車輛碰撞預警的方法、裝置及系統與流程
2023-07-31 20:42:06
本發明涉及智能交通技術領域，尤其涉及一種車輛碰撞預警的方法、裝置及系統。
背景技術：
隨著社會經濟的飛速發展，機動車輛數目激增，私有汽車在帶給人們更快的效率和更舒適的駕車環境的同時，也引發了很多的交通問題，例如，交通事故、交通堵塞等交通問題。這些交通問題給人類的生活帶來巨大的經濟及精神損失，因此如何減少交通問題的發生，已成為當今世界交通安全的重要課題。
由於車輛在行駛的過程中，受到交通環境、天氣等因素的影響和駕駛員反應能力受限，導致交通事故增多，而現有的很多交通事故風險的因素又無法通過規範駕駛員行為加以有效克服。因此，世界各國的學術界和工業界近十幾年都在致力於通過發展智能交通系統(ITS，Intelligent Transportation Systems)，來輔助駕駛員能夠感知周圍交通和車輛的狀態信息，警告存在的危險信息，避免交通事故，提高交通效率。ITS是目前公認的減少交通事故、改善行車環境、提高通行效率及減少空氣汙染等的最佳途徑。因此，開發研究能實時獲取道路或車輛信息，及時提醒駕駛員或自動採取措施以避免事故發生危險預警系統，就成了解決道路交通安全問題的重要課題。
目前，現有的危險預警系統中的碰撞預警技術常用的為主要是基於機器視覺方式或者基於測距方式的車輛防撞技術。其中基於機器視覺方式的碰撞預警技術是通過車載攝像機採集車輛行駛時的外部道路信息，通過計算機處理後，對前方即將發生的危險情況進行報警。這種方式檢測信息量大、需要處理的數據量大，而且還受限於道路環境、路面環境、氣候條件以及光線條件等的影響，所以很難保證數據檢測的準確性，因此很可能導致預警準確性的降低。基於測距方式的碰撞預警技術在直行道路上有很好的精確度，但是由於測距技術的高方向性，在彎道或者交叉路口的交通環境下則存在很大的局限性，無法保證測距的準確性，因此在彎道或者交叉路口的交通環境下基於測距方式的碰撞預警技術無法保證預警的準確性。
綜上，現有的碰撞預警技術的預警準確性較低。
技術實現要素：
鑑於上述問題，本發明提供一種車輛碰撞預警的方法、裝置及系統，用以解決現有的碰撞預警技術的預警準確性較低的問題。
為解決上述技術問題，第一方面，本發明提供了一種車輛碰撞預警的方法，所述方法包括：
獲取所述第一車輛以及距離所述第一車輛預設範圍內的第二車輛的車輛信息，所述車輛信息包括位置信息、速度信息、以及方位角信息；
根據所述第一車輛和第二車輛的位置信息和方位角信息確定所述第一車輛與第二車輛車車相遇的場景類型；
從預警算法庫中調用與所述場景類型對應的預設碰撞預警算法計算所述第一車輛與所述第二車輛相遇的危險係數，所述預設碰撞預警算法為根據車輛之間的位置信息、速度信息、以及方位角信息確定危險係數的模型，所述預警算法庫中包含所有場景類型對應的預設碰撞預警算法；
根據所述危險係數確定是否有可能發生車輛碰撞，實現車輛碰撞的預警。
可選的，所述根據所述第一車輛和第二車輛的位置信息和方位角信息確定所述第一車輛與第二車輛車車相遇的場景類型，包括：
根據所述第一車輛的位置信息和方位角信息以及所述第二車輛的位置信息確定所述第二車輛相對於所述第一車輛的行駛位置，以確定所述第二車輛位於第一車輛的行駛前方或行駛後方；
若位於行駛前方，則將所述第一車輛的方位角信息對應的方位角與所述第二車輛方位角信息對應的方位角的差值與預設方位角範圍進行匹配，確定所述場景類型，所述場景類型包括同向行駛、反向行駛、交叉行駛，所述預設方位角範圍與所述場景類型一一對應。
可選的，所述場景類型為交叉行駛，所述預設碰撞預警算法為交叉碰撞預警算法，所述從預警算法庫中調用與所述場景類型對應的預設碰撞預警算法計算所述第一車輛與所述第二車輛相遇的危險係數，包括：
根據所述第一車輛的速度信息、方位角信息以及所述第二車輛的速度信息、方位角信息計算所述第一車輛與所述第二車輛的相對行駛速度；
根據所述第一車輛的位置信息以及所述第二車輛的位置信息計算所述相對行駛速度在所述第一車輛與所述第二車輛的位置點連線上的投影值；
根據所述第一車輛與所述第二車輛之間的距離以及所述投影值計算所述第一車輛與所述第二車輛的碰撞時間；
根據碰撞時間的範圍確定對應的危險係數，不同的碰撞時間範圍對應不同的危險係數。
可選的，所述根據所述第一車輛與所述第二車輛之間的距離以及所述投影值計算所述第一車輛與所述第二車輛的碰撞時間包括：
計算所述第一車輛與所述第二車輛之間的距離與所述投影值的比值，得到所述碰撞時間。
可選的，所述場景類型為同向行駛中的同車道同向行駛，所述預設碰撞預警算法為同向碰撞預警算法，所述從預警算法庫中調用與所述場景類型對應的預設碰撞預警算法計算所述第一車輛與所述第二車輛相遇的危險係數，包括：
判斷所述第一車輛的速度是否大於所述第二車輛的速度；
若大於所述第二車輛的速度，則根據所述第一車輛和所述第二車輛的速度信息計算所述第一車輛與所述第二車輛的安全預警距離；
根據所述第一車輛相對所述第二車輛的距離與所述安全預警距離的大小關係確定所述危險係數。
可選的，所述根據所述危險係數確定是否有可能發生車輛碰撞，實現車輛碰撞的預警包括：
根據所述危險係數是否屬於可能發生碰撞的危險係數範圍內確定是否有可能發生車輛碰撞；
若確定有可能發生車輛碰撞，則生成與危險係數對應的預警信號和/或控制信號，不同的預警信號和/或控制信號對應不同的危險係數；
若確定沒有可能發生車輛碰撞，則不生成預警信號和/或控制信號。
可選的，所述預設碰撞預警算法為同向碰撞預警算法，在從預警算法庫中調用與所述場景類型對應的預設碰撞預警算法計算所述第一車輛與所述第二車輛相遇的危險係數之前，所述方法進一步包括：
根據所述第一車輛與所述第二車輛的位置信息計算所述第一車輛與所述第二車輛在所述第一車輛行駛方向上的投影距離；
比較所述投影距離與預設車道寬度的大小，確定所述第二車輛與所述第一車輛是否位於同一車道。
可選的，所述方法還包括：
將所述第一車輛的車輛信息在距離所述第一車輛預設範圍內進行廣播，以使距離所述第一車輛預設範圍內的第二車輛可以接收到所述第一車輛的車輛信息。
可選的，所述獲取距離所述第一車輛預設範圍內的第二車輛的車輛信息，包括：
接收所述第二車輛發送的第二車輛的車輛信息。
可選的，在將所述第一車輛的車輛信息在距離所述第一車輛預設範圍內進行廣播之前，所述方法還包括：
將所述第一車輛的車輛信息按照預設編碼方式進行壓縮編碼，以減少信息傳輸的流量。
可選的，所述獲取所述第一車輛以及距離所述第一車輛預設範圍內的第二車輛的車輛信息，包括：
通過全球定位系統GPS獲取所述第一車輛以及距離所述第一車輛預設範圍內的第二車輛的車輛信息。
第二方面，本發明提供了一種車輛碰撞預警的裝置，所述裝置包括：
獲取單元，用於獲取所述第一車輛以及距離所述第一車輛預設範圍內的第二車輛的車輛信息，所述車輛信息包括位置信息、速度信息、以及方位角信息；
