专利名称：一种车辆行驶智能预警系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆检测领域，特别涉及一种车辆行驶智能预警系统， 车辆行驶智能预警系统用于智能车辆技术的决策支持系统，其目的在于 提高车辆驾驶的舒适性和安全性。
技术背景安全问题是当今汽车界研究的重要问题之一[王卫东，"国外汽车安全新理念和安全技术新进展"，上海汽车，2006年09， pp40-42。]。据 国家公安部统计，仅在2006年一年内，全国共发生道路交通事故378781 起，造成89455人死亡、机动车驾驶员交通违法、违规导致死亡76350 人。据不完全统计，全世界平均每分钟就会有一人死于交通事故。伴随 着汽车技术的发展，道路交通日益呈现出车辆高速化、驾驶人员非职业 化和车流密集化的趋势。频繁的交通事故、惨重的人员伤亡和巨大的财 产损失，使汽车安全问题成为一个社会性问题。车辆的安全问题可以从 三个面解决①限制车辆数量的增加；②增修、拓宽道路；③应用 主动安全技术。前两种解决方案都有局限性，日本率先釆取了第③解决 方案，将安全保障技术应用于汽车上，使汽车逐步智能化，提高了汽车 的安全性，给汽车制造商带来了丰厚的利润[刘卫平黄富元等车辆安 全辅助驾驶系统概述汽车运用2005年第ll期]。从20世纪80年代开始出现了一批前沿的汽车电子技术，如ABS及ESP、 TCS等。这些技术的出现完善了汽车的底盘操控性能，在一定程 度上提高了汽车行驶的安全性。汽车行驶的过程是人、车、路三者之间相互适应的过程。在人、车、 路闭环系统中，驾驶员是最不可靠的因素，驾驶员的操纵行为直接关系 到整个闭环系统的稳定性和安全性。据统计，95%的道路交通事故涉及到人的因素，70%的道路交通事故 完全是驾驶员产生的[母国勇，陈明伟.基于事故统计的道路交通安全现 状及对策研究[J].交通标准化，2005，(Z1)]，驾驶员的错误操纵行为是引起 道路交通事故的主要原因。因此，近年来基于弥补驾驶员感官不足或操 纵决策失误的汽车辅助驾驶系统成为汽车安全领域的研究热点，出现了 诸如碰撞预警系统、自适应巡航控制系统、车道保持系统、车道偏离预 警系统等汽车辅助驾驶系统。国际上很多汽车生产厂家和研究机构都致 力于汽车辅助驾驶系统的研究开发，如美国的PATH计划、IVI计划、 DEMO计划；日本的IVHS计划、VICS计划、IVS计划、ASV计划； 欧洲的PROMETHEUS计划、ADAS计划、E-Safe计划、ERTICO计 划等。 发明内容本系统发明目的是针对现有技术的不足，提供一种车辆行驶智能预 警系统，提高车辆驾驶的舒适性和安全性。本发明釆用的技术方案是 一种车辆行驶智能预警系统，特别是-该系统包括情景模式选择模块、信息采集模块、安全预警推理机模块 、推理规则的约简生成模块、预警结果输出模块；a、所述情景模式选择模块，用于用户对驾驶的情景模式进行选择， 所述情景模式选择模块还包括普通情景模式选择子模块、自定义情景模式输入子模块和情景模式确定子模块，其中所述普通情景模式选择子模块，用于用户选择设定好的行车模式，包括高速公路模式、闹市模式和乡间模式；所述自定义情景模式输入子模块用于用户设定自定义的行车模式， 包括行车道路设定、天气状况设定、驾驶员情况设定；所述情景模式确定子模块用于确定行车情景模式的选择，并将结 果发送给后续模块；b、 所述信息采集模块，用于实时接收车辆行驶信息，包括智能汽车 视觉系统实时数据信息、车内空气检测与控制实时数据信息、驾驶员疲 劳监测实时数据信息、驾驶员控制命令，并将信息做格式化处理，然后 