一种车辆安全保护系统的制作方法

文档序号:6735873阅读:114来源:国知局
一种车辆安全保护系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种车辆安全保护系统,包括服务器、车身控制系统、通讯定位装置,所述的通讯定位装置包括相连接的移动终端定位模块、客户端应用模块,所述的客户端应用模块通过网络与服务器通讯,所述的车身控制系统包括车身控制器、与客户端应用模块通讯的车载通讯装置。采用上述结构,本发明具有以下优点:1、应用于车辆之间、车辆与行人之间的间距控制,车载通信装置通过蓝牙或数据线通信负责与通讯定位装置通信,将周围车辆、行人的分布信息传给电控制动系统和/或电控转向系统,实现危险警告及对车辆的主动制动或转向的干预;2、避免发生意外碰撞。
【专利说明】一种车辆安全保护系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能化交通信息领域,特别涉及一种车辆安全保护系统。
【背景技术】
[0002]据统计,目前中国大陆地区的汽车保有量已达到1.14亿辆,而每年因交通事故导致人员伤亡达到了 10万人左右。此外,在雨雪雾冰等恶劣天气中高速公路的上连环相撞事故频发,由此导致的直接损失和封路引起的社会经济损失巨大。所以,车辆急需要一套主动安全系统,能够在各种恶劣天气条件下为驾驶员提供详细的路面交通情况,例如前方两百米范围内的车辆和行人的道路交通信息,而且在一些紧急的危险情况下通过汽车上的电控制动或转向系统进行主动干预,从而避免意外碰撞而引起的交通事故。
[0003]目前已知的车辆主动安全系统主要是基于高频雷达、红外传感器、激光和摄像头等装置对前方车辆和行人进行探测。但是,这种基于雷达、红外、激光和摄像头的主动安全预警系统的可靠性受天气、光线、山丘、建筑物等影响,并且探测距离较短,一般在100米以内。此类基于高频雷达、红外、激光和摄像头等装置主动安全系统的价格也十分昂贵,目前只应用与新上市的部分高端车辆上,普及性较差,不能为已有的车辆提供大众化的安全驾驶服务。

【发明内容】

[0004]本发明所要解决的技术问题是,针对现有技术的不足,提供一种车辆安全保护系统,以达到应用于车辆之间、车辆与行人之间的间距控制,以避免发生意外碰撞的目的。
[0005]本发明所要解决的技术问题是,可实时监测交通状况和对交通信号灯进行智能化控制。
[0006]为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种车辆安全保护系统,包括服务器、车身控制系统、通讯定位装置,所述的通讯定位装置包括相连接的移动终端定位模块、客户端应用模块,所述的客户端应用模块通过网络与服务器通讯,所述的车身控制系统包括车身控制器、与客户端应用模块通讯的车载通讯装置;
[0007]所述的服务器,用于根据移动终端定位模块采集并由客户端应用模块发出的用户定位信息及用户状态信息,处理后将数据反馈到客户端应用模块;
[0008]所述的客户端应用模块,用于根据服务器提供的数据,分析、识别附近用户的距离,距离小于安全距离设定值时向客户端应用模块所在用户报警。
[0009]所述的客户端应用模块包括用于机动车上的机动车模式和用于非机动车上的行人模式;
[0010]在机动车模式,当客户端应用模块所在用户与附近用户距离小于安全距离设定值时,客户端应用模块并发出信号给车身控制器,报警并控制车辆制动或转向;
[0011]在行人模式,当客户端应用模块所在用户与附近用户距离小于安全距离设定值时,客户端应用模块发出报警信号。[0012]所述的通讯定位装置包括手机、移动电脑、车辆导航仪。
[0013]所述的客户端应用模块设置在所述的手机、移动电脑或车辆导航仪上。