確定單元，用於根據所述第一車輛和第二車輛的位置信息和方位角信息確定所述第一車輛與第二車輛車車相遇的場景類型；
危險係數計算單元，用於從預警算法庫中調用與所述場景類型對應的預設碰撞預警算法計算所述第一車輛與所述第二車輛相遇的危險係數，所述預設碰撞預警算法為根據車輛之間的位置信息、速度信息、以及方位角信息確定危險係數的模型，所述預警算法庫中包含所有場景類型對應的預設碰撞預警算法；
預警單元，用於根據所述危險係數確定是否有可能發生車輛碰撞，實現車輛碰撞的預警。
可選的，所述確定單元包括：
位置確定模塊，用於根據所述第一車輛的位置信息和方位角信息以及所述第二車輛的位置信息確定所述第二車輛相對於所述第一車輛的行駛位置，以確定所述第二車輛位於第一車輛的行駛前方或行駛後方；
匹配模塊，用於若位於行駛前方，則將所述第一車輛的方位角信息對應的方位角與所述第二車輛方位角信息對應的方位角的差值與預設方位角範圍進行匹配，確定所述場景類型，所述場景類型包括同向行駛、反向行駛、交叉行駛，所述預設方位角範圍與所述場景類型一一對應。
可選的，所述場景類型為交叉行駛，所述預設碰撞預警算法為交叉碰撞預警算法，所述危險係數計算單元包括：
第一計算模塊，用於根據所述第一車輛的速度信息、方位角信息以及所述第二車輛的速度信息、方位角信息計算所述第一車輛與所述第二車輛的相對行駛速度；
第二計算模塊，用於根據所述第一車輛的位置信息以及所述第二車輛的位置信息計算所述相對行駛速度在所述第一車輛與所述第二車輛的位置點連線上的投影值；
第三計算模塊，用於根據所述第一車輛與所述第二車輛之間的距離以及所述投影值計算所述第一車輛與所述第二車輛的碰撞時間；
危險係數確定模塊，用於根據碰撞時間的範圍確定對應的危險係數，不同的碰撞時間範圍對應不同的危險係數。
可選的，所述第三計算模塊用於：
計算所述第一車輛與所述第二車輛之間的距離與所述投影值的比值，得到所述碰撞時間。
可選的，所述場景類型為同向行駛中的同車道同向行駛，所述預設碰撞預警算法為同向碰撞預警算法，所述危險係數計算單元還包括：
判斷模塊，用於判斷所述第一車輛的速度是否大於所述第二車輛的速度；
第四計算模塊，用於若大於所述第二車輛的速度，則根據所述第一車輛和所述第二車輛的速度信息計算所述第一車輛與所述第二車輛的安全預警距離；
所述危險係數確定模塊，還用於根據所述第一車輛相對所述第二車輛的距離與所述安全預警距離的大小關係確定所述危險係數。
可選的，所述預警單元包括：
碰撞確定模塊，用於根據所述危險係數是否屬於可能發生碰撞的危險係數範圍內確定是否有可能發生車輛碰撞；
第一預警模塊，用於若確定有可能發生車輛碰撞，則生成與危險係數對應的預警信號和/或控制信號，不同的預警信號和/或控制信號對應不同的危險係數；
第二預警模塊，用於若確定沒有可能發生車輛碰撞，則不生成預警信號和/或控制信號。
可選的，所述預設碰撞預警算法為同向碰撞預警算法，所述裝置進一步包括：
投影距離計算單元，用於在從預警算法庫中調用與所述場景類型對應的預設碰撞預警算法計算所述第一車輛與所述第二車輛相遇的危險係數之前，根據所述第一車輛與所述第二車輛的位置信息計算所述第一車輛與所述第二車輛在所述第一車輛行駛方向上的投影距離；
比較單元，用於比較所述投影距離與預設車道寬度的大小，確定所述第二車輛與所述第一車輛是否位於同一車道。
可選的，所述裝置還包括：
廣播單元，用於將所述第一車輛的車輛信息在距離所述第一車輛預設範圍內進行廣播，以使距離所述第一車輛預設範圍內的第二車輛可以接收到所述第一車輛的車輛信息。
可選的，所述獲取單元用於：
接收所述第二車輛發送的第二車輛的車輛信息。
可選的，所述裝置還包括：
編碼單元，用於在將所述第一車輛的車輛信息在距離所述第一車輛預設範圍內進行廣播之前，將所述第一車輛的車輛信息按照預設編碼方式進行壓縮編碼，以減少信息傳輸的流量。
可選的，所述獲取單元還用於：
通過全球定位系統GPS獲取所述第一車輛以及距離所述第一車輛預設範圍內的第二車輛的車輛信息。
第三方面，本發明提供了一種車輛碰撞預警的系統，所述系統包括第一車輛以及第二車輛；
所述第一車輛，用於獲取所述第一車輛以及距離所述第一車輛預設範圍內的第二車輛的車輛信息，所述車輛信息包括位置信息、速度信息、以及方位角信息；根據所述第一車輛和第二車輛的位置信息和方位角信息確定所述第一車輛與第二車輛車車相遇的場景類型；從預警算法庫中調用與所述場景類型對應的預設碰撞預警算法計算所述第一車輛與所述第二車輛相遇的危險係數，所述預設碰撞預警算法為根據車輛之間的位置信息、速度信息、以及方位角信息確定危險係數的模型，所述預警算法庫中包含所有場景類型對應的預設碰撞預警算法；根據所述危險係數確定是否有可能發生車輛碰撞，實現車輛碰撞的預警；
所述第二車輛，用於向距離所述第二車輛預設範圍內的車輛廣播所述第二車輛的車輛信息，以使所述第一車輛獲取到所述第二車輛的車輛信息。
藉由上述技術方案，本發明提供的車輛碰撞預警的方法、裝置及系統，需要獲取的信息只有車輛的位置信息、速度信息、以及方位角信息，不需要採集環境信息、道路信息等，因此大大減少了採集和處理的數據的數量；另外位置信息、速度信息、以及方位角信息的獲取不會受到光線條件、氣候條件以及道路狀況(直道、彎道、交叉路口等)等因素的影響，因此可以保證信息的準確性。在保證獲取信息準確的基礎上，再根據獲取到的第一車輛以及第二車輛的位置信息、速度信息、以及方位角信息來確定兩車相遇的危險係數時，就可以保證危險係數的準確性，最終根據準確的危險係數確定是否有可能發生車輛碰撞，實現車輛碰撞的更準確的預警。綜上，與現有技術相比，本發明提供的車輛碰撞預警的方法、裝置及系統能夠在很大程度上提高碰撞預警的準確性。
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本發明的具體實施方式。
附圖說明
通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對於本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用於示出優選實施方式的目的，而並不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：
圖1示出了本發明實施例提供的一種車輛碰撞預警的方法的流程圖；
圖2示出了本發明實施例提供的方位角範圍規定的示意圖；
圖3示出了本發明實施例提供的另一種車輛碰撞預警的方法的流程圖；
圖4示出了本發明實施例提供的確定第二車輛相對於第一車輛的行駛位置的示例的示意圖；
圖5示出了本發明實施例提供的計算第一車輛與第二車輛交叉行駛相遇的危險係數的示例的示意圖；
圖6示出了本發明實施例提供的又一種車輛碰撞預警的方法的流程圖；