传送到下一功能模块；所述信息采集模块还包括信息接收子模块和信息 格式化处理子模块，其中所述信息接收子模块，用于实时接收车辆内外部信息，包括车辆视 觉系统实时数据信息、驾驶员疲劳检测实时数据信息、车内空气检测与 控制实时数据信息等；所述信息格式化处理子模块，对接收到的信息进行归一化处理，并 将其导入事先制订好的数据表中，为推理做准备；c、 所述安全预警推理机模块，用于特定情景模式下实时驾驶安全情 况推理，针对没有选择情景模式的用户，采用默认情景模式，根据用户 的情景模式选择结果和实时信息的情况，对当前的驾驶安全情况做出推理，判断危险与否以及危险的程度；所述安全预警推理机模块还包括推 理规则导入子模块、格式化信息接收子模块、基于规则推理子模块、推 理结果输出子模块，其中所述推理规则导入子模块，用于导入与所选行车情景模式对应的推所述格式化信息接收子模块，用于接收信息采集模块传过来的格式化实时信息，并传递给基于规则推理子模块；所述基于规则推理子模块，用于根据所导入的推理规则，对接收的格式化实时信息进行推理，并得出相应的推理结果；所述推理结果输出子模块，用于将推理结果输出到下一模块；d、所述推理规则的约简生成模块用于推理规则的约简和生成，由粗糙集算法完成，所述推理规则的约简生成模块还包括差别矩阵形成子模块、输入数据协调性分析子模块、条件属性约简子模块、决策规则约简子模块；所述差别矩阵形成子模块，用于建立差别矩阵，将输入数据中的所 有相关信息的差别信息浓縮进一个矩阵当中；所述输入数据协调性分析子模块，用于判断输入数据的协调与否， 为属性约简和规则约简做准备；所述条件属性约简子模块，用于在保持预测能力不变的情况下，求 得最佳属性约简，去掉冗余属性；所述决策规则约简子模块，用于简化推理规则，包括去掉重复的规 则和从整体上进行属性约简e、所述预警结果输出模块，用于预警结果的输出，根据预警结果的不同，选择不同的警告图片和警告声音提醒用户注意，所述预警结果输出模块还包括预警结果接收子模块、行车安全状况等级判断子模块、分 级预警警告输出子模块；所述预警结果接收子模块，用于推理结果的接受，并传递给下一子 模块；所述行车安全状况等级判断子模块，用于将推理结果匹配到对应的 行车安全状况，是安全、注意、危险、停车级别；所述分级预警警告输出子模块，用于根据行车安全状况等级，输出 对应的声音和光学提示。本发明的有益效果是本发明公开了一种车辆行驶智能预警系统， 系统包括情景模式选择模块、信息采集模块、安全预警推理机模块、推 理规则的约简生成模块、预警结果输出模块。情景模式选择模块，用于 用户对驾驶的情景模式进行选择；信息采集模块，用于实时接收车辆行 驶信息；安全预警推理机模块，用于特定情景模式下实时驾驶安全情况 推理，判断危险与否以及危险的程度；推理规则的约简和生成模块，用 于推理规则的约简和生成，由粗糙集算法完成；预警结果输出模块，用 于预警结果的输出。 一种车辆行驶智能预警系统根据预警结果的不同， 选择不同的警告图片和警告声音提醒用户注意。本发明可以提高车辆驾 驶的舒适性和安全性，具有重要的社会效益和经济效益。
