在位置为A，目标车辆所在位置为B，预警车辆和目标车辆到未来碰撞交汇点C的距离为S_AC、S_BC，具体计算过程如下：

511)利用预警车辆和目标车辆的经纬度坐标可求出二者之间距离S_AB：

$S_{\mathrm{AB}}=2R_d\arcsin \sqrt{{\sin }^2\frac{{\mathrm{Lat}}_s-{\mathrm{Lat}}_o}{2}+{\sin }^2\frac{{\mathrm{Lon}}_s-{\mathrm{Lon}}_o}{2}c{\mathrm{osLat}}_{s}c{\mathrm{osLat}}_o}$

式中R_d是地球的平均半径；Lon_s、Lat_s、v_s和ψ_s是预警车辆的经度、纬度、速度和地面航向角度；Lon_o、Lat_o、v_o和ψ_o是目标车辆的经度、纬度、速度和地面航向角度；

512)以A点为原点建立平面直角坐标系，以预警车辆的航向方向ψ_s建立y轴正方向，以垂直于预警车辆航向的方向建立x轴，取R点，R点是地球表面上的一待求点，其纬度与预警车辆相同，经度与目标车辆相同，R点的经、纬度坐标为(Lon_o，Lat_s)；

线段BR、AR的长度S_BR、S_AR可以利用经纬度坐标求出，进而计算得到角线段AB与y轴的夹角

利用S_AB、可知目标车辆在所建立平面直角坐标系oxy的坐标(x_B，y_B)，如下式所示：

513)在直角三角形ARB中已知三边S_AB、S_BR以及S_AR的长度，可计算得到角且目标车辆的航向角ψ_o为已知，所以可得到角

BH是平行于x轴的直线，在直角三角形ABH中，

联合上式，目标车辆的运动方向与x轴的夹角

利用目标车辆的平面直角坐标(x_B，y_B)以及目标车辆的运动方向与x轴的夹角求得目标车辆此时刻运动轨迹的直线方程，如下式所示：

预警车辆此时刻运动轨迹的直线方程是y轴，即直线x＝0

联合预警车辆车和目标车辆运动轨迹的直线方程，如下式所示：

求得针对此时刻两车运动轨迹的未来交汇点C的平面直角坐标(x_C，y_C)；

514)利用平面直角坐标系中两点间的距离公式分别求得AC、BC的距离S_AC、S_BC；

步骤52)的具体方法为：根据位移公式分别计算出当前时刻预警车辆到未来交汇点C所需要的时间t_A，以及当前时刻目标车辆到未来交汇点C所需要的时间t_B，进而计算出时间差

步骤53)中，车辆碰撞分级预警的具体实现过程如下：

531)如果预警车辆当前时刻到未来交汇点C的距离大于50米，则只需对预警车辆作轻度预警，即报警单元只需显示交叉口有车辆行驶，提示驾驶员有目标车辆的存在；

532)如果预警车辆当前时刻到达未来交汇点C的距离小于50米，那么根据时间差△t再进行判断：

若△t>5s，此时对预警车辆作轻度预警，提醒驾驶员前方盲区有车辆的存在，适当注意减缓车速；

若2s<|△t|<5s，则对预警车辆作中度预警，提醒驾驶员有车辆存在，并且应当采取减速等措施，否则有碰撞危险；

若|△t|<2s，则对预警车辆紧急预警，当报警后1s预警车辆驾驶员未做任何处理，则启动车辆自身的紧急制动***，以避免车辆碰撞事故的发生。

由以上技术方案可知，本发明具有如下有益效果：

(1)在应用推广初期，利用路侧设备中相机对道路中没有安装DSRC设备的目标车辆进行检测，计算其速度、方向和位置坐标，通过无线通信模块广播出去，解决了利用无线通信的碰撞预警***对这种车辆的误警和漏警问题，提高了***的实用性和安全性。

(2)由于道路上的非机动车和行人没有DSRC设备，通过这种盲区路口车辆行驶安全预警***及其预警方法，同样能够将道路上的非机动车和行人的穿行信息编码广播给邻近的车辆驾驶员，使驾驶员在视线被遮挡、注意力分散等情况下也能采取减速或停车措施，从而提高非机动车和行人的通行安全,具有较高的适应性。

附图说明

图1为本发明的一个盲区路口实施例示意图；

图2为本发明安全预警***的结构示意图；

图3为本发明中路侧单元图像处理流程图；

图4为本发明中碰撞交汇点计算示意图；

图5为本发明中盲区路口事件信息的编码结构图。

图中：1、预警车辆，2、目标车辆，3、路侧单元，31、相机，32、计算与处理模块，33、无线通信模块一，4、车载单元，41、定位模块，42、计算单元，43、报警模块，44、无线通信模块二，5、横杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

