一种汽车安全驾驶预警系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车安全驾驶预警系统，包括近、远距离汽车安全驾驶预警系统与方法，其中近距离汽车安全驾驶预警系统包括位于车身四周的雷达传感器、汽车车体运动感知传感器模组、行车轨迹预测模块、汽车通信网络模块和显示单元；本发明专利技术通过对汽车周围的邻居汽车进行“动态邻域汽车网络”的预警系统构建，使得构建的整个系统在一个车载屏幕终端上进行实时的显示，可有效避免行车事故的发生，降低安全隐患。

Safety driving warning system and method for automobile

The invention discloses a vehicle safety driving warning system and method, including the near and far distance vehicle safety driving warning system, which close vehicle safety driving warning system in the body around the radar sensor and the vehicle body motion perception sensor module, vehicle trajectory prediction module, vehicle communication network module and the display unit; the car around the neighborhood car \construction of early warning system of automobile dynamic neighborhood network\, makes the whole system real-time display in a mobile terminal screen, which can effectively prevent traffic accidents and reduce security risks.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车安全驾驶预警系统与方法
本专利技术涉及行车安全驾驶领域，具体为一种汽车安全驾驶预警系统与方法。
技术介绍
目前的道路出行中交通事故发生率居高不下，究其原因是多种多样的，其中驾驶员自身存在复杂多变的自身情况（喝酒、疲劳或困倦）与消极情绪（愤怒，急躁，抑郁，狂喜等），引发的交通事故占据大多数比例；另一方面，交通事故的发生还源于驾驶员之间缺乏及时提醒和预警，目前的提醒方式仅限于通过驾驶员的粗糙目视，进行主观判断。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种汽车安全驾驶预警系统，通过对汽车周围的邻居汽车进行“动态邻域汽车网络”的预警系统构建，使得构建的整个系统在一个车载屏幕终端上进行实时的显示，可有效避免行车事故的发生，降低安全隐患。本专利技术的技术方案是：一种近距离汽车安全驾驶预警系统，其特征在于：包括位于车身四周的雷达传感器、汽车车体运动感知传感器模组、行车轨迹预测模块、汽车通信网络模块和显示单元；所述雷达传感器，用于获取在车身前、后、左、右四个扇区内，相邻车辆与车身之间的成像，建立汽车邻域网络的位置拓扑，所述相邻车辆为在当前汽车雷达传感器射程范围内的车辆；所述汽车车体运动感知传感器模组，用于获取汽车方向盘旋转信息、加速/制动信息、胎压信息和油箱容量信息，并将上述信息发送至行车轨迹预测模块；所述行车轨迹预测模块，根据汽车车体运动感知传感器模组发送的信息，预测下一时刻汽车的行车轨迹；所述行车轨迹预测模块的输出通过汽车通信网络发送至相邻车辆；所述行车轨迹预预测模块还包括根据汽车车体运动感知传感器模组发送的信息，采用基于驾驶员的常规驾驶意识对当前车辆驾驶员的驾驶行为进行预测。进一步的，所述行车轨迹预测模块采用悲观预测策略。进一步的，所述汽车通信网络模块采用LTE-V广播系统。所述显示单元，用于显示所述汽车邻域网络的位置拓扑以及相邻车辆发送的其下一时刻汽车的行车轨迹。进一步的，本系统还具语音模块，与行车轨迹预测模块相连，用于将下一时刻汽车的行车轨迹通过语音形式展现。进一步的，本系统还具有驾驶员自主信息录入模块，用于获取驾驶员下一时刻的驾驶行为，并通过汽车通信网络模块发送至相邻车辆。进一步的，本系统还具有驾驶员自主信息接收模块，其电源回路通过一常闭开关与车载电源相连，用于可选择的接收相邻车辆驾驶员自主信息录入模块中的信息。本专利技术还提出了一种近距离汽车安全驾驶预警方法，包括：实时获取当前车辆与相邻车辆之间的图像，所述相邻车辆为以当前车辆为中心，设定距离范围内的车辆；通过汽车方向盘旋转信息、加速/制动信息、胎压信息和油箱容量信息预测下一时刻汽车的行车轨迹；通过汽车通信网络，将当前汽车下一时刻的行车轨迹和与相邻车辆之间的图像发送至相邻车辆，并接受相邻车辆发送的上述信息，实现当前车辆的安全驾驶预警。进一步的，可将实时获取当前车辆与相邻车辆之间的图像替换为当前车辆与相邻车辆之间的直线距离和相对角度。进一步的，本方法还包括获取下一时刻驾驶员自主的驾驶行为，并通过汽车通信网络发送至相邻车辆。本专利技术还提出了一种基于上述系统的汽车安全驾驶预警系统，还包括远距离汽车安全驾驶预警系统，所述远距离汽车安全驾驶预警系统具有DGPS物理定位系统，用于将车辆的位置信息实时标注在电子地图上；通过汽车通信网络模块将所述行车轨迹预测模块的输出发送至远距离汽车的DGPS物理定位系统上；所述远距离在汽车通信网络的辐射范围内。进一步的，本系统还包括全向天线，用于使得待传播的信息绕过行车线路中的阻挡物。本专利技术还提出了一种基于上述方法的汽车安全驾驶预警方法：通过实时电子地图获取汽车位置信息，将下一时刻汽车的行车轨迹通过汽车通信网络发送至远距离汽车的电子地图上，同时接收远距离汽车发送的其下一时刻行车轨迹；实现远距离汽车安全驾驶预警，所述远距离在汽车通信网络的辐射范围内。进一步的，所述汽车通信网络采用LTE-V广播系统。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术充分利用先进的加速/制动传感器、轮胎胎压检测传感器、汽车感知传感器、雷达成像技术、广播技术、定位技术、电子地图、人脑思维的研究成果，构筑了一种基于传感数据汇聚融合分析与驾驶员人脑意识判断的驾驶轨迹提前预测与评估预警的智能汽车邻居网络。用于对汽车周围的邻居汽车进行“动态邻域汽车网络”的预警系统构建，构建的整个系统在一个车载屏幕终端上进行实时的显示，可有效避免行车事故的发生，降低安全隐患。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为本专利技术近距离汽车安全驾驶预警系统；图2为本专利技术使用雷达传感器确定扇区的示意图；图3为本专利技术近距离汽车安全驾驶预警系统邻居网络内的汽车扇区相对位置的确立过程；图4为本专利技术近距离汽车安全驾驶预警系统邻居网络内的汽车通信流程；图5为本专利技术远距离汽车安全驾驶预警系统的汽车广播网络。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。实施例1：一种近距离汽车安全驾驶预警系统，包括位于车身四周的雷达传感器、汽车车体运动感知传感器模组、行车轨迹预测模块、汽车通信网络模块和显示单元；雷达传感器，用于获取在车身前、后、左、右四个扇区内，相邻车辆与车身之间的成像，建立汽车邻域网络的位置拓扑，所述相邻车辆为在当前汽车雷达传感器射程范围内的车辆；汽车车体运动感知传感器模组，用于获取汽车方向盘旋转信息、加速/制动信息、胎压信息和油箱容量信息，并将上述信息发送至行车轨迹预测模块；行车轨迹预测模块，根据汽车车体运动感知传感器模组发送的信息，预测下一时刻汽车的行车轨迹；行车轨迹预测模块的输出通过汽车通信网络发送至相邻车辆；显示单元，用于显示所述汽车邻域网络的位置拓扑以及相邻车辆发送的其下一时刻汽车的行车轨迹。如图1所示，a的位于车身四周的四个雷达传感器向周围发射一定波束范围的超宽带射频脉冲信号，通过接收反射宽带回波，进行相邻汽车的车身轮廓之间的距离估计与成像，以当前汽车为中心节点，建立汽车邻域网络的位置拓扑，确定中心汽车与邻居汽车的轮廓的相对角度范围/直线距离。通过接收前后左右扇区反射的雷达回波脉冲，进行距离估计，a车与邻居车体轮廓一维成像，确定中心汽车与邻居汽车的相对位置，把周边邻居汽车归在不同的邻居网的上下左右4个扇区之一，如图2和图3所示。对a汽车进行传感融合的行车轨迹预测：通过对a的方向盘旋转，加速/制动、胎压检测、油箱容量检测的汽车运动感知传感器，进行传感数据汇聚与分析，给出如下几个“驾驶轨迹预测”情况：（1）直向加速/减速/停车；（2）左拐加速/减速；（3）左拐/右拐；（4）右拐加速/减速。如果a的传感融合系统判断a的行车轨迹有某种程度的变化，，则会通过汽车通信网络L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近距离汽车安全驾驶预警系统，其特征在于：包括位于车身四周的雷达传感器、汽车车体运动感知传感器模组、行车轨迹预测模块、汽车通信网络模块和显示单元；所述雷达传感器，用于获取在车身前、后、左、右四个扇区内，相邻车辆与车身之间的成像，建立汽车邻域网络的位置拓扑，所述相邻车辆为在当前汽车雷达传感器射程范围内的车辆；所述汽车车体运动感知传感器模组，用于获取汽车方向盘旋转信息、加速/制动信息、胎压信息和油箱容量信息，并将上述信息发送至行车轨迹预测模块；所述行车轨迹预测模块，根据汽车车体运动感知传感器模组发送的信息，预测下一时刻汽车的行车轨迹；所述行车轨迹预测模块的输出通过汽车通信网络模块发送至相邻车辆；所述显示单元，用于显示所述汽车邻域网络的位置拓扑以及相邻车辆发送的其下一时刻汽车的行车轨迹。