[0014]所述的网络包括手机网络和互联网。
[0015]所述的客户端应用模块输出到服务器的用户定位信息及用户状态信息包括用户坐标、时间、速度、行驶方向、识别代码信息,服务器进行统计分析后发送给客户端应用模块的每个用户状态信息也包括位置坐标、时间、速度、行驶方向、移动终端定位模块的识别代码息。
[0016]当客户端应用模块接收到服务器发来的用户状态信息,通过将系统的当前时间和各目标的时间数据相减,再将差值同各目标的速度相乘得出位移差,从而得出附近用户新的位置坐标,弥补数据传输延时导致的位置差。
[0017]本发明采用上述结构,具有以下优点:1、在电子地图上显示用户附近的车辆位置。车辆行驶危险报警提示,通过与车辆周围目标的距离和速度计算进行危险报警。道路行人保护功能,通过与行人周围车辆的距离和速度计算进行危险报警;2、对装备电控制动或转向系统的车辆,在车辆出现紧急危险情况时,客户端软件不仅会进行危险报警,还会向车辆电控制动或转向系统发送控制命令进行主动干预制动或转向;3、本发明利用目前已经非常普及的智能手机等通讯定位装置实现了车辆和行人的位置定位和测速,避免了其他现存技术使用的雷达,红外、激光和摄像头等价格昂贵且可靠性受天气、光线、山丘、建筑物等影响的传感器。同时,本发明使用目前已经非常普及的互联网和手机网络,实现了车与车之间、车与行人之间的通信。本发明具有成本低,易于普及,使用方便等显著优势。
【专利附图】

【附图说明】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明;
[0019]图1为本发明的逻辑结构框图;
[0020]图2为本发明的控制流程图;
[0021]图3为本发明中数据传输滞后补偿算法流程图;
[0022]图4本发明中通讯定位装置中的路况处理判断控制流程图;
[0023]在图1中,1、车身控制系统;2、通讯定位装置;3、服务器;4、
[0024]车载通讯装置;5、移动终端定位模块;6、网络;8、客户端应用模块。
【具体实施方式】
[0025]如图1所示一种车辆安全保护系统,包括服务器3、车身控制系统1、通讯定位装置2,通讯定位装置2包括相连接的移动终端定位模块5、客户端应用模块8,客户端应用模块8通过网络6与服务器3通讯,车身控制系统I包括车身控制器、与客户端应用模块8通讯的车载通讯装置4,车载通讯装置4与客户端应用模块8之间通过蓝牙或数据线通讯;所述的服务器3,用于根据移动终端定位模块5采集并由客户端应用模块8发出的用户定位信息及用户状态信息,处理后将数据反馈到客户端应用模块8 ;所述的客户端应用模块8,用于根据服务器3提供的数据,分析、识别附近用户的距离,距离小于安全距离设定值时向客户端应用模块8所在用户报警。
[0026]客户端应用模块8包括用于机动车上的机动车模式和用于非机动车上的行人模式;在机动车模式,当客户端应用模块8所在用户与附近用户距离小于安全距离设定值时,客户端应用模块8并发出信号给车身控制器,报警并控制车辆制动或转向;在行人模式,当客户端应用模块8所在用户与附近用户距离小于安全距离设定值时,客户端应用模块8发出报警信号。
[0027]安全距离的计算公式为:S=(V2/2a)*(t ; (S为安全距离,V为车速,a为车辆紧急制动的制动减速度,根据车辆制造商提供的整车数据确定,Φ为安全系数,根据不同车辆类型进行标定),例如:
[0028]1、车速V>27.8m/s (100Km/h),车辆的制动减速度为4m/s2时,车辆标定的安全系数Φ为1.6,则安全距离为V2/5m ;
[0029]2、车速27.8m/sV>8.3m/s (30Km/h),车辆的制动减速度为4m/s2时,标定的安全系统为1.2,则安全距离为V2*3/20m ;