如图1和2所示，本发明提供一种盲区路口车辆行驶安全预警***，该***由路侧单元3和车载单元4组成,路侧单元和车载单元之间通过无线通信进行连接。路侧单元安装在路侧立柱的横杆5上，车载单元安装在预警车辆1中。路侧单元对预定道路上的目标车辆2进行识别和分类处理，进而给出车辆的速度、方向和位置坐标，并编码得到盲区路口事件信息，通过无线通信模块一广播出去，预警车辆1中的车载单元通过无线通信模块二接收盲区路口事件信息，并结合自身的定位和运动状态信息，进行车辆行驶安全状态判断，通过报警模块给驾驶员以声音和图像形式的提示和预警。

如图2所示，所述路侧单元3包含相机31、计算与处理模块32和无线通信模块一33，相机的输出端与计算与处理模块的输入端相连，计算与处理模块的输入输出端与无线通信模块一的输入输出端相连，所述相机为具有以太网接口的CCD摄像机，所述无线通信模块一为满足IEEE 802.11p协议的DSRC无线通信模块，所述计算与处理模块为工控机。

所述车载单元4由定位模块41、计算单元42、报警模块43和无线通信模块二44组成，定位模块的输出端与计算单元的输入端相连，计算单元的输入输出端与无线通信模块的输入输出端相连，计算单元的输出端与报警模块的输入端相连，计算单元连接车辆的CAN总线，所述定位模块为差分定位DGPS，所述无线通信模块二为满足IEEE 802.11p协议的DSRC无线通信模块，所述计算单元为单片机，所述报警模块包含显示屏和扬声器。所述无线通信模块一和二均为DSRC模块，具有专用短程通信技术。

本发明还提供一种基于该预警***的预警方法，所述路侧单元利用相机对预定道路上无DSRC无线通信模块的目标车辆进行检测与识别，计算与处理模块根据相机的检测结果，给出目标车辆的位置坐标、速度和方向信息，根据IEEE 802.11p协议，编码得到盲区路口事件信息，并通过无线通信模块一将盲区路口事件信息广播出去。所述车载单元通过无线通信模块二接收并解析路侧单元广播的盲区路口事件信息，结合自身定位和运动状态信息，进行预警车辆的行驶安全状态判断，通过报警模块给驾驶员以声音和图像形式的提示和预警。

本发明一种盲区路口车辆行驶安全预警方法的具体步骤如下：

1)路侧单元利用相机对预定道路上的目标车辆进行检测；

2)计算与处理模块根据相机的检测结果进行识别，并计算得到目标车辆的经度Lon_o、纬度Lat_o、速度v_o、航向角ψ_o和加速度a_o信息，方法具体如下：

计算与处理模块采用背景差法将相机捕获的视频帧与稳定的背景图像作比较，将差别较大的像素区域识别为前景目标，具体是通过图像处理软件Halcon的图像处理算子来实现，利用AreaCenter获得目标区域内的车辆中心点在图像上的坐标，利用VectorToProjHomMat2d和ProjectiveTransPoint2d算子将车辆中心像素点坐标转换为路口平面相对坐标(x_o,y_o)，再转化为经纬度坐标(Lon₀,Lat_o)，处理速率为10帧/s，在此基础上计算目标车辆瞬时车速v_o和瞬时加速度a_o，公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{v}_o=\frac{\sqrt{{(x_{o,i}-x_{o,i-1})}^2+{(y_{o,i}-y_{o,i-1})}^2}}{t_i-t_{i-1}}\\ a_o=\frac{v_{o,i}-v_{o,i-1}}{t_i-t_{i-1}}\end{array}\right.$

至此，得到目标车辆的经度Lon_o、纬度Lat_o、速度v_o、航向角ψ_o和加速度a_o信息。

在路侧单元的相机采集道路视频流信息的基础上，本发明采用背景差法将捕获的视频帧与稳定的背景图像作比较，将差别较大的像素区域识别为前景目标，具体是通过图像处理软件Halcon的图像处理算子来实现，利用AreaCenter()获得目标区域内的车辆中心点在图像上的坐标，利用VectorToProjHomMat2d()和ProjectiveTransPoint2d()算子将车辆中心像素点坐标转换为路口平面相对坐标(x_o,y_o)，处理速率为10帧/s，在此基础上，计算目标车辆瞬时车速v_o和瞬时加速度a_o：

