CN108694849B - 汽车辅助驾驶导航系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车辅助驾驶导航系统，包括行车电脑1、控制中心2和行车记录仪3，所述行车电脑1通过多个通讯节点21与控制中心2进行双向通信，行车记录仪3的信号输出端与行车电脑1的信号输入端相连，行车电脑1和行车记录仪3安装在车辆内，车辆为多辆。本发明大大提高了行车效率和行车安全性，保证车辆掌握相应的道路信息；提出了更为精确的车辆导航地图，能够实时更新地图，为车辆出行提供更加精准可靠的路线和地图，提高通信质量，不易受到车流量频繁变化的影响，导航传输实时可靠。
Description
技术领域
本发明属于汽车辅助驾驶技术领域。具体涉及一种汽车辅助驾驶导航系统。
背景技术
汽车的辅助驾驶技术有着广阔的前景和很高的实用价值，目前也得到了许多大型车辆制造企业的青睐，其中导航对辅助驾驶来说是一个必不可少的重要技术，车辆须对周围道路信息和环境信息有准确的了解。但是现有的汽车的辅助驾驶导航大多有手机或者车载电脑独自完成，也有的进行了联网，但是，在车流密度大的情况下，难以保证消息的可靠传输和安全性，导致实际应用有所局限，不能兼顾消息传输的实时性和可靠性需求。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足提供一种汽车辅助驾驶导航系统。
一种汽车辅助驾驶导航系统，包括行车电脑1、控制中心2和行车记录仪3，所述行车电脑1通过多个通讯节点21与控制中心2进行双向通信，行车记录仪3的信号输出端与行车电脑1的信号输入端相连，行车电脑1和行车记录仪3安装在车辆内，车辆为多辆。
进一步，所述控制中心2包括：
握手应答模块，用于当行车电脑1向控制中心2发出握手信号时，控制中心2正常收到后发出应答信号；
导航规划模块，用于进行导航规划，得出多个路线方案，再将多个路线方案信息回传至行车电脑1；
比对模块，用于将行车电脑1传输的实时信息与控制中心2本身已经存储的同样一条道路的环境信息进行比对；
道路判断模块，用于判断汽车行驶的道路和最开始发送给行车电脑1的道路是否为同一道路；
更新模块，用于使存储道路的环境信息不断更新；
纠正模块，用于根据车辆走的实际道路重新规划行车路线并传输至行车电脑1。
进一步，所述握手应答模块包括以下部分：
验证发送模块，用于向所述行车电脑1发送签名验证请求；
签名判断模块，用于接收所述行车电脑1响应的验证签名，判断所述验证签名是否与预存签名相同；
错误代码模块，用于发送验证错误代码给所述行车电脑1，记录并存贮本次连接错误历史。
进一步，所述错误代码模块包括以下部分：
地址调用模块，用于给出存储信息队列的地址，并将所述地址作为所述用户的固定地址加载到内存中；
权重赋值加载模块，用于存储用户输入的错误签名，并统计所述用户历史输入错误的次数，并将所述错误的次数作为所述用户的权重赋值加载到内存中；
数据删除预警模块，用于当接收到的所述用户的错误类型和之前的历史相同时，发出数据删除预警，提醒用户是否删除所述错误签名；
权重赋值更新模块，用于当用户不删除，将所述错误签名更新替换之前相同的错误签名，并将该错误类型的权重赋值+1；
排序模块，用于行车电脑1重启时，按照权重赋值从大到小依次对该用户的错误类型进行排序，重新分配存储地址。