圖7示出了本發明實施例提供的一種車輛碰撞預警的裝置的組成框圖；
圖8示出了本發明實施例提供的另一種車輛碰撞預警的裝置的組成框圖；
圖9示出了本發明實施例提供的一種車輛碰撞預警的裝置對應的功能結構示意圖。
具體實施方式
下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這裡闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，並且能夠將本公開的範圍完整的傳達給本領域的技術人員。
為解決現有的碰撞預警技術的預警準確性較低的問題，本發明實施例提供了一種車輛碰撞預警的方法，如圖1所示，該方法包括：
101、獲取第一車輛以及距離第一車輛預設範圍內的第二車輛的車輛信息。
其中第一車輛是本實施例中車輛碰撞預警的方法對應的程序所在的當前車輛。其中第二車輛是指在距離第一車輛預設範圍內的任一車輛，預設範圍是指可以與第一車輛進行正常網絡通信的範圍內。具體的獲取第一車輛的車輛信息的方式為：通過位於第一車輛上的第三方應用獲取的，具體的獲取的手段不作限制，可以是通過無線通信網絡等其他的通信方式獲取。第三方應用指能夠準確記錄車輛的車輛信息的應用。位於第二車輛中的危險預警方法對應的程序會像獲取第一車輛的車輛信息的方式一樣獲取第二車輛的車輛信息，並在獲取後發送給第一車輛，因此第一車輛可以獲取到第二車輛的車輛信息。獲取第二車輛的車輛信息是為了後續根據第一車輛以及第二車輛的車輛信息進行碰撞預警。
第一車輛以及第二車輛的車輛信息包括位置信息、速度信息、以及方位角信息。需要說明的是車輛信息是周期性獲取的，具體的獲取周期可以根據實際的需求自由設定。本實施例中規定方位角是車輛的車頭方向與正北方的夾角，方位角範圍的規定如圖2所示。方位角的範圍為(-180°,180°)。
需要說明的是，在實際的應用，第一車輛可以獲取到所有在預設範圍內的第二車輛的車輛信息，分別根據不同的第二車輛的車輛信息與第一車輛的車輛信息獨立進行後續的碰撞預警。
102、根據第一車輛和第二車輛的位置信息和方位角信息確定第一車輛與第二車輛車車相遇的場景類型。
車車相遇的場景類型包括：同向行駛相遇、反向行駛相遇、交叉行駛相遇。其中交叉行駛相遇又包括左交叉行駛相遇以及右交叉行駛相遇。需要說明的是左右交叉行駛相遇主要是指第一車輛或者第二車輛在交叉路口相遇的場景。
不同的場景類型對應的判斷是否可能發生碰撞的方式是不同的，即後續計算危險係數的所使用的算法是不同的，因此需要首先確定車輛的相遇的場景類型，以使後續步驟可以根據相遇的場景類型選擇對應的預設碰撞預警算法。
103、從預警算法庫中調用與場景類型對應的預設碰撞預警算法計算第一車輛與第二車輛相遇的危險係數。
預設碰撞預警算法為根據車輛之間的位置信息、速度信息、以及方位角信息確定危險係數的模型，預警算法庫中包含不同場景類型對應的預設碰撞預警算法。對於不同的車車相遇的場景類型，調用於場景類型對應的危險預警的算法。比如若確定的場景類型為交叉行駛，則調用交叉碰撞預警算法；若確定的場景類型為同向行駛，則調用同向碰撞預警算法等等。
需要說明的是，危險係數是指危險等級，比如，危險等級可以分為兩級，一級為沒有危險，對應的危險係數可以設為0，二級為有危險，對應的危險係數設為1；或者分為三級，一級為沒有危險，對應的危險係數可以設為0，二級為低級危險，對應的危險係數設為2，三級為高級危險，對應的危險係數設為3；或者三級以上更多等級。具體危險係數的設定可以為數字也可以為字母等可以區分不同等級的任意表示形式。
104、根據危險係數確定是否有可能發生車輛碰撞，實現車輛碰撞的預警。
對應於步驟103中的危險等級，若危險係數在有危險的範圍內，則確定可能發生碰撞；若危險係數在沒有危險的範圍內，則確定沒有可能發生碰撞。若有可能發生碰撞，則進行碰撞的預警，以提醒用戶實施預防碰撞或者控制車輛自動進行預防碰撞的措施等等。若沒有可能發生碰撞，則不進行碰撞的預警。
本發明實施例提供的車輛碰撞預警的方法，需要獲取的信息只有車輛的位置信息、速度信息、以及方位角信息，不需要採集環境信息、道路信息等，因此大大減少了採集和處理的數據的數量；另外位置信息、速度信息、以及方位角信息的獲取不會受到光線條件、氣候條件以及道路狀況(直道、彎道、交叉路口等)等因素的影響，因此可以保證信息的準確性。在保證獲取信息準確的基礎上，再根據獲取到的第一車輛以及第二車輛的位置信息、速度信息、以及方位角信息來確定兩車相遇的危險係數時，就可以保證危險係數的準確性，最終根據準確的危險係數確定是否有可能發生車輛碰撞，實現車輛碰撞的更準確的預警。綜上，與現有技術相比，本發明實施例提供的車輛碰撞預警的方法能夠在很大程度上提高碰撞預警的準確性。
對圖1所示方法的細化及擴展，本發明實施例還提供了一種車輛碰撞預警的方法，如圖3所示：
201、通過全球定位系統GPS獲取第一車輛的車輛信息。
全球定位系統(Global Positioning System，GPS)是位於車輛中的第三方應用，通過GPS可以直接獲取到所在車輛的車輛信息。其中車輛信息包括位置信息、速度信息、以及方位角信息。具體的方位角信息的定義與圖1步驟101中涉及的方位角信息的定義是相同的。需要說明的是，通過GPS獲取車輛的車輛信息的方式不需要增加新的硬體設備，可以很好的控制成本。
獲取第一車輛的車輛信息後會將第一車輛的車輛信息以廣播的形式發送給距離第一車輛預設範圍內的所有的車輛，以使其他車輛根據第一車輛的車輛信息判斷第一車輛與自身車輛的碰撞的可能性。其中預設範圍是指車輛之間可以進行正常網絡通信的範圍。
另外，為了降低車輛信息傳輸的時延，本發明實施例還將獲取到的車輛信息按照預設編碼方式進行壓縮編碼。接收車輛信息方會進行對應的解壓縮獲取車輛信息。對車輛信息進行壓縮編碼可以降低在網絡傳輸過程中佔用的網絡帶寬，因此可以降低車輛信息傳輸的時延，提高系統的性能。
202、接收第二車輛發送的第二車輛的車輛信息。
其中第二車輛是指在距離第一車輛預設範圍內的任一車輛。第二車輛同樣可以通過位於第二車輛中的GPS獲取第二車輛的車輛信息，然後將第二車輛的車輛信息通過廣播的方式發送給距離第二車輛預設範圍內的所有車輛，其中距離第二車輛預設範圍內的所有車輛包括第一車輛，所以第一車輛可以接收到第二車輛的車輛信息。
203、根據第一車輛和第二車輛的位置信息和方位角信息確定第一車輛與第二車輛車車相遇的場景類型。
具體的確定第一車輛與第二車輛車車相遇的場景類型的過程如下：
首先，根據第一車輛的位置信息和方位角信息以及第二車輛的位置信息確定第二車輛相對於第一車輛的行駛位置，以確定第二車輛位於第一車輛的行駛前方或行駛後方；
