[發明專利]基于車載傳感網絡的車輛防撞預警系統

有效

• 申請號: 201110240494.7
• 申請日: 2011-08-22
• 公開（公告）號: CN102390320A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 張存保;鐘益萍;嚴新平;陳超
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B60Q9/00
• 分類號: B60Q9/00;B60W40/02;B60W40/09;B60W40/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發明涉及車輛防撞預警系統，特別是一種基于車載傳感網絡的車輛防撞預警系統。

背景技術

隨著汽車數量的快速增長，車輛碰撞事故也呈上升趨勢，導致大量的人員傷亡和財產損失。為減少車輛碰撞事故，近年來，基于紅外、雷達、攝像機等傳感器的車輛防撞預警裝置被廣泛關注，其原理一般是通過傳感器檢測本車與其它車輛的距離，當距離值小于設定的安全閾值時，給出報警提示。上述方法著眼于本車與周圍車輛的相對距離和速度，所獲取的信息量較少，存在一定的局限性。另外，紅外、雷達、攝像機等傳感器容易受天氣、障礙物、光線等因素的影響，降低了防撞預警裝置的適用性和效果。

近年來，車載傳感網絡技術得到快速發展，并被應用于車輛防撞預警系統，即在車輛上安裝車載傳感網絡設備，實現車輛之間的實時數據交換，獲取車輛行駛環境信息，并在此基礎上進行防撞預警。申請號為200410042177.4的專利提出了利用無線自組織網絡技術實現高速公路上的汽車防撞方法，該專利用IPv6實現車輛自組織網絡，將測速雷達檢測的速度與警戒值速度進行比較，當檢測的速度高于警戒速度時給出報警提示，該技術方案主要針對高速公路這一特定場景。申請號為200810197439.2的專利進一步利用了車載GPS和傳感器模塊獲取本車的位置、方向、速度和加速度等信息，并與周圍車輛進行數據交換，通過計算碰撞概率與概率閾值的差進行決策預警。申請號為200910064025的專利設計了一種用于霧天汽車防撞的電路裝置，把GPS和雙軸加速度傳感器的信息輸入到DSP（Digital?Signal?Processor，數字信號處理器）進行運算處理，并結合本車與周圍車輛的相對距離和相對速率，適時給出聲光報警。現有利用車載無線傳感器網絡技術的車輛防撞預警系統存在以下不足：

（1）未充分利用車載傳感網絡的優勢，除了車輛速度、加速度、位置等信息外，還可引入車身偏轉角、方向盤轉角、油門踏板角位移、剎車踏板角位移、轉向燈狀態等信息，用于預測車輛的運行狀態和運行軌跡，提高防撞預警的準確性和有效性。

（2）雖然有專利提出過考慮不同駕駛員性格差異對車輛防撞算法的影響，但是通過人為設定方式可能會造成與實際狀況存在較大出入。未有專利提出過對駕駛員實時行為特性有“自學習”功能的防撞預警系統。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有車輛防撞預警系統存在的問題，提出一種基于車載傳感網絡的車輛防撞預警系統，該系統利用車載傳感網絡，實時交換車輛之間的當前狀態信息，并對其行駛狀態進行預測，同時，通過本車實時狀態信息對駕駛員行為特性進行自學習來預測駕駛員的性格特點，進而判斷本車與周圍車輛之間是否會發生碰撞。當可能發生碰撞事故時，向駕駛員發出預警提示，便于駕駛員及時采取措施避免碰撞事故，從而提高道路交通安全水平。

本發明解決其技術問題采用以下的技術方案：

本發明提供的基于車載傳感網絡的車輛防撞預警系統，包括本車SV（Subject?Vehicle，簡稱SV）信息模塊、自學習功能模塊、信息存儲器模塊、車輛碰撞判斷模塊、防撞預警裝置模塊、DSRC（Dedicated?Short?Range?Communication，專用短程通信）車車通信模塊和周圍NV（Neighborhood?Vehicle,?簡稱NV）車輛防撞預警系統，其中：本車SV信息模塊由信息采集處理模塊和包括車輛本身的ID及尺寸固定信息的模塊組成，信息采集處理模塊經自學習功能模塊、車輛碰撞判斷模塊與防撞預警裝置模塊進行數據交換，車輛本身的ID及尺寸固定信息的模塊經信息存儲器模塊、車輛碰撞判斷模塊與防撞預警裝置模塊進行數據交換；信息存儲器模塊經DSRC車車通信模塊與周圍車輛NV防撞預警系統實現DSRC無線通信。?

所述信息采集處理模塊需要采集的信息可以分為ABS（Anti-lock?Braking?System，防抱死系統）車輛速度獲取、DGPS（Difference?Global?Positioning?System，差分式全球定位系統）信息采集處理和其他傳感器信息采集處理三大類，其中：DGPS信息采集處理包括衛星、差分式GPS基站及車載端移動GPS模塊，處理后得到的信息有車輛位置和絕對運動方向；ABS車輛速度的獲取不再額外加傳感器，直接從ABS控制器中把車輛速度數值輸出備用；其他傳感器信息采集處理包括雙軸加速度傳感器、車身偏轉角（陀螺儀）、光電感應式方向盤轉角傳感器、油門&剎車踏板角位移傳感器。

所述車載端移動GPS模塊可以包括射頻前端、信號處理和應用處理模塊。