进一步，还包括双向通信模块，用于使得行车电脑1通过多个通讯节点21与控制中心2进行双向通信，其具体工作如下：有多个车辆同时向控制中心2输入信息时，每个行车记录仪3实时采集沿途道路环境信息，并将采集到的沿途道路环境信息传输至行车电脑1，行车电脑1将沿途道路环境信息发送给最近的通讯节点21，此时该车辆与该通讯节点21互为相邻节点；接收到行车电脑1的消息的其中一个通讯节点21作为源节点对该消息进行广播；其余收到消息的通讯节点21在自己的相邻节点内找到此消息的发送节点，并将所述发送节点的标记为接收过消息的状态，收到消息的通讯节点21计算自身的最大等待时间Tmax，并在最大等待时间Tmax内随机选择一个值Ti设置为自身的等待时间，并进入等待过程；等待时间最短的节点为转发节点，用于更新发送节点，其余等待的节点再次收到同样的道路信息的消息后，结束自己的等待过程；转发节点判断所述消息经过的最大跳数是否小于1；当所述消息经过的最大跳大于1时，转发节点将此消息发送至周围节点，并将本节点标记为接收过消息的状态；当所述消息经过的最大跳数小于1时，转发节点向上一跳发送节点发送确认收到的回执，上一跳发送节点将自身标记为接收过消息的状态；源节点和转发节点在发送消息后定期检查各自的相邻节点，如果相邻节点的状态均为接收过消息的状态，则不再定期检查；否则，继续更新发送节点。
本发明优点效果如下：
大大提高了行车效率和行车安全性，保证车辆掌握相应的道路信息；提出了更为精确的车辆导航地图，能够实时更新地图，为车辆出行提供更加精准可靠的路线和地图，提高通信质量，不易受到车流量频繁变化的影响，导航传输实时可靠。
附图说明
图1为本发明的系统示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明：
一种汽车辅助驾驶导航系统，包括行车电脑1、控制中心2和行车记录仪3，所述行车电脑1通过多个通讯节点21与控制中心2进行双向通信，行车记录仪3的信号输出端与行车电脑1的信号输入端相连，行车电脑1和行车记录仪3安装在车辆内，车辆为多辆。
所述控制中心2包括：
握手应答模块，用于当行车电脑1向控制中心2发出握手信号时，控制中心2正常收到后发出应答信号；
导航规划模块，用于进行导航规划，得出多个路线方案，再将多个路线方案信息回传至行车电脑1；
比对模块，用于将行车电脑1传输的实时信息与控制中心2本身已经存储的同样一条道路的环境信息进行比对；
道路判断模块，用于判断汽车行驶的道路和最开始发送给行车电脑1的道路是否为同一道路；
更新模块，用于使存储道路的环境信息不断更新；
纠正模块，用于根据车辆走的实际道路重新规划行车路线并传输至行车电脑1。
所述握手应答模块包括以下部分：
验证发送模块，用于向所述行车电脑1发送签名验证请求；
签名判断模块，用于接收所述行车电脑1响应的验证签名，判断所述验证签名是否与预存签名相同；
错误代码模块，用于发送验证错误代码给所述行车电脑1，记录并存贮本次连接错误历史。
所述错误代码模块包括以下部分：
地址调用模块，用于给出存储信息队列的地址，并将所述地址作为所述用户的固定地址加载到内存中；
权重赋值加载模块，用于存储用户输入的错误签名，并统计所述用户历史输入错误的次数，并将所述错误的次数作为所述用户的权重赋值加载到内存中；
数据删除预警模块，用于当接收到的所述用户的错误类型和之前的历史相同时，发出数据删除预警，提醒用户是否删除所述错误签名；
权重赋值更新模块，用于当用户不删除，将所述错误签名更新替换之前相同的错误签名，并将该错误类型的权重赋值+1；
排序模块，用于行车电脑1重启时，按照权重赋值从大到小依次对该用户的错误类型进行排序，重新分配存储地址。
一种汽车辅助驾驶导航方法，包括以下步骤：
步骤1：系统初始化，用户通过行车电脑1向控制中心2发出握手信号，控制中心2正常收到后发出应答信号，如果用户收到应答信号，则转下一步，否则判断为故障；
步骤2：用户通过行车电脑1向控制中心2输入目的地信息、车辆本身信息和车辆所处的实时位置信息；
步骤3：控制中心2接收行车电脑1传输的目的地信息、车辆本身信息和车辆所处的实时位置信息，对上述信息进行导航规划，得出多个路线方案，再将多个路线方案信息回传至行车电脑1；
步骤4：用户通过行车电脑1选择其中一个路线方案，驾驶车辆沿所述路线方案行驶，行车记录仪3实时采集沿途道路环境信息，并将采集到的沿途道路环境信息传输至行车电脑1，行车电脑1沿途道路环境信息传输至控制中心2；