需要說明的是，行駛位置是以第一車輛的行駛方向為基準定義的，即在第一車輛的行進方向上來具體判斷第二車輛的行駛位置。本實施例中第一車輛以及第二車輛的位置信息是基於經緯坐標系的位置信息，因此位置信息是在經緯坐標系中的坐標值，經緯坐標系是以地心為原點，以向北的經線方向為y軸正方向(y軸表示車輛緯度)，向東的緯線方向為x軸正方向(x軸表示車輛經度)。由於從經緯坐標系中所反映的車輛位置為車輛在地面上的絕對位置，其無法判斷出第二車輛在第一車輛行進方向上的相對行駛位置。因此，需要再以第一車輛當前的位置為坐標原點，以第一車輛行進方向為y軸正方向，y軸以水平方向順時針旋轉90度為x軸正方向，建立相對於第一車輛的一個行駛坐標系。將第一車輛和第二車輛的經緯度數據，從經緯度坐標系中轉換到該行駛坐標系中。在該行駛坐標系中具體判斷第二車輛相對第一車輛的行駛位置，也就是判斷第二車輛的位置坐標具體落在行駛坐標系中的哪個象限中，即在一、二象限中為行駛前方，在三、四象限中為行駛後方。
給出具體的示例對確定第二車輛相對於第一車輛的行駛位置進行說明，如圖4所示。其中，H點為第一車輛的當前在經緯坐標系中的位置坐標(Xh，Yh)，N點為第二車輛的當前在經緯坐標系中的位置坐標(Xn，Yn)，坐標系X′HY′為以第一H點為原點的行駛坐標系，該行駛坐標系平行於地面，Y′的正方向為第一車輛的行進方向，則headh為第一車輛的方位角，即車輛行進的方向與正北方的夾角。圖4中的虛線坐標系XNY是將經緯度坐標系的原點平移至H點後得到的。根據圖4中示出的車輛相對位置的場景，計算第二車輛相對第一車輛的行駛位置主要用到的數據是headh角和θ角，θ角的取值範圍為(-180°，180°)，通過判斷(θ-headh)的值來確定N點所在的象限，其中，(θ-headh)的值為角Y′HN的角度，具體判斷如下：
當∣θ-headh∣≤90°時，N點位於X′HY′坐標系的一、二象限中，此時，第二車輛位於第一車輛的行駛前方；
當∣θ-headh∣＞90°時，N點位於X′HY′坐標系的三、四象限中，此時，第二車輛位於第一車輛的行駛後方。
其中，θ角可通過H、N點的坐標計算得到，具體公式為：
θ＝atan2((Xn-Xh)，(Yn-Yh))
其次，若第二車輛位於第一車輛行駛前方，則進一步將第一車輛的方位角信息對應的方位角與第二車輛方位角信息對應的方位角的差值與預設方位角範圍進行匹配，確定場景類型，場景類型包括同向行駛、反向行駛、交叉行駛，預設方位角範圍與場景類型一一對應。
給出具體的示例進行說明根據方位角的差值確定場景類型的實現方式：假設第一車輛當前位置為H點，第二車輛的當前位置為N點，且方位角的取值範圍為(-180°，180°)，預設方位角範圍為(-α，α)、(180°-α，180°)、(-180°，α-180°)、(α，180°-α)以及(α-180°，-α)，假設根據上述第三方應用得到的第一車輛當前的方位角為headh，第二車輛當前的方位角為headn，，假設α＝20°，那麼確定第二車輛與第一車輛的場景類型可通過下述的方式得到：
當∣headn-headh∣＜20°時，第二車輛相對第一車輛為同向行駛；
當∣headn-headh∣＞160°時，第二車輛相對第一車輛為反向行駛；
當20°＜(headn-headh)＜160°時，第二車輛相對第一車輛為左交叉行駛；
當-160°＜(headn-headh)＜-20°時，第二車輛相對第一車輛為右交叉行駛。
其中，預設方位角範圍中的α可以實際的需求適當的調整。
204、從預警算法庫中調用與場景類型對應的預設碰撞預警算法計算第一車輛與第二車輛相遇的危險係數。
不同的場景類型對應不同的預設碰撞預警算法。本實施例中以其中兩種場景類型為例進行具體的說明。
第一種場景類型：交叉行駛相遇(包括左交叉行駛相遇以及右交叉行駛相遇)。
具體的計算第一車輛與第二車輛相遇的危險係數的過程如下：
需要說明的是，第一車輛以及第二車輛的位置信息是基於經緯坐標系的位置坐標。
第一，根據第一車輛的速度信息、以及方位角信息以及第二車輛的速度信息、以及方位角信息計算第一車輛與第二車輛的相對行駛速度；
第二，根據第一車輛的位置信息以及第二車輛的位置信息計算相對行駛速度在第一車輛與第二車輛的位置點連線上的投影值；
第三，根據第一車輛與第二車輛的距離以及第二步驟中的投影值計算第一車輛與第二車輛的碰撞時間；
具體的碰撞時間是由第一車輛與第二車輛的距離與投影值的比值得到的。
第四，根據第三步驟中得到的碰撞時間的範圍確定對應的危險係數，不同的碰撞時間範圍對應不同的危險係數。
不同的危險係數對應不同的碰撞時間範圍。危險係數是指危險等級，比如，危險等級可以分為兩級，一級為沒有危險，對應的危險係數可以設為0，二級為有危險，對應的危險係數設為1；或者分為三級，一級為沒有危險，對應的危險係數可以設為0，二級為低級危險，對應的危險係數設為2，三級為高級危險，對應的危險係數設為3；或者三級以上更多等級。具體危險係數的設定可以為數字也可以為字母等可以區分不同等級的任意表示形式。
給出具體的示例，對計算第一車輛與第二車輛相遇的危險係數進行說明。如下所述：
建立車輛經緯度坐標系，車輛經緯度坐標系以地心為原點，以向北的經線方向為Y軸正方向(Y軸表示車輛緯度)，向東的緯線方向為X軸正方向(X軸表示車輛經度)，車輛經緯度坐標系定義為XOY，在XOY坐標系中，假設第一車輛的位置坐標為N(X1，Y1)，第二車輛的位置信息為H(X2，Y2)；另外第一車輛的方位角為H1以及行駛速度為V1，第二車輛的方位角為H2以及行駛速度為V2，如圖5所示。其中方位角表示車頭方向與正北方向的夾角，規定方位角的範圍為(-180°,180°)。
計算V1以及V2分別在X軸以及Y軸上的速度分量，記作V1x和V1y，V2x和V2y。具體的計算公式如下：
V1x＝V1sin H1；V1y＝V1cos H1
V2x＝V2sin H2；V2y＝V2cos H2
計算第一車輛與第二車輛位置點連線與X軸之間的夾角θ，θ的計算公式如下：
計算第二車輛相對於第一車輛分別在X軸以及Y軸方向的相對行駛速度Vx和Vy,具體的計算公式如下：
Vx＝V2x-V1x＝V2sin H2-V1sin H1
Vy＝V2y-V1y＝V2cos H2-V1cos H1
計算第二車輛相對於第一車輛的行駛速度在兩車位置點的連線即NH上的投影VNH，具體的計算公式如下：
VNH＝Vxcosθ+Vysinθ＝(V2sin H2-V1sin H1)cosθ+(V2cos H2-V1cos H1)sinθ
最終推導出：
VNH＝V2sin(H2+θ)-V1sin(H1+θ)
計算第一車輛與第二車輛的碰撞時間TTC，具體的計算公式如下：
其中|NH|表示第一車輛與第二車輛所在位置點的連線的長度值。
本發明實施例對應交叉行駛相遇場景提供三個不同的預設碰撞時間範圍，分別為TTC∈(0，第一閾值)、TTC∈[第一預設閾值，第二預設閾值)以及TTC∈[第二預設閾值，+∞)，三個碰撞時間的範圍分別對應危險等級的二級、三級以及一級，對應的危險係數分別為1、2和0。因此根據計算得到的碰撞時間可以對應的確定危險係數即危險的等級。
