CN103182981B - 一种超车预警控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超车预警控制系统及控制方法，包括超车预警控制器、超车预警装置、第一模糊控制器、第二模糊控制器、测距传感器、转向开关和环境光传感器，第一模糊控制器连接测距传感器和转向开关，第二模糊控制器连接第一模糊控制器和环境光传感器，超车预警控制器连接第一模糊控制器、第二模糊控制器和超车预警装置。通过对车与右前车纵向距离、转向开关状态和外部环境光量的模糊计算，超车预警控制器可以在危险的情况下对前车进行闪远近光灯、鸣喇叭等行为对前车进行有效提醒，避免了交通事故的发生。且本发明的模糊算法可以灵活调整，实用性高。

Description

一种超车预警控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及汽车主动安全领域，尤其是指一种超车预警控制系统及控制方法。

背景技术

随着汽车数量的增多，因驾驶员错误的驾驶习惯或一时疏忽导致超车过程中未对前车进行有效提醒而引发的交通事故频频发生，因此需要设计一种可以自动提醒前车后车将要超车的超车预警控制系统及控制方法。中国专利公开号1305910，公开日2001年8月1日，名称为“高速公路上的汽车防撞报警装置”的发明专利中公开了一种高速公路上的汽车防撞报警装置，该装置包括探测报警和超车报警装置，二者通过上下行编码控制开关连接，并与电源连接。此发明能准确无误地显示前方车辆数，连续动态显示前方车辆的距离，并向后车持续不断的转发收到的各种信号，超车时能准确地避免多辆高速运行车同时采取超车行动发生车祸，不受车辆运行的各种环境条件的影响，确保车辆高速运行的安全。但该车只能对自己车上的驾驶员在超车时进行报警提醒，无法对前车的驾驶员同时做到报警提醒，仍会发生前车忽视后方超车产生错误操作导致交通事故的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中汽车超车时缺少一种对前车进行有效提醒的系统和方法的缺陷，提供一种通过模糊算法对前车进行有效提醒的超车预警控制系统及控制方法。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：

一种超车预警控制方法，包括以下步骤：

第一步，第一模糊控制器以转向开关状态T和车与右前车纵向距离L为输入量；

第二步，将第一模糊控制器输入量的语言值数据进行分档：当前转向开关状态T分为若干档，车与右前车纵向距离L分为若干档；

第三步，将车与右前车纵向距离L的论域定为若干个等级，将转向开关状态T论域定为若干个等级；

第四步，由语言变量引出相应的模糊集型变量，以进行模糊推理：将转向开关状态T和车与右前车纵向距离L离散化和模糊化，把已划分的每一档对应一个模糊集；

第五步，建立元控制规则库、以构成第一模糊集控制规则库，最终获得第一模糊控制规则表；

第六步，由第一模糊控制器的输出接口作去模糊化处理，将模糊控制量转换为精确控制量V；

第七步，得到精确控制量V后，超车预警控制器将根据此控制量实现对超车预警装置的控制。

作为一种优选方案，第七步为得到精确控制量 V后，第二模糊控制器将控制量V作为输入量，且控制量V分为若干档；第二模糊控制器将外部环境光量S作为输入量，且外部环境光量S分为若干档；

还包括第八步，将控制量V的论域定位若干个等级，将外部环境光量S的论域定位若干个等级；

第九步，由语言变量引出相应的模糊集型变量，以进行模糊推理：将第一模糊控制器的控制量V和外部环境光量S离散化和模糊化，把已划分的每一档对应一个模糊集；

第十步，建立元控制规则库、以构成第二模糊集控制规则库，最终获得第二模糊控制规则表；

第十一步，由第二模糊控制器的输出接口作去模糊化处理，将模糊控制量转换为精确控制量U；

第十二步，得到精确控制量U后，超车预警控制器将根据此控制量实现对超车预警装置的控制。

一种超车预警控制系统，包括超车预警控制器、超车预警装置、第一模糊控制器、第二模糊控制器、测距传感器、转向开关和环境光传感器，第一模糊控制器连接测距传感器和转向开关，第二模糊控制器连接第一模糊控制器和环境光传感器，超车预警控制器连接第一模糊控制器、第二模糊控制器和超车预警装置。第一模糊控制器根据转换开关状态T和车与右前车纵向距离L输出精确控制量V，第二模糊控制器根据精确控制量V和外部环境光量S输出精确控制量U，测距传感器用于测量车与右前车纵向距离L，转向开关用于向超车预警控制器提供转向开关状态L，环境光传感器用于测量外部环境光量S。超车预警控制器即可根据第一模糊控制器输出的精确控制量V实现对超车预警装置的控制，又可根据第二模糊控制器输出的精确控制量U实现对超车预警装置的控制。

