本發(fā)明總體上涉及一種車輛防撞系統(tǒng)。具體地，本發(fā)明涉及將車輛與車輛(V2V)的通信和地圖數(shù)據(jù)結(jié)合以預(yù)先識(shí)別潛在的車輛間碰撞的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

確保車輛碰撞時(shí)乘客的安全已在近年來(lái)成為日益關(guān)注的領(lǐng)域。現(xiàn)代車輛的幾乎每個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都考慮到這一目標(biāo)。例如，許多現(xiàn)代汽車包括安全氣囊系統(tǒng)，當(dāng)檢測(cè)到碰撞時(shí)，其展開(kāi)乘客車廂內(nèi)的安全氣囊為乘客緩沖沖擊。在另一示例中，許多現(xiàn)代車架都建有“潰縮區(qū)(crumple zone)”，其在碰撞的沖擊力到達(dá)車輛的乘客之前幫助將其吸收。

與力圖在碰撞期間確保乘客安全的安全系統(tǒng)對(duì)比，一種新的關(guān)注領(lǐng)域已集中在完全避免碰撞的機(jī)構(gòu)。例如，一些車輛現(xiàn)在配備有針對(duì)即將出現(xiàn)的障礙物監(jiān)測(cè)車輛路徑的雷達(dá)和/或攝像機(jī)。如果在車輛的一定范圍內(nèi)檢測(cè)到障礙物，則這種系統(tǒng)可以提供警報(bào)給駕駛者，自動(dòng)應(yīng)用車輛制動(dòng)器，或者采取其他預(yù)防措施以幫助避免與障礙物碰撞。然而，這種系統(tǒng)通常受限于其對(duì)車輛的覆蓋范圍。例如，朝前的防撞系統(tǒng)可能無(wú)法在交叉路口檢測(cè)到即將發(fā)生的側(cè)面碰撞。另外，許多當(dāng)前防撞系統(tǒng)缺乏在產(chǎn)生過(guò)少警報(bào)(例如，不報(bào)告潛在的碰撞)和產(chǎn)生過(guò)多警報(bào)之間的充分平衡，從而使駕駛者對(duì)警報(bào)機(jī)構(gòu)不敏感。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，需要開(kāi)發(fā)這樣的防撞系統(tǒng)，其在車輛周圍提供更大的覆蓋范圍并且提高提供給駕駛者的碰撞警報(bào)的相關(guān)性。

在此背景技術(shù)部分公開(kāi)的上述信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景的理解，并且因此其可能包含不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種用于避免車輛間碰撞的系統(tǒng)。具體地，提供一種使用車輛與車輛(V2V)的通信和地圖數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)潛在碰撞的防撞系統(tǒng)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，本車(local vehicle)的控制器接收來(lái)自周邊車輛(remote vehicle)、指示周邊車輛的位置和行進(jìn)方向的數(shù)據(jù)?？刂破魇褂玫貓D數(shù)據(jù)和從周邊車輛接收的數(shù)據(jù)確定周邊車輛行進(jìn)的道路路徑?？刂破魇褂玫貓D數(shù)據(jù)和指示本車的位置和行進(jìn)方向的數(shù)據(jù)確定本車行進(jìn)的道路路徑?？刂破鬟€確定本車行進(jìn)的道路路徑是否與周邊車輛行進(jìn)的道路路徑相交。響應(yīng)于確定本車行進(jìn)的道路路徑與周邊車輛行進(jìn)的道路路徑相交，控制器進(jìn)一步提供警報(bào)。

根據(jù)一些方面，控制器可通過(guò)以下方式確定本車行進(jìn)的道路路徑是否與周邊車輛行進(jìn)的道路路徑相交：從地圖數(shù)據(jù)中識(shí)別本車和周邊車輛行進(jìn)的道路路徑中不相交的道路特征，以及響應(yīng)于識(shí)別出不相交的道路特征抑制警報(bào)。在另一方面，不相交的道路特征可包括以下至少一種：道路立交橋、道路立體交叉口、道路彎道、分層橋梁和環(huán)形交通樞紐。在一方面，指示本車的位置和行進(jìn)方向的數(shù)據(jù)可包括全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)。相交的本車和周邊車輛行進(jìn)的道路路徑可包括以下至少一種：斜入口交叉路口、道路彎道和停有周邊車輛的斜的道路。在一些情況下，指示本車的位置和行進(jìn)方向的數(shù)據(jù)可經(jīng)由高級(jí)駕駛者輔助系統(tǒng)接口規(guī)范(ADASIS)消息由控制器接收。

在另一方面，控制器可識(shí)別與本車行進(jìn)的道路路徑相關(guān)聯(lián)的即將出現(xiàn)的建筑物區(qū)域，并且作為響應(yīng)，增加用于將關(guān)于本車的位置和行進(jìn)方向的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街苓呠囕v的傳輸功率。在又一方面，控制器可確定到本車和周邊車輛之間發(fā)生碰撞的估計(jì)時(shí)間。在另一方面，控制器可提供警報(bào)至以下至少一者：電子顯示器、本車的制動(dòng)系統(tǒng)和本車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