另外，本發明中實施例中第一預設閾值為4s，第二預設閾值為8s，第一預設閾值以及第二預設閾值都是根據實際的研究得到的數據。
第二種場景類型：同向行駛相遇
同向行駛相遇包括相鄰的車道的同向行駛、同一車道的同向行駛等，本實施例以同一車道的同行行駛場景為例進行說明。因此首先需要進行是否為同一車道的判斷，具體的判斷的過程為：根據第一車輛與第二車輛的位置信息計算第一車輛與第二車輛在第一車輛行駛方向上的投影距離，即第二車輛在第一車輛的行駛坐標系內距離第一車輛的水平距離，對應於圖4中的位置關係，具體的，第一車輛與第二車輛在第一車輛行駛方向上的投影距離為Hor_D，Hor_D＝d*(sin(θ-headh))，其中d為經緯坐標系中第一車輛與第二車輛的距離；然後比較該投影距離與預設車道寬度的大小，具體是比較Hor_D與1/2倍的當前車道的寬度的大小，若Hor_D小於等於1/2倍的當前車道的寬度，則確定第二車輛與第一車輛是位於同一車道，否則不位於同一車道。接下來對同一車道同向行駛的場景進行危險係數的計算，具體的包括下述步驟：
第一，判斷第一車輛的速度是否大於第二車輛的速度；
第二，若大於第二車輛的速度，則根據第一車輛和第二車輛的速度信息計算第一車輛與第二車輛的安全預警距離；
因為上述已經判斷第二車輛位於第一車輛的行駛前方，當第一車輛的速度大於第二車輛的速度時，才有發生碰撞的可能性，因此當第一車輛的速度大於第二車輛的速度時，執行計算安全預警距離。
安全預警距離的計算公式如下：
Dw＝(float)(v_rel*((Tr+Ts)/1000)+(v_rel*v_rel)/(2*phi*GGGG)+d0)；
其中，Dw為安全預警距離，v_rel為第一車輛與第二車輛的相對速度，Tr為駕駛員反應時間，Tr可以進行修改；Ts為制動協調時間，本實施例中Ts默認為200ms；phi路面附著係數，具體的本實施例中phi取0.75；GGGG默認9.8；d0最小安全停車距離，本實施例中d0為默認3m。
第三，根據第一車輛相對第二車輛的距離與安全預警距離的大小關係確定危險係數。
將第一車輛和第二車輛之間的實際距離與安全預警距離Dw進行比較，若兩車之間的實際距離大於Dw，則沒有碰撞的危險，即對應的危險係數為0，若兩車之間的實際距離大於Dw，則表示有碰撞的危險，對應的危險係數為1。
205、若根據危險係數確定第一車輛與第二車輛有可能發生碰撞，則生成與危險係數對應的預警信號和/或控制信號。
為了在判斷出有可能發生碰撞的情況下，及時進行相應的防碰撞措施，通常會生成對應的預警信號和/或控制信號，生成預警信號是為了使用戶可以及時獲知碰撞危險的存在，並及時進行車輛的位置或者速度等相應的調整來避免碰撞的發生；生成控制信號是生成能夠自動控制車輛的制動信號等，因為通常人的反應需要一定的時間，當在緊急危險的時刻，可能會來不及反應。
對於上述交叉相遇場景類型，生成的危險係數有三種情況，分別為0、1和2。而0為沒有碰撞危險的情況。1和2為有碰撞可能的情況，不同的表示有碰撞危險的危險係數對應不同的預警信號，預警信號的形式可以是聲音、動畫、指示燈等等。比如1對應為較低等級的危險係數，則可以使用黃色指示燈預警，2對應為較高等級的危險信號，則可以使用紅色指示燈預警。另外不同的危險係數對應的控制信號也可能是不同的，比如危險係數為1時，對應的控制信號可能是減速。危險係數為2時，對應的控制信號可能為剎車。
對於上述同向行駛相遇的場景類型，生成的危險係數有兩種情況，分別為0和1，而0為沒有可能發生碰撞的情況，1為有可能發生碰撞的情況，因為確定有碰撞可能的危險係數只有一個，因此預警信號和控制信號不用再進行分類。在實際的應用中，也可以將有可能發生碰撞的情況下再細分等級，這時候就需要為不同的等級再設置不同的預警信號和/或控制信號。
另外，需要說明的是，若確定沒有可能發生碰撞，則不生成預警信號和/或控制信號。
為了更清楚地對圖3中的車輛碰撞預警的方法進行說明，本實施例還給出了一種車輛碰撞預警的方法對應的流程圖，如圖6所示。
其中周期性採集第一車輛的車輛信息，對應於步驟201獲取第一車輛的車輛信息，對第一車輛的車輛信息進行壓縮編碼對應於步驟201中的對車輛信息進行壓縮編碼，接收第二車輛的車輛信息對應於步驟202，第一車輛將第一車輛的車輛信息廣播給周邊車輛對應於步驟201中將第一車輛的車輛信息以廣播的形式發送給預設範圍內的車輛，判斷第一車輛與第二車輛相遇的場景類型對應於步驟203，調用對應場景類型的預設碰撞預警算法計算危險係數對應於步驟204中計算得到危險係數，根據危險係數判斷是否符合預警條件對應於步驟204中根據危險係數確定是否有可能發生碰撞，輸出預警對應於步驟205。
上述圖1以及圖3中的車輛碰撞預警的方法有很好的擴展性，當有危險預警算法更新或者加入新的危險預警算法時，在實際的應用中，可以將更新的危險預警算法或者新的危險預警算法加入到預設算法庫中，並根據更新的危險預警算法或者新的危險預警算法使用到的與車輛相關的參數進行對應的獲取，然後根據獲取到的相關參數調用對應的危險預警算法計算對應的危險係數，然後根據危險係數來確定是否有可能發生車輛碰撞，實現車輛碰撞的預警。
進一步的，作為對上述各實施例的實現，本發明實施例的另一實施例還提供了一種車輛碰撞預警的裝置，該裝置用於實現上述圖1以及圖3所述的方法。如圖7所示，該裝置包括：獲取單元31、確定單元32、危險係數計算單元33以及預警單元34。
獲取單元31，用於獲取第一車輛以及距離第一車輛預設範圍內的第二車輛的車輛信息，車輛信息包括位置信息、速度信息、以及方位角信息；
其中第一車輛是本實施例中車輛碰撞預警的裝置所在的當前車輛。其中第二車輛是指在距離第一車輛預設範圍內的任一車輛，預設範圍是指可以與第一車輛進行正常網絡通信的範圍內。具體的獲取第一車輛的車輛信息的方式為：通過位於第一車輛上的第三方應用獲取的，具體的獲取的手段不作限制，可以是通過無線通信網絡等其他的通信方式獲取。第三方應用指能夠準確記錄車輛的車輛信息的應用。位於第二車輛中的危險預警方法對應的程序會像獲取第一車輛的車輛信息的方式一樣獲取第二車輛的車輛信息，並在獲取後發送給第一車輛，因此第一車輛可以獲取到第二車輛的車輛信息。獲取第二車輛的車輛信息是為了後續根據第一車輛以及第二車輛的車輛信息進行碰撞預警。
第一車輛以及第二車輛的車輛信息包括位置信息、速度信息、以及方位角信息。需要說明的是車輛信息是周期性獲取的，具體的獲取周期可以根據實際的需求自由設定。本實施例中規定方位角是車輛的車頭方向與正北方的夾角，方位角範圍的規定如圖2所示。方位角的範圍為(-180°,180°)。
需要說明的是，在實際的應用，第一車輛可以獲取到所有在預設範圍內的第二車輛的車輛信息，分別根據不同的第二車輛的車輛信息與第一車輛的車輛信息獨立進行後續的碰撞預警。
