本技術(shù)涉及車輛輔助領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙左轉(zhuǎn)車道的車輛掉頭行為判別方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、針對(duì)現(xiàn)有的左轉(zhuǎn)車輛堵塞問題，我國(guó)部分較大交叉口附近設(shè)置了兩條左轉(zhuǎn)車道，兩根車道均可在虛線處掉頭，且都可進(jìn)行左轉(zhuǎn)，由此就會(huì)發(fā)生第二條左轉(zhuǎn)車道的車輛變道進(jìn)入第一條左轉(zhuǎn)車道并進(jìn)行掉頭或者從第二條左轉(zhuǎn)車道越過第一條車道直接進(jìn)行掉頭，此時(shí)第一條左轉(zhuǎn)車道正有一輛左轉(zhuǎn)車輛，由于雙方不知對(duì)方的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向，極易發(fā)生車禍?zhǔn)鹿省?/p>

2、針對(duì)車輛掉頭，一般的現(xiàn)有技術(shù)中，常常以交叉口內(nèi)車輛平均延誤作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，從行車安全性及行車效率兩方面綜合分析遠(yuǎn)引掉頭方式，這類方式是以采用信號(hào)控制方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)引掉頭，但是并不能保證在高流量的情況下保證行車安全性和效率性，并且影響路段的道路通行能力，而且僅以交叉口內(nèi)車輛的平均延誤作為指標(biāo)缺乏現(xiàn)實(shí)性，不能實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛的狀態(tài)，存在車輛行駛安全問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于雙左轉(zhuǎn)車道的車輛掉頭行為判別方法及設(shè)備，用于解決如下技術(shù)問題：現(xiàn)有交叉口內(nèi)的左轉(zhuǎn)車輛與掉頭車輛容易發(fā)生碰撞事故，難以在高車流的情況下對(duì)其進(jìn)行引導(dǎo)控制，存在車輛行駛安全隱患。

2、本技術(shù)實(shí)施例采用下述技術(shù)方案：

3、一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種雙左轉(zhuǎn)車道的車輛掉頭行為判別方法，包括：根據(jù)駕駛?cè)藛T的面部狀態(tài)，對(duì)行駛車輛進(jìn)行行駛趨勢(shì)預(yù)測(cè)，確定出處于左轉(zhuǎn)車道中的掉頭車輛；將所述掉頭車輛與左轉(zhuǎn)車輛進(jìn)行軌跡重合計(jì)算，得到車輛沖突區(qū)域；基于所述車輛沖突區(qū)域，對(duì)所述掉頭車輛與所述左轉(zhuǎn)車輛之間進(jìn)行速度閾值計(jì)算，確定出碰撞速度閾值；根據(jù)所述碰撞速度閾值以及所述車輛沖突區(qū)域，將所述左轉(zhuǎn)車輛與所述掉頭車輛進(jìn)行相遇點(diǎn)下的距離比對(duì)，確定出先行車輛信息；基于所述先行車輛信息，對(duì)左轉(zhuǎn)車道中的車流信息進(jìn)行控制引導(dǎo)。

4、本技術(shù)實(shí)施例通過采集駕駛員的眼球轉(zhuǎn)動(dòng)角度，判斷出車輛是否為掉頭車輛，并基于轉(zhuǎn)向角度傳感器對(duì)駕駛軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后將汽車行駛軌跡判斷車輛以原狀態(tài)完成其行駛狀態(tài)的時(shí)間關(guān)系的啟動(dòng)條件，再配合沖突區(qū)位置的碰撞速度閾值，通過語音播報(bào)的方式，使車輛的速度受到干預(yù)，降低汽車在掉頭狀態(tài)下與左轉(zhuǎn)這兩之間發(fā)生碰撞的可能性，有利于對(duì)掉頭車輛與左轉(zhuǎn)車輛的引導(dǎo)控制，提高了在雙左轉(zhuǎn)車道中第二車道掉頭車輛的掉頭安全性。

