CN103839444A - 一种基于车车通信的主动防碰撞系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于车车通信的主动防碰撞系统，包括摄像头模块单元，其特征在于，还包括中央处理器单元，短程无线通讯模块单元，GPRS模块单元，GPS模块单元，车辆控制器通信单元和声、光提醒单元；在前车和后车之间建立通信连接，前车主动将自身的运行状况（如速度、刹车信号、车辆状态等）信息发送给后车，两车通信后，后车可以清楚的知道前车的运行情况，以做出正确的控制方式，在发生意外前主动、提前采取措施。

Description

一种基于车车通信的主动防碰撞系统和方法

技术领域

本发明涉及一种基于车车通信的主动防碰撞系统和方法。

背景技术

目前汽车主动安全方面的产品一般是基于视觉（摄像头）探测或者雷达测距的方式。比如通过摄像头成像，加上一定的软件算法，计算出和前车的距离，通过声、光提醒驾驶者，或者直接通知车辆控制器。而雷达测距的产品是通过雷达测距的原理来测出障碍物的距离，提醒驾驶者或者通知车辆控制器。

以上两种方法其实也是种被动的防御，只有达到一定的距离后才会开始告警，在城市道路中，此种方法后车不知道前车是何种原因刹车，是遇到红灯？还是避让行人？或是临时刹车？尤其是对于新手来说，由于驾驶经验不足、眼和脚反应不够灵敏，如果能通过声、光提醒前车（前面的车辆）的情况，那么更有利于驾驶者做出正确的判断以采取合理的主动防碰撞措施。为了方便理解本发明的内容，前车即前面的车辆，后车即后面的车辆，主要用于明确车辆之间的位置关系。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于车车通信的主动防碰撞系统和方法，在前车和后车之间建立通信连接，后车可以清楚的知道前车的运行情况，以做出正确的控制方式，在发生意外前主动提前采取措施。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于车车通信的主动防碰撞系统，包括摄像头模块单元，其特征在于，还包括中央处理器单元，短程无线通讯模块单元，GPRS模块单元，GPS模块单元，车辆控制器通信单元和声、光提醒单元；

所述摄像头模块单元将前车影像信息和障碍物信息传送给中央处理器单元并经过中央处理器单元的图像处理提取出前车的车牌信息以及障碍物信息；

GPS模块单元将本车的位置信息实时传送给中央处理器单元；

中央处理器单元通过车辆控制器通信单元与汽车控制器通信以获取车辆的状态信息或给汽车控制器发出刹车指令；

中央处理器单元通过短程无线通讯模块单元与前车、后车进行信息交互并对信息进行处理，其中车与车之间通过车牌识别建立两车之间的通信；

中央处理器单元实时处理接收到的前车的车辆状态信息，在前车速度异常或者有刹车信号时，通过车辆控制器通信单元给汽车控制器发出刹车指令，同时控制声、光提醒单元给出警告信息；

中央处理器单元通过GPRS模块单元，把车辆状态信息发送到远程服务中心。

一种基于车车通信的主动防碰撞方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：摄像头模块单元将前车影像信息和障碍物信息传送给中央处理器单元，中央处理器单元进行图像处理，包括提取前车的车牌信息以及障碍物信息；

S02：如果提取出前车的车牌信息，中央处理器单元通过885-915MHz无线通讯模块单元向前车发出握手指令，前车收到握手指令后，根据车牌来判断是否是本车的车牌；

S03：如果前车判断是本车的车牌，两车之间建立通信连接，前车开始通过前车的885-915MHz无线通讯模块单元主动向后车传输自身的车辆信息，包括位置、速度、刹车状态、车辆状态信息；

S04：后车收到前车的车辆信息后，中央处理器单元对前车车辆信息进行判断处理，在前车速度异常或者有刹车信号时，通过车辆控制器通信单元给汽车发出刹车指令，同时控制声、光提醒单元做出相应的告警。

基于车车通信的主动防碰撞系统和方法，主要是在现有的摄像头测距基础上，增加了车牌识别功能以及短程无线通讯模块单元，前后两车建立通信连接后，前车主动将自身的运行状况（如速度、刹车信号、车辆状态等）信息发送给后车。两车通信后，后车可以清楚知道前车的运行情况，以做出正确的控制方式，在发生意外前主动、提前采取措施。通过车车通信，可以不仅局限于两车之间的防碰撞，如果标配成功以后，可以快速通知事故后方几十甚至几百辆车，让所有路线上的车辆都能及时作出反应。