確定單元32，用於根據第一車輛和第二車輛的位置信息和方位角信息確定第一車輛與第二車輛車車相遇的場景類型；
車車相遇的場景類型包括：同向行駛相遇、反向行駛相遇、交叉行駛相遇。其中交叉行駛相遇又包括左交叉行駛相遇以及右交叉行駛相遇。需要說明的是左右交叉行駛相遇主要是指第一車輛或者第二車輛在交叉路口相遇的場景。
不同的場景類型對應的判斷是否可能發生碰撞的方式是不同的，即後續計算危險係數的所使用的算法是不同的，因此需要首先確定車輛的相遇的場景類型，以使後續步驟可以根據相遇的場景類型選擇對應的預設碰撞預警算法。
危險係數計算單元33，用於從預警算法庫中調用與場景類型對應的預設碰撞預警算法計算第一車輛與第二車輛相遇的危險係數，預設碰撞預警算法為根據車輛之間的位置信息、速度信息、以及方位角信息確定危險係數的模型，預警算法庫中包含所有場景類型對應的預設碰撞預警算法；
預設碰撞預警算法為根據車輛之間的位置信息、速度信息、以及方位角信息確定危險係數的模型，預警算法庫中包含不同場景類型對應的預設碰撞預警算法。對於不同的車車相遇的場景類型，調用於場景類型對應的危險預警的算法。比如若確定的場景類型為交叉行駛，則調用交叉碰撞預警算法；若確定的場景類型為同向行駛，則調用同向碰撞預警算法等等。
需要說明的是，危險係數是指危險等級，比如，危險等級可以分為兩級，一級為沒有危險，對應的危險係數可以設為0，二級為有危險，對應的危險係數設為1；或者分為三級，一級為沒有危險，對應的危險係數可以設為0，二級為低級危險，對應的危險係數設為2，三級為高級危險，對應的危險係數設為3；或者三級以上更多等級。具體危險係數的設定可以為數字也可以為字母等可以區分不同等級的任意表示形式。
預警單元34，用於根據危險係數確定是否有可能發生車輛碰撞，實現車輛碰撞的預警。
對應於危險係數計算單元33中的危險等級，若危險係數在有危險的範圍內，則確定可能發生碰撞；若危險係數在沒有危險的範圍內，則確定沒有可能發生碰撞。若有可能發生碰撞，則進行碰撞的預警，以提醒用戶實施預防碰撞或者控制車輛自動進行預防碰撞的措施等等。若沒有可能發生碰撞，則不進行碰撞的預警。
如圖8所示，確定單元32包括：
位置確定模塊321，用於根據第一車輛的位置信息和方位角信息以及第二車輛的位置信息確定第二車輛相對於第一車輛的行駛位置，以確定第二車輛位於第一車輛的行駛前方或行駛後方；
需要說明的是，行駛位置是以第一車輛的行駛方向為基準定義的，即在第一車輛的行進方向上來具體判斷第二車輛的行駛位置。本實施例中第一車輛以及第二車輛的位置信息是基於經緯坐標系的位置信息，因此位置信息是在經緯坐標系中的坐標值，經緯坐標系是以地心為原點，以向北的經線方向為y軸正方向(y軸表示車輛緯度)，向東的緯線方向為x軸正方向(x軸表示車輛經度)。由於從經緯坐標系中所反映的車輛位置為車輛在地面上的絕對位置，其無法判斷出第二車輛在第一車輛行進方向上的相對行駛位置。因此，需要再以第一車輛當前的位置為坐標原點，以第一車輛行進方向為y軸正方向，y軸以水平方向順時針旋轉90度為x軸正方向，建立相對於第一車輛的一個行駛坐標系。將第一車輛和第二車輛的經緯度數據，從經緯度坐標系中轉換到該行駛坐標系中。在該行駛坐標系中具體判斷第二車輛相對第一車輛的行駛位置，也就是判斷第二車輛的位置坐標具體落在行駛坐標系中的哪個象限中，即在一、二象限中為行駛前方，在三、四象限中為行駛後方。
匹配模塊322，用於若位於行駛前方，則將第一車輛的方位角信息對應的方位角與第二車輛方位角信息對應的方位角的差值與預設方位角範圍進行匹配，確定場景類型，場景類型包括同向行駛、反向行駛、交叉行駛，預設方位角範圍與場景類型一一對應。
給出具體的示例進行說明根據方位角的差值確定場景類型的實現方式：假設第一車輛當前位置為H點，第二車輛的當前位置為N點，且方位角的取值範圍為(-180°，180°)，預設方位角範圍為(-α，α)、(180°-α，180°)、(-180°，α-180°)、(α，180°-α)以及(α-180°，-α)，假設根據上述第三方應用得到的第一車輛當前的方位角為headh，第二車輛當前的方位角為headn，，假設α＝20°，那麼確定第二車輛與第一車輛的場景類型可通過下述的方式得到：
當∣headn-headh∣＜20°時，第二車輛相對第一車輛為同向行駛；
當∣headn-headh∣＞160°時，第二車輛相對第一車輛為反向行駛；
當20°＜(headn-headh)＜160°時，第二車輛相對第一車輛為左交叉行駛；
當-160°＜(headn-headh)＜-20°時，第二車輛相對第一車輛為右交叉行駛。
其中，預設方位角範圍中的α可以實際的需求適當的調整。
如圖8所示，場景類型為交叉行駛，預設碰撞預警算法為交叉碰撞預警算法，危險係數計算單元33包括：
第一計算模塊331，用於根據第一車輛的速度信息、方位角信息以及第二車輛的速度信息、方位角信息計算第一車輛與第二車輛的相對行駛速度；
第二計算模塊332，用於根據第一車輛的位置信息以及第二車輛的位置信息計算相對行駛速度在第一車輛與第二車輛的位置點連線上的投影值；
第三計算模塊333，用於根據第一車輛與第二車輛之間的距離以及投影值計算第一車輛與第二車輛的碰撞時間；
危險係數確定模塊334，用於根據碰撞時間的範圍確定對應的危險係數，不同的碰撞時間範圍對應不同的危險係數。
不同的危險係數對應不同的碰撞時間範圍。危險係數是指危險等級，比如，危險等級可以分為兩級，一級為沒有危險，對應的危險係數可以設為0，二級為有危險，對應的危險係數設為1；或者分為三級，一級為沒有危險，對應的危險係數可以設為0，二級為低級危險，對應的危險係數設為2，三級為高級危險，對應的危險係數設為3；或者三級以上更多等級。具體危險係數的設定可以為數字也可以為字母等可以區分不同等級的任意表示形式。
第三計算模塊333還用於：
計算第一車輛與第二車輛之間的距離與投影值的比值，得到碰撞時間。
如圖8所示，場景類型為同向行駛中的同車道同向行駛，預設碰撞預警算法為同向碰撞預警算法，危險係數計算單元33還包括：
判斷模塊335，用於判斷第一車輛的速度是否大於第二車輛的速度；
第四計算模塊336，用於若大於第二車輛的速度，則根據第一車輛和第二車輛的速度信息計算第一車輛與第二車輛的安全預警距離；
因為上述已經判斷第二車輛位於第一車輛的行駛前方，當第一車輛的速度大於第二車輛的速度時，才有發生碰撞的可能性，因此當第一車輛的速度大於第二車輛的速度時，執行計算安全預警距離。
安全預警距離的計算公式如下：
Dw＝(float)(v_rel*((Tr+Ts)/1000)+(v_rel*v_rel)/(2*phi*GGGG)+d0)；
