[发明专利]考虑环境因素的车辆碰撞时间计算方法

说明书

本发明请求保护一种考虑环境因素的车辆碰撞时间计算方法。该方法包括两个阶段：1.建模阶段，包括碰撞时间概率模型构造和碰撞时间修正模型构造。首先通过将主车与目标相对距离、主车速度与目标速度视为随机过程来构造车辆碰撞时间概率模型；然后引入目标特征参数和交通环境参数，结合碰撞时间概率模型来建立碰撞时间修正模型。2.计算阶段，包括数据采集和碰撞时间计算。首先通过传感器检测目标运动参数、特征参数以及交通环境参数；再利用传感器检测的目标参数、交通环境参数及其统计特征，按照碰撞概率指标以及碰撞概率模型与修正模型，计算碰撞时间阈值。本发明能更准确地计算车辆碰撞时间阈值来评估车辆的碰撞风险，提高车辆碰撞预警性能。

技术领域

本发明属于计算机和自动化技术，特别是智能车辆技术领域，具体涉及一种考虑环境因素的车辆碰撞时间计算方法。

背景技术

对于辅助驾驶和自动驾驶而言，安全性是至关重要的。碰撞预警能有效避免或减缓事故的发生，提高行车安全。碰撞时间作为碰撞预警决策中最重要的参数，其计算方法也就显得格外重要。

中国专利申请：基于变结构贝叶斯网络的智能车辆威胁估计系统及方法(申请号：201810113510)中利用变结构贝叶斯网络对智能车辆运行时受到的危险进行评估，得出目标的威胁指数，但威胁指数只能用于威胁评估，不能直接用于车辆碰撞时间计算，且未考虑到传感器误差所带来的影响。中国专利申请：一种防后车追尾预警方法及其预警系统(申请号：200910078631)中利用传感器检测后向来车，计算碰撞时间，并与碰撞时间阈值TTC_W比较，产生对应报警信号。但该方法未考虑传感器误差和环境因素对碰撞预警所带来的影响。中国专利申请：一种基于前向防碰撞系统的汽车防追尾装置(申请号：201310275495)中利用相对速度和相对距离计算碰撞时间，产生报警信号。但该方法也未考虑考虑传感器误差和环境因素对碰撞预警所带来的影响。中国专利申请：一种车辆碰撞的预判方法和系统(申请号：201610340747)中提出了一种车辆碰撞的预判方法，其能通过判断驾驶行为，改变碰撞时间阈值设定，但该方法也未考虑传感器误差和环境因素对阈值设定所带来的影响。

为解决上述技术问题，本发明针对当前碰撞时间计算方法考虑因素不充分的问题，提出了一种考虑环境因素的车辆碰撞时间计算方法。构造一种考虑了传感器误差的碰撞时间概率模型，并利用了目标特征参数和交通环境参数建立碰撞时间修正模型；最后通过传感器检测的目标特征参数和交通环境参数，结合碰撞概率指标以及碰撞时间概率模型与碰撞时间修正模型，计算碰撞时间阈值。该方法能更准确地计算车辆碰撞时间阈值，提高车辆碰撞预警性能。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种能更准确地计算车辆碰撞时间阈值，提高车辆碰撞预警性能的考虑环境因素的车辆碰撞时间计算方法。本发明的技术方案如下：

一种考虑环境因素的车辆碰撞时间计算方法，具体包括以下步骤：

建立碰撞时间概率模型的步骤：将主车与目标相对距离、主车速度与目标速度视为随机过程来构造车辆碰撞时间TTC概率模型f₁(TTC)，用以计算碰撞时间阈值；

建立碰撞时间修正模型的步骤：通过引入目标特征参数和交通环境参数，构造出碰撞时间修正模型，用以修正碰撞时间阈值；

数据采集步骤：通过车载传感器检测目标运动参数、特征参数以及交通环境参数；

碰撞时间的计算步骤：通过传感器检测的目标特征参数、交通环境参数及其统计特征，结合碰撞概率指标以及碰撞时间概率模型与碰撞时间修正模型，计算修正后的碰撞时间阈值。

进一步的，所述建立碰撞时间概率模型的步骤具体包括：

考虑传感器误差对碰撞时间阈值设定的影响，通过碰撞时间概率模型来计算碰撞时间阈值，包括以下步骤：

(1)碰撞时间定义：碰撞时间定义为当前状态下主车与目标发生碰撞所需要的时间：