CN103632575A

CN103632575A - 基于移动通信网络的汽车避险方法

Info

Publication number: CN103632575A
Application number: CN201310685594.XA
Authority: CN
Inventors: 杨杰; 米尔扎特.艾拉提
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2033-12-16
Also published as: CN103632575B

Abstract

本发明涉及一种基于移动通信网络的汽车避险方法。包括以下步骤：1）用户授权移动终端能够获取的车辆行驶信息，若允许公开则选择车型，并获得可唯一识别的身份信息，否则禁止通信；2）根据用户授权的车辆行驶信息，移动终端连接车载GPS，并获取该用户的车辆行驶信息；3）将车辆行驶信息与身份信息整合得到该用户的整合信息，通过移动通信网络发送至其他移动终端同时接收其他移动终端发送来的整合信息；4）移动终端处理所有信息判断险情并采取主动安全防护措施。本发明实现了大范围内车与车的信息交互，从而实现区域内路况判断，让发送方将车辆行驶信息公开化，对潜在危险做出提前判断并做出语音提示，辅助车辆驾驶人员进行驾驶。

Description

基于移动通信网络的汽车避险方法

技术领域

本发明涉及一种汽车避险方法，具体为一种基于移动通信网络的汽车避险方法。

背景技术

汽车避险系统，是通过距离检测、障碍识别等手段对存在的危险进行报警的系统。现有的避险系统一般通过车上的超声波测距仪或摄像头，近距离内对障碍物检测并做出声音提示来实现，较为高端的汽车会在紧急情况下自主制动。

综合现有的汽车避险系统及装置主要存在如下缺点：

1、检测范围小，无法判断来自不可视区域的潜在危险；

2、缺乏普适性，需要特殊硬件平台，难以普及；

3、只针对个体车辆，对大环境缺乏准确判断。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于移动通信网络的汽车避险方法的技术方案。

所述的基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于包括以下步骤：

1）用户授权移动终端能够获取的车辆行驶信息，若允许公开则选择车型，并获得可唯一识别的身份信息，否则禁止通信；

2）根据用户授权的车辆行驶信息，移动终端连接车载GPS，并获取该用户的车辆行驶信息；

3）将车辆行驶信息与身份信息整合得到该用户的整合信息，通过移动通信网络发送至其他移动终端同时接收其他移动终端发送来的整合信息；

4）移动终端处理所有信息判断险情并采取主动安全防护措施。

所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的步骤1）中授权是指用户打开移动终端，予以移动终端公开车辆行驶信息的权限并选择对应车型，然后随机获取一串可唯一识别的数字作为身份信息。

所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的步骤2）中车辆行驶信息的具体获取方法为：车载GPS通过GPS差分算法定位、行驶方向检测和实时速度检测来获取车身坐标、行驶方向和实时速度，通过蓝牙将车身坐标、行驶方向和实时速度的信息发送至移动终端，用户从移动终端选择车型并获得动态刹车距离。

所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的动态刹车距离是终端通过移动通信网络连接已在终端服务器建立的动态刹车距离数据库，根据所选车型，调用对应数据。

所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的步骤3）中整合信息是将身份信息置于车辆行驶信息之前使数据包可识别，便于接收方建立二维信息坐标图。

所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的二维信息坐标图是以自身为坐标原点建立坐标系，根据接收到的整合信息将发送方抽象为一个点，标注于坐标系中，在移动终端显示。

所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的步骤4）中处理所有信息具体为：信息身份校验、信息完整性校验和调用具体算法做出响应。

所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的具体算法为：根据自身车辆行驶信息和接收到的发送方车辆行驶信息，计算对方车辆与自身车辆的实际直线距离、安全距离阈值、最小安全容忍距离,通过比较这三个值判断险情。

所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的安全距离阈值为：移动终端通过移动通信网络连接已在终端服务器建立的临界安全距离数据库，根据双方车辆的相对速度调用对应数据并加上20米冗余值即为安全距离阈值。