$\left\{\begin{array}{c}{v}_o=\frac{\sqrt{{(x_{o,i}-x_{o,i-1})}^2+{(y_{o,i}-y_{o,i-1})}^2}}{t_i-t_{i-1}}\\ a_o=\frac{v_{o,i}-v_{o,i-1}}{t_i-t_{i-1}}\end{array}\right.$

在解得目标车辆的路口平面相对坐标(x_o,y_o)之后，再转化为经纬度坐标，至此，得到目标车辆的经度Lon_o、纬度Lat_o、速度v_o、航向角ψ_o和加速度a_o信息。

3)计算与处理模块对目标车辆的经度Lon_o、纬度Lat_o、速度v_o、航向角ψ_o和加速度a_o信息进行编码，得到盲区路口事件信息，并通过无线通信模块一将盲区路口事件信息广播出去，发送频率为10Hz。

根据IEEE 802.11p协议，编码得到的盲区路口事件信息，规定数据包的第一位标识代表信息的来源，若来自邻近车辆，则为字符*，后面的数据位依次存放的是车辆的经度、纬度、航向角、速度和加速度，最后以字符CL(车辆的字母缩写，用来标识车辆数据包的结束)结尾；若信息来自路侧单元，则第一位标识为字符#，后面的数据位依次存放的是车辆的经度、纬度、航向角、速度和加速度，最后以字符LC(路侧的字母缩写，用来标识路侧数据包的结束)结尾。

4)预警车辆的车载单元通过定位模块接收预警车辆自身的DGPS数据信息，通过CAN总线得到预警车辆的速度，通过无线通信模块二接收路侧单元广播的盲区路口事件信息，并通过计算单元分别解析预警车辆DGPS数据信息和盲区路口事件信息，具体通过如下方式实现：

对于道路上装有DSRC设备的预警车辆，其车载单元包含定位模块、计算单元、报警模块、无线通信模块二，定位模块为DGPS，计算单元根据NMEA-0813协议解析DGPS数据信息，即截取DGPS数据信息中的GPRMC数据，刷新频率为10Hz。根据协议解析得到有DSRC设备预警车辆的经度Lon_s、纬度Lat_s、航向角ψ_s，计算单元连接车辆的CAN总线得到车辆的速度v_s，同时无线通信模块接收来路侧单元广播的盲区路口事件信息，得到无DSRC设备目标车辆的经度Lon_o、纬度Lat_o、速度v_o、航向角ψ_o和加速度a_o信息。

5)结合得到的预警车辆和目标车辆的经度、纬度、速度和加速度信息，进行车辆行驶安全状态判断，并通过报警单元给驾驶员以声音和图像形式的提示和预警。

所述车辆行驶安全状态判断及预警的具体方法为：

51)利用球体几何学和平面几何学知识，分别计算出预警车辆和目标车辆到未来碰撞交汇点的距离S_AC、S_BC。

将预警车辆所在位置设定为A，目标车辆所在位置设定为B，预警车辆和目标车辆到未来碰撞交汇点C的距离为S_AC、S_BC，具体计算过程如下：

511)利用预警车辆和目标车辆的经纬度坐标可求出二者之间距离S_AB：

$S_{\mathrm{AB}}=2R_d\arcsin \sqrt{{\sin }^2\frac{{\mathrm{Lat}}_s-{\mathrm{Lat}}_o}{2}+{\sin }^2\frac{{\mathrm{Lon}}_s-{\mathrm{Lon}}_o}{2}c{\mathrm{osLat}}_{s}c{\mathrm{osLat}}_o}$

式中R_d是地球的平均半径，取值6371.004km；Lon_s、Lat_s、v_s和ψ_s是预警车辆的经度、纬度、速度和地面航向角度；Lon_o、Lat_o、v_o和ψ_o是目标车辆的经度、纬度、速度和地面航向角度；

512)以A点为原点建立平面直角坐标系，以预警车辆的航向方向ψ_s建立y轴正方向，以垂直于预警车辆航向的方向建立x轴，在该直角坐标系中取R点，R点是地球表面上的一待求点，其纬度与预警车辆相同，经度与目标车辆相同，R点的经、纬度坐标为(Lon_o，Lat_s)；

线段BR、AR的长度S_BR、S_AR可以利用经纬度坐标求出，进而计算得到角

由于ψ_s已知(预警车辆的航向角，由DGPS数据解析得到)，且AR线段在同一条纬度线上，故与正北向是垂直的，线段AB与y轴的夹角可以求出，公式如下：

利用S_AB、可知目标车辆在所建立平面直角坐标系oxy的坐标(x_B，y_B)，如下式所示：

513)以预警车辆当前所在位置为所建平面直角坐标系的原点，则预警车辆的平面直角坐标为(0，0)，在直角三角形ARB中已知三边S_AB、S_BR以及S_AR的长度，可计算得到角且目标车辆的航向角ψ_o为已知，所以可得到角