【技术特征摘要】
1.一种近距离汽车安全驾驶预警系统，其特征在于：包括位于车身四周的雷达传感器、汽车车体运动感知传感器模组、行车轨迹预测模块、汽车通信网络模块和显示单元；所述雷达传感器，用于获取在车身前、后、左、右四个扇区内，相邻车辆与车身之间的成像，建立汽车邻域网络的位置拓扑，所述相邻车辆为在当前汽车雷达传感器射程范围内的车辆；所述汽车车体运动感知传感器模组，用于获取汽车方向盘旋转信息、加速/制动信息、胎压信息和油箱容量信息，并将上述信息发送至行车轨迹预测模块；所述行车轨迹预测模块，根据汽车车体运动感知传感器模组发送的信息，预测下一时刻汽车的行车轨迹；所述行车轨迹预测模块的输出通过汽车通信网络模块发送至相邻车辆；所述显示单元，用于显示所述汽车邻域网络的位置拓扑以及相邻车辆发送的其下一时刻汽车的行车轨迹。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：还具语音模块，与行车轨迹预测模块相连，用于将下一时刻汽车的行车轨迹通过语音形式展现。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：还具有驾驶员自主信息录入模块，用于获取驾驶员下一时刻的驾驶行为，并通过汽车通信网络发送至相邻车辆。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：还具有驾驶员自主信息接收模块，其电源回路通过一常闭开关与车载电源相连，用于可选择的接收相邻车辆驾驶员自主信息录入模块中的信息。5.一种近距离汽车安全驾驶预警方法，其特征在于，包括：实时获取当前车辆与相邻车辆之间的图像，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建辉，李登旺，陈泽源，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：山东,37