所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的车辆行驶信息包括车身坐标、实时速度、行驶方向和动态刹车距离。

所述的终端服务器为：搭建终端服务器，基于各大生产商公布的官方数据建立动态刹车距离数据库和临界安全距离数据库并存储于终端服务器之中；移动终端可通过移动通信网络调用其中数据。

本发明通过移动通信技术、GPS定位技术实现大范围内车与车的信息交互，从而实现区域内路况判断，让发送方将车辆行驶信息公开化，对潜在危险做出提前判断并做出语音提示，辅助车辆驾驶人员进行驾驶。

本发明通过GPS差分算法确定车辆位置、行驶方向等信息，并授权智能移动终端可利用移动通信网络共享实时信息，移动终端接收并按危险预警算法处理信息后判断情况，采取一系列主动安全措施。将传统的被动的安全保护措施，如安全带、安全气囊等转化为主动保护措施，如语音预警等，消除潜在危险。

附图说明

图1为本发明信息共享的流程图；

图2为本发明险情判断的流程图；

图3为本发明车内通信的示意图；

图4为本发明区域内通信的示意图；

图5为本发明实施例的流程图。

具体实施方式

本发明基于移动通信网络的汽车避险方法，包括以下步骤：

1）用户授权移动终端能够获取的车辆行驶信息，若允许公开则选择车型，并获得可唯一识别的身份信息，否则禁止通信；其中，车辆行驶信息包括车身坐标、实时速度、行驶方向和动态刹车距离，该步骤中用户授权是指用户打开移动终端，予以移动终端公开车辆行驶信息的权限并选择对应车型，然后随机获取一串可唯一识别的数字作为身份信息；

2）根据用户授权的车辆行驶信息，移动终端连接车载GPS，并获取该用户的车辆行驶信息；其中，车辆行驶信息的具体获取方法为：车载GPS通过GPS差分算法定位、行驶方向检测和实时速度检测来获取车身坐标、行驶方向和实时速度，通过蓝牙将车身坐标、行驶方向和实时速度的信息发送至移动终端，用户从移动终端选择车型并获得动态刹车距离；动态刹车距离是终端通过移动通信网络连接已建立的动态刹车距离数据库，根据所选车型，调用对应数据；动态刹车距离数据库是基于各大生产商公布的官方数据，于终端服务器建立动态刹车距离数据库；

3）将车辆行驶信息与身份信息整合得到该用户的整合信息，通过移动通信网络发送至其他移动终端同时接收其他移动终端发送来的整合信息；其中，整合信息是将身份信息置于车辆行驶信息之前使数据包可识别，便于接收方建立二维信息坐标图；二维信息坐标图是以自身为坐标原点建立坐标系，根据接收到的整合信息将发送方抽象为一个点，标注于坐标系中，在移动终端显示；

4）移动终端处理所有信息判断险情并采取主动安全防护措施，处理所有信息具体为：信息身份校验、信息完整性校验和调用具体算法做出响应，这里的具体算法是根据自身车辆行驶信息和接收到的发送方车辆行驶信息，计算对方车辆与自身车辆的实际直线距离、安全距离阈值、最小安全容忍距离,通过比较这三个值判断险情；而安全距离阈值为移动终端通过移动通信网络连接已建立的临界安全距离数据库，根据双方车辆的相对速度调用对应数据并加上20米冗余值即为安全距离阈值；临界安全距离数据库是基于各大生产商公布的官方数据，于终端服务器建立临界安全距离数据库。

