CN106846905A - 对车辆及其行驶道路上的目标对象进行预警的***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于对车辆及其行驶道路上的目标对象进行预警的***及方法。该方法包括如下步骤:检测目标对象的坐标位置和运动速度以及车辆的坐标位置;将目标对象的运动速度与预定值进行比较;若目标对象的运动速度高于预定值,则不向车辆及目标对象发送警告信息;若目标对象的运动速度低于或等于预定值,则将目标对象和车辆的坐标位置与地图作匹配;当目标对象位于车辆的行驶道路之外或者目标对象到车辆的距离大于预设值时,不向车辆及目标对象发送警告信息;当目标对象位于车辆的行驶道路之内且目标对象到车辆的距离小于或等于预设值时,向车辆及目标对象发送警告信息。所述***包括目标对象定位设备、车辆定位设备以及云服务器。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对车辆及其行驶道路上的目标对象进行预警的***及方法。
背景技术
道路(尤其是高速公路)上的施工区域通常设置有不清楚的安全标示。这些安全标示的放置通常不遵循特定标准。经常可以看见行人(特别是道路工人)在道路上行走/工作。此外,车辆的传感器对道路上的施工区域和行人的检测有限。
因此,亟待提供一种能够准确地检测道路上的施工区域或行人并能及时作出避让以免发生事故的***或方法。
发明内容
本发明致力于解决上述问题并提供一种能够对车辆以及其行驶道路上的目标对象进行预警的***及方法,该***能够区分不同类型的目标对象,并且在识别出处于危险区域的特定类型的目标对象的情况下向车辆发送警告信息。该***能够定位出车辆的行驶道路上的目标对象在车道内所处的具***置,并能根据目标对象所处的位置发送不同级别的警告信息。此外,该***还能够预测目标对象的运动趋势,并且可将所预测的信息直接发送给车辆或者通过后台/云服务器发送给车辆,车辆可根据接收到的有关目标对象的运动趋势的预测信息和自身的行驶状态(运动方向、速度、所处车道等)来警示驾驶员采取相应的操作,例如减速、刹车、变道等,从而提高驾驶安全性,降低事故发生的概率。
根据本发明的用于对车辆以及其行驶道路上的目标对象进行预警的方法包括如下步骤:
实时检测目标对象的坐标位置和运动速度以及车辆的坐标位置;
将目标对象的运动速度与预定值进行比较;
若比较结果为目标对象的运动速度高于预定值,则不向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送警告信息;
若比较结果为目标对象的运动速度低于或等于预定值,则将目标对象和车辆的坐标位置与地图作匹配;
当匹配结果为目标对象的坐标位置位于车辆的行驶道路之外或者目标对象与车辆之间的距离大于预设值时,不向车辆发以及其行驶道路上的目标对象送警告信息;
当匹配结果为目标对象的坐标位置位于车辆的行驶道路之内且目标对象与车辆之间的距离小于或等于预设值时,向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送警告信息。
优选地,若使用的是高精度地图以及差分全球定位***,则匹配结果可具体到车辆以及目标对象的坐标位置所处的车道。
根据本发明的示例性实施例,所述方法可进一步包括:若匹配结果为目标对象的坐标位置处在车辆的行驶道路之外或与车辆的行驶车道反向的车道上,或者目标对象与车辆之间的距离大于预设值,则不向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送警告信息;若匹配结果为目标对象的坐标位置处于车辆的行驶车道上且目标对象与车辆之间的距离小于或等于预设值,则向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送高级别警告信息;若匹配结果为目标对象的坐标位置处于与车辆的行驶车道同向的车道上且目标对象与车辆之间的距离小于或等于预设值,则向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送低级别警告信息。
有利地,车辆携带的车辆定位设备可检测车辆的坐标位置,目标对象定位设备可检测目标对象的坐标位置和运动速度,产生所述警告信息,并且将所述警告信息直接发送给车辆。
有利地,接收到警告信息的车辆可将所接收到的警告信息发送给其它车辆和/或云服务器。
有利地,目标对象携带的目标对象定位设备可检测目标对象的坐标位置和运动速度并且将所检测到的坐标位置和运动速度发送至云服务器,车辆携带的车辆定位设备可检测车辆的坐标位置并且将所检测到的坐标位置发送至云服务器,所述云服务器可产生警告信息并且将所述警告信息发送给车辆以及其行驶道路上的目标对象。
根据本发明的示例性实施例,所述方法还可包括检测目标对象的运动方向以及车辆的运动速度和方向,则匹配结果中还包括目标对象的运动趋势和车辆的行驶状态,并且根据目标对象的运动趋势和车辆的行驶状态进行预警。
有利地,车辆根据目标对象的运动趋势和车辆的行驶状态自动采取相应的操作或者警示驾驶员采取相应的操作。
有利地,本发明中的目标对象可以为施工区域、行人或施工车辆。
此外,本发明还提供一种用于对车辆以及其行驶道路上的目标对象进行预警的***,所述***包括目标对象定位设备和车辆定位设备,所述目标对象定位设备可检测目标对象的坐标位置、运动速度和运动方向,产生警告信息,并且将所述警告信息直接发送给车辆,所述车辆定位设备可检测车辆的坐标位置、运动速度和运动方向,并将接收到的警告信息发送给其它车辆和/或云服务器。
