CN111127903A - 一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统，包括人机交互单元、控制处理单元、信息收发单元和信息采集单元，由信息收发单元将请求超车车辆发送的超车请求信息、应答时限信息发送至控制处理单元，而控制处理单元在确定自车为被超车车辆后，根据所述自车与周围车辆的行驶状态信息，判断是否满足预设的超车条件一，若是，则控制人机交互单元向自车的驾驶员提示所述超车请求信息和应答时限信息，并根据人机交互单元输出的应答信息，判断是否满足预设的超车条件二，并将判断结果返回至请求超车的车辆，由请求超车的车辆的人机交互单元根据所述判断结果，向自车的驾驶员提示相应信息，从而防止超车过程中发生事故。

Description

一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统

技术领域

本发明涉及智能交通安全技术领域，特别是一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统。

背景技术

公路系统中，每辆车的行驶速度不一，驾驶员心理状态也不同，这种差异使得快车的驾驶员不能按照自己期望的速度行驶。为克服前方慢车对其车速的影响，快车驾驶员可能伺机超越前方慢车以恢复或保持自己期望的运行速度，这就引发了超车。超车是提高行车效率常见的驾驶行为，但不当的超车行为不仅影响行驶效率，更容易引发安全问题，双向双车道超车便是其中一个典型问题。

双向双车道公路的独特之处体现在超车上必须借助对向车道完成，因此超越车与对向来车之间存在相互撞击的风险。占用对向车道完成超车这一行为要求超越车驾驶员能够准确判断道路状况和周围行车情况，如果判断失误可能引发交通事故酿成大祸，超越车驾驶员总是希望能够有效判断是否具备超车条件，因此需要一些辅助措施来帮助驾驶员进行判断。

现有技术申请号为201210096478.X，发明名称为一种基于车车通信的换道超车辅助方法及系统，提出在不同车辆之间建立通信联系，通过信息交互为本车驾驶员及其它车辆驾驶员进行换道超车时提供信息支持。当驾驶员触发换道超车事件时，系统对事件进行识别并处理，通过收发模块将事件传送至特定车辆，接收到事件信息车辆将事件进行还原并显示为驾驶员可识别的提醒信息。该专利中，后车驾驶员需要有对数字的计算能力，根据地图上显示的车距速度数值需要一定时间才能算出超车是否可行，可能会分散驾驶员的注意力，并且缺少科学的公式论证，很有可能会出现人为经验判断失误，安全性得不到保障；现有技术申请号为201910059274.0，发明名称为一种基于多雷达的超车辅助预警系统及控制方法，提出通过安装于汽车车身前部、左后视镜上、左侧车身中间位置和左后灯位置处的四个雷达检查自车左前方和左后方是否有车辆，并通过LED警报灯预警是否能够超车。该专利只考虑了自车是否达到安全超车的条件，缺少对周围车辆的提醒，无法防止周围车辆的不安全驾驶行为对自车安全超车形成的威胁，安全性不够。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供了一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统。

本发明是这样来实现上述目的：

本发明提供了一种基于雷达和车联网的双向双车道辅助系统，包括信息收发单元、信息采集单元、控制处理单元、人机交互单元，所述信息收发单元、所述信息采集单元、所述人机交互单元分别与所述控制处理单元连接；

所述信息收发单元，用于接收请求超车车辆发送的超车请求信息、应答时限信息和车辆信息，并将所述超车请求信息、应答时限信息和车辆信息发送至所述控制处理单元，还用于将所述控制处理单元输出的安全超车的判断结果、或危险超车的判断结果返回至所述请求超车车辆，并将所述安全超车的判断结果发送至对向车道上的对应车辆；

所述信息采集单元，用于将采集的自车与周围车辆的行驶状态信息上传至所述控制处理单元；

所述控制处理单元，用于将所述请求超车车辆的车辆信息，与所述自车与周围车辆的行驶状态信息进行匹配，判断自车是否为被超车车辆，若是，则根据所述自车与周围车辆的行驶状态信息，判断是否满足预设的超车条件一，若否，则输出危险超车的判断结果，若是，则发送所述超车请求信息和应答时限信息至所述人机交互单元，并根据自车的驾驶员输入的应答信息，判断是否满足预设的超车条件二，若是，则输出安全超车的判断结果，若否，则输出危险超车的判断结果；

所述人机交互单元，用于向自车的驾驶员提示所述请求超车车辆的超车请求信息和应答时限信息，以及接收自车的驾驶员所输入的应答信息，并将所述应答信息发送至所述控制处理单元。