BH是平行于x轴的直线，在直角三角形ABH中，

联合上式，目标车辆的运动方向与x轴的夹角

利用目标车辆的平面直角坐标(x_B，y_B)以及目标车辆的运动方向与x轴的夹角求得目标车辆此时刻运动轨迹的直线方程，如下式所示：

由于以预警车辆当前所在位置为平面直角坐标原点、航向为y轴建立平面直角坐标系的，因此预警车辆此刻运动轨迹的直线方程就是y轴，即直线x＝0；

联合预警车辆车和目标车辆运动轨迹的直线方程，如下式所示：

求得针对此时刻两车运动轨迹的未来交汇点C的平面直角坐标(x_C，y_C)；

514)利用平面A、B、C三点的平面直角坐标，利用平面两点间的距离公式：

$d=\sqrt{{(x_1-x_2)}^2+{(y_1-y_2)}^2}$

其中(x₁，y₁)，(x₂,y₂)为平面直角坐标上的任意两点，d为这任意两点间的距离，分别求得AC、BC的距离S_AC、S_BC；

52)根据预警车辆和目标车辆的速度、加速度信息，计算出各自到达交汇点的时间，进而计算出时间差△t，具体为：

根据位移公式分别计算出当前时刻预警车辆到未来交汇点C所需要的时间t_A，以及当前时刻目标车辆到未来交汇点C所需要的时间t_B，进而计算出时间差△t＝|t_A-t_B|；

53)利用路侧单元对没有DSRC设备的目标车辆进行运动状态和定位检测基础上，根据预警车辆到达交汇点的时间差以及到交汇点的距离，进行车辆碰撞分级预警；

车辆碰撞分级预警的具体实现过程如下：

531)如果预警车辆当前时刻到未来交汇点C的距离大于50米，则只需对预警车辆作轻度预警，即报警单元只需显示交叉口有车辆行驶，提示驾驶员有目标车辆的存在；

532)如果预警车辆当前时刻到达未来交汇点C的距离小于50米，那么根据时间差△t再进行判断：

若△t>5s，此时对预警车辆作轻度预警，提醒驾驶员前方盲区有车辆的存在，适当注意减缓车速；

若2s<|△t|<5s，则对预警车辆作中度预警，提醒驾驶员有车辆存在，并且应当采取减速等措施，否则有碰撞危险；

若|△t|<2s，则对预警车辆紧急预警，当报警后1s预警车辆驾驶员未做任何处理，则启动车辆自身的紧急制动***，以避免车辆碰撞事故的发生。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种盲区路口车辆行驶安全预警***的预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)路侧单元利用相机对预定道路上的目标车辆进行检测；

2)计算与处理模块根据相机的检测进行识别，并计算得到目标车辆的经度Lon_o、纬度Lat_o、速度v_o、航向角ψ_o和加速度a_o信息；

3)计算与处理模块对目标车辆的经度Lon_o、纬度Lat_o、速度v_o、航向角ψ_o和加速度a_o信息进行编码，得到盲区路口事件信息，并通过无线通信模块一将盲区路口事件信息广播出去；

4)预警车辆的车载单元通过定位模块接收预警车辆自身的DGPS数据信息，通过CAN总线得到预警车辆的速度，通过无线通信模块二接收路侧单元广播的盲区路口事件信息；

5)计算单元分别解析预警车辆DGPS数据信息和盲区路口事件信息，结合得到的预警车辆和目标车辆的经度、纬度、速度和加速度信息，进行车辆行驶安全状态判断，并通过报警单元给驾驶员以声音和图像形式的提示和预警；

步骤5)中，车辆行驶安全状态判断及预警的具体方法为：

51)利用球体几何学和平面几何学知识，分别计算出预警车辆和目标车辆到未来碰撞交汇点的距离S_AC、S_BC；

52)根据预警车辆和目标车辆的速度、加速度信息，计算出各自到达交汇点的时间，进而计算出时间差△t；

53)根据预警车辆到达交汇点的时间差以及到交汇点的距离，进行车辆碰撞分级预警；

步骤51)中，预警车辆所在位置为A，目标车辆所在位置为B，预警车辆和目标车辆到未来碰撞交汇点C的距离为S_AC、S_BC，具体计算过程如下：

511)利用预警车辆和目标车辆的经纬度坐标可求出二者之间距离S_AB：

$S_{AB}=2R_{d}arcsin\sqrt{{\sin }^2\frac{{\mathrm{Lat}}_s-{\mathrm{Lat}}_o}{2}+{\sin }^2\frac{{\mathrm{Lon}}_s-{\mathrm{Lon}}_o}{2}\cos {\mathrm{Lat}}_s\cos {\mathrm{Lat}}_o}$