其中，Dw為安全預警距離，v_rel為第一車輛與第二車輛的相對速度，Tr為駕駛員反應時間，Tr可以進行修改；Ts為制動協調時間，本實施例中Ts默認為200ms；phi路面附著係數，具體的本實施例中phi取0.75；GGGG默認9.8；d0最小安全停車距離，本實施例中d0為默認3m。
危險係數確定模塊334，還用於根據第一車輛相對第二車輛的距離與安全預警距離的大小關係確定危險係數。
將第一車輛和第二車輛之間的實際距離與安全預警距離Dw進行比較，若兩車之間的實際距離大於Dw，則沒有碰撞的危險，即對應的危險係數為0，若兩車之間的實際距離大於Dw，則表示有碰撞的危險，對應的危險係數為1。
如圖8所示，預警單元34包括：
碰撞確定模塊341，用於根據危險係數是否屬於可能發生碰撞的危險係數範圍內確定是否有可能發生車輛碰撞；
第一預警模塊342，用於若確定有可能發生車輛碰撞，則生成與危險係數對應的預警信號和/或控制信號，不同的預警信號和/或控制信號對應不同的危險係數；
第二預警模塊343，用於若確定沒有可能發生車輛碰撞，則不生成預警信號和/或控制信號。
為了在判斷出有可能發生碰撞的情況下，及時進行相應的防碰撞措施，通常會生成對應的預警信號和/或控制信號，生成預警信號是為了使用戶可以及時獲知碰撞危險的存在，並及時進行車輛的位置或者速度等相應的調整來避免碰撞的發生；生成控制信號是生成能夠自動控制車輛的制動信號等，因為通常人的反應需要一定的時間，當在緊急危險的時刻，可能會來不及反應。
對於上述交叉相遇場景類型，生成的危險係數有三種情況，分別為0、1和2。而0為沒有碰撞危險的情況。1和2為有碰撞可能的情況，不同的表示有碰撞危險的危險係數對應不同的預警信號，預警信號的形式可以是聲音、動畫、指示燈等等。比如1對應為較低等級的危險係數，則可以使用黃色指示燈預警，2對應為較高等級的危險信號，則可以使用紅色指示燈預警。另外不同的危險係數對應的控制信號也可能是不同的，比如危險係數為1時，對應的控制信號可能是減速。危險係數為2時，對應的控制信號可能為剎車。
對於上述同向行駛相遇的場景類型，生成的危險係數有兩種情況，分別為0和1，而0為沒有可能發生碰撞的情況，1為有可能發生碰撞的情況，因為確定有碰撞可能的危險係數只有一個，因此預警信號和控制信號不用再進行分類。在實際的應用中，也可以將有可能發生碰撞的情況下再細分等級，這時候就需要為不同的等級再設置不同的預警信號和/或控制信號。
另外，需要說明的是，若確定沒有可能發生碰撞，則不生成預警信號和/或控制信號。
如圖8所示，預設碰撞預警算法為同向碰撞預警算法，裝置進一步包括：
投影距離計算單元35，用於在從預警算法庫中調用與場景類型對應的預設碰撞預警算法計算第一車輛與第二車輛相遇的危險係數之前，根據第一車輛與第二車輛的位置信息計算第一車輛與第二車輛在第一車輛行駛方向上的投影距離；
比較單元36，用於比較投影距離與預設車道寬度的大小，確定第二車輛與第一車輛是否位於同一車道。
同向行駛相遇包括相鄰的車道的同向行駛、同一車道的同向行駛等，本實施例以同一車道的同行行駛場景為例進行說明。因此首先需要進行是否為同一車道的判斷，具體的判斷的過程為：根據第一車輛與第二車輛的位置信息計算第一車輛與第二車輛在第一車輛行駛方向上的投影距離，即第二車輛在第一車輛的行駛坐標系內距離第一車輛的水平距離，對應於圖4中的位置關係，具體的，第一車輛與第二車輛在第一車輛行駛方向上的投影距離為Hor_D，Hor_D＝d*(sin(θ-headh))，其中d為經緯坐標系中第一車輛與第二車輛的距離；然後比較該投影距離與預設車道寬度的大小，具體是比較Hor_D與1/2倍的當前車道的寬度的大小，若Hor_D小於等於1/2倍的當前車道的寬度，則確定第二車輛與第一車輛是位於同一車道，否則不位於同一車道。
如圖8所示，裝置還包括：
廣播單元37，用於將第一車輛的車輛信息在距離第一車輛預設範圍內進行廣播，以使距離第一車輛預設範圍內的第二車輛可以接收到第一車輛的車輛信息。
獲取第一車輛的車輛信息後會將第一車輛的車輛信息以廣播的形式發送給距離第一車輛預設範圍內的所有的車輛，以使其他車輛根據第一車輛的車輛信息判斷第一車輛與自身車輛的碰撞的可能性。其中預設範圍是指車輛之間可以進行正常網絡通信的範圍。
獲取單元31還用於：
接收第二車輛發送的第二車輛的車輛信息。
如圖8所示，裝置還包括：
編碼單元38，用於在將第一車輛的車輛信息在距離第一車輛預設範圍內進行廣播之前，將第一車輛的車輛信息按照預設編碼方式進行壓縮編碼，以減少信息傳輸的流量。
為了降低車輛信息傳輸的時延，本發明實施例還將獲取到的車輛信息按照預設編碼方式進行壓縮編碼。接收車輛信息方會進行對應的解壓縮獲取車輛信息。對車輛信息進行壓縮編碼可以降低在網絡傳輸過程中佔用的網絡帶寬，因此可以降低車輛信息傳輸的時延，提高系統的性能。
獲取單元31還用於：
通過全球定位系統GPS獲取第一車輛以及距離第一車輛預設範圍內的第二車輛的車輛信息。
通過GPS獲取車輛的車輛信息的方式不需要增加新的硬體設備，可以很好的控制成本。
為了更清楚地對圖7以及圖8中的車輛碰撞預警的裝置進行說明，本實施例還給出了一種車輛碰撞預警的裝置對應的功能結構示意圖，具體的如圖9所示：具體括信息採集、消息處理、消息編解碼、危險預警以及預警輸出5個功能模塊，其中主車對應第一車輛，遠車對應第二車輛。信息採集模塊對應於上述獲取單元31中獲取第一車輛的車輛信息的實現。信息採集模塊是用於採集車輛的車輛信息，本實施例中車輛信息包括位置信息、速度信息、以及方位角信息，而實際信息採集模塊可以採集其他的車輛信息，比如車輛狀態信息(緊急剎車信息、轉向燈狀態、陀螺儀數據等)。若採集的是位置信息、速度信息、以及方位角信息，則通過GPS系統獲取，若採集的是車輛的狀態信息，則通過車身CAN總線和傳感器Sensor獲取。消息處理模塊對應於獲取單元31中接收第二車輛發送的車輛信息的實現以及廣播單元37中第一車輛的車輛信息廣播發出的實現。消息編解碼模塊包括對獲取到的壓縮編碼進行解壓縮的實現以及編碼單元38中對車輛信息進行編碼壓縮的實現。危險預警模塊中包括三個子模塊，其中車輛目標分類子模塊對應於確定單元32，用於根據第一車輛的車輛信息以及第二車輛的車輛信息確定場景類型；對應場景算法子模塊中對應於預警算法庫，用於向危險仲裁調度子模塊提供算法的支持；危險仲裁調度子模塊，對應於危險係數計算單元33以及預警單元34，用於根據場景類型從場景算法子模塊中調用對應的預設碰撞預警算法，然後計算出對應的危險係數，確定是否有可能發生車輛碰撞，並在確定有碰撞可能的情況下，將對應的危險係數以及危險係數對應的場景類型輸出給預警輸出模塊，使其輸出對應的預警信號和/或控制信號。預警輸出模塊對應於第二預警模塊343。