5、在一種可行的實(shí)施方式中，根據(jù)駕駛?cè)藛T的面部狀態(tài)，對(duì)行駛車輛進(jìn)行行駛趨勢(shì)預(yù)測(cè)，確定出處于左轉(zhuǎn)車道中的掉頭車輛，具體包括：通過預(yù)設(shè)的投影設(shè)備，并基于所述駕駛?cè)藛T的鼻骨，建立平面直角坐標(biāo)系；其中，所述鼻骨為所述平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)；基于所述平面直角坐標(biāo)系，對(duì)所述駕駛?cè)藛T的面部特征進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算，得到面部特征轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息；其中，所述面部特征轉(zhuǎn)動(dòng)角度包括：頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角度、左眼轉(zhuǎn)動(dòng)角度以及右眼轉(zhuǎn)動(dòng)角度；對(duì)所述面部特征轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，確定出面部綜合角度信息；根據(jù)得到面部識(shí)別誤差系數(shù)f(θ)；其中，e(mn)為直線行駛時(shí)鼻骨的角度權(quán)重；e(ab)為直線行駛且直視前方時(shí)左眼的角度權(quán)重；e(cd)為直線行駛且直視前方時(shí)右眼的角度權(quán)重；f(mm)為直線行駛時(shí)鼻骨的實(shí)際角度；f(ab)為直線行駛且直視前方時(shí)左眼的實(shí)際角度；f(cd)為直線行駛且直視前方時(shí)右眼的實(shí)際角度；result為所述面部綜合角度信息；若所述面部識(shí)別誤差系數(shù)小于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，將所述面部特征轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息確定出所述駕駛?cè)藛T的掉頭動(dòng)作信息；將所述掉頭動(dòng)作信息所對(duì)應(yīng)的車輛確定為所述掉頭車輛。

6、在一種可行的實(shí)施方式中，在將所述掉頭車輛與左轉(zhuǎn)車輛進(jìn)行軌跡重合計(jì)算，得到車輛沖突區(qū)域之前，所述方法還包括：建立所述左轉(zhuǎn)車道所處于交叉口的交叉口直角坐標(biāo)系；其中，以標(biāo)準(zhǔn)交叉口橫向道路左側(cè)進(jìn)口的雙黃線的中線為坐標(biāo)系原點(diǎn)；根據(jù)所述左轉(zhuǎn)車道的車道寬度以及左右轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角度，預(yù)測(cè)并計(jì)算出所述掉頭車輛的掉頭行駛軌跡；其中，所述掉頭行駛軌跡包括：左前輪掉頭行駛軌跡以及右前輪掉頭行駛軌跡；根據(jù)所述車道寬度、所述左轉(zhuǎn)車道的雙黃線寬度以及待行駛車道數(shù)，預(yù)測(cè)并計(jì)算出所述左轉(zhuǎn)車輛的左轉(zhuǎn)行駛軌跡；其中，所述左轉(zhuǎn)行駛軌跡包括：左前輪左轉(zhuǎn)行駛軌跡以及右前輪左轉(zhuǎn)行駛軌跡。

7、在一種可行的實(shí)施方式中，將所述掉頭車輛與左轉(zhuǎn)車輛進(jìn)行軌跡重合計(jì)算，得到車輛沖突區(qū)域，具體包括：根據(jù)得到車輛沖突區(qū)面積s；其中，l為所述車道寬度；a為所述掉頭車輛的右前輪的轉(zhuǎn)向角度；m為所述掉頭車輛的左前輪的轉(zhuǎn)向角度；l為標(biāo)準(zhǔn)交叉口橫向道路左側(cè)進(jìn)口的雙黃線寬度；n為所述標(biāo)準(zhǔn)交叉口橫向道路的單向車道數(shù)；x與y為車輛行駛軌跡中的坐標(biāo)變量；基于所述交叉口直角坐標(biāo)系，對(duì)所述車輛沖突區(qū)面積進(jìn)行區(qū)域坐標(biāo)位置的定位，確定出所述車輛沖突區(qū)域。

