基于北斗导航系统的车辆行驶智能安全系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗导航系统的车辆行驶智能安全系统，包括车路成像模块、驾驶员危险行为等级评估模块、车祸预警模块和车祸报警模块。本发明专利技术在预防碰撞系统上新增了与车速相关的实时安全车距计算方法，预防追尾；将车路成像的功能从防撞衍生至对所跟车辆驾驶行为的评估，对危险路段的主动识别判断，丰富了对行车隐患的判断；在车祸后可向外推送车祸消息，有利于各类应急处置活动的进行，提高救援和现场处理效率；传感器实现功能全面，可以克服各类恶劣天气对设备运行的影响，同时具有判定车祸等级的功能，减少事故的发生；采用的北斗系统可以打破GPS系统在该领域的垄断，将其精确定位和短报文通信功能结合于一体，具有多种优点。

Intelligent vehicle safety system based on Beidou navigation system

The invention discloses a vehicle driving intelligent safety system based on a Beidou navigation system, which comprises a vehicle road imaging module, a driver risk behavior rating module, a vehicle accident warning module and an accident alarm module. The present invention in the collision prevention system added a real-time safety car and speed related distance calculation method, to prevent rear end car road; the function of imaging to assessment of the derivative from the collision with the vehicle driving behavior, active recognition of dangerous sections of judgment, enriches the traffic accident judgment; after the accident can be pushed outward send message is in favor of the accident, emergency rescue and disposal activities, improve on-site treatment efficiency; sensors to achieve comprehensive functions, can overcome all kinds of bad weather on the impact of the equipment operation, and has the function of judging accident level, reduce the occurrence of accidents; the Beidou system used GPS system can break the monopoly in the field. The precise positioning and short message communication integration, has many advantages.

【技术实现步骤摘要】
基于北斗导航系统的车辆行驶智能安全系统
本专利技术涉及车载系统领域，尤其是一种基于北斗导航系统的车辆行驶智能安全系统。
技术介绍
随着经济的发展和人民生活水平的提高，现代社会中汽车已成为不可或缺的交通工具。近年来，公路交通运输量日益增大，汽车工业的高速发展给人们带来方便的同时交通安全也成为人们日益关注的焦点问题。被动防护的安全技术已逐渐普及，而能够提供预警功能的汽车主动安全技术正在兴起。研究认为，危险路段、恶劣天气、驾驶员危险驾驶行为和反应能力等问题是造成事故的主要原因，车辆主动安全系统是解决这些问题的根本途径。而车载安全系统与汽车本身关系不大，其开发成本相对较低，并且适用环境广泛，因此正成为一个新研究的热点。一直以来，人们所重视的交通安全是撞击安全，这是一种被动的安全，目的是在事故发生时将伤害程度降到最低。