在另一實(shí)施方式中，公開(kāi)一種系統(tǒng)，其包括處理器和配置成存儲(chǔ)可由該處理器執(zhí)行的處理的存儲(chǔ)器。當(dāng)被處理器執(zhí)行時(shí)，該處理可操作接收來(lái)自周邊車輛的指示周邊車輛的位置和行進(jìn)方向的數(shù)據(jù)，并且 使用地圖數(shù)據(jù)和從周邊車輛接收的數(shù)據(jù)確定周邊車輛行進(jìn)的道路路徑。當(dāng)被執(zhí)行時(shí)，該處理還可操作使用地圖數(shù)據(jù)和指示本車的位置和行進(jìn)方向的數(shù)據(jù)確定本車行進(jìn)的道路路徑。當(dāng)被執(zhí)行時(shí)，該處理還可操作確定本車行進(jìn)的道路路徑是否與周邊車輛行進(jìn)的道路路徑相交。當(dāng)被執(zhí)行時(shí)，該處理另外還可操作響應(yīng)于確定本車行進(jìn)的道路路徑和周邊車輛行進(jìn)的道路路徑相交，提供警報(bào)。

在另一實(shí)施方式中，提供一種編碼有軟件的有形的、非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。該軟件當(dāng)被處理器執(zhí)行時(shí)，可操作接收來(lái)自周邊車輛的指示周邊車輛的位置和行進(jìn)方向的數(shù)據(jù)，并且使用地圖數(shù)據(jù)和從周邊車輛接收的數(shù)據(jù)確定周邊車輛行進(jìn)的道路路徑。當(dāng)被處理器執(zhí)行時(shí)，該軟件還可操作使用地圖數(shù)據(jù)和指示本車的位置和行進(jìn)方向的數(shù)據(jù)確定本車行進(jìn)的道路路徑，并且確定本車行進(jìn)的道路路徑是否與周邊車輛行進(jìn)的道路路徑相交。當(dāng)被處理器執(zhí)行時(shí)，該軟件另外還可操作響應(yīng)于確定本車行進(jìn)的道路路徑和周邊車輛行進(jìn)的道路路徑相交，提供警報(bào)。

有利的是，本文所描述的系統(tǒng)和方法為車輛間的防撞提供增強(qiáng)的警報(bào)相關(guān)性。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將詳細(xì)參考附圖示出的特定示例性實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的上述和其他特征進(jìn)行說(shuō)明，所述示例性實(shí)施例在下文中僅以說(shuō)明的方式給出，并且因此并不限制本發(fā)明，其中：

圖1是示出車輛與車輛(V2V)通信系統(tǒng)的圖示；

圖2是示出由避免車輛間碰撞的系統(tǒng)使用的示例坐標(biāo)的圖示；

圖3是示出示例道路特征的圖示；

圖4是防撞系統(tǒng)控制器的框圖；

圖5是用于檢測(cè)潛在碰撞的進(jìn)程的流程圖；

圖6是用于抑制碰撞警報(bào)的進(jìn)程的流程圖；

圖7是示出沿著道路路徑即將出現(xiàn)的建筑物區(qū)域的圖示；

圖8是用于調(diào)節(jié)V2V傳輸功率的進(jìn)程的流程圖；并且

圖9A-9C是示出用于避免車輛間碰撞的進(jìn)程的流程圖。

應(yīng)當(dāng)理解，附圖不一定是按比例繪制的，其呈現(xiàn)說(shuō)明本發(fā)明的基本原理的各種優(yōu)選特征的略微簡(jiǎn)化的表示。如本文所公開(kāi)的包括例如具體尺寸、取向、位置和形狀的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征將部分地由特定的預(yù)期應(yīng)用和使用環(huán)境確定。

在附圖中，附圖標(biāo)記貫穿所有附圖指代本發(fā)明的相同或等效的部件。

具體實(shí)施方式

在下文中，將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，以便容易地由本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)施。

應(yīng)當(dāng)理解，這里使用的術(shù)語(yǔ)“車輛”或“車輛的”或者其他類似術(shù)語(yǔ)總體上包括機(jī)動(dòng)車輛，比如包括運(yùn)動(dòng)型多用途車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的乘用車，包括各種船只和船舶的水運(yùn)工具，飛行器等，并且包括混合動(dòng)力車輛、電動(dòng)車輛、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、氫動(dòng)力車輛和其他替代燃料車輛(例如，從除石油以外的資源得到的燃料)。這里使用的混合動(dòng)力車輛是具有兩種以上動(dòng)力源的車輛，例如汽油和電力驅(qū)動(dòng)的車輛。

另外，應(yīng)當(dāng)理解，某些方法可以由至少一個(gè)控制器執(zhí)行。術(shù)語(yǔ)控制器指的是包含存儲(chǔ)器和處理器的硬件設(shè)備，其處理器被配置成執(zhí)行對(duì)應(yīng)于處理步驟的一個(gè)或多個(gè)機(jī)器指令。存儲(chǔ)器被配置成存儲(chǔ)機(jī)器指令，并且處理器特別地配置成執(zhí)行所述指令以執(zhí)行下文所述的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程。

此外，本發(fā)明的控制邏輯可實(shí)施為，在包含由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括但不限于只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動(dòng)器、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可分布在聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，以便計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)以分布方式存儲(chǔ)和執(zhí)行，例如，通過(guò)遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)。

本文所用術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例，并不意在限制本發(fā)明。除 非上下文另有明確說(shuō)明，本文所用的單數(shù)形式“一種/個(gè)(a/an)”、以及“該”也意在包括復(fù)數(shù)對(duì)象。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”限定了所述特征、整數(shù)、步驟、操作、要素、和/或部件的存在，但并不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、要素、部件和/或其集合的存在或添加。本文所用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)的任何及所有組合。