本发明的汽车避险主要通过以下两个步骤配合实现：

一、信息共享，包括车载GPS与移动终端、移动终端与移动终端之间的通信，具体为：

1）车载GPS与移动终端建立连接：用户授权允许公开车辆行驶信息并选择车型后，移动终端将蓝牙开启，同时车载GPS也开启蓝牙，搜索到对应设备之后自动连接；

2）获取车辆行驶信息：车辆行驶信息包括车身坐标、实时速度、行驶方向和动态刹车距离，具体获取途径为：

A、车载GPS通过GPS差分算法获得车身坐标，根据车身坐标改变计算出实时速度并且判断出行驶方向，通过蓝牙通信将信息组合编码并发送至移动终端；

B、用户选择车型之后移动终端链接到已在终端服务器建立的动态刹车距离数据库（所有数据均为各大汽车生产商官方公布数据），调用对应车型的动态刹车距离表；

3）身份信息与车辆行驶信息编码整合：移动终端将身份信息置于车辆行驶信息之前并按身份信息、车身坐标、实时速度、行驶方向、动态刹车距离的顺序将车辆行驶信息转化为字符串组合，两部分信息整合成为可唯一识别的数据包；

4）信息发送与接收：将数据包通过移动通信网络发送给每一台已被授权允许公开信息的移动终端同时接收来自其他移动终端的数据包；

二、险情判断，根据自身信息和接收信息判断险情做出响应，具体为：

1）数据校验与解析：对接收到的数据包信息做校验解析处理，包括：

a、校验信息是否完整，可采用CRC（循环冗余校验码）的算法；

b、校验数据包格式，校验信息格式对移动终端的有效性；

c、数据解析处理：解析接收到的数据包；

2）二维坐标图建立：以自身为坐标原点建立平面直角坐标系，根据接收到的数据包判断出发送方相对于自身的方位，抽象为一个点标注于坐标系中并注明其他行驶信息，在移动终端显示；

3）运行车辆危险预警算法：根据建立的二维坐标图运行车辆危险预警算法，判断一定区域内的险情；

4）语音响应：根据车辆危险预警算法判断出危险后，移动终端对驾驶人员进行语音报警。

下面通过实施例来对本发明做进一步说明：

步骤001：系统的开始；

步骤002：用户予以移动终端公开本车的车辆行驶信息的权限，并随机获得一个可唯一识别的身份信息（一串数字）；若“否”则结束；

步骤003：用户选择驾驶车辆的车型，用以在动态刹车距离数据库中调用正确的刹车距离表；

步骤004：用户授权之后，移动终端自动开启蓝牙并和已经开启蓝牙的车载GPS匹配，建立连接；

步骤005：车载GPS测量车辆行驶信息，其中，车身坐标通过GPS差分算法获得（因民用GPS定位精度相对较低，误差在15米以上，对后续的险情判断极为不理，所以需要应用差分算法；具体为：影响GPS单点定位的因素有大气层延迟误差、卫星星历误差、卫星钟误差等，所以每一个区域都有一个GPS差分修正值，将此修正值结合原GPS定位坐标，修正GPS定位值；官方数据显示，差分修正前GPS定位精度为15米，修正后则可小于10米），得到车身坐标后，可根据当前时刻和下一时刻间的位移，计算车辆实时速度并获得车辆行驶方向；

步骤006：车载GPS将获得的车辆行驶信息按车身坐标、实时速度、行驶方向的顺序排列编码，通过蓝牙发送至移动终端；

步骤007：移动终端将接收到的信息解码，并在原数据开头加上身份信息，结尾加上动态刹车距离，组合后重新编码；

步骤008：移动终端将编码后的数据包通过移动通信网络发送给所有已被授权的移动终端；

步骤009：接收方终端设备通过移动通信网络接收数据包；

步骤010：检验数据包信息是否完整，通过CRC算法校验，完整数据包信息应该包含：身份信息、车身坐标、实时速度、行驶方向、动态刹车距离；

步骤011：校验数据包数据格式是否有效，正确的数据顺序应为：身份信息、车身坐标、实时速度、行驶方向、动态刹车距离；

步骤012：解析经过校验的完整的正确的数据包，获得发送方的身份信息和车辆行驶信息；

步骤013：以己方车辆自身位置为坐标原点建立平面直角坐标系，根据接收到的数据包中的信息可将每一个发送方抽象成一个点，唯一映射到该坐标系的某一点，在移动终端显示该坐标信息图；