进一步地，所述人机交互单元还用于接收自车的驾驶员所输入的超车请求信息，并将所述超车请求信息和应答时限信息发送至所述控制处理单元，以及用于向自车的驾驶员提示被超车车辆所返回的安全超车的判断结果、或危险超车的判断结果。

进一步地，所述人机交互单元包括触摸显示屏、语音播报模块、蜂鸣器和应答定时器，其中，所述触摸显示屏用于接收自车驾驶员对其输入的超车请求信息或应答信息，还用于向自车的驾驶员显示被超车车辆返回的安全超车的判断结果、危险超车的判断结果，或显示请求超车车辆发送的超车请求信息；

所述语音播报模块用于向自车的驾驶员播报所述请求超车车辆返回的安全超车的判断结果提示信息、危险超车的判断结果提示信息、或播报请求超车车辆的超车请求信息；所述蜂鸣器用于在接收到所述被超车车辆返回的危险超车的判断结果时，向自车的驾驶员发出警报声；

所述应答定时器用于在所述触摸显示屏接收到自车的驾驶员所输入的超车请求信息后，根据预设的应答时限生成应答时限信息，并将该应答时限信息发送至控制处理单元。

本发明还提供一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统的控制方法，包括以下步骤：

S1、信息收发单元接收请求超车车辆发送的超车请求信息、应答时限信息和车辆信息，并将所述超车请求信息、应答时限信息、车辆信息发送至控制处理单元；

S2、所述控制处理单元控制信息采集单元上传所采集的自车与周围车辆的行驶状态信息，并将所述车辆信息、与所述自车与周围车辆的行驶状态信息进行匹配，以判断自车是否为被超车车辆，并在是时，则执行步骤S3；

S3、所述控制处理单元根据所述自车与周围车辆的行驶状态信息，判断是否满足预设的超车条件一，若否，则执行步骤S5，若是，则控制人机交互单元向自车的驾驶员提示所述超车请求信息和所述应答时限信息，并接收自车的驾驶员在人机交互单元所输入的应答信息；

S4、所述控制处理单元根据所述人机交互单元返回的应答信息，判断是否满足预设的超车条件二，若否，则执行步骤S5，若是，则控制信息收发单元将安全超车的判断结果发送至所述请求超车车辆，以及对向车道上对应的车辆；

S5、所述控制处理单元则输出危险超车的判断结果至所述信息收发单元，并控制所述信息收发单元将危险超车的判断结果发送至所述请求超车的车辆。

进一步地，在所述步骤S4之后，还包括：所述对向车道上的对应车辆在接收到所述安全超车的判断结果后，所述对向车道上的对应车辆的人机交互单元向自车的驾驶员提示对向车道有超车行为。

进一步地，所述步骤S5之后，还包括：所述请求超车车辆的人机交互单元还向自车的驾驶员，提示被超车车辆所返回的危险超车的判断结果提示信息，并发出警报声。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统，信息收发单元在接收到请求超车车辆发送的超车请求信息、车辆信息和应答时限信息后，由控制处理单元将请求超车车辆的车辆信息、与自车信息采集单元上传的自车及周围车辆的行驶状态信息，判断自车是否为被超车车辆，并在是时，根据所述自车与周围车辆的行驶状态信息判断是否满足预设的超车条件一，若否，则向请求超车的车辆返回危险超车的判断结果，若是，则控制人机交互单元向自车驾驶员提示所述超车请求信息和应答时限信息，并根据自车驾驶员输入的应答信息，判断是否满足预设的超车条件二，若是，则向请求超车的车辆返回安全超车的判断结果，若否，则向请求超车的车辆返回危险超车的判断结果，从而防止超车过程中发生事故，保证车辆的行驶安全，有利减少道路的交通延误，同时也能避免驾驶员判断失误，可应对不同的道路情况，具有灵活性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为本发明一实施例中一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例中一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统的控制方法流程示意图；

图3为本发明的超车场景示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体的说明。

如图1所示，是本发明一实施例中的一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统结构示意图，所述超车辅助系统设置并应用于机动车辆上，例如轿车、货车、客车等，一台机动车辆设置一个超车辅助系统，所述超车辅助系统包括信息收发单元、信息采集单元、控制处理单元、人机交互单元，所述信息收发单元、信息采集单元、人机交互单元分别与所述控制处理单元连接。