作为一种优选方案，测距传感器是超声波测距传感器。超声波测距传比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制。

作为一种优选方案，超车预警装置包括近光灯、远光灯和喇叭。

本发明的有益效果是，通过对车与右前车纵向距离、转向开关状态和外部环境光量的模糊计算，超车预警控制器可以在危险的情况下对前车进行闪远近光灯、鸣喇叭等行为对前车进行有效提醒，避免了交通事故的发生。且本发明的模糊算法可以灵活调整，实用性高。

附图说明

图1是本发明超车预警控制系统的一种电路原理连接图；

图2是本发明的一种超车预警控制器对超车预警装置控制的流程图；

图3是本发明的另一种超车预警控制器对超车预警装置控制的流程图。

其中：1、超车预警控制器，2、超车预警装置，3、第一模糊控制器，4、第二模糊控制器，5、测距传感器，6、转向开关，7、环境光传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。

实施例1：一种超车预警控制系统，其电路原理连接图如图1所示，包括超车预警控制器1、超车预警装置2、第一模糊控制器3、第二模糊控制器4、测距传感器5、转向开关6和环境光传感器7，第一模糊控制器连接测距传感器和转向开关，第二模糊控制器连接第一模糊控制器和环境光传感器，超车预警控制器连接第一模糊控制器、第二模糊控制器和超车预警装置。其中测距传感器为超声波测距传感器，预警装置包括近光灯、远光灯和喇叭。

超车预警控制方法包括以下步骤：

第一步，第一模糊控制器以转向开关状态T和车与右前车纵向距离L为输入量；

第二步，将第一模糊控制器输入量的语言值数据进行分档：当前转向开关状态T分为3档，车与右前车纵向距离L分为4档，用词汇分别表达为{负（NB），零（ZO），正（PB）}和{零（ZO），正小（PS），正中（PM），正大（PB）}；

第三步，将车与右前车纵向距离L的论域定为若8个等级：{0，1，2，3，4，5，6，7}，将转向开关状态T论域定为3个等级：{-1，0，1}；将车与右前车纵向距离L的论域的等级数值由小到大分别表示距离由近到远，转向开关状态T论域的等级数值-1表示方向盘左转，0表示方向盘未转，1表示方向盘右转。

第四步，由语言变量引出相应的模糊集型变量，以进行模糊推理：将转向开关状态T和车与右前车纵向距离L离散化和模糊化，把已划分的每一档对应一个模糊集；

第五步，建立元控制规则库、以构成第一模糊集控制规则库，最终获得第一模糊控制规则表；

第六步，由第一模糊控制器的输出接口作去模糊化处理，将模糊控制量转换为精确控制量V{0，1}：使用MIN-MAX重心法实现模糊推理及其模糊量的去模糊化过程，表格如下；

第七步，得到精确控制量V后，超车预警控制器将根据此控制量实现对超车预警装置的控制。其流程图如图1所示，车与右前车纵向距离L是否小于等于PS，如是，精确控制量V等于1，开启超车预警；如否，则再判断转向开关状态T是否等于ZO，如是，精确控制量V等于1，开启智能超车预警，如否，精确控制量等于0，关闭超车预警。开启超车预警的方式是喇叭提醒。

实施例2：一种超车预警控制系统及控制方法，其电路原理连接图与实施例1相同，其控制方法与实施例1不同之处在于，第七步为得到精确控制量 V后，第二模糊控制器将控制量V作为输入量，且控制量V分为2档，用词汇表达为：{零（ZO），正（PB）}；第二模糊控制器将外部环境光量S作为输入量，且外部环境光量S分为3档，用词汇表达为：{负（NB），零（ZO），正（PB）}；

