CN107689161A - 人‑车‑交通路况互联的智能汽车实际行驶工况构建系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种人‑车‑交通路况互联的智能汽车实际行驶工况构建系统，包括中央数据存储和处理器、人脸识别装置、驾驶员身份识别系统、大数据云服务端、安全监控系统、车载警报系统和车载传感器。车载传感器包括GPS/INS组合导航系统、激光雷达和摄像头。本发明利用设计的系统对实时和历史车辆行驶状态信息的分析，构建行驶工况识别模型，并将整合后的模型数据发送给驾驶员，便于驾驶员掌握行车信息。

Description

人-车-交通路况互联的智能汽车实际行驶工况构建系统
技术领域
本发明涉及行驶工况构建领域，具体是一种人-车-交通路况互联的智能汽车实际行驶工况构建系统。
背景技术
车辆的实际行驶工况直接决定了其燃油经济性和续驶里程，特别是对于车载能量有限的纯电动汽车或混合动力汽车。针对同一（车型）汽车，在同一交通路况下行驶，不同的驾驶员驾驶，会得到不同的实际行驶工况，由此，针对同一设计工况设定控制逻辑的汽车来讲，很难实现控制逻辑的更合理化应用。
目前，驾驶员主要通过手机自带传感器采集车辆行驶状态信息，并上传至导航软件APP，从而在导航软件APP中获取车辆行驶状态信息。但是，由于手机空间有限，能布置的传感器数量和大小受限制，导致能采集到的车辆行驶状态信息数量较少，精度较低，驾驶员从中得到的信息较少，不能十分全面的反映驾驶员自身的驾驶特征。
发明内容
本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种人-车-交通路况互联的智能汽车实际行驶工况构建系统，利用该系统对实时和历史车辆行驶状态信息的分析，构建行驶工况识别模型，并将整合后的模型数据发送给驾驶员，便于驾驶员掌握行车信息。
本发明包括中央数据存储和处理器以及与中央数据存储和处理器连接的车载传感器、识别系统、大数据云服务端和安防系统；所述的识别系统包括驾驶员身份识别系统和人脸识别装置，驶员身份识别系统接收来自人脸识别装置的驾驶员身份信息，并将识别出的驾驶员身份ID，通过CANBUS输到中央数据存储和处理器中，人脸识别装置为若干不同角度的人脸识别摄像头；所述的车载传感器包括GPS/INS组合导航系统、激光雷达、摄像头，将采集的车辆行驶状态信息通过CANBUS传输到中央数据存储和处理器中；所述的大数据云服务端通过4G数据网络系统接入到中央数据存储和处理器中，大数据云服务端将驾驶员行车信息传输给驾驶员；所述的安防系统包括安全监控系统和车载报警系统，安全监控系统接收来自大数据云服务端的相关信息，将异常驾驶信息传输给车载报警系统，车载报警系统对驾驶员进行报警。
本发明有益效果在于：
本发明基于现有计算机技术、通信技术以及智能技术等，通过实时和历史数据的分析，构建行驶工况识别模型，将其应用于整车能量管理与控制的在线调整，弥补仅利用设计工况设计控制逻辑的不足，无论对于传统内燃机汽车还是新能源汽车，都非常具有实际意义。
本发明基于GPS/INS（Global Positioning System/Inertial NavigationSystem，全球定位系统/惯性导航系统）系统和GIS/ITS（Geographic Information System/Intelligent Transport System，地理信息系统/智能交通系统）系统来定位并获取规划路径上的交通路况信息，为了使采集的车辆行驶数据更加准确的表达车辆行驶工况，在获取车辆行驶数据时不仅包括车速等常用行驶数据，还包括了经纬度、路况拥堵程度等地理信息和交通路况信息。并且建立了人-车-交通路况这个闭环，使车辆行驶工况能够更加准确的表示出其驾驶员、车辆和交通路况的信息，有利于实现整车能量管理控制系统的主动预测调整控制，使其控制逻辑更能契合实际的行驶工况，改善因为设计工况和实际工况差异大而造成的能量或功率管理控制逻辑的不合理性。