所述***还可包括云服务器,所述目标对象定位设备和车辆定位设备还可将所检测到的坐标位置、运动速度和运动方向发送至云服务器,所述云服务器可产生警告信息并且将警告信息发送给车辆以及其行驶道路上的目标对象。
优选地,目标对象定位设备和车辆定位设备可采用差分全球定位***。
有利地,目标对象定位设备和车辆定位设备还可检测自身的电池是否用尽或***是否关闭,并且在电池用尽或***关闭时自动提醒后台/云服务器或车辆。
与现有技术相比,根据本发明的用于对车辆的行驶道路上的目标对象进行预警的***与方法具有以下优点:
1)可以区分静止的施工区域、低速运动的行人和施工车辆以及高速行驶的施工车辆,并且在识别出处于危险区域(例如车辆的行驶道路上)的施工区域以及低速运动的行人和施工车辆的情况下向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送警告信息;
2)可利用高精度地图以及差分全球定位***来判断目标对象具体处在哪个车道;
3)可根据目标对象所处的具体车道发送不同级别的警告信息;
4)可预测目标对象的运动趋势,并且车辆能够根据所接收到的目标对象的运动趋势和自身的行驶状态来警示驾驶员采取例如减速、刹车、变道等操作。
因此,根据本发明的用于对车辆的行驶道路上的目标对象进行预警的***与方法能够提高驾驶安全性,降低事故发生的概率。
附图说明
图1为根据本发明的对车辆以及其行驶道路上的目标对象进行预警的***的示意图;
图2为根据本发明第一实施例的对车辆以及其行驶道路上的目标对象进行预警的方法的流程图;
图3为根据本发明的利用高精度地图以及差分全球定位***确定目标对象所处的具体车道并进行预警的***的示意图;
图4为根据本发明第二实施例的利用高精度地图以及差分全球定位***确定目标对象所处的具体车道并进行预警的方法的流程图。
具体实施方式
根据本发明,图1示出了对车辆以及其行驶道路上的目标对象进行预警的***。该***包括设置在待检测的目标对象上的目标对象定位设备、设置在车辆上的车辆定位设备以及远程的后台/云服务器。所述目标对象定位设备可用于检测目标对象的坐标位置、运动速度和运动方向并将所检测到的信息发送至后台/云服务器,所述车辆定位设备可用于检测车辆的坐标位置、运动速度和方向并将所检测到的信息发送至后台/云服务器。这里所提到的目标对象可以包括施工区域、行人(例如道路工人)和施工车辆。
目标对象定位设备分析所检测到的有关目标对象的信息或者将所检测到的信息发送至后台/云服务器以进行分析,从而确定目标对象的运动速度是否高于预定值以及目标对象与车辆之间的相对位置关系。若分析结果为目标对象的运动速度高于预定值或者目标对象的坐标位置处于车辆的行驶道路之外或者目标对象与车辆之间的距离大于预设值,则***不向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送警告信息;若分析结果为目标对象的运动速度低于或等于预定值并且目标对象的坐标位置位于车辆的行驶道路之内且目标对象与车辆之间的距离小于或等于预设值,则后台/云服务器向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送警告信息,或者目标对象定位设备将警告信息直接发送至车辆,或者目标对象定位设备将警告信息发送至后台/云服务器再由后台/云服务器发送至车辆。接收到警告信息的车辆也可借助例如Car2X技术将警告信息发送给其它车辆和借助例如移动网络通信技术将警告信息发送给后台/云服务器。
根据本发明的***可利用包括GPS(全球定位***)、GLONASS(格洛纳斯卫星导航***)、Beidou(北斗卫星导航***)和DGPS(差分全球定位***)中的一者或多者的GNSS(全球卫星导航***)来获取定位设备携带者的坐标位置、运动速度、运动方向和时间。
图2示出了根据本发明第一实施例的对车辆的行驶道路上的目标对象进行预警的方法。下面详细描述实施对目标对象进行预警的各个流程。
首先,在步骤S1中,检测目标对象和车辆的位置信息与运动信息(如坐标位置、运动速度和运动方向等)。
然后,在步骤S2中,将目标对象的运动速度与预定值(该预定值例如为40km/h)进行比较,若比较结果为目标对象的运动速度大于预定值,则可推断目标对象可能是道路上以正常速度行驶的施工车辆(S4),那么***不发送警告信息(S8);若比较结果为目标对象的运动速度小于或等于预定值,则可推断目标对象可能是道路上的施工区域、行人或者行驶缓慢的施工车辆(S3),则流程转到步骤S5。
在步骤S5中将目标对象和车辆的坐标位置与地图作匹配,由此确定是否目标对象到车辆的距离小于或等于预设值并且目标对象的坐标位置处在车辆行驶的道路之内(S6)。如果步骤S6的匹配结果为“否”,则***不发送警告信息(S8);如果步骤S6的匹配结果为“是”,则向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送警告信息(S7)。
在这里,发送警告信息有两种渠道:一种是定位设备借助例如短距离通信技术直接发送警告信息给车辆,另一种是定位设备借助例如移动网络通信技术发送警告信息给后台/云服务器,后台/云服务器再借助例如移动网络通信技术发送警告信息给车辆。接收到警告信息的车辆也可以将所接收到的警告信息借助例如Car2X技术直接发送给其它车辆和/或借助例如移动网络通信技术发送给后台/云服务器。