本發(fā)明提供一種避免車輛間碰撞的系統(tǒng)，其利用車輛之間的車輛與車輛(V2V)通信，提醒附近車輛關(guān)于車輛的位置和行進(jìn)方向。防撞系統(tǒng)可以使用與地圖數(shù)據(jù)結(jié)合的V2V通信確定本車和周邊車輛的行進(jìn)道路路徑。如果行進(jìn)的道路路徑相交，則該防撞系統(tǒng)可以采取防撞措施，諸如提供警報(bào)。值得注意的是，當(dāng)在車輛之間檢測(cè)到不相交的道路特征時(shí)，防撞系統(tǒng)可抑制警報(bào)。例如，當(dāng)車輛本來(lái)可能朝碰撞方向前進(jìn)但由于道路條件(例如，車輛之一沿著立交橋前進(jìn)等)實(shí)際上不會(huì)碰上時(shí)，該系統(tǒng)可以抑制警報(bào)。在另一情況下，沿車輛的行進(jìn)道路路徑的特征可以被用于調(diào)整V2V傳輸功率，諸如當(dāng)檢測(cè)到即將來(lái)臨的構(gòu)筑物時(shí)。

現(xiàn)在參考圖1，示出了根據(jù)各種實(shí)施例的示例V2V防撞系統(tǒng)100。如圖所示，第一車輛102可沿行進(jìn)的第一方向行進(jìn)(例如，沿行進(jìn)的第一向量V1)并且第二車輛104可沿行進(jìn)的第二方向行進(jìn)(例如，沿行進(jìn)的第二向量V2)。在本文的各種實(shí)施例中，車輛102-104的一個(gè)或兩個(gè)可傳輸V2V通信106，其指示各個(gè)車輛的當(dāng)前位置、行進(jìn)(例如，V1或V2)的方向、和/或其他信息(例如，車輛的轉(zhuǎn)向信號(hào)是否已被激活等)。在一些情況下，通信106還可以包括各車輛的行進(jìn)速率。在其他實(shí)施例中，車輛102-104中的一個(gè)的行進(jìn)速率可基于通信106通過(guò)車輛102-104中的另一個(gè)來(lái)確定(例如，通過(guò)位置坐標(biāo)差除以時(shí)間差等)。

作為示例，在各種實(shí)施方式中，通信106可以是簡(jiǎn)化的通信，其不包括關(guān)于車輛102-104行進(jìn)的各個(gè)預(yù)測(cè)路徑的預(yù)測(cè)路徑數(shù)據(jù)。換句話說(shuō)，通信106可以不包括任何關(guān)于各個(gè)車輛102-104的路徑預(yù)測(cè)，其允許消息的傳輸時(shí)間和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量在車輛102-104之間保持最小。例 如，通信106可以簡(jiǎn)單地包括給定的車輛102-104的二維或三維位置坐標(biāo)和/或車輛的行進(jìn)方向的二維或三維向量參數(shù)。

響應(yīng)于從車輛104接收通信106，車輛102可確定車輛102-104之間的車輛間碰撞是否可能發(fā)生。例如，如果車輛102-104行進(jìn)的相對(duì)速度和方向被車輛102確定為指示車輛102-104將在同一時(shí)間位于同一位置，車輛102可確定與車輛104的車輛間碰撞即將發(fā)生。作為響應(yīng)，車輛102可以發(fā)起任何數(shù)量的規(guī)避措施，諸如提供警報(bào)給用戶界面設(shè)備(例如，電子顯示器，揚(yáng)聲器等)，以提醒車輛102的駕駛者注意潛在的碰撞。在其他實(shí)施例中，警報(bào)可被提供給車輛102的系統(tǒng)，諸如轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(例如，用以改變車輛102的行進(jìn)方向)、制動(dòng)系統(tǒng)(例如，用以改變車輛102的行進(jìn)速率)、電子節(jié)氣門系統(tǒng)(例如，用以減少提供給車輛102的車輪的功率量)等。

用于避免車輛間碰撞的系統(tǒng)的示例坐標(biāo)以各種實(shí)施方式被示于圖2。例如，如圖所示，主車(host vehicle)/本車102的車載防撞系統(tǒng)可以基于車輛102-104的相對(duì)位置識(shí)別相對(duì)于周邊車輛104的一個(gè)或多個(gè)威脅區(qū)200(表示為tz₁、tz₂等)。例如，給定的威脅區(qū)的面積可以通過(guò)預(yù)設(shè)長(zhǎng)度(如100米或另外的距離)和作為車道寬度的函數(shù)的預(yù)設(shè)寬度來(lái)限定。例如，威脅區(qū)3(例如，迎面而來(lái)的威脅區(qū))可具有等于車輛102行駛車道的車道寬度的八倍的寬度，并且可以相對(duì)于主車(hv)/本車102限定。相反地，周邊車輛(rv)104的預(yù)定路徑可以以與車輛102相同的坐標(biāo)系表示。

現(xiàn)在參考圖3，其示出表示各種實(shí)施方式的示例道路特征的圖示?？赡軙?huì)出現(xiàn)多種道路條件，其可導(dǎo)致避免車輛間碰撞的系統(tǒng)要么報(bào)告警報(bào)過(guò)度(例如，產(chǎn)生假警報(bào))要么報(bào)告警報(bào)不足(例如，無(wú)法檢測(cè)到對(duì)車輛的潛在威脅)。例如，繼續(xù)圖1的示例，假設(shè)車輛102沿道路彎道接近交叉路口，與圖1所描繪的垂直道路截然相反。在這種情況下，通信106中所報(bào)告的車輛104的行進(jìn)方向可指示不同于圖1所示向量V₂的行進(jìn)向量V₂'。因此，如果車輛102單獨(dú)使用行駛向量V₂'來(lái)預(yù)測(cè)車輛104的未來(lái)行進(jìn)路徑，則圖2所示的威脅區(qū)200以及車輛102所使用的用以識(shí)別與車輛104的潛在碰撞的計(jì)算可能不能準(zhǔn)確地反 映對(duì)車輛102的潛在風(fēng)險(xiǎn)。因此，在這種情況下，車輛102的防撞系統(tǒng)可能無(wú)法識(shí)別與車輛102接近同一交叉路口的車輛104存在的即將發(fā)生的威脅。