8、在一種可行的實(shí)施方式中，基于所述車輛沖突區(qū)域，對(duì)所述掉頭車輛與所述左轉(zhuǎn)車輛之間進(jìn)行速度閾值計(jì)算，確定出碰撞速度閾值，具體包括：若所述車輛沖突區(qū)域中的所述左轉(zhuǎn)車輛為直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則根據(jù)得到所述左轉(zhuǎn)車輛與掉頭車輛相遇時(shí)的第一碰撞速度閾值v；其中，t為所述左轉(zhuǎn)車輛與所述掉頭車輛預(yù)測(cè)相遇時(shí)的時(shí)間；n為所述標(biāo)準(zhǔn)交叉口橫向道路的單向車道數(shù)；a為車道寬度；l為標(biāo)準(zhǔn)交叉口橫向道路左側(cè)進(jìn)口的雙黃線寬度；a為預(yù)設(shè)的車輛加速度；θ為所述掉頭車輛的輪胎轉(zhuǎn)向角度；若所述車輛沖突區(qū)域中的所述左轉(zhuǎn)車輛為圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則計(jì)算所述掉頭車輛的掉頭行駛軌跡與所述左轉(zhuǎn)車輛的左轉(zhuǎn)行駛軌跡的軌跡交點(diǎn)；基于所述軌跡交點(diǎn)以及預(yù)測(cè)的車輛相遇時(shí)間，確定出第二碰撞速度閾值；其中，所述第二碰撞速度閾值包括：掉頭車輛碰撞速度閾值以及左轉(zhuǎn)車輛碰撞速度閾值。

9、在一種可行的實(shí)施方式中，基于所述軌跡交點(diǎn)以及預(yù)測(cè)的車輛相遇時(shí)間，確定出第二碰撞速度閾值，具體包括：根據(jù)得到所述左轉(zhuǎn)車輛與所述掉頭車輛碰撞時(shí)掉頭車的掉頭車輛碰撞速度閾值v1；其中，n為所述標(biāo)準(zhǔn)交叉口橫向道路的單向車道數(shù)；a為車道寬度；l為標(biāo)準(zhǔn)交叉口橫向道路左側(cè)進(jìn)口的雙黃線寬度；l為車道寬度；θ為所述掉頭車輛的輪胎轉(zhuǎn)向角度；μ為數(shù)學(xué)常數(shù)；g為數(shù)學(xué)常數(shù)；根據(jù)得到所述左轉(zhuǎn)車與所述掉頭車碰撞時(shí)左轉(zhuǎn)車輛的所述左轉(zhuǎn)車輛碰撞速度閾值v2。

10、在一種可行的實(shí)施方式中，在根據(jù)所述碰撞速度閾值以及所述車輛沖突區(qū)域，將所述左轉(zhuǎn)車輛與所述掉頭車輛進(jìn)行相遇點(diǎn)下的距離比對(duì)，確定出先行車輛信息之前，所述方法還包括：若所述車輛沖突區(qū)域中的所述左轉(zhuǎn)車輛為直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則根據(jù)得到處于所述直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下所述左轉(zhuǎn)車輛的第一預(yù)測(cè)通過縱距離l1；其中，f合為所述左轉(zhuǎn)車輛的汽車動(dòng)力；m為所述左轉(zhuǎn)車輛的汽車質(zhì)量；t為所述左轉(zhuǎn)車輛與所述掉頭車輛預(yù)測(cè)相遇時(shí)的時(shí)間；μ為數(shù)學(xué)常數(shù)；g為數(shù)學(xué)常數(shù)；v0為所述左轉(zhuǎn)車輛的實(shí)時(shí)運(yùn)行速度；若所述車輛沖突區(qū)域中的所述左轉(zhuǎn)車輛為圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則根據(jù)得到處于所述圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下所述左轉(zhuǎn)車輛的第二預(yù)測(cè)通過縱距離l2；其中，vt為所述左轉(zhuǎn)車輛的實(shí)時(shí)速度；n為所述標(biāo)準(zhǔn)交叉口橫向道路的單向車道數(shù)；l為標(biāo)準(zhǔn)交叉口橫向道路左側(cè)進(jìn)口的雙黃線寬度；l為車道寬度。