根据本发明的另一实施例,若使用高精度数字(highly accurate digital,HAD)地图以及差分全球定位***(DGPS),则对目标对象(例如施工区域或行人或施工车辆)的定位可以是车道级别的,图3示出了这种利用高精度地图以及差分全球定位***确定目标对象所处的具体车道并进行预警的***,与图1中所示实施例的不同之处在于,该***可识别出目标对象具体处在哪个车道并且还可根据检测到的目标对象的运动信息预测目标对象的运动趋势(运动方向、速度等)。
在图3所示的实施例中,目标对象定位设备分析所检测到的目标对象的位置信息与运动信息或者将所检测到的信息发送至后台/云服务器以与高精度地图作匹配,从而确定目标对象所处的具体车道和运动趋势。当确定目标对象的坐标位置既不处于车辆的行驶车道也不处于与车辆的行驶车道同向的车道上或者目标对象到车辆的距离大于预设值时,***不向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送警告信息;当确定目标对象的坐标位置处于车辆的行驶车道上且目标对象与车辆之间的距离小于或等于预设值时,目标对象定位设备或云服务器向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送高级别警告信息;当确定目标对象的坐标位置处于与车辆的行驶车道同向的车道上且目标对象与车辆之间的距离小于或等于预设值时,目标对象定位设备或云服务器向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送低级别警告信息。
此外,根据图3所示的实施例,该***还能够预测目标对象的运动趋势,所预测的信息可直接发送给车辆或者通过后台/云服务器发送给车辆,并且车辆可根据接收到的有关目标对象的运动趋势的预测信息和自身的行驶状态(运动方向、速度、所处车道等)来采取相应的操作或者警示驾驶员采取相应的操作,例如减速、刹车、变道等。
图4示出了根据本发明第二实施例的利用高精度地图确定目标对象所处的具体车道并进行预警的方法,其与图2中的第一实施例的不同之处在于,对目标对象的定位精确到了车道级别,即用步骤S16至S21代替了第一实施例中的步骤S6至S8,因而下文只对步骤S16至S21进行描述。
在步骤S16中,依据目标对象和车辆的坐标位置与地图的匹配结果,确定目标对象与车辆之间的相对位置关系(即,目标对象和车辆所处的车道以及目标对象与车辆之间的距离)。若确定目标对象的坐标位置处在车辆的行驶车道上且目标对象与车辆之间的距离小于或等于预设值(S17),则在步骤S20中向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送高级别警告信息;若确定目标对象的坐标位置处在与车辆的行驶车道同向的车道上且目标对象与车辆之间的距离小于或等于预设值(S18),则在步骤S21中向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送低级别警告信息;若确定目标对象的坐标位置既不处在车辆的行驶车道上也不处在与车辆的行驶车道同向的车道上或者目标对象与车辆之间的距离大于预设值(S19),则不向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送警告信息(S8)。
值得注意的是,本文中所述的“与车辆的行驶车道同向的车道”实际上是指与车辆的行驶车道同向但除车辆的行驶车道以外的车道。
综上所述,根据本发明的***可以区分静止的施工区域、低速运动的行人和施工车辆以及高速行驶的施工车辆,并且在识别出处于危险区域(例如车辆的行驶道路上)的施工区域以及低速运动的行人和施工车辆的情况下向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送警告信息。
此外,在使用高精度数字地图以及差分全球定位***的情况下,根据本发明的***能够更准确地确定目标对象所处的具体车道,并且可根据目标对象与车辆所处的具体车道发送不同级别的警告信息。
此外,根据本发明的***还能够预测目标对象的运动趋势,并且可将所预测的信息直接发送给车辆或者通过后台/云服务器发送给车辆,并且车辆可根据接收到的有关目标对象的运动趋势的预测信息和自身的行驶状态(运动方向、速度、所处车道等)来警示驾驶员采取相应的操作,例如减速、刹车、变道等,从而提高驾驶安全性,降低事故发生的概率。
此外,根据本发明的***还具有监控功能,其能够检测例如电池用尽、***关闭等故障,并且将故障自动地报告给后台/云服务器或车辆。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。在本发明各方法实施例中,所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。虽然本发明已以较佳实施例披露如上,但本发明并非限于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改,均应纳入本发明的保护范围内,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
在本申请所提供的几个实施方式中,本领域普通技术人员可以理解,所揭露的***可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的***实施方式仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块的功能可以结合或者某个模块的功能可以被进一步拆分。在本申请各个实施方式中的各模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (15)