图l是一种车辆行驶智能预警系统的主流程图。图2是情景模式选择模块流程图。图3是信息采集模块流程图。图4是安全预警推理机模块流程图。图5是推理规则的约简生成模块流程图。图6是预警结果输出模块流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步解释图1是一种车辆行驶智能预警系统的主流程图。其中，开始(步 骤100);然后进行情景模式选择(步骤110);信息采集开始(步骤120); 利用安全预警推理机进行安全预警推理(步骤130);输出预警结果(步 骤140);判断是否中断预警程序？(步骤150);如果是，程序退出(步 骤160);如果否，程序继续采集信息(步骤120)，保持对车辆行驶安 全的监测预警。图2是情景模式选择模块流程图。其中，情景模式选择开始(步骤111);判断是否是自定义情景模式(步骤112);如果否，进行普通情景模式选择(步骤113);如果是，进行自定义情景模式输入(步骤114); 确定情景模式(步骤115);情景模式选择结束(步骤116)。图3是信息采集模块流程图。其中，信息采集开始(步骤121);接 收车辆行驶信息(步骤122);对采集的信息进行格式化处理(步骤123);信息采集结束(步骤124)。图4是安全预警推理机模块流程图。其中，推理机启动(步骤131); 导入与实际情况对应的推理规则(步骤132);格式化信息输入推理机(骤133);推理机进行基于规则的推理(步骤134);得出推理结果并输出(步骤135)。图5是推理规则的约简生成模块流程图。其中，训练集数据输入(步 骤151);进行数据预处理(步骤152)，主要是数据归一化处理；进行 数据离散化处理(步骤153)，主要是将连续的数据进行离散化；生成差 别矩阵(步骤154)，所有有关信息的差别信息浓縮进一个矩阵；进行输 入数据协调性分析(步骤155);进行条件属性约简(步骤156);进行 决策规则约简(步骤157);生成最终的决策规则(步骤158);输出到预警推理机(步骤159)。图6是预警结果输出模块流程图。其中，预警结果输出开始(步骤141);接收预警结果(步骤142);进行行车安全状况等级判断(步骤143);输出分级预警警告(步骤144);预警结果输出结束(步骤145)。实施例一种车辆行驶智能预警系统的具体实施如下所示1. 车辆行驶智能预警系统启动，弹出情景模式选择对话框，用户根 据实际需要选择情景模式，包括普通情景模式和自定义情景模式。普通情景模式包括高速公路模式、闹市模式、乡间模式；自定义情景模式是用户自己设定的行车模式，包括行车道路设定、天气状况设定、驾驶员情况设定等；2. 系统根据情景模式选择情况，向推理机导入相应的推理规则，信息釆集模块启动。系统开始实时接收车辆行驶信息，包括智能汽车视觉 系统实时数据信息、车内空气检测与控制实时数据信息、驾驶员疲劳测实时数据信息、驾驶员控制命令等，并将信息做格式化处理；
3. 采集到的实时信息每隔一段时间，被送入安全预警推理机，进行 特定情景模式下实时驾驶安全情况推理，针对没有选择情景模式的用 户，采用默认情景模式。根据用户所选情景模式下的推理规则和实时信 息的情况，对当前的驾驶安全情况做出推理，判断危险与否以及危险的 程度；
4. 针对推理机的输出结果，系统选择不同的警告图片和警告声音提 醒用户注意；
5. 除非用户中断系统运行，系统将保持对车辆行驶安全的监测预警。
权利要求
1、一种车辆行驶智能预警系统，其特征在于该系统包括情景模式选择模块、信息采集模块、安全预警推理机模块、推理规则的约简生成模块、预警结果输出模块；a、所述情景模式选择模块，用于用户对驾驶的情景模式进行选择，所述情景模式选择模块还包括普通情景模式选择子模块、自定义情景模式输入子模块和情景模式确定子模块，其中所述普通情景模式选择子模块，用于用户选择设定好的行车模式，包括高速公路模式、闹市模式和乡间模式；所述自定义情景模式输入子模块用于用户设定自定义的行车模式，包括行车道路设定、天气状况设定、驾驶员情况设定；所述情景模式确定子模块用于确定行车情