步骤014：根据发送方的方位坐标计算出发送方车辆与己方车辆的直线距离X；

步骤015：判断发送方车辆与己方车辆直线距离是否小于100米，若是，则进行进一步险情判断；若否，则结束本次险情判断；

步骤016：根据发送方车辆与己方车辆的实时速度和行驶方向，计算发送方车辆与己方车辆相对速度ΔV；

步骤017：根据相对速度ΔV查询临界安全距离数据库，并获得当前临界安全距离值ΔX；

步骤018：设定安全距离阈值Y=ΔX+20米，因GPS差分定位依旧存在一定误差，所以需增加20米的安全冗余值；

步骤019：判断发送方车辆与己方车辆直线距离X是否小于安全距离阈值Y，若是，则进行进一步险情判断；若否，则结束本次险情判断；

步骤020：根据发送方车辆与己方车辆的动态刹车距离，将双方动态刹车距离相加得安全容忍距离ΔZ，并乘以危险容忍系数α（刹车距离均为单一环境下的相对较理想的数据，在实际应用中，需要考虑实时速度的变化趋势，提高判断准确性），即得最小安全容忍距离

Z=ΔZ×α；α的具体计算方法如下：

α=1+K

+K2，其中K1为对方车辆速度变化率，公式为：K1=（V_当前速度-V_{前一时刻速度}）/ V_当前速度；K2为己方车辆速度变化率，公式为：K2=（V_当前速度-V_{前一时刻速度}）/ V_当前速度；

步骤021：判断最小安全容忍距离Z是否大于发送方车辆与己方车辆直线距离X，若是，则进一步响应；若否，则结束本次险情判断；

步骤022：移动终端产生语音警报；

步骤023：结束本次险情判断。

本发明主要由通信和险情判断两部分组成，通信又分车内通信和区域内通信；车内通信基于蓝牙技术，区域内通信基于移动通信网络，险情判断是基于车辆危险预警算法，上述步骤013-步骤021即车辆危险预警算法。

本发明应用的GPS差分算法即差分全球定位系统（DGPS）为现有技术，在此不再赘述。

Claims

1.基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的步骤1）中授权是指用户打开移动终端，予以移动终端公开车辆行驶信息的权限并选择对应车型，然后随机获取一串可唯一识别的数字作为身份信息。

3.根据权利要求1所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的步骤2）中车辆行驶信息的具体获取方法为：车载GPS通过GPS差分算法定位、行驶方向检测和实时速度检测来获取车身坐标、行驶方向和实时速度，通过蓝牙将车身坐标、行驶方向和实时速度的信息发送至移动终端，用户从移动终端选择车型并获得动态刹车距离。

4.根据权利要求3所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的动态刹车距离是终端通过移动通信网络连接已在终端服务器建立的动态刹车距离数据库，根据所选车型，调用对应数据。

5.根据权利要求1所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的步骤3）中整合信息是将身份信息置于车辆行驶信息之前使数据包可识别，便于接收方建立二维信息坐标图。

6.根据权利要求5所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的二维信息坐标图是以自身为坐标原点建立坐标系，根据接收到的整合信息将发送方抽象为一个点，标注于坐标系中，在移动终端显示。

7.根据权利要求1所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的步骤4）中处理所有信息具体为：信息身份校验、信息完整性校验和调用具体算法做出响应。

8.根据权利要求7所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的具体算法为：根据自身车辆行驶信息和接收到的发送方车辆行驶信息，计算对方车辆与自身车辆的实际直线距离、安全距离阈值、最小安全容忍距离,通过比较这三个值判断险情。

9.根据权利要求8所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的安全距离阈值为：移动终端通过移动通信网络连接已在终端服务器建立的临界安全距离数据库，根据双方车辆的相对速度调用对应数据并加上20米冗余值即为安全距离阈值。

10.根据权利要求1所述基于移动通信网络的汽车避险方法，其特征在于所述的车辆行驶信息包括车身坐标、实时速度、行驶方向和动态刹车距离。