[发明专利]一种基于矩形建模的车辆碰撞预警方法及装置

权利要求书

1.一种基于矩形建模的车辆碰撞预警方法，包括以下步骤：

1）获取车辆的行驶状态信息，并根据行驶状态信息以及车身信息建立矩形模型；

2）对可能发生的碰撞分类，并判断是否可能发生长边碰撞和/或短边碰撞；

3）计算车辆可能发生碰撞的长边碰撞时间和短边碰撞时间；

所述步骤1）进一步包括，获取当前车辆的位置、行驶速度、方向、车辆大小；根据车辆当前的定位坐标、前进方向和长和宽，利用中心定位坐标，前进方向、前进方向的垂直方向的单位向量，结合车辆的长和宽，得到车辆的四个顶点的坐标，实现对车辆的矩形建模；

所述矩形模型的长边为车辆的左或右边，所述矩形模型的短边为车辆的前或后边；

所述步骤2）进一步包括，将车辆的矩形模型的长边发生碰撞作为长边碰撞，将车辆的矩形模型短边发生碰撞作为短边碰撞；

所述步骤3）进一步包括，

对于长边碰撞时间的计算，依据两车前进方向，计算两车前进方向的夹角，将可能发生碰撞的边按照前进方向延长，求出延长线的交点，即为碰撞点；

利用车辆的当前位置及所述碰撞点，计算当前车辆距离碰撞点的距离，再根据车辆的速度分别得到两辆车可能发生碰撞的两条长边的四个顶点到达碰撞点的时间，分别由每辆车可能发生碰撞的长边对应的两个顶点计算出每辆车经过碰撞点的时间段，若该碰撞点无法达到，则碰撞时间设为极大数；

若两辆车经过碰撞点的时间段存在重叠，则选取重叠时间段的最小值为长边碰撞时间；

所述步骤3）进一步包括，

对于短边碰撞时间的计算，发生碰撞的边在短边的车辆静止，另一辆车相对此车运动，根据另一辆车四个顶点的位置按照相对运动的方向延长，预测其四个顶点的运动路线，计算运动路线与静止车辆的前边或后边有交点，则该交点则为两辆车可能的碰撞点；

计算发生相对运动的车辆的各个顶点到达交点的距离，计算出各个顶点到碰撞点的时间，取最小值为短边碰撞时间；

4）对所述长边碰撞时间和短边碰撞时间进行比较，输出最终的碰撞预警时间；

所述步骤4）进一步包括，

比较所述长边碰撞时间与短边碰撞时间的大小，若长边碰撞时间小于短边碰撞时间，则输出长边碰撞时间为最终的碰撞预警时间；若长边碰撞时间大于短边碰撞时间，则输出短边碰撞时间为最终的碰撞预警时间。

2.根据权利要求1所述的基于矩形建模的车辆碰撞预警方法，其特征在于，所述步骤2）判断是否可能发生长边碰撞或/和短边碰撞的步骤，进一步包括：

根据车辆的前进方向计算出两车前进方向的夹角，判断是否可能发生长边碰撞或/和短边碰撞。

3.根据权利要求2所述的基于矩形建模的车辆碰撞预警方法，其特征在于，所述根据车辆的前进方向计算出两车前进方向的夹角，判断是否可能发生长边碰撞的步骤，进一步包括，

设另一辆车的前进方向在当前车辆前进方向的逆时针方向的角度为α，

若0α则为当前车辆的右边与另一辆车的左边发生碰撞；

若απ或πα则为当前车辆的右边与另一辆车的右边发生碰撞，或者为当前车辆的左边与另一辆车的左边发生碰撞；

若α2π则为当前车辆的左边与另一辆车的右边发生碰撞。

4.一种基于矩形建模的车辆碰撞预警装置，应用权利要求1-3任一项所述的基于矩形建模的车辆碰撞预警方法，包括，行驶状态信息获取单元、矩形建模单元、碰撞判断单元、碰撞时间计算单元，以及预警信息生成单元，其特征在于，

所述行驶状态信息获取单元，用于获取当前车辆和可能与之发生碰撞的对方车辆的行驶状态信息；

所述矩形建模单元，其根据所述行驶状态信息，对车辆建立贴合车辆形状的矩形模型；

所述碰撞判断单元，其用于对可能发生的碰撞进行分类，判断是否可能发生碰撞；

所述碰撞时间计算单元，其用于计算在不同碰撞类型时，计算出可能发生碰撞的时间；

所述预警信息生成单元，其根据所述可能发生碰撞的时间，确定并给出碰撞预警时间。

5.根据权利要求4所述的基于矩形建模的车辆碰撞预警装置，其特征在于，所述行驶状态信息获取单元，其获取当前车辆的位置、行驶速度、方向、车辆大小。