11、在一種可行的實(shí)施方式中，根據(jù)所述碰撞速度閾值以及所述車輛沖突區(qū)域，將所述左轉(zhuǎn)車輛與所述掉頭車輛進(jìn)行相遇點(diǎn)下的距離比對(duì)，確定出先行車輛信息，具體包括：若所述車輛沖突區(qū)域中的所述左轉(zhuǎn)車輛為直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，且所述第一預(yù)測(cè)通過縱距離大于預(yù)設(shè)相遇點(diǎn)縱距離，則將所述左轉(zhuǎn)車輛確定為所述先行車輛信息，并控制所述左轉(zhuǎn)車輛的車輛速度大于或者等于第一碰撞速度閾值，且控制所述掉頭車車輛減速至車輛速度小于第一碰撞速度閾值；若所述第一預(yù)測(cè)通過縱距離小于預(yù)設(shè)相遇點(diǎn)縱距離，則將所述掉頭車輛確定為所述先行車輛信息，并控制所述掉頭車輛的車輛速度大于或者等于第一碰撞速度閾值，且控制所述左轉(zhuǎn)車車輛減速至車輛速度小于第一碰撞速度閾值；若所述車輛沖突區(qū)域中的所述左轉(zhuǎn)車輛為圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，且所述第二預(yù)測(cè)通過縱距離大于預(yù)設(shè)相遇點(diǎn)縱距離，則將所述左轉(zhuǎn)車輛確定為所述先行車輛信息，并控制所述左轉(zhuǎn)車輛的車輛速度大于或者等于第二碰撞速度閾值中的左轉(zhuǎn)車輛碰撞速度閾值，且控制所述掉頭車車輛減速至車輛速度小于第二碰撞速度閾值中的掉頭車輛碰撞速度閾值；若所述第二預(yù)測(cè)通過縱距離小于預(yù)設(shè)相遇點(diǎn)縱距離，則將所述掉頭車輛確定為所述先行車輛信息，并控制所述掉頭車輛的車輛速度大于或者等于第二碰撞速度閾值中的掉頭車輛碰撞速度閾值，且控制所述左轉(zhuǎn)車車輛減速至車輛速度小于第二碰撞速度閾值中的左轉(zhuǎn)車車輛碰撞速度閾值。

12、在一種可行的實(shí)施方式中，基于所述先行車輛信息，對(duì)左轉(zhuǎn)車道中的車流信息進(jìn)行控制引導(dǎo)，具體包括：基于所述先行車輛信息，對(duì)所述左轉(zhuǎn)車輛以及所述掉頭車輛進(jìn)行語音警示提醒，以使每個(gè)處于左轉(zhuǎn)車道中的車輛完成對(duì)應(yīng)車流信息的引導(dǎo)控制。

13、另一方面，本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種基于雙左轉(zhuǎn)車道的車輛掉頭行為判別設(shè)備，包括：至少一個(gè)處理器；以及，與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器；其中，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有能夠被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行上述任一實(shí)施例所述的一種基于雙左轉(zhuǎn)車道的車輛掉頭行為判別方法。

14、本技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于雙左轉(zhuǎn)車道的車輛掉頭行為判別方法及設(shè)備，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)實(shí)施例具有以下有益的技術(shù)效果：

15、本技術(shù)實(shí)施例通過采集駕駛員的眼球轉(zhuǎn)動(dòng)角度，判斷出車輛是否為掉頭車輛，并基于轉(zhuǎn)向角度傳感器對(duì)駕駛軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后將汽車行駛軌跡判斷車輛以原狀態(tài)完成其行駛狀態(tài)的時(shí)間關(guān)系的啟動(dòng)條件，再配合沖突區(qū)位置的碰撞速度閾值，通過語音播報(bào)的方式，使車輛的速度受到干預(yù)，降低汽車在掉頭狀態(tài)下與左轉(zhuǎn)這兩之間發(fā)生碰撞的可能性，有利于對(duì)掉頭車輛與左轉(zhuǎn)車輛的引導(dǎo)控制，提高了在雙左轉(zhuǎn)車道中第二車道掉頭車輛的掉頭安全性。