本发明的有益效果是：在前车和后车之间建立通信连接，前车主动将自身的运行状况（如速度、刹车信号、车辆状态等）信息发送给后车，两车通信后，后车可以清楚的知道前车的运行情况，以做出正确的控制方式，在发生意外前主动、提前采取措施。

附图说明

图1是本发明一种基于车车通信的主动防碰撞系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，一种基于车车通信的主动防碰撞系统，包括摄像头模块单元，中央处理器单元，短程无线通讯模块单元，GPRS模块单元，GPS模块单元，车辆控制器通信单元和声、光提醒单元。其中，摄像头模块单元将前车影像信息和障碍物信息传送给中央处理器单元并经过中央处理器单元的图像处理提取出前车的车牌信息以及障碍物信息；GPS模块单元将本车的位置信息实时传送给中央处理器单元；中央处理器单元通过短程无线通讯模块单元与前车、后车进行信息交互并对信息进行处理，，其中车与车之间通过车牌识别建立两车之间的通信，即本车与前车或后车与本车之间通过车牌识别建立两车之间的通信。优选短程无线通讯模块单元是885-915MHz无线通讯模块单元，其中900MHz无线通讯模块单元效果最佳，后面以900MHz无线通讯模块单元为实施例进行详细说明；中央处理器单元通过车辆控制器通信单元与汽车控制器通信，需要说明的是，图中的控制器并非本发明的组成部件，其是现有汽车设计中的控制中心；中央处理器单元控制声、光提醒单元做出告警。中央处理器单元通过GPRS模块单元，把车辆状态信息发送到远程服务中心，便于服务中心跟踪了解车辆状态信息。

中央处理器单元是系统的核心，通过车辆控制器通信单元获取车辆的状态信息，比如车速、刹车信号、左右转向灯信号等等。当从摄像头模块单元的图片中提取出前车车牌时，中央处理器单元将提取的前车车牌信息通过短程无线通讯模块单元发送给前车，向前车发出握手指令（即表1中的命令字是握手请求指令），前车收到握手指令后，根据车牌来判断是否是自己的车牌，一旦判断成功后开始建立通信连接，前车开始主动传输自身的车辆信息（即状态通知指令）给后车，包括本车的位置、速度、刹车状态、车辆状态，后车收到后给出应答状态字，如果后车三次没有应答，前车主动断开连接，以防止其他车和车辆建立通信。中央处理器单元接收前车发送的前车的位置、速度、刹车状态、车辆状态信息，通过算法处理后如果有紧急情况，比如前车速度异常（即前车速度低于本车的速度，此时可能会引发碰撞）或者有刹车信号时，则通过车辆控制器通信单元直接向汽车控制器发出刹车指令，同时控制声、光提醒单元做出相应的告警，如LED闪烁或者震动的方式来提醒驾驶员注意，具体内容可参考现有设计。

其中：车车通信发起端协议定义如表1所示：

表1

命令字包括以下几条，见表2：

表2

命令编号	命令码编码	注释
			1	51H	握手请求指令
2	52H	状态通知指令

状态通知指令的内容见表3：

表3

设备状态包括以下几种，见表4：

表4

刹车状态类型如表5：

表5

中央处理器单元通过短程无线通讯模块单元接收后车发送的车牌信息并判断是否是本车的车牌，如果是本车的车牌，则将本车的位置、速度、刹车状态、车辆状态信息发送给后车。两车之间通过车牌号来建立连接，防止绑定出错导致车辆做出异常判断。后车收到状态信息后，交由其中央处理器单元解析，判断前车的工作状态，根据状态做出相应的声光提醒，同时通过车辆控制器通信单元给汽车控制器发出指令以达到主动干预的目的，比如刹车指令。

下面以900MHz无线通讯模块单元为例介绍一种基于车车通信的主动防碰撞方法，包括如下步骤：

S01：摄像头模块单元将前车影像信息和障碍物信息传送给中央处理器单元，中央处理器单元进行图像处理，包括提取前车的车牌信息以及障碍物信息；

S02：如果提取出前车的车牌信息，中央处理器单元通过900MHz无线通讯模块单元向前车发出握手指令，前车收到握手指令后，根据车牌来判断是否是本车的车牌；

S03：如果前车判断是本车的车牌，两车之间建立通信连接，前车开始通过前车的900MHz无线通讯模块单元主动向后车传输自身的车辆信息，包括位置、速度、刹车状态、车辆状态信息；