可導(dǎo)致未檢測(cè)到的威脅的示例道路條件可以包括，但不限于，斜或彎曲入口的交叉路口、周邊車輛停止或以比本車顯著緩慢的速度行駛的斜的道路、彎曲的道路等。相反地，可導(dǎo)致假警報(bào)的示例道路條件可以包括，但不限于，道路實(shí)際上不相交的某些道路彎道、立體交叉公路、立交橋、隧道、環(huán)形交通樞紐、環(huán)形交叉、分層橋梁等。

根據(jù)各種實(shí)施方式，車輛102可使用地圖數(shù)據(jù)以加強(qiáng)其碰撞檢測(cè)系統(tǒng)。具體地，車輛102可以將來(lái)自周邊車輛104的通信106中的數(shù)據(jù)(例如，車輛104的位置和/或行進(jìn)方向)與地圖數(shù)據(jù)結(jié)合，以確定車輛104行進(jìn)的道路路徑。例如，基于地圖數(shù)據(jù)和車輛104的行進(jìn)方向，車輛102可確定車輛102-104兩車正在接近同一交叉路口。

現(xiàn)在參考圖4，其示出根據(jù)各種實(shí)施方式的防撞系統(tǒng)控制器400的框圖?？刂破?00對(duì)于車輛可以是本車(例如，車輛102)的，并且總體上操作用以檢測(cè)并防止本車與周邊車輛(例如，車輛104)之間的車輛間碰撞。在各種實(shí)施方式中，控制器400可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器402、一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備404、以及一個(gè)或多個(gè)由系統(tǒng)總線408互連的通信接口406。

接口406包含機(jī)械的、電的以及信號(hào)的回路，用于經(jīng)由可以是有線或無(wú)線的連接410與其他設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在一個(gè)實(shí)施例中，連接410可以是貫穿車輛傳遞消息的CAN總線的一部分。在其他實(shí)施例中，不同的協(xié)議和/或通信策略可由接口406使用，用以在車輛內(nèi)通信。

存儲(chǔ)器404包括多個(gè)存儲(chǔ)位置，其存儲(chǔ)數(shù)據(jù)418-422，并且可由用于存儲(chǔ)與本文所描述的實(shí)施方式相關(guān)聯(lián)的軟件程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的處理器402和網(wǎng)絡(luò)接口410訪問(wèn)。處理器402可以包括適于執(zhí)行軟件程序并操縱所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的硬件元件或硬件邏輯。存儲(chǔ)器404還可以存儲(chǔ)防撞處理424，其在被處理器402執(zhí)行時(shí)導(dǎo)致處理器402執(zhí)行本文所描述的操作。

對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，包括各種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的其他處理器和存儲(chǔ)器類型可用于存儲(chǔ)和執(zhí)行與本文所述的技術(shù)有關(guān)的程序指令。而且，雖然說(shuō)明書(shū)示出各種處理，但明確預(yù)期的是，各種處理都可以實(shí)施為配置成根據(jù)本文的技術(shù)(例如，根據(jù)類似處理的功能)來(lái)操作的模塊。進(jìn)一步地，雖然該處理被單獨(dú)示出，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，該處理可以是其他處理內(nèi)的例程或模塊。

在各種實(shí)施方式中，控制器400可以與天線412通信，天線412被配置成在本車和周邊車輛之間接收和/或傳輸V2V數(shù)據(jù)。如圖所示，控制器400可以存儲(chǔ)從一個(gè)或多個(gè)周邊車輛接收的V2V數(shù)據(jù)422。如上所述，數(shù)據(jù)422可以指示周邊車輛的位置和/或行進(jìn)方向。

控制器400還可與GPS接收器414通信，GPS接收器414接收并提供GPS數(shù)據(jù)420至控制器400。GPS數(shù)據(jù)420可以包括，例如，坐標(biāo)數(shù)據(jù)和其他指示本車(例如，控制器400所在的車輛)的當(dāng)前位置和/或行進(jìn)方向的信息。在一些實(shí)施方式中，控制器400還可以存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)418(例如，道路數(shù)據(jù))，其可以被預(yù)加載到存儲(chǔ)器404中、經(jīng)由GPS接收器414或其他存儲(chǔ)位置或者它們的組合接收。在一個(gè)實(shí)施方式中，GPS接收器414可以是硬件模塊的一部分，其使用高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)接口規(guī)范(ADASIS)協(xié)議格式向控制器400提供消息。正如應(yīng)當(dāng)所理解的，這種ADASIS消息可以包括各種信息，諸如本車的當(dāng)前位置、與一個(gè)或多個(gè)道路路徑有關(guān)的路徑信息、路徑偏移、指示即將出現(xiàn)的構(gòu)筑物(例如，建筑、人造構(gòu)筑物、自然構(gòu)筑物)的數(shù)據(jù)等。