景模式的选择，并将结果发送给后续模块；b、所述信息采集模块，用于实时接收车辆行驶信息，包括智能汽车视觉系统实时数据信息、车内空气检测与控制实时数据信息、驾驶员疲劳监测实时数据信息、驾驶员控制命令，并将信息做格式化处理，然后传送到下一功能模块；所述信息采集模块还包括信息接收子模块和信息格式化处理子模块，其中所述信息接收子模块，用于实时接收车辆内外部信息，包括车辆视觉系统实时数据信息、驾驶员疲劳检测实时数据信息、车内空气检测与控制实时数据信息；所述信息格式化处理子模块，对接收到的信息进行归一化处理，并将其导入事先制订好的数据表中，为推理做准备；c、所述安全预警推理机模块，用于特定情景模式下实时驾驶安全情况推理，针对没有选择情景模式的用户，采用默认情景模式，根据用户的情景模式选择结果和实时信息的情况，对当前的驾驶安全情况做出推理，判断危险与否以及危险的程度；所述安全预警推理机模块还包括推理规则导入子模块、格式化信息接收子模块、基于规则推理子模块、推理结果输出子模块，其中所述推理规则导入子模块，用于导入与所选行车情景模式对应的推理规则；所述格式化信息接收子模块，用于接收信息采集模块传过来的格式化实时信息，并传递给基于规则推理子模块；所述基于规则推理子模块，用于根据所导入的推理规则，对接收的格式化实时信息进行推理，并得出相应的推理结果；所述推理结果输出子模块，用于将推理结果输出到下一模块；d、所述推理规则的约简生成模块用于推理规则的约简和生成，由粗糙集算法完成，所述推理规则的约简生成模块还包括差别矩阵形成子模块、输入数据协调性分析子模块、条件属性约简子模块、决策规则约简子模块；所述差别矩阵形成子模块，用于建立差别矩阵，将输入数据中的所有相关信息的差别信息浓缩进一个矩阵当中；所述输入数据协调性分析子模块，用于判断输入数据的协调与否，为属性约简和规则约简做准备；所述条件属性约简子模块，用于在保持预测能力不变的情况下，求得最佳属性约简，去掉冗余属性；所述决策规则约简子模块，用于简化推理规则，包括去掉重复的规则和从整体上进行属性约简；e、所述预警结果输出模块，用于预警结果的输出，根据预警结果的不同，选择不同的警告图片和警告声音提醒用户注意，所述预警结果输出模块还包括预警结果接收子模块、行车安全状况等级判断子模块、分级预警警告输出子模块；所述预警结果接收子模块，用于推理结果的接受，并传递给下一子模块；所述行车安全状况等级判断子模块，用于将推理结果匹配到对应的行车安全状况，是安全、注意、危险、停车级别；所述分级预警警告输出子模块，用于根据行车安全状况等级，输出对应的声音和光学提示。
全文摘要
本发明公开了一种车辆行驶智能预警系统，系统包括情景模式选择模块、信息采集模块、安全预警推理机模块、推理规则的约简生成模块、预警结果输出模块。情景模式选择模块，用于用户对驾驶的情景模式进行选择；信息采集模块，用于实时接收车辆行驶信息；安全预警推理机模块，用于特定情景模式下实时驾驶安全情况推理，判断危险与否以及危险的程度；推理规则的约简和生成模块，用于推理规则的约简和生成，由粗糙集算法完成；预警结果输出模块，用于预警结果的输出。一种车辆行驶智能预警系统根据预警结果的不同，选择不同的警告图片和警告声音提醒用户注意。本发明可以提高车辆驾驶的舒适性和安全性，具有重要的社会效益和经济效益。
文档编号B60W30/00GK101327795SQ20081012644
公开日2008年12月24日 申请日期2008年6月27日 优先权日2008年6月27日
发明者孙丙宇, 张晓明, 檀敬东, 王儒敬 申请人:中国科学院合肥物质科学研究院