S04：后车收到前车的车辆信息后，中央处理器单元对前车车辆信息进行判断处理，如果有异常情况，通过车辆控制器通信单元给汽车控制器发出刹车指令，同时控制声、光提醒单元做出相应的告警。

优选中央处理器单元通过900MHz无线通讯模块单元接收后车发送的车牌信息并判断是否是本车的车牌，如果是本车的车牌则将本车的位置、速度、刹车状态、车辆状态信息发送给后车。

基于车车通信的主动防碰撞系统和方法，主要是在现有的摄像头测距基础上，增加了车牌识别功能以及短程无线通讯模块单元，前后两车建立通信连接后，前车主动将自身的运行状况（如速度、刹车信号、车辆状态等）信息发送给后车。两车通信后，后车可以清楚知道前车的运行情况，以做出正确的控制方式，在发生意外前主动、提前采取措施。通过车车通信，可以不仅局限于两车之间的防碰撞，如果标配成功以后，可以快速通知事故后方几十甚至几百辆车，让所有路线上的车辆都能及时作出反应。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于车车通信的主动防碰撞系统，包括摄像头模块单元，其特征在于，还包括中央处理器单元，短程无线通讯模块单元，GPRS模块单元，GPS模块单元，车辆控制器通信单元和声、光提醒单元；

所述摄像头模块单元将前车影像信息和障碍物信息传送给中央处理器单元并经过中央处理器单元的图像处理提取出前车的车牌信息以及障碍物信息；

GPS模块单元将本车的位置信息实时传送给中央处理器单元；

中央处理器单元通过车辆控制器通信单元与汽车控制器通信以获取车辆的状态信息或给汽车发出刹车指令；

中央处理器单元通过短程无线通讯模块单元与前车、后车进行信息交互并对信息进行处理，其中车与车之间通过车牌识别建立两车之间的通信；

中央处理器单元实时处理接收到的前车的车辆状态信息，在前车速度异常或者有刹车信号时，通过车辆控制器通信单元给汽车控制器发出刹车指令，同时控制声、光提醒单元给出警告信息；

中央处理器单元通过GPRS模块单元，把车辆状态信息发送到远程服务中心。

2.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的主动防碰撞系统，其特征在于，中央处理器单元将提取的前车车牌信息通过短程无线通讯模块单元发送给前车。

3.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的主动防碰撞系统，其特征在于，中央处理器单元通过短程无线通讯模块单元接收后车发送的车牌信息并判断是否是本车的车牌，如果是本车的车牌，则将本车的位置、速度、刹车状态、车辆状态信息发送给后车。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于车车通信的主动防碰撞系统，其特征在于，所述短程无线通讯模块单元是885-915MHz无线通讯模块单元。

5.一种基于车车通信的主动防碰撞方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：摄像头模块单元将前车影像信息和障碍物信息传送给中央处理器单元，中央处理器单元进行图像处理，包括提取前车的车牌信息以及障碍物信息；

S02：如果提取出前车的车牌信息，中央处理器单元通过885-915MHz无线通讯模块单元向前车发出握手指令，前车收到握手指令后，根据车牌来判断是否是本车的车牌；

S03：如果前车判断是本车的车牌，两车之间建立通信连接，前车开始通过前车的885-915MHz无线通讯模块单元主动向后车传输自身的车辆信息，包括位置、速度、刹车状态、车辆状态信息；

S04：后车收到前车的车辆信息后，中央处理器单元对前车车辆信息进行判断处理，在前车速度异常或者有刹车信号时，通过车辆控制器通信单元给汽车控制器发出刹车指令，同时控制声、光提醒单元做出相应的告警。

6.根据权利要求5所述的一种基于车车通信的主动防碰撞方法，其特征在于，所述中央处理器单元通过885-915MHz无线通讯模块单元接收后车发送的车牌信息并判断是否是本车的车牌，如果是本车的车牌则将本车的位置、速度、刹车状态、车辆状态信息发送给后车。