防撞處理424可以分析數(shù)據(jù)418-422以確定本車的行進(jìn)道路路徑和周邊車輛的行進(jìn)道路路徑。另外，處理424可以比較這兩車的行進(jìn)道路路徑，以確定這兩個(gè)路徑是否相交。如果相交，處理424可基于這兩車的當(dāng)前位置、移動(dòng)等確定是否可能有潛在的碰撞。例如，如果兩車正在同時(shí)并且從可比較的距離接近同一交叉路口，則處理424可以確定存在潛在的碰撞條件。作為響應(yīng)，處理424可以提供警報(bào)給用戶界面設(shè)備，諸如顯示器416，另一用戶界面(例如，揚(yáng)聲器)，和/或其他車輛系統(tǒng)，諸如轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(例如，用以強(qiáng)制本車改變方向)、制動(dòng)系統(tǒng)(例如，用以強(qiáng)制本車改變其行進(jìn)速度)等。然而，如果地圖 數(shù)據(jù)418指示車輛正在接近非重疊的道路特征，則處理424可以抑制碰撞警報(bào)的產(chǎn)生。例如，如果兩車基于其當(dāng)前運(yùn)動(dòng)方向本來(lái)行進(jìn)在可發(fā)生碰撞的路線上，但其各自的道路不相交(例如，一個(gè)道路驟降并且在另一道路下面穿過(guò))，則處理424可以抑制警報(bào)的產(chǎn)生，直到實(shí)際的碰撞被檢測(cè)到。

在一些實(shí)施方式中，當(dāng)處理424確定潛在干擾條件存在或即將發(fā)生時(shí)，碰撞避免處理424可以調(diào)整經(jīng)由天線412發(fā)送的V2V通信的傳輸強(qiáng)度。例如，如果從周邊車輛接收的信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)于兩車之間的距離低于閾值，則處理424可以增加發(fā)送到天線412的傳輸功率。在另一實(shí)施方式中，處理424可以分析建筑物數(shù)據(jù)(例如，指示即將出現(xiàn)的建筑的數(shù)據(jù)等)，以調(diào)整天線412的功率水平。

現(xiàn)在參考圖5，其示出根據(jù)各種實(shí)施方式的用于檢測(cè)潛在碰撞的過(guò)程500的流程圖?？傮w上，過(guò)程500可用于基于兩車的行進(jìn)向量減輕可能本來(lái)被遺漏的碰撞情況。在步驟502，本車的防撞系統(tǒng)接收來(lái)自周邊車輛的基礎(chǔ)安全消息。例如，如以上在圖1中所示，車輛102可接收來(lái)自車輛104的V2V通信，其指示車輛104的位置和/或行進(jìn)方向。

在步驟504，本車的防撞系統(tǒng)確定周邊車輛的潛在位置/地點(diǎn)。換言之，本車可使用所接收的V2V數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)周邊車輛的未來(lái)位置和/或車輛的行進(jìn)路徑。

在步驟508，防撞系統(tǒng)可接收地圖數(shù)據(jù)和/或關(guān)于本車的當(dāng)前位置的GPS數(shù)據(jù)。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，防撞系統(tǒng)可以接收ADASIS數(shù)據(jù)。

在步驟510，防撞系統(tǒng)使用地圖數(shù)據(jù)和/或GPS數(shù)據(jù)來(lái)確定本車前方道路的一個(gè)或多個(gè)特性。例如，防撞系統(tǒng)可以識(shí)別會(huì)導(dǎo)致一輛或兩輛車未來(lái)在某些點(diǎn)改變其各自的行進(jìn)方向的任何道路條件。例如，防撞系統(tǒng)可確定，雖然兩車當(dāng)前沿著當(dāng)前不相交的向量前進(jìn)，但是道路中即將出現(xiàn)的彎道將導(dǎo)致向量在未來(lái)的某些時(shí)間相交。

在步驟506，防撞系統(tǒng)可以估計(jì)兩車之間碰撞的時(shí)間。具體地，本車可使用在步驟510中識(shí)別的道路特性來(lái)預(yù)測(cè)與本車和周邊車輛相關(guān)聯(lián)的未來(lái)運(yùn)動(dòng)向量?；谶@些向量和車輛的運(yùn)動(dòng)速率，本車防撞系統(tǒng)可估計(jì)何時(shí)可能發(fā)生碰撞。

在步驟512，防撞系統(tǒng)確定從步驟506到發(fā)生碰撞的時(shí)間是否小于定義的閾值。如果不是，則過(guò)程500可以繼續(xù)到步驟514，其中在步驟514中系統(tǒng)等待來(lái)自周邊車輛的下一個(gè)消息。然而，如果到發(fā)生撞擊的時(shí)間低于閾值，則過(guò)程可以繼續(xù)到步驟516，其中防撞系統(tǒng)可以采取任何數(shù)量的行動(dòng)以防止碰撞。例如，該系統(tǒng)可以提供警報(bào)至用戶界面設(shè)備、本車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，或者車輛的制動(dòng)系統(tǒng)。