[0030]3、车速8.3m/s ^ V,车辆的制动减速度为4m/s2时,车辆标定的安全系数Φ为1,则安全距离为V2/8m。
[0031]通讯定位装置2包括手机、移动电脑、车辆导航仪。客户端应用模块8设置在所述的手机、移动电脑或车辆导航仪上,保证了行人、非机动车、机动车上都装有客户端应用模块8。客户端应用模块8可通过下载安装,使用方便。网络6包括手机网络和互联网,通讯定位装置与服务器交换数据。通讯定位装置通过车载通讯装置4将通讯定位装置与车辆的网络(CAN、M0ST等)进行连接,获取车辆状态信息并传递从服务器获得的附近车辆的信息。通讯定位装置客户端应用模块8通过互联网或手机网络,把包括但不限于从车辆网络上获取车辆的行驶状态信息和通讯定位装置中集成的移动终端定位5输出的坐标、时间、速度、方向等信息发送给服务器3。
[0032]客户端应用模块8输出到服务器3的用户定位信息及用户状态信息包括用户坐标、时间、速度、行驶方向、识别代码信息,服务器进行统计分析后发送给客户端应用模块8的每个用户状态信息也包括位置坐标、时间、速度、行驶方向、移动终端定位模块5的识别代码?目息。
[0033]当客户端应用模块8接收到服务器3发来的用户状态信息,通过将系统的当前时间和各目标的时间数据相减,再将差值同各目标的速度相乘得出位移差,从而得出附近用户新的位置坐标,弥补数据传输延时导致的位置差。
[0034]客户端应用模块8用于通讯定位装置与服务器连通及路面交通情况的判断。服务器3用于统计计算所有通讯定位装置发送的位置和车辆状态信息,同时向用户提供行驶车辆周围的路面交通情况和车辆状态信息。
[0035]在传统系统上增加车载通信模块、电控制动系统和电控转向系统,就可以实现紧急情况下车辆的自主避撞功能。通讯定位装置负责确定用户的定位信息,客户端软件负责将通讯定位装置与服务器连通,服务器负责存储各个用户的定位信息并将集成的定位信息传递给各个用户的通讯定位装置。车载通信装置通过蓝牙或数据线通信负责与通讯定位装置通信,将周围车辆、行人的分布信息传给电控制动系统和/或电控转向系统,实现危险警告及对车辆的主动干预。客户端软件可以提供两种模式:机动车模式和行人模式,这两种模式可由用户自行选择,也可由客户端软件通过移动速度的不同进行自动识别。该客户端软件通过互联网/手机网络,将用户的定位信息及车辆状态信息发送给服务器。服务器将获得的一个区域内所有用户的定位信息和车辆状态信息进行集成处理后,发送给请求此类信息的用户。客户端软件根据服务器提供的数据,分析、判断和识别与附近行人和车辆的距离,并在必要时向用户发出报警提示。由于客户端软件收到的附近行人和车辆的定位信息是滞后于目前时刻的,客户端软件在使用其他用户的定位信息之前,需要对时间滞后引起的位置误差进行补偿。当客户端软件处于机动车模式且车辆配备电控制动系统或电控转向系统时,在出现车辆间距过近或距离行人过近时,除进行危险报警之外,还可以并向电控制动或转向系统发送控制命令进行主动制动或转向的干预,从而避免碰撞事故的发生。在车辆进行制动前会有预警阶段,且实施主动制动时客户端应用模块会将车辆行驶状态信息发送给服务器,附近车辆就可得知其驾驶意图,避免追尾。
[0036]图2为本发明设计的一种基于互联网/手机网络的车辆主动安全系统的实现的控制流程图。当服务程序启动后,通讯定位装置的客户端软件执行步骤SI,判断是否处于机动车模式,当条件为真时执行步骤S2,将通讯定位装置中的定位信息和车辆状态信息发送到服务器,当条件为假时执行步骤S3将通讯定位装置中的定位信息发送到服务器。步骤S4为服务器进行统计计算,得出该通讯定位装置位置附件的路面交通情况。然后执行步骤S5,服务器将计算所得路面交通情况发送给通讯定位装置终端。通讯定位装置终端收到服务器回复的信息后,执行步骤S6对道路交通情况进行判断处理。步骤S7判断服务程序是否有结束请求,若服务程序无结束请求,则跳到步骤SI开始新的循环,否则结束程序。
