CN101327795A - 一种车辆行驶智能预警系统 - Google Patents

Abstract

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。

Description

一种车辆行驶智能预警系统

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。

背景技术

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，日本率先采取了第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11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。

本发明采用的技术方案是：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。

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。

附图说明

图1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(步骤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缩进一个矩阵；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，信息采集模块启动。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、驾驶员疲劳监测实时数据信息、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。

Claims (1)

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。

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