圖6是根據(jù)各種實(shí)施方式的用于抑制碰撞警報(bào)的過(guò)程600的流程圖。如同過(guò)程500一樣，過(guò)程600可以由本車的防撞系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行。步驟602-608可以通過(guò)與圖5所示的步驟502-512類似的方式來(lái)執(zhí)行。具體地，本車防撞系統(tǒng)可以從周邊車輛接收V2V安全消息(步驟602)，確定該周邊車輛的行進(jìn)路徑(步驟604)，估計(jì)到兩車之間發(fā)生撞擊的時(shí)間(步驟606)，并確定到發(fā)生撞擊的時(shí)間是否低于時(shí)間閾值。如果不是，則過(guò)程600可以繼續(xù)到步驟612，其中，如同在步驟514中一樣，在繼續(xù)之前本車可等待來(lái)自周邊車輛的另一個(gè)消息。然而，如果到發(fā)生撞擊的時(shí)間低于時(shí)間閾值，則過(guò)程600可以前進(jìn)到步驟618，其中防撞系統(tǒng)確定車輛之間的潛在撞擊即將發(fā)生。

在步驟610，防撞系統(tǒng)可接收地圖數(shù)據(jù)和/或GPS數(shù)據(jù)，并且在步驟614，使用該數(shù)據(jù)來(lái)確定兩車的行進(jìn)道路路徑，并決定步驟618的撞擊評(píng)估是否正確。例如，如果兩車的行進(jìn)道路路徑在不相交的道路特征處相遇，則系統(tǒng)可以前進(jìn)到步驟616，其中其等待來(lái)自周邊車輛的另一個(gè)消息。然而，如果撞擊評(píng)估是正確的(例如，行進(jìn)的道路路徑真正相交并且車輛的行進(jìn)方向指示即將發(fā)生碰撞)，則過(guò)程600可以繼續(xù)到步驟620，其中系統(tǒng)采取糾正措施，類似于過(guò)程500中的步驟516。

現(xiàn)在參考圖7，示出根據(jù)各種實(shí)施方式的沿道路路徑的即將出現(xiàn)的建筑物區(qū)域的示意圖。繼續(xù)圖1的示例，假設(shè)建筑物702當(dāng)前位于車輛102-104之間或?qū)⒁绍囕v102-104的各個(gè)系統(tǒng)基于地圖數(shù)據(jù)使用。在這種情況下，建筑物702可以隨著車輛102-104接近交叉路口而增加通信106的數(shù)據(jù)包丟失量。根據(jù)各種實(shí)施方式，在這種情況下，車輛102可增加用于通信106的傳輸功率，以提高車輛104接收通信的潛力。

圖8是根據(jù)各種實(shí)施方式用于調(diào)整V2V傳輸功率的過(guò)程800的流程 圖。在步驟802，防撞系統(tǒng)接收地圖數(shù)據(jù)和/或GPS數(shù)據(jù)，如上詳述。例如，防撞系統(tǒng)可以從本車上配備有GPS模塊接收到ADASIS消息內(nèi)的這種信息。然后，該系統(tǒng)做出與車輛的當(dāng)前和未來(lái)的V2V通信條件有關(guān)的任何數(shù)量的決定。例如，該系統(tǒng)可確定本車是否正在接近交叉路口(步驟804)，該交叉路口是否為建筑物區(qū)域(例如，如通過(guò)在ADASIS消息中設(shè)定的相應(yīng)的標(biāo)簽確定)(步驟808)，并/或確定專用短程通信(DSRC)的信道是否繁忙少于一半的時(shí)間(812)。如果這些條件中的任何一個(gè)不被滿足，則過(guò)程800可以在對(duì)應(yīng)的步驟806、810、或814處結(jié)束。

如果步驟804、808和812的條件得到滿足，則過(guò)程800可以前進(jìn)到步驟816，其中該系統(tǒng)確定傳輸因數(shù)，V2V通信的傳輸功率增加該傳輸因數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，該因數(shù)可如下計(jì)算：

DSRC_Transmit_Power_Increase_Factor＝(1-DSRC_Channel_Busy_Ratio)*10dbm

其中DSRC_Transmit_Power_Increase_Factor是傳輸增加因數(shù)并且DSCRC_Channel_Busy_Ratio是由通信使用的信道的比率。

在步驟818，該系統(tǒng)使用功率增加因數(shù)，通過(guò)在步驟816中計(jì)算出的增加因數(shù)乘以當(dāng)前/基礎(chǔ)傳輸功率(例如，Base_DSRC_Transmit_Power)來(lái)確定新的傳輸功率。

現(xiàn)在參考圖9A-9C，其示出表示用于避免車輛間碰撞的過(guò)程900的流程圖。在步驟902，防撞系統(tǒng)可開(kāi)始處理來(lái)自周邊車輛的V2V通信消息和本車可用的數(shù)據(jù)的循環(huán)。例如，這種信息可以每隔100毫秒(ms)被周期性地分析作為循環(huán)的一部分。其他循環(huán)周期可以在其他實(shí)施方式中使用(例如，每10ms，每50ms等)?？梢园ㄔ赩2V基礎(chǔ)安全消息中的示例數(shù)據(jù)可以包括，但不限于，關(guān)于周邊車輛的速度、海拔、緯度、制動(dòng)狀態(tài)、前進(jìn)方向、和/或轉(zhuǎn)向信號(hào)信息。類似的信息還可通過(guò)與本車自身有關(guān)的防撞系統(tǒng)接收(例如，從其他車輛系統(tǒng)，諸如ADASIS模塊等)。

在步驟904，確定本車/主車(HV)是否處于運(yùn)動(dòng)中。例如，防撞系統(tǒng)可以使用與本車有關(guān)的數(shù)據(jù)，以確定主車處于驅(qū)動(dòng)還是空擋并且其速度是否大于閾值參數(shù)。如果任何這些條件得到滿足，則過(guò)程900可以進(jìn)行到步驟906。否則，過(guò)程900可以等待，直到下一循環(huán)框架，并重復(fù)步 驟904。