[0037]图3本发明的通讯定位装置客户端的实时数据时间滞后补偿算法流程图。客户端发送给服务器的数据包括位置坐标、时间、速度、行驶方向、定位装置的识别代码信息。服务器进行统计分析后发送给客户端的每个目标也包括位置坐标、时间、速度、行驶方向、定位装置的识别代码信息,当客户端接收到这些目标信息,通过将系统的当前时间和各目标的时间数据相减,再将差值同各目标的速度相乘得出位移差,从而得出目标新的位置坐标,弥补数据传输延时导致的位置差。简化为数学模型如下:
[0038]首先,用户发送给服务器的客户端数据为:Wipct,Yt, Zt, Tt, W)o
[0039]假设,服务器经统计计算,得出客户端附近有三个目标,服务器给客户端发送的数据为:Α(χrι,Yri,Zrl,Trl,t)、B(Xr2, Yr2, Zr2, Tr2, 、C(Xr3,
Yr3, Zr3, 三组数据,当客户端接收完成数据时,用户的当前位置数据为:
航(Xe,Yc, Zc, Tc,在)。
[0040]通过实时数据时间滞后补偿算法,计算得出的三个目标新的位置如下:
[0041]
【权利要求】
1.一种车辆安全保护系统,其特征在于:包括服务器(3)、车身控制系统(I)、通讯定位装置(2),所述的通讯定位装置(2)包括相连接的移动终端定位模块(5)、客户端应用模块(8),所述的客户端应用模块(8)通过网络(6)与服务器(3)通讯,所述的车身控制系统(I)包括车身控制器、与客户端应用模块(8)通讯的车载通讯装置(4); 所述的服务器(3),用于根据移动终端定位模块(5)采集并由客户端应用模块(8)发出的用户定位信息及用户状态信息,处理后将数据反馈到客户端应用模块(8); 所述的客户端应用模块(8),用于根据服务器(3)提供的数据,分析、识别附近用户的距离,距离小于安全距离设定值时向客户端应用模块(8)所在用户报警。
2.根据权利要求1所述的一种车辆安全保护系统,其特征在于:所述的客户端应用模块(8)包括用于机动车上的机动车模式和用于非机动车上的行人模式; 在机动车模式,当客户端应用模块(8)所在用户与附近用户距离小于安全距离设定值时,客户端应用模块(8)并发出信号给车身控制器,报警并控制车辆制动或转向; 在行人模式,当客户端应用模块(8)所在用户与附近用户距离小于安全距离设定值时,客户端应用模块(8)发出报警信号。
3.根据权利要求1所述的一种车辆安全保护系统,其特征在于:所述的客户端应用模块(8)设置在所述的手机、移动电脑或车辆导航仪上。
4.根据权利要求1所述的一种车辆安全保护系统,其特征在于:所述的客户端应用模块(8)输出到服务器(3)的用户定位信息及用户状态信息包括用户坐标、时间、速度、行驶方向、识别代码信息,服务器进行统计分析后发送给客户端应用模块(8)的每个用户状态信息也包括位置坐标、时间、速度、行驶方向、移动终端定位模块(5)的识别代码信息。
5.根据权利要求1或4所述的一种车辆安全保护系统,其特征在于:当客户端应用模块(8)接收到服务器(3)发来的用户状态信息,通过将系统的当前时间和各目标的时间数据相减,再将差值同各目标的速度相乘得出位移差,从而得出附近用户新的位置坐标,弥补数据传输延时导致的位置差。
【文档编号】G08G1/16GK103594002SQ201310461225
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】袁永彬, 谢大雄, 刘兆勇, 余子祥 申请人:芜湖伯特利汽车安全系统有限公司
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