1.一种用于对车辆及其行驶道路上的目标对象进行预警的方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
检测目标对象的坐标位置和运动速度以及车辆的坐标位置;
将目标对象的运动速度与预定值进行比较;
若比较结果为目标对象的运动速度高于预定值,则不向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送警告信息;
若比较结果为目标对象的运动速度低于或等于预定值,则将目标对象和车辆的坐标位置与地图作匹配;
当匹配结果为目标对象的坐标位置位于车辆的行驶道路之外或者目标对象与车辆之间的距离大于预设值时,不向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送警告信息;
当匹配结果为目标对象的坐标位置位于车辆的行驶道路之内且目标对象与车辆之间的距离小于或等于预设值时,向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送警告信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述地图为高精度地图,则能够确定车辆以及目标对象的坐标位置所处的具体车道。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:
若匹配结果为目标对象的坐标位置既不处于车辆的行驶车道也不处于与车辆的行驶车道同向的车道上,或者目标对象与车辆之间的距离大于预设值,则不向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送警告信息;
若匹配结果为目标对象的坐标位置处于车辆的行驶车道上且目标对象与车辆之间的距离小于或等于预设值,则向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送高级别警告信息;
若匹配结果为目标对象的坐标位置处于与车辆的行驶车道同向的车道上且目标对象与车辆之间的距离小于或等于预设值,则向车辆以及其行驶道路上的目标对象发送低级别警告信息。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,车辆携带的车辆定位设备检测车辆的坐标位置;目标对象定位设备检测目标对象的坐标位置和运动速度,产生所述警告信息,并且将所述警告信息直接发送给车辆。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,接收到警告信息的车辆将所接收到的警告信息发送给其它车辆和/或云服务器。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,目标对象携带的目标对象定位设备检测目标对象的坐标位置和运动速度并且将所检测到的坐标位置和运动速度发送至云服务器,车辆携带的车辆定位设备检测车辆的坐标位置并且将所检测到的坐标位置发送至云服务器,所述云服务器产生所述警告信息并且将所述警告信息发送给车辆以及其行驶道路上的目标对象。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,接收到警告信息的车辆将所接收到的警告信息直接和/或通过云服务器间接发送给其它车辆。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括检测目标对象的运动方向以及车辆的运动速度和方向,则匹配结果中还包括目标对象的运动趋势和车辆的行驶状态,并且根据目标对象的运动趋势和车辆的行驶状态进行预警。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,车辆根据目标对象的运动趋势和车辆的行驶状态自动采取相应的操作或者警示驾驶员采取相应的操作。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述目标对象为施工区域、行人或施工车辆。
11.一种用于对车辆及其行驶道路上的目标对象进行预警的***,其特征在于,所述***用于执行权利要求1至9中任一项所述的方法。
12.根据权利要求11所述的***,其特征在于,所述***包括目标对象定位设备和车辆定位设备;
所述目标对象定位设备能够检测目标对象的坐标位置、运动速度和运动方向,产生警告信息,并且将所述警告信息直接发送给车辆,
所述车辆定位设备能够检测车辆的坐标位置、运动速度和运动方向,并将接收到的警告信息发送给其它车辆和/或云服务器。
13.根据权利要求12所述的***,其特征在于,所述***还包括云服务器,所述目标对象定位设备和车辆定位设备还能够将所检测到的坐标位置、运动速度和运动方向发送至云服务器,所述云服务器能够产生警告信息并且将警告信息发送给车辆以及其行驶道路上的目标对象。
14.根据权利要求12所述的***,其特征在于,所述目标对象定位设备和所述车辆定位设备采用差分全球定位***。
15.根据权利要求12所述的***,其特征在于,所述目标对象定位设备和所述车辆定位设备还能够检测自身的电池是否用尽或***是否关闭,并且在电池用尽或***关闭时自动提醒云服务器或车辆。
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