在步驟906，防撞系統(tǒng)可識(shí)別一個(gè)或多個(gè)周邊車輛(RV)的列表。這種識(shí)別可以基于，例如，由本車/主車從該區(qū)域的任何其他周邊車輛接收的任何V2V通信。

在步驟908，防撞系統(tǒng)確定從特定周邊車輛接收的V2V消息是否是最新的。例如，防撞系統(tǒng)可比較包括在V2V消息中的時(shí)間標(biāo)記或?qū)?yīng)于V2V消息的接收的由本車產(chǎn)生的時(shí)間標(biāo)記，以確定從時(shí)間標(biāo)記有多少時(shí)間已經(jīng)過(guò)去。如果時(shí)間標(biāo)記和當(dāng)前時(shí)間之間的差超過(guò)時(shí)間閾值參數(shù)，則V2V消息可以被認(rèn)為是陳舊的并且過(guò)程900可以返回到步驟906，以分析列表中的下一個(gè)周邊車輛的消息，如果可用的話。然而，如果該消息被認(rèn)為是最新的，則過(guò)程900可以前進(jìn)到步驟910。

在步驟910，防撞系統(tǒng)可以將周邊車輛所帶來(lái)的潛在威脅進(jìn)行分類。這一分類子步驟的詳細(xì)流程圖示于圖9C。如圖所示，在子步驟954中，防撞系統(tǒng)可以分析從周邊車輛接收的V2V基礎(chǔ)安全消息(BSM)，以確定周邊車輛的位置坐標(biāo)等。

在子步驟954，防撞系統(tǒng)可以將周邊車輛的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為本車/主車的坐標(biāo)。例如，該系統(tǒng)可以執(zhí)行以下計(jì)算，以如下將周邊車輛的x軸和y軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為本車/主車的坐標(biāo)：

XRV＝XRV cos(-hHV)+YRV sin(-hHV)

YRV＝XRV sin(-hHV)+YRV cos(-hHV)

其中HV是本車/主車的前進(jìn)方向。

在子步驟958，系統(tǒng)可確定本車/主車和周邊車輛的前進(jìn)方向之間的差。例如，防撞系統(tǒng)可以使用在步驟956中轉(zhuǎn)換的坐標(biāo)確定前進(jìn)方向差，以確定兩車的前進(jìn)方向之間的差。

在子步驟960，防撞系統(tǒng)可確定是否存在任何可影響兩車的前進(jìn)方向的評(píng)估的道路特性。在一個(gè)實(shí)施方式中，防撞系統(tǒng)可以識(shí)別是否存在任何可影響兩車之間的前進(jìn)方向比較的不相交的道路特征(例如，盡管前進(jìn)方向顯示為存在危險(xiǎn)，但道路特征是實(shí)際上不存在這種危險(xiǎn))。例如，防撞系統(tǒng)可以將地圖數(shù)據(jù)與車輛的位置和前進(jìn)方向進(jìn)行比較，以確定車輛是否正在接近立體交叉公路、立交橋、彎道、或指示該車輛的前進(jìn)方向?qū)嶋H上不會(huì)重疊的任何其他道路特征。換句話說(shuō)，防撞系統(tǒng)可以確定 兩車的行進(jìn)道路路徑，以確定實(shí)際的碰撞威脅是否存在。如果這種不相交的道路特征被檢測(cè)到，則該系統(tǒng)可以抑制任何警報(bào)，并分析下一輛周邊車輛。

在子步驟962，如果防撞系統(tǒng)確定兩車的道路路徑相交，則該系統(tǒng)可以分析在子步驟958中確定的兩車之間的前進(jìn)方向差。如果該前進(jìn)方向差為負(fù)(例如，相對(duì)于圖2所示的坐標(biāo)系)，則防撞系統(tǒng)可以將該周邊車輛分類為處在本車的左側(cè)威脅區(qū)之內(nèi)(步驟970)。如果方向差為正，則可以在步驟966處做出前進(jìn)方向差加上360°是否在250°和290°之間的決定。如果是，則該周邊車輛可以被分類為處在本車的右手側(cè)的威脅區(qū)之內(nèi)(步驟972)。類似地，防撞系統(tǒng)可以確定前進(jìn)方向差加上360°是否在150°和200°之間(步驟968)。如果是，則該系統(tǒng)可以將該周邊車輛分類為處在即將出現(xiàn)的威脅區(qū)之內(nèi)(步驟974)。

再次參考圖9A，過(guò)程900可以繼續(xù)到步驟912，其中做出周邊車輛是否處在本車/主車的威脅區(qū)之內(nèi)(例如，在左側(cè)、右側(cè)、或即將出現(xiàn)的威脅區(qū)內(nèi))的決定。如果是，則過(guò)程900繼續(xù)進(jìn)行到步驟916，其中到交叉路口的距離被估算。如果不是，則過(guò)程900繼續(xù)進(jìn)行到步驟914。

在步驟916，防撞系統(tǒng)可確定到交叉路口的距離是否大于閾值量(例如，100米等)。如果是，則過(guò)程900可以返回到步驟906以分析下一輛周邊車輛，如果有的話。如果到交叉路口的距離小于閾值，則過(guò)程916繼續(xù)進(jìn)行到步驟918。

在步驟914，該系統(tǒng)可以評(píng)估兩車之間的海拔差小于還是等于閾值量。值得注意的是，這種海拔信息作為與各車輛相關(guān)聯(lián)的GPS或地圖數(shù)據(jù)的一部分是可用的。如果海拔差小于閾值，則過(guò)程900繼續(xù)進(jìn)行到步驟918。否則，過(guò)程900返回到步驟906，并評(píng)估下一輛周邊車輛，如果有的話。