步骤5：控制中心2将行车电脑1传输的实时信息与控制中心2本身已经存储的同样一条道路的环境信息进行比对；
步骤6：判断汽车行驶的道路和控制中心2发送的道路是否为同一道路，如果不是同一道路，则转下一步，如果为同一道路，则转步骤9；
步骤7：行车电脑1将最新道路信息传输至控制中心2，使控制中心2中的道路的环境信息不断更新；
步骤8：控制中心2根据车辆走的实际道路重新规划行车路线并传输至行车电脑1，用户根据行车电脑1提供的最新规划行驶即可；
步骤9：按照既定导航路线行驶即可。
所述步骤1中具体还包括以下步骤：
步骤11：当控制中心2接收到行车电脑1发送的握手信号时，向所述行车电脑1发送签名验证请求；
步骤12：行车电脑1向控制中心2发送验证签名回应，控制中心2接收所述行车电脑1响应的验证签名，判断所述验证签名是否与控制中心2中的预存签名相同，当判断到所述验证签名与所述预存签名相同时，则转下一步，反之，则跳转至步骤14；
步骤13：控制中心2接受所述握手信号，与所述行车电脑1建立连接；
步骤14：控制中心2发送验证错误代码给所述行车电脑1，行车电脑1通知用户重新响应验证签名，控制中心2记录并存贮本次连接错误历史。
所述道路环境信息包括线路、红绿灯、道路区域内充电站信息以及路口等。
所述车辆本身信息包括车牌号码以及车型等信息。
所述步骤14步骤中，控制中心2记录并存贮本次连接错误历史具体包括以下步骤：
步骤141：行车电脑1接收到控制中心2的记录存贮错误历史请求时，向控制中心2发出调用存储信息队列地址的指示；
步骤142：控制中心2获取指示，给出存储信息队列的地址，并将所述地址作为所述用户的固定地址加载到内存中；
步骤143：控制中心2存储用户输入的错误签名，并统计所述用户历史输入错误的次数，并将所述错误的次数作为所述用户的权重赋值加载到内存中；
步骤144：当接收到的所述用户的错误类型和之前的历史相同时，控制中心2发出数据删除预警，提醒用户是否删除所述错误签名；
步骤145：如果用户不删除，则控制中心2将所述错误签名更新替换之前相同的错误签名，并将该错误类型的权重赋值+1；
步骤146：等下一次用户重启行车电脑1时，控制中心2按照权重赋值从大到小依次对该用户的错误类型进行排序，重新分配存储地址；
步骤147：行车电脑1从控制中心2获取重新分配的存储地址，继续响应验证签名。
所述控制中心2包括多个通讯节点21，步骤4中有多个车辆同时向控制中心2输入信息时，具体包含以下步骤：
步骤41：每个行车记录仪3实时采集沿途道路环境信息，并将采集到的沿途道路环境信息传输至行车电脑1，行车电脑1将沿途道路环境信息发送给最近的通讯节点21，此时该车辆与该通讯节点21互为相邻节点；
步骤42：接收到行车电脑1的消息的其中一个通讯节点21作为源节点对该消息进行广播；
步骤43：其余收到消息的通讯节点21在自己的相邻节点内找到此消息的发送节点，并将所述发送节点的标记为接收过消息的状态，收到消息的通讯节点21计算自身的最大等待时间Tmax，并在最大等待时间Tmax内随机选择一个值Ti设置为自身的等待时间，并进入等待过程；
步骤44：等待时间最短的节点为转发节点，用于更新发送节点，其余等待的节点再次收到同样的道路信息的消息后，结束自己的等待过程；
步骤45：转发节点判断所述消息经过的最大跳数是否小于1；当所述消息经过的最大跳大于1时，转发节点将此消息发送至周围节点，此时，同步骤43中一样，并将本节点标记为接收过消息的状态，然后转下一步；
当所述消息经过的最大跳数小于1时，转发节点向上一跳发送节点发送确认收到的回执，上一跳发送节点将自身标记为接收过消息的状态；
步骤46：源节点和转发节点在发送消息后定期检查各自的相邻节点，如果相邻节点的状态均为接收过消息的状态，则不再定期检查；否则，继续更新发送节点。
步骤43中所述最大等待时间Tmax计算方法为：
设当前发送节点为jf，节点js作为其中一个接收者，它们的距离为D；节点js的通行优先级为yxi，i为自然整数，yxi为1时表示能最先通过的信道；