例如安全气囊、头部保护靠垫、安全带预拉伸和车身的撞击力吸收性能等。而今后的交通安全的发展趋势是“安全预防”，一种主动的安全，即“防患于未然”。现阶段，ABS(防抱死制动系统)、VDC(车辆动态稳定控制系统)等已经开始投入使用。在车载安全系统的不断发展中，撞击警报系统、撞击减轻制动系统、LDWS(车道驶离报警系统)、来自导航系统的道路信息警报系统等，都成为热门的前沿研究课题。目前，一些高级车辆已具备相对成熟的主动安全技术，丰田推出的规避碰撞辅助套装就是将预碰撞安全系统(PCS)、车道偏离警示系统(LDA)、动态雷达巡航控制系统(DRCC)和自动调节远光灯系统(AHB)四种功能打包化、一体化。该系统采用了毫米波雷达+摄像头双传感器，提高了识别性和可靠性。其中车载摄像头的图像处理也是车载安全系统的其中一个重要研究方向，图像处理系统搭载包括行车线及前方车辆识别照相机、红外线照相机、后方车况照相机、瞬时检验照相等技术装置。将照相机送出的图像信号进行处理，进而取出必要的信号，通过分析图像的边缘部分，能检测前方的车辆和车道。通过道路检测，也可对车道驶离行为发出警报。将汽车与导航系统连动也是车载安全系统的另一前沿技术，高性能的汽车导航系统通过其存储的地图信息，在告知司机道路施工等信息的同时，能将在道路上行驶时车载电子控制系统检出的大的坡度、道路的波动、急转弯和连续转弯等信息记录在GPS的信息库上，下次来到该位置附近就可以向司机发出警报。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种基于北斗导航系统的车辆行驶智能安全系统，能够保障行车安全缩短相关部门救援和应急处置时间，降低人员伤亡和财产损失。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于北斗导航系统的车辆行驶智能安全系统，包括车路成像模块、驾驶员危险行为等级评估模块、车祸预警模块和车祸报警模块；将采集所得的用户与前方车辆的车距、用户占用车道和附近车辆信息进行处理，车路成像模块绘制成实时车路图；驾驶员危险行为等级评估模块评估用户以及周围车辆的驾驶行为，判断用户和周围车辆是否会发生碰撞，并对危险路段进行识别，当发现用户或者周围车辆出现危险驾驶行为、用户和周围车辆有碰撞危险、用户行驶至危险路段时，驾驶员危险行为等级评估模块将对用户发出提示；若判断当前发生事故，车祸预警模块将通过车联网系统向周围车辆发出车祸警报；若当前事故为重大交通事故，车祸报警模块将通过北斗短报文通知医护系统和交通管理系统进行救援。优选的，车路成像模块包括北斗系统、微波雷达和车载摄像头；通过车载摄像头和微波雷达测量用户车辆与周围车辆之间的车距，通过北斗系统进行定位，通过车联网系统将车辆信息推送到周围车辆，通过导航地图和危险路段数据库识别危险路段，最终为用户提供实时车路地图。优选的，驾驶员危险行为等级评估模块包括微波雷达、MEMS陀螺仪和加速度计、车载摄像头；利用微波雷达测量用户车辆与周围车辆之间的车距，利用MEMS陀螺仪和加速度计检测自身驾驶习惯，利用车载摄像头捕捉其他车辆驾驶行为，结合驾驶员危险行为数据库评定用户自身及周围车辆的危险驾驶行为等级；当用户或周围车辆出现驾驶员危险行为数据库所述行为时，驾驶员危险行为等级评估模块通过数据的采集与处理，在车路地图中表示该车辆，通过语音播报提醒用户注意避让。优选的，车祸预警模块包括微波雷达、MEMS陀螺仪和加速度计，利用微波雷达测量用户与前后车辆之间的距离，利用MEMS陀螺仪和加速度计预测车间相对距离变化，进行数据的采集与处理，根据安全车距算法，判断与前方车辆的距离是否安全，是否存在车祸风险，进行预警。优选的，在好天气的情况下，当用户车辆行驶在高速公路上，车速在120～60Km/h时，安全车距为s1＝v-10(m)；当用户车辆行驶在一般道路上，车速在80～40km/h时，安全车距为s1＝v-10(m)；而车速在40～20km/h时，安全车距为s1＝1.4v-26(m)，式中，v单位为千米每小时；在恶劣天气的情况下，低能见度下需降低车速，车速限制通过具体的能见度大小来判断；雨天和轻雾天气下，车距s2＝1.5s1(m)；冰雪、大雾和沙尘的天气条件下，车距s2＝3s1(m)，式中，s1为好天气下当前车速对应的安全车距。以上安全车距均由反应距离、制动距离和车距余度三部分组成。优选的，车祸报警模块包括碰撞传感器、MEMS陀螺仪和加速度计、车载摄像头；利用碰撞传感器测量车祸中车辆的碰撞程度，利用MEMS陀螺仪和加速度计测量车辆的翻侧状况，利用车载摄像头观测车辆的损坏情况，结合车祸等级数据库，进行数据的采集与处理，评定车祸的等级；利用车联网系统推送消息给相关人员进行救援。