式中R_d是地球的平均半径；Lon_s和Lat_s是预警车辆的经度和纬度；Lon_o和Lat_o是目标车辆的经度和纬度；

512)以A点为原点建立平面直角坐标系，以预警车辆的航向方向ψ_s建立y轴正方向，以垂直于预警车辆航向的方向建立x轴，取R点，R点是地球表面上的一待求点，其纬度与预警车辆相同，经度与目标车辆相同，R点的经、纬度坐标为(Lon_o，Lat_s)；

线段BR、AR的长度S_BR、S_AR可以利用经纬度坐标求出，进而计算得到角线段AB与y轴的夹角

利用S_AB、可知目标车辆在所建立平面直角坐标系oxy的坐标(x_B，y_B)，如下式所示：

513)在直角三角形ARB中已知三边S_AB、S_BR以及S_AR的长度，可计算得到角且目标车辆的航向角ψ_o为已知，所以可得到角

BH是平行于x轴的直线，在直角三角形ABH中，

联合上式，目标车辆的运动方向与x轴的夹角

利用目标车辆的平面直角坐标(x_B，y_B)以及目标车辆的运动方向与x轴的夹角求得目标车辆此时刻运动轨迹的直线方程，如下式所示：

预警车辆此时刻运动轨迹的直线方程是y轴，即直线x＝0；

联合预警车辆车和目标车辆运动轨迹的直线方程，如下式所示：

求得针对此时刻两车运动轨迹的未来交汇点C的平面直角坐标(x_C，y_C)；

514)利用平面直角坐标系中两点间的距离公式分别求得AC、BC的距离S_AC、S_BC；

步骤52)的具体方法为：根据位移公式分别计算出当前时刻预警车辆到未来交汇点C所需要的时间t_A，以及当前时刻目标车辆到未来交汇点C所需要的时间t_B，进而计算出时间差△t＝|t_A-t_B|。

2.根据权利要求1所述的预警方法，其特征在于，步骤2)中，所述目标车辆的经度Lon_o、纬度Lat_o、速度v_o、航向角ψ_o和加速度a_o的计算方法具体如下：

计算与处理模块采用背景差法将相机捕获的视频帧与稳定的背景图像作比较，将差别较大的像素区域识别为前景目标，利用AreaCenter获得目标区域内的车辆中心点在图像上的坐标，利用VectorToProjHomMat2d和ProjectiveTransPoint2d算子将车辆中心像素点坐标转换为路口平面相对坐标(x_o,y_o)，再转化为经纬度坐标(Lon₀,Lat_o)，并计算目标车辆瞬时车速v_o和瞬时加速度a_o，公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{v}_o=\frac{\sqrt{{(x_{o,i}-x_{o,i-1})}^2+{(y_{o,i}-y_{o,i-1})}^2}}{t_i-t_{i-1}}\\ a_o=\frac{v_{o,i}-v_{o,i-1}}{t_i-t_{i-1}}\end{array}\right.$

至此，得到目标车辆的经度Lon_o、纬度Lat_o、速度v_o和加速度a_o信息。

3.根据权利要求1所述的预警方法，其特征在于，步骤3)中，编码得到的盲区路口事件信息，具体信息数据包格式为：第一位标识为字符#，后面的数据位依次存放的是目标车辆的经度、纬度、航向角、速度和加速度，最后以字符LC结尾。

4.根据权利要求1所述的预警方法，其特征在于，步骤53)中，车辆碰撞分级预警的具体实现过程如下：

531)如果预警车辆当前时刻到未来交汇点C的距离大于50米，则只需对预警车辆作轻度预警，即报警单元只需显示交叉口有车辆行驶，提示驾驶员有目标车辆的存在；

532)如果预警车辆当前时刻到达未来交汇点C的距离小于50米，那么根据时间差△t再进行判断：

若△t>5s，此时对预警车辆作轻度预警，提醒驾驶员前方盲区有车辆的存在，适当注意减缓车速；

若2s<|△t|<5s，则对预警车辆作中度预警，提醒驾驶员有车辆存在，并且应当采取减速等措施，否则有碰撞危险；

若|△t|<2s，则对预警车辆紧急预警，当报警后1s预警车辆驾驶员未做任何处理，则启动车辆自身的紧急制动***，以避免车辆碰撞事故的发生。