本發明實施例提供的車輛碰撞預警的裝置，需要獲取的信息只有車輛的位置信息、速度信息、以及方位角信息，不需要採集環境信息、道路信息等，因此大大減少了採集和處理的數據的數量；另外位置信息、速度信息、以及方位角信息的獲取不會受到光線條件、氣候條件以及道路狀況(直道、彎道、交叉路口等)等因素的影響，因此可以保證信息的準確性。在保證獲取信息準確的基礎上，再根據獲取到的第一車輛以及第二車輛的位置信息、速度信息、以及方位角信息來確定兩車相遇的危險係數時，就可以保證危險係數的準確性，最終根據準確的危險係數確定是否有可能發生車輛碰撞，實現車輛碰撞的更準確的預警。綜上，與現有技術相比，本發明實施例提供的車輛碰撞預警的裝置能夠在很大程度上提高碰撞預警的準確性。
本發明的最後一個實施例還提供了一種車輛碰撞預警的系統，用以實現圖1及圖3所示的方法。本系統實施例與前述方法實施例對應，能夠實現前述方法實施例中的全部內容。為便於閱讀，本系統實施例僅對前述方法實施例中的內容進行概要性描述，不對方法實施例中的細節內容進行逐一贅述。該系統包括第一車輛以及第二車輛，其中，第一車輛包括上述圖7或圖8所示的裝置。具體的：
第一車輛，用於獲取第一車輛以及距離第一車輛預設範圍內的第二車輛的車輛信息，車輛信息包括位置信息、速度信息、以及方位角信息；根據第一車輛和第二車輛的位置信息和方位角信息確定第一車輛與第二車輛車車相遇的場景類型；從預警算法庫中調用與場景類型對應的預設碰撞預警算法計算第一車輛與第二車輛相遇的危險係數，預設碰撞預警算法為根據車輛之間的位置信息、速度信息、以及方位角信息確定危險係數的模型，預警算法庫中包含所有場景類型對應的預設碰撞預警算法；根據危險係數確定是否有可能發生車輛碰撞，實現車輛碰撞的預警；
第二車輛，用於向距離第二車輛預設範圍內的車輛廣播第二車輛的車輛信息，以使第一車輛獲取到第二車輛的車輛信息。
本發明實施例提供的車輛碰撞預警的系統，需要獲取的信息只有車輛的位置信息、速度信息、以及方位角信息，不需要採集環境信息、道路信息等，因此大大減少了採集和處理的數據的數量；另外位置信息、速度信息、以及方位角信息的獲取不會受到光線條件、氣候條件以及道路狀況(直道、彎道、交叉路口等)等因素的影響，因此可以保證信息的準確性。在保證獲取信息準確的基礎上，再根據獲取到的第一車輛以及第二車輛的位置信息、速度信息、以及方位角信息來確定兩車相遇的危險係數時，就可以保證危險係數的準確性，最終根據準確的危險係數確定是否有可能發生車輛碰撞，實現車輛碰撞的更準確的預警。綜上，與現有技術相比，本發明實施例提供的車輛碰撞預警的系統能夠在很大程度上提高碰撞預警的準確性。
在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。
可以理解的是，上述方法及裝置中的相關特徵可以相互參考。另外，上述實施例中的「第一」、「第二」等是用於區分各實施例，而並不代表各實施例的優劣。
所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。
在此提供的算法和顯示不與任何特定計算機、虛擬系統或者其它設備固有相關。各種通用系統也可以與基於在此的示教一起使用。根據上面的描述，構造這類系統所要求的結構是顯而易見的。此外，本發明也不針對任何特定程式語言。應當明白，可以利用各種程式語言實現在此描述的本發明的內容，並且上面對特定語言所做的描述是為了披露本發明的最佳實施方式。
在此處所提供的說明書中，說明了大量具體細節。然而，能夠理解，本發明的實施例可以在沒有這些具體細節的情況下實踐。在一些實例中，並未詳細示出公知的方法、結構和技術，以便不模糊對本說明書的理解。
類似地，應當理解，為了精簡本公開並幫助理解各個發明方面中的一個或多個，在上面對本發明的示例性實施例的描述中，本發明的各個特徵有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而，並不應將該公開的方法解釋成反映如下意圖：即所要求保護的本發明要求比在每個權利要求中所明確記載的特徵更多的特徵。更確切地說，如下面的權利要求書所反映的那樣，發明方面在於少於前面公開的單個實施例的所有特徵。因此，遵循具體實施方式的權利要求書由此明確地併入該具體實施方式，其中每個權利要求本身都作為本發明的單獨實施例。
本領域那些技術人員可以理解，可以對實施例中的設備中的模塊進行自適應性地改變並且把它們設置在與該實施例不同的一個或多個設備中。可以把實施例中的模塊或單元或組件組合成一個模塊或單元或組件，以及此外可以把它們分成多個子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特徵和/或過程或者單元中的至少一些是相互排斥之外，可以採用任何組合對本說明書(包括伴隨的權利要求、摘要和附圖)中公開的所有特徵以及如此公開的任何方法或者設備的所有過程或單元進行組合。除非另外明確陳述，本說明書(包括伴隨的權利要求、摘要和附圖)中公開的每個特徵可以由提供相同、等同或相似目的的替代特徵來代替。
此外，本領域的技術人員能夠理解，儘管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特徵而不是其它特徵，但是不同實施例的特徵的組合意味著處於本發明的範圍之內並且形成不同的實施例。例如，在下面的權利要求書中，所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。
本發明的各個部件實施例可以以硬體實現，或者以在一個或者多個處理器上運行的軟體模塊實現，或者以它們的組合實現。本領域的技術人員應當理解，可以在實踐中使用微處理器或者數位訊號處理器(DSP)來實現根據本發明實施例的發明名稱(如車輛碰撞預警的裝置)中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本發明還可以實現為用於執行這裡所描述的方法的一部分或者全部的設備或者裝置程序(例如，電腦程式和電腦程式產品)。這樣的實現本發明的程序可以存儲在計算機可讀介質上，或者可以具有一個或者多個信號的形式。這樣的信號可以從網際網路網站上下載得到，或者在載體信號上提供，或者以任何其他形式提供。
應該注意的是上述實施例對本發明進行說明而不是對本發明進行限制，並且本領域技術人員在不脫離所附權利要求的範圍的情況下可設計出替換實施例。在權利要求中，不應將位於括號之間的任何參考符號構造成對權利要求的限制。單詞「包含」不排除存在未列在權利要求中的元件或步驟。位於元件之前的單詞「一」或「一個」不排除存在多個這樣的元件。本發明可以藉助於包括有若干不同元件的硬體以及藉助於適當編程的計算機來實現。在列舉了若干裝置的單元權利要求中，這些裝置中的若干個可以是通過同一個硬體項來具體體現。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為名稱。