发送节点jf广播消息时的发送功率为p，最大传输距离为L，则节点js的信噪比s计算公式如下：
其中α是一个信号衰减指数，为常数，N0指的是节点js周围的噪声功率，为常数；
则节点js的最大等待时间Tmax为：
其中，ρ表示节点Vs周围的节点密度，ρ∈[0,1],k和β均为规模因子，根据用以调整数值使得Tmax为正整数值；Sz为正常通信时s至少达到的值，为正整数。
Claims (2)
1.一种汽车辅助驾驶导航系统，其特征在于，包括行车电脑1、控制中心2和行车记录仪3，所述行车电脑1通过多个通讯节点21与控制中心2进行双向通信，行车记录仪3的信号输出端与行车电脑1的信号输入端相连，行车电脑1和行车记录仪3安装在车辆内，车辆为多辆；所述控制中心2包括：
握手应答模块，用于当行车电脑1向控制中心2发出握手信号时，控制中心2正常收到后发出应答信号；
导航规划模块，用于进行导航规划，得出多个路线方案，再将多个路线方案信息回传至行车电脑1；
比对模块，用于将行车电脑1传输的实时信息与控制中心2本身已经存储的同样一条道路的环境信息进行比对；
道路判断模块，用于判断汽车行驶的道路和最开始发送给行车电脑1的道路是否为同一道路；
更新模块，用于使存储道路的环境信息不断更新；
纠正模块，用于根据车辆走的实际道路重新规划行车路线并传输至行车电脑1；所述握手应答模块包括以下部分：
验证发送模块，用于向所述行车电脑1发送签名验证请求；
签名判断模块，用于接收所述行车电脑1响应的验证签名，判断所述验证签名是否与预存签名相同；
错误代码模块，用于发送验证错误代码给所述行车电脑1，记录并存贮本次连接错误历史；所述错误代码模块包括以下部分：
地址调用模块，用于给出存储信息队列的地址，并将所述地址作为用户的固定地址加载到内存中；
权重赋值加载模块，用于存储用户输入的错误签名，并统计所述用户历史输入错误的次数，并将所述错误的次数作为所述用户的权重赋值加载到内存中；
数据删除预警模块，用于当接收到的所述用户的错误类型和之前的历史相同时，发出数据删除预警，提醒用户是否删除所述错误签名；
权重赋值更新模块，用于当用户不删除，将所述错误签名更新替换之前相同的错误签名，并将该错误类型的权重赋值+1；
排序模块，用于行车电脑1重启时，按照权重赋值从大到小依次对该用户的错误类型进行排序，重新分配存储地址。
2.根据权利要求1所述汽车辅助驾驶导航系统，其特征在于还包括双向通信模块，用于使得行车电脑1通过多个通讯节点21与控制中心2进行双向通信，其具体工作如下：有多个车辆同时向控制中心2输入信息时，每个行车记录仪3实时采集沿途道路环境信息，并将采集到的沿途道路环境信息传输至行车电脑1，行车电脑1将沿途道路环境信息发送给最近的通讯节点21，此时该车辆与该通讯节点21互为相邻节点；接收到行车电脑1的消息的其中一个通讯节点21作为源节点对该消息进行广播；其余收到消息的通讯节点21在自己的相邻节点内找到此消息的发送节点，并将所述发送节点标记为接收过消息的状态，收到消息的通讯节点21计算自身的最大等待时间Tmax，并在最大等待时间Tmax内随机选择一个值Ti设置为自身的等待时间，并进入等待过程；等待时间最短的节点为转发节点，用于更新发送节点，其余等待的节点再次收到同样的道路环境信息的消息后，结束自己的等待过程；转发节点判断所述消息经过的最大跳数是否小于1；当所述消息经过的最大跳大于1时，转发节点将此消息发送至周围节点，并将本节点标记为接收过消息的状态；当所述消息经过的最大跳数小于1时，转发节点向上一跳发送节点发送确认收到的回执，上一跳发送节点将自身标记为接收过消息的状态；源节点和转发节点在发送消息后定期检查各自的相邻节点，如果相邻节点的状态均为接收过消息的状态，则不再定期检查；否则，继续更新发送节点。
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