还包括第八步，将控制量V的论域定位2个等级：{0，1}，将外部环境光量S的论域定位3个等级：{-1，0，1}；外部环境光量S的论域数值-1表示灰暗，0表示中等，1表示较亮。

第九步，由语言变量引出相应的模糊集型变量，以进行模糊推理：将第一模糊控制器的控制量V和外部环境光量S离散化和模糊化，把已划分的每一档对应一个模糊集；

第十步，建立元控制规则库、以构成第二模糊集控制规则库，最终获得第二模糊控制规则表；

第十一步，由第二模糊控制器的输出接口作去模糊化处理，将模糊控制量转换为精确控制量U{0，1，2}，使用MIN-MAX重心法实现模糊推理及其模糊量的去模糊化过程，表格如下；

第十二步，得到精确控制量U后，超车预警控制器将根据此控制量实现对超车预警装置的控制。其流程图如图2所示，车与右前车纵向距离L是否小于等于PS，如是，检测外部环境光量S，再判断外部环境光量S是否等于PB，如是，精确控制量U等于1，开启超车预警，预警方式是喇叭提醒，如否，精确控制量U等于2，开启超车预警，预警方式是远近光灯自动变换；车与右前车纵向距离L大于PS，再判断车与右前车纵向距离L是否小于等于PB，如否，关闭超车预警，如是，再判断转向开关状态T是否等于ZO，如否，关闭超车预警，如是，检测外部环境光量S，再判断外部环境光量是否等于PB，如是，精确控制量U等于1，开启超车预警，预警方式是喇叭提醒，如否，精确控制量等U于2，开启超车预警，预警方式是远近光灯自动变换。

Claims (5)

1.一种超车预警控制方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步，第一模糊控制器以转向开关状态T和车与右前车纵向距离L为输入量；

第二步，将第一模糊控制器输入量的语言值数据进行分档：当前转向开关状态T分为若干档，车与右前车纵向距离L分为若干档；

第三步，将车与右前车纵向距离L的论域定为若干个等级，将转向开关状态T论域定为若干个等级；

第四步，由语言变量引出相应的模糊集型变量，以进行模糊推理：将转向开关状态T和车与右前车纵向距离L离散化和模糊化，把已划分的每一档对应一个模糊集；

第五步，建立元控制规则库，以构成第一模糊集控制规则库，最终获得第一模糊控制规则表；

第六步，由第一模糊控制器的输出接口作去模糊化处理，将模糊控制量转换为精确控制量V；

第七步，得到精确控制量V后，超车预警控制器将根据此控制量实现对喇叭的控制。

2.根据权利要求1所述的一种超车预警控制方法，其特征是，所述的第七步为得到精确控制量 V后，第二模糊控制器将控制量V作为输入量，且控制量V分为若干档；第二模糊控制器将外部环境光量S作为输入量，且外部环境光量S分为若干档；

还包括第八步，将控制量V的论域定位若干个等级，将外部环境光量S的论域定位若干个等级；

第九步，由语言变量引出相应的模糊集型变量，以进行模糊推理：将第一模糊控制器的控制量V和外部环境光量S离散化和模糊化，把已划分的每一档对应一个模糊集；

第十步，建立元控制规则库，以构成第二模糊集控制规则库，最终获得第二模糊控制规则表；

第十一步，由第二模糊控制器的输出接口作去模糊化处理，将模糊控制量转换为精确控制量U；

第十二步，得到精确控制量U后，超车预警控制器将根据此控制量实现对近光灯、远光灯和喇叭的控制。

3.一种超车预警控制系统，其特征是，包括超车预警控制器（1）、超车预警装置（2）、第一模糊控制器（3）、第二模糊控制器（4）、测距传感器（5）、转向开关（6）和环境光传感器（7），第一模糊控制器连接测距传感器和转向开关，第二模糊控制器连接第一模糊控制器和环境光传感器，超车预警控制器连接第一模糊控制器、第二模糊控制器和超车预警装置。

4.根据权利要求3所述的一种超车预警控制系统，其特征是，所述的测距传感器是超声波测距传感器。

5.根据权利要求3或4所述的一种超车预警控制系统，其特征是，所述的超车预警装置包括近光灯、远光灯和喇叭。