本发明安全监控系统处于云端，可在云端服务器上对安全监控系统进行在线维护，能够对异常事件的评价指标进行在线更新， 改善了本地安全监控系统设备体积受限、系统维护更新困难的问题。
本发明驾驶员能够通过手机、平板电脑等终端下载安装车况APP，通过大数据云服务端获取车载传感器采集到的数据，驾驶员能够更快速、全面、准确、方便地了解到行车信息，便于对自身驾驶行为的了解。
附图说明
图1为本发明模块结构示意图。
图2为人脸识别摄像头的布置方案示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
本发明模块结构如图1所示，包括中央数据存储和处理器1、人脸识别装置2、驾驶员身份识别系统3、大数据云服务端4、安全监控系统5、车载警报系统6、车载传感器8；所述驾驶员身份识别系统3负责接收来自人脸识别装置2的相关信息，同时将建立完成的身份ID（identity）传输给中央数据存储与处理器1，所述车载传感器7通过CANBUS将收集到的车辆行驶状态信息传输给中央数据存储和处理器1；所述大数据云服务端4与中央数据存储和处理器1通过4G数据网络系统相连，所述安全监控系统5接收来自大数据云服务端4的相关信息，并且将异常驾驶信息传输给驾驶员6，所述大数据云服务端4将驾驶员行车信息传输给驾驶员6。
本发明的优化，人脸识别装置2包括不同角度的人脸识别摄像头1、2、3，所述人脸识别摄像头能够全方面的识别人脸的面部特征，包括前脸和左右两侧的面部特征。
本发明的进一步优化，所述的驾驶员身份识别系统3能够识别不同驾驶员的ID，所述的驾驶员ID记录专属于其驾驶员的车辆行驶状态信息。
本发明的进一步优化，所述的车载传感器8包括GPS/INS组合导航系统9、激光雷达10、摄像头11，所述的GPS/INS组合导航系统9可获取车辆行驶车速、行驶位置的经纬度和海拔，所述的激光雷达10、摄像头11可获取当前车辆周围物体的状态信息，包括当前车辆与周围车辆的距离，当前车辆与周围行人的距离。
本发明的进一步优化，对中央数据存储和处理器1接收存储的车辆行驶状态信息进行动态数据更新，维持车辆行驶状态信息的总量为三个月，从而保证数据的时效性和准确性，也解决了数据库存储大小有限的问题
本发明的进一步优化，所述的大数据云服务端4可通过4G数据网络接收来自中央数据存储和处理器1的当前车辆行驶状态参数，并且为其提供行车规划路径和道路工况信息。
本发明的进一步优化，所述的大数据云服务端4可整合分析驾驶员行车信息，驾驶员6可利用手机、平板电脑通过4G数据网络系统下载安装车况信息APP软件，使用该软件接入大数据云服务端4后获取其驾驶员行车信息。
本发明的进一步优化，所述的安全监控系统5通过无线数据网络系统接收来自大数据云服务端4的车辆行驶状态信息和路况异常信息，将整合处理后的异常驾驶信息通过4G数据网络传输到车载警报系统，通过车载警报系统来提醒驾驶员6异常驾驶信息。
本发明的具体实施步骤为
1、通过人脸识别装置2中的人脸识别摄像头1、2、3来识别前脸和左右侧面部特征，其中人脸识别摄像头的布置方案如图2所示，由于驾驶员脸部面对的正前方为挡风玻璃，无法安装人脸识别摄像头，因此在转向盘处、驾驶员左前方A柱处、驾驶员右前方后视镜附近处安装人脸识别摄像头，最后将三个人脸识别摄像头识别到的面部特征一起发送给驾驶员身份识别系统。
2、驾驶员身份识别系统3接收到来自人脸识别装置传输来的面部特性信息，通过分析识别出其驾驶员ID。在驾驶员首次驾车时，驾驶员应在驾驶员身份识别系统3中创建自己的ID，通过人脸识别装置识别其面部特征，建立属于其专属的数据库。当驾驶员身份识别系统3，无法识别其驾驶员的面部特征信息时，则通过语音系统告知驾驶员，其系统无法识别驾驶员，是否新建其驾驶员ID。再将驾驶员ID通过CANBUS发送至中央数据存储和处理器中。
