一種基於車聯網的汽車安全有序行駛系統的製作方法

2023-10-20 16:32:27

本發明涉及汽車輔助駕駛技術，尤其涉及一種基於車聯網的汽車安全有序行駛系統。

背景技術：

現在的道路上經常可以發現一些駕駛員隨意加塞，而且經常有車輛同自行車好行人爭搶道路，有時車主為圖自己一時方便，駛入應急車道等不文明現象。而這些現象不僅反映了駕駛員自身的不文明，而且是造成城市交通擁擠的重要原因，在很多情況下還可能危及駕乘者和其他人的生命安全。

大城市本來就交通擁擠，經常堵車，再遇上沒有車德的車主，很容易造成全路段堵車。在堵車的時候著急是大忌，為了一時圖快就加塞，往往卻是欲速則不達。有的車見縫就鑽，搶來搶去把路口堵住，結果誰也快不起來；還有一些「三蹦子」等非機動車，橫行無阻，長時間佔用機動車道，並在車流總穿來穿去。

經調查顯示，早晚高峰是加塞、搶行這類現象頻發的重要時間段。在早晚高峰期，應急車道被堵死，如果一旦發生交通事故，救護車輛和交警根本無法到事故現場處理，從而造成救護延誤，嚴重危害社會安全。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在於針對現有技術中的缺陷，提供一種基於車聯網的汽車安全有序行駛系統。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種基於車聯網的汽車安全有序行駛系統，包括：

監測單元，所述監測單元包括圖像傳感器和雷達傳感器；位於汽車前方兩側的圖像傳感器實時監測汽車前方與側方的行駛狀況，並將圖像信息傳遞給信息處理單元；雷達傳感器用於採集汽車與前方、側方車輛的相對運動，並將信息傳遞給信息處理單元；

車載網絡單元，用於採用車聯網技術進行本車信息和無線傳輸範圍內同行的車輛的通信；

轉向控制單元，用於根據安全行駛控制單元的信號為汽車的轉向提供阻力或助力；所述轉向控制單元包括液壓控制轉向模塊、轉向傳感器；所述轉向傳感器用於監測汽車的轉向角；當汽車處於正常行駛過程中，液壓控制轉向模塊為汽車提供轉向助力；當轉向控制單元接收到安全行駛控制單元發來的禁止汽車加塞或變道行駛的信號時，液壓控制轉向模塊為汽車的轉向提供阻力。

提醒單元，用於根據安全行駛控制單元的信號提醒駕駛員禁止加塞或變道行駛；

信息處理單元，用於根據監測單元採集的信息判斷車輛遇到交通擁擠的情況，包括：

安全行駛控制單元，用於根據信息處理單元判斷的情況，控制轉向控制單元和提醒單元為車輛提供汽車安全駕駛策略，具體如下：

(1)當信息處理單元判斷到汽車在直行道路上遇到交通擁擠的情況，且轉向傳感器發現汽車方向盤有持續地出現併入側方車道的轉向角或者當信號處理單元判斷到汽車即將碾壓車道線併入側方車道時，則安全行駛控制單元控制液壓控制轉向模塊提供可以阻止駕駛員操縱方向盤併入側方車道的轉向阻力，同時提醒單元提醒駕駛員禁止併入側方行車道；

(2)當信息處理單元判斷到汽車在直行道路上遇到交通擁擠的情況，且前方行車道正在變少(車道變窄、正在施工、發生事故等)，擁堵車道上的汽車液壓控制轉向模塊提供很大的汽車併入可直行道路的轉向阻力，30s之後液壓控制轉向模塊解除擁堵車道上車輛併入直行道路的轉向阻力，並通過車載網絡發送信號到可直行道路的車輛提醒其駕駛員「請允許側方車道上車輛通行30s的時間」。側方車道的車輛通行30s時間之後如果道路仍是擁堵的狀態，擁堵車道上的汽車液壓控制轉向模塊提供很大的汽車併入可直行道路的轉向阻力，此時只能運行可直行道路上的車輛繼續前行，如此每30s時間循環一次，直到信號處理單元判斷道路不再擁擠，側方行車道上的車輛液壓控制轉向模塊不再提供汽車併入可直行道路的轉向阻力；

(3)當信號處理單元判斷到汽車在轉彎道路或者彎曲上遇到交通擁擠的情況(監測到路面有車道線時)液壓控制轉向模塊提供可阻止駕駛員操縱方向盤轉向兩側車道的轉向阻力，只允許汽車進行與車道彎度相近的角度轉彎行駛，當信號處理單元判斷到汽車即將碾壓車道線併入側方車道時，提醒單元警示駕駛員安全文明駕駛，禁止加塞與強行並道行駛，同時液壓控制轉向模塊增大併入側方車道的轉向阻力；

(4)當信號處理單元判斷到汽車在轉彎道路或者彎曲上遇到交通擁擠的情況(監測到路面沒有車道線時)液壓控制轉向模塊提供比較大的轉向阻力，只允許汽車進行與車道彎度相近的角度轉彎行駛。當信號處理單元判斷到汽車行駛在公路的側道(一側是公路邊)時，雷達傳感器實時監測該車與內車道車輛間的距離，一旦兩車之間的距離(兩車雷達傳感器間距)小於車輛寬度的一半或側道車輛與內側車道車輛距離小於三分之一車寬且兩車寬度方向的距離持續減小時，液壓控制轉向模塊繼續增大車輛併入內側車道的轉向阻力，且控制提醒單元提醒駕駛員「請文明駕駛，禁止交通擁擠的路況上加塞/搶行」；當信號處理單元判斷到汽車行駛在公路的內車道(左右兩側都有車行駛)時，雷達傳感器實時監測該車與測車道車輛間的距離，一旦兩車之間的距離(兩車雷達傳感器間距)小於車輛寬度的一半或內車道車輛與兩側車輛距離小於三分之一車寬且兩車寬度方向距離持續減小時，液壓控制轉向模塊繼續增大車輛的轉向阻力，且控制提醒單元提醒駕駛員「請文明駕駛，禁止交通擁擠的路況上加塞/搶行」。