在步驟918，防撞系統(tǒng)可以過(guò)濾掉周邊車輛位于本車/主車的威脅區(qū)內(nèi)、但不對(duì)本車構(gòu)成實(shí)際威脅的情況。例如，該防撞系統(tǒng)可以過(guò)濾掉周邊車輛從本車的威脅區(qū)逐漸遠(yuǎn)離、本車和/或周邊車輛轉(zhuǎn)彎(例如，基于車輛的轉(zhuǎn)向信號(hào)被激活)等情況。如果任何這種情況存在，則過(guò)程900可以返回到步驟906，并且防撞系統(tǒng)可以分析另一周邊車輛，如果可用的話。否則，過(guò)程900繼續(xù)進(jìn)行到子過(guò)程920。

現(xiàn)在參考圖9B，如果周邊車輛被確定為潛在的威脅，則防撞系統(tǒng)可以執(zhí)行子過(guò)程920。在步驟922，主車和周邊車輛的位置坐標(biāo)被轉(zhuǎn)換成地心地固(ECEF)坐標(biāo)系。在步驟924，ECEF坐標(biāo)然后被轉(zhuǎn)變成為東北向上(ENU)坐標(biāo)。最后，周邊車輛的全局坐標(biāo)系相對(duì)于主車的前進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)。

在步驟928，防撞系統(tǒng)可以使用從步驟922-926轉(zhuǎn)換的坐標(biāo)來(lái)估計(jì)到發(fā)生沖撞的時(shí)間(TTC)值。例如，防撞系統(tǒng)可基于本車和周邊車輛的位置和前進(jìn)方向確定碰撞在十秒內(nèi)即將發(fā)生。

在步驟930，防撞系統(tǒng)還可以估計(jì)到停止的時(shí)間(TTS)值。該值一般可總體上將駕駛者的反應(yīng)時(shí)間和/或本車的停止或操縱能力考慮在內(nèi)。

在步驟932，防撞系統(tǒng)可基于來(lái)自步驟928-930的TTC值和TTV值確定是否生成警報(bào)。例如，如果TTC值和TTV值的差不超過(guò)閾值，則系統(tǒng)可以返回到過(guò)程900的步驟906，以評(píng)估另一周邊車輛，如果存在的話。然而，如果在步驟932中系統(tǒng)確定警報(bào)將被生成，則過(guò)程900可以繼續(xù)到步驟934。

在步驟934，防撞系統(tǒng)可分析來(lái)自步驟910的周邊車輛的威脅分類，以確定周邊車輛是否相對(duì)于本車位于左側(cè)威脅區(qū)之內(nèi)。如果是，則系統(tǒng)可以產(chǎn)生相應(yīng)的警報(bào)(步驟940)。如果不是，則系統(tǒng)可確定周邊車輛是否被分類為相對(duì)于本車位于右側(cè)威脅區(qū)中(步驟936)。如果是，則系統(tǒng)可以產(chǎn)生相應(yīng)的警報(bào)(步驟938)。

如前所述，過(guò)程900的一些部分可被反復(fù)執(zhí)行，以評(píng)估多個(gè)周邊車輛。例如，過(guò)程900可以循環(huán)通過(guò)周邊車輛的列表，直到在步驟942處確定沒(méi)有更多的周邊車輛留在列表中待分析。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，過(guò)程900可以繼續(xù)到步驟944并結(jié)束。否則，過(guò)程900可以從步驟942返回到步驟906并且分析列表中的下一周邊車輛。

應(yīng)當(dāng)注意，過(guò)程500-600和800-900的步驟的一些或全部可以是任選的，并且在圖5-6和圖8-9C中描繪的步驟僅僅是示例。根據(jù)本文的教導(dǎo)，某些其他步驟可以按需要包括在進(jìn)程500-600和800-900中或從其中排除。此外，雖然步驟的特定順序示于圖5-6和8-9C中，該順序僅僅是說(shuō)明性的并且步驟的任何適當(dāng)?shù)牟贾每稍诓幻撾x本文的實(shí)施例的范圍的情況下使用。

有利的是，本文描述的技術(shù)提供了許多超過(guò)現(xiàn)有的車輛安全系統(tǒng)的好處。具體地，本文公開(kāi)的防撞系統(tǒng)使用車輛與車輛(V2V)通信，以檢測(cè)與其他車輛的潛在碰撞威脅。該系統(tǒng)還可以將地圖數(shù)據(jù)與V2V數(shù)據(jù)結(jié)合，以進(jìn)一步改善威脅評(píng)估。在一些情況下，該系統(tǒng)可以使用地圖數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)指示兩車的行進(jìn)路徑不會(huì)相交的道路特征。在其他情況下，地圖數(shù)據(jù)可以指示單獨(dú)使用V2V數(shù)據(jù)本來(lái)會(huì)遺漏的即將出現(xiàn)的威脅。值得注意的是，威脅評(píng)估可以在主車被本地執(zhí)行，從而需要較小的V2V通信(例如，周邊車輛可以不需要將其預(yù)測(cè)路徑傳輸?shù)奖拒?。

盡管本發(fā)明的實(shí)施例已被詳細(xì)描述，但是本發(fā)明的權(quán)利范圍并不限于上述實(shí)施例，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)使用權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的基本概念所做的各種變型和改進(jìn)形式也屬于本發(fā)明的權(quán)利范圍。