3、车载传感器8包括GPS/INS组合导航系统9、激光雷达10、摄像头11，其中GPS/INS组合导航系统9可识别车辆的车速、经纬度、海拔信息，激光雷达10和摄像头11可识别车辆周围环境信息，包括与周围物体的距离、驾驶员盲区内是否存在行人等。再将上述识别到的车辆行驶状态信息通过CANBUS传输到中央数据存储和处理器中，并且记录在其驾驶员ID下的数据库中。
4、大数据云服务端4通过4G数据网络系统和中央数据存储和处理器1相连，大数据云服务端4从中央数据存储和处理器1中调取车辆行驶状态信息，根据其中的经纬度信息，将车辆所在位置的路况信息返回到中央数据存储和处理器1中，其中路况信息包括拥堵等级、道路等级，并且为每个特定拥堵等级道路等级建立其专属的子数据库。
5、中央数据存储和处理器1根据得到的驾驶员ID、路况信息和车辆行驶状态信息，将其进行匹配。调取其驾驶员ID数据库中的车辆行驶状态信息进行按路况信息分类，在某一特定拥堵等级和道路等级下的车辆行驶状态信息都存储于其特定拥堵等级和道路等级的子数据库中，并且对数据库进行动态数据更新，维持车辆行驶状态信息的总量为三个月，从而保证数据的时效性和准确性，也解决了数据库存储大小有限的问题。
6、大数据云服务端4将接收得到的其驾驶员ID下的车辆行驶状态信息进行整合处理，驾驶员6可通过手机、平板电脑等终端设备下载车况APP，登录其驾驶员的ID，车况APP利用4G数据网络系统将大数据云服务端4处理后可视化程度高的驾驶员行车信息展示给驾驶员7，驾驶员可从中获得其自身的驾驶信息，了解其驾驶状况。
7、安全监控系统5通过无线数据网络系统从大数据云服务端4中获取车辆行驶状态信息和路况信息，通过对其异常驾驶指标的整合分析，判断车辆是否处于异常驾驶环境下。若车辆处于异常驾驶环境下，例如盲区内存在行人，则通过4G数据网络将异常驾驶信息发送至本地车载报警系统6，通过本地车载报警系统6对驾驶员7进行提醒，提高其驾驶安全性。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种人-车-交通路况互联的智能汽车实际行驶工况构建系统，其特征在于：包括中央数据存储和处理器（1）以及与中央数据存储和处理器（1）连接的车载传感器（8）、识别系统、大数据云服务端和安防系统；所述的识别系统包括驾驶员身份识别系统（3）和人脸识别装置（2），驶员身份识别系统（3）接收来自人脸识别装置（2）的驾驶员身份信息，并将识别出的驾驶员身份ID，通过CANBUS输到中央数据存储和处理器（1）中；所述的车载传感器（8）包括GPS/INS组合导航系统（8）、激光雷达（9）、摄像头（10），将采集的车辆行驶状态信息通过CANBUS传输到中央数据存储和处理器（1）中；所述的大数据云服务端（4）通过无线网络接入到中央数据存储和处理器（1）中，大数据云服务端（4）将驾驶员行车信息传输给驾驶员（7）；所述的安防系统包括安全监控系统（5）和车载报警系统（6），安全监控系统（5）接收来自大数据云服务端（4）的相关信息，将异常驾驶信息传输给车载报警系统（6），车载报警系统（6）对驾驶员（7）进行报警。
2.根据权利要求1所述的人-车-交通路况互联的智能汽车实际行驶工况构建系统，其特征在于：所述的大数据云服务端（4）和中央数据存储和处理器（1）之间的无线网络为4G数据网络系统。
3.根据权利要求1所述的人-车-交通路况互联的智能汽车实际行驶工况构建系统，其特征在于：所述的人脸识别装置（2）为若干不同角度的人脸识别摄像头。
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