本發明產生的有益效果是：

1.本發明採用系統控制的方法規範加塞、搶行等不文明駕駛的習慣，使得交通高峰期時駕駛員可以文明、安全、有序駕駛，使得交通可以實現繁而有序、忙而不亂的現象。

2.本發明專利考慮了汽車在直行、行車道減少、轉彎、有/無行車道等多種路況出現交通擁擠時的控制方法，策略比較完善，符合實際。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1為本發明基於車聯網的汽車安全有序行駛系統結構圖；

圖2為本發明中攝像頭和雷達傳感器安裝位置點；

圖3為本發明中基於車聯網的汽車安全有序行駛系統的控制流程圖；

圖中：1-安裝位置點1；2-安裝位置點2。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

如圖1所示，本發明提供的一種基於車聯網的汽車安全有序行駛系統，包括監測單元、信息處理單元、車載網絡單元、轉向控制單元、提醒單元、安全行駛控制單元等幾部分。

所述監測單元包括圖像處理模塊、雷達傳感器。位於汽車前方兩側的攝像頭實時監測汽車前方與側方的行駛狀況，並將信息傳遞給信息處理單元；雷達傳感器用於採集汽車與前方、側方車輛的相對運動，並將信息傳遞給信息處理單元。本發明中攝像頭和雷達傳感器安裝位置點本發明中攝像頭和雷達傳感器安裝位置點如圖2所示；

所述信息處理單元可以接收監測單元、安全行駛控制單元、外界車載網絡單元的信息。並可將信息傳遞給自身車載網絡單元。

所述車載網絡單元可以將信息無線傳輸給一定範圍內同行的車輛。

所述轉向控制單元包括液壓控制轉向模塊、轉向傳感器。當汽車處於正常行駛過程中，液壓控制轉向模塊為汽車提供轉向助力；當轉向控制單元接收到安全行駛控制單元發來的禁止汽車加塞/變道行駛的信號時，液壓控制轉向模塊為汽車的轉向提供阻力。

所述提醒單元用於提醒駕駛員禁止加塞/變道行駛。

如圖3，安全行駛控制單元實現對車輛安全行駛的策略控制如下：

(1)當信息處理單元判斷到汽車在直行道路上遇到交通擁擠的情況，且轉向傳感器發現汽車方向盤喲很大的併入側方車道的轉向角或者當信號處理單元判斷到汽車即將碾壓車道線併入側方車道時，則液壓控制轉向模塊提供很大的併入側方車道的轉向阻力，同時提醒單元提醒駕駛員禁止併入側方行車道。

(2)當信息處理單元判斷到汽車在直行道路上遇到交通擁擠的情況，且前方行車道正在變少(車道變窄、正在施工、發生事故等)，擁堵車道上的汽車液壓控制轉向模塊提供很大的汽車併入可直行道路的轉向阻力，30s之後液壓控制轉向模塊解除擁堵車道上車輛併入直行道路的轉向阻力，並通過車載網絡發送信號到可直行道路的車輛提醒其駕駛員「請允許側方車道上車輛通行30s的時間」。30s時間之後，擁堵車道上的汽車液壓控制轉向模塊提供很大的汽車併入可直行道路的轉向阻力，此時只能運行可直行道路上的車輛繼續前行，如此每30s時間循環一次，直到信號處理單元判斷發現道路不再擁擠，側方行車道上的車輛液壓控制轉向模塊不再提供汽車併入可直行道路的轉向阻力；

(3)當信號處理單元判斷到汽車在轉彎道路或者彎曲上遇到交通擁擠的情況(監測到路面有車道線時)液壓控制轉向模塊提供比較大的轉向阻力，只允許汽車進行與車道彎度相近的角度轉彎行駛，當信號處理單元判斷到汽車即將碾壓車道線併入側方車道時，提醒模塊警示駕駛員安全文明駕駛，禁止加塞/強行並道行駛，同時液壓控制轉向模塊增大併入側方車道的轉向阻力。

(4)當信號處理單元判斷到汽車在轉彎道路或者彎曲上遇到交通擁擠的情況(監測到路面沒有車道線時)液壓控制轉向模塊提供比較大的轉向阻力，只允許汽車進行與車道彎度相近的角度轉彎行駛。當信號處理單元判斷到汽車行駛在公路的側道(一側是公路邊)時，雷達傳感器實時監測該車與內車道車輛間的距離，一旦兩車之間的距離(兩車雷達傳感器間距)小於車輛寬度的一半或有持續靠近內側車道車輛的運動趨勢，液壓控制轉向模塊繼續增大車輛併入內側車道的轉向阻力，且提醒駕駛員「請文明駕駛，禁止交通擁擠的路況上加塞/搶行」；當信號處理單元判斷到汽車行駛在公路的內車道(左右兩側都有車行駛)時，雷達傳感器實時監測該車與測車道車輛間的距離，一旦兩車之間的距離(兩車雷達傳感器間距)小於車輛寬度的一半或有持續靠近側方車道車輛的運動趨勢，液壓控制轉向模塊繼續增大車輛的轉向阻力，且提醒駕駛員「請文明駕駛，禁止交通擁擠的路況上加塞/搶行」。

應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。