本专利技术的有益效果为：本专利技术在预防碰撞系统上新增了与车速相关的实时安全车距计算方法，动态监控行车，预防追尾；将车路成像的功能从防撞衍生至对所跟车辆驾驶行为的观测和评估，对危险路段的主动识别判断，丰富了对行车隐患的判断；在车祸后可向外推送车祸消息，有利于各类应急处置活动的进行，提高救援和现场处理效率；传感器种类较多且实现功能全面，可以克服各类恶劣天气对设备运行的影响，同时具有判定车祸等级的功能，预计将减少90％以上高速追尾事故以及99％的连环相撞事故；采用的北斗系统可以打破GPS系统在该领域的垄断，将其精确定位和短报文通信功能结合于一体，具有抗干扰性强、保密性强、定位精度高、抗衰减性好等多种优点。附图说明图1是本专利技术的系统工作流程示意图。图2是本专利技术的系统结构示意图。图3是本专利技术的车路成像模块示意图。图4是本专利技术的驾驶员危险行为等级评估模块示意图。图5是本专利技术的车祸预警模块示意图。图6是本专利技术的车祸报警模块示意图。具体实施方式如图1和2所示，一种基于北斗导航系统的车辆行驶智能安全系统，包括车路成像模块、驾驶员危险行为等级评估模块、车祸预警模块和车祸报警模块；将采集所得的用户与前方车辆的车距、用户占用车道和附近车辆信息进行处理，车路成像模块绘制成实时车路图；驾驶员危险行为等级评估模块评估用户以及周围车辆的驾驶行为，判断用户和周围车辆是否会发生碰撞，并对危险路段进行识别，当发现用户或者周围车辆出现危险驾驶行为、用户和周围车辆有碰撞危险、用户行驶至危险路段时，驾驶员危险行为等级评估模块将对用户发出提示；若判断当前发生事故，车祸预警模块将通过车联网系统向周围车辆发出车祸警报；若当前事故为重大交通事故，车祸报警模块将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于北斗导航系统的车辆行驶智能安全系统，其特征在于，包括：车路成像模块、驾驶员危险行为等级评估模块、车祸预警模块和车祸报警模块；将采集所得的用户与前方车辆的车距、用户占用车道和附近车辆信息进行处理，车路成像模块绘制成实时车路图；驾驶员危险行为等级评估模块评估用户以及周围车辆的驾驶行为，判断用户和周围车辆是否会发生碰撞，并对危险路段进行识别，当发现用户或者周围车辆出现危险驾驶行为、用户和周围车辆有碰撞危险、用户行驶至危险路段时，驾驶员危险行为等级评估模块将对用户发出提示；若判断当前发生事故，车祸预警模块将通过车联网系统向周围车辆发出车祸警报；若当前事故为重大交通事故，车祸报警模块将通过北斗短报文通知医护系统和交通管理系统进行救援。

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗导航系统的车辆行驶智能安全系统，其特征在于，包括：车路成像模块、驾驶员危险行为等级评估模块、车祸预警模块和车祸报警模块；将采集所得的用户与前方车辆的车距、用户占用车道和附近车辆信息进行处理，车路成像模块绘制成实时车路图；驾驶员危险行为等级评估模块评估用户以及周围车辆的驾驶行为，判断用户和周围车辆是否会发生碰撞，并对危险路段进行识别，当发现用户或者周围车辆出现危险驾驶行为、用户和周围车辆有碰撞危险、用户行驶至危险路段时，驾驶员危险行为等级评估模块将对用户发出提示；若判断当前发生事故，车祸预警模块将通过车联网系统向周围车辆发出车祸警报；若当前事故为重大交通事故，车祸报警模块将通过北斗短报文通知医护系统和交通管理系统进行救援。2.如权利要求1所述的基于北斗导航系统的车辆行驶智能安全系统，其特征在于，车路成像模块包括北斗系统、微波雷达和车载摄像头；通过车载摄像头和微波雷达测量用户车辆与周围车辆之间的车距，通过北斗系统进行定位，通过车联网系统将车辆信息推送到周围车辆，通过导航地图和危险路段数据库识别危险路段，最终为用户提供实时车路地图。3.如权利要求1所述的基于北斗导航系统的车辆行驶智能安全系统，其特征在于，驾驶员危险行为等级评估模块包括微波雷达、MEMS陀螺仪和加速度计、车载摄像头；利用微波雷达测量用户车辆与周围车辆之间的车距，利用MEMS陀螺仪和加速度计检测自身驾驶习惯，利用车载摄像头捕捉其他车辆驾驶行为，结合驾驶员危险行为数据库评定用户自身及周围车辆的危险驾驶行为等级；当用户或周围车辆出现驾驶员危险行为数据库所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑墨泓，吴云华，黄煜翔，张芳芳，赵祯真，葛林林，韩锋，华冰，陈志明，张泽中，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32