如图1所示，所述信息收发单元包括无线通信模块，所述无线通信模块可以为MK5DSRC无线通信模块、WIFI模块、蓝牙模块、GPRS模块中的一种或多种，用于接收请求超车的车辆发送的超车请求信息、车辆信息和应答时限信息，并将所接收到的信息发送至自车的所述控制处理单元，并用于将所述控制处理单元输出的安全超车的判断结果、或危险超车的判断结果返回至请求超车的车辆。

进一步地，当自车为请求超车的车辆时，所述信息收发模块则用于将自车的超车请求信息、车辆信息和应答时限信息发送至周围车辆，并用于将被超车车辆所返回的安全超车的判断结果、或危险超车的判断结果发送至自车的所述控制处理单元。

进一步地，当自车为请求超车的车辆或被超车的车辆时，所述信息收发单元还用于将安全超车的判断结果发送至对向车道上的对应车辆。

所述信息采集单元，如图1所示，包括雷达探测模块，用于实时采集自车及周围车辆的行驶状态信息，并将所采集的信息上传至所述控制处理单元；所述自车及周围车辆的行驶状态信息，包括自车与周围车辆之间的距离信息、自车及周围车辆的位置信息或定位信息、行驶速度信息和行驶方向信息；当然，所述信息采集单元还可以通过其他探测模块，或通过雷达探测模块和其他探测模块来采集自车与周围车辆的行驶状态信息。

进一步地，在其他实施例中，所述信息采集单元还包括GPS模块，所述GPS模块用于采集自车的定位信息，并将所述定位信息发送至控制处理单元。

所述控制处理单元，用于在接收到所述信息收发单元发送的请求超车车辆的车辆信息、超车请求信息和应答时限信息后，先控制所述超车辅助系统进入超车模式，之后，则控制信息采集单元上传其所采集的自车与周围车辆的行驶状态信息，并将所述车辆信息与所述行驶状态信息进行匹配，以判断自车是否为被超车车辆，例如，控制处理单元从所述车辆信息中获取关于请求超车车辆的定位信息、并从所述行驶状态信息中获取自车与周围车辆的定位信息，然后，将所述请求超车车辆的定位信息、与自车所获取的自车与周围车辆的定位信息进行匹配，以确定所述请求超车的车辆是否位于自车的后方、与自车是否是位于同一车道上，且自车与所述请求超车的车辆之间并无其他车辆，若均满足，则可以确定自车是为被超车车辆。

当确定自车为被超车车辆时，所述控制处理单元则根据所述自车与周围车辆的行驶状态信息，判断是否满足预设的超车条件一，若否，则输出危险超车的判断结果至信息收发单元，若是，则将所述超车请求信息和所述应答时限信息发送至自车的所述人机交互单元，并接收所述人机交互单元返回的自车的驾驶员所输入的应答信息，并根据所述应答信息判断是否满足预设的超车条件二，若是，则输出安全超车的判断结果至所述信息收发单元，若否，则输出危险超车的判断结果至所述信息收发单元。

在本实施例中，所述控制处理单元是采用嵌入式微处理器例如STM32单片机模块，来对整个系统及系统中各单元模块之间的工作进行控制、协调，当然，在其他实施例中可以采用其他具有控制处理功能的模块来实现控制系统的运作。

进一步地，当所述判断结果为安全超车的判断结果时，所述控制处理单元还控制所述信息收发单元将所述判断结果发送至对向车道对应的车辆上，具体地，可以由所述被超车车辆的控制处理单元，控制自车的信息收发单元将所述安全超车的判断结果发送至对向车道对应的车辆上，或由所述请求超车车辆的控制处理单元，控制自车的信息收发单元将所述安全超车的判断结果发送至对向车道对应的车辆上。

关于根据所述自车与周围车辆的行驶状态信息，判断是否满足预设的超车条件一，可以理解为，例如，当同向车道上的请求超车车辆、被超车车辆它们当前行驶速度较为稳定时，假设请求超车车辆当前的行驶速度为60km/h，而该路段的最大限速为80km/h：1）若对向车道的车辆的行驶速度也较为稳定，而请求超车的车辆其进行超车时的行驶速度为P，且60km/h< P ≤80km/h，通过计算所述请求超车车辆以速度P完成超车所需的时间，是否小于请求超车车辆与所述对向车道的车辆发送侧向碰撞所需的时间，若是，则认为满足超车条件一，否则，则认为不满足超车条件一；2）若对向车道的车辆有超车行为，或对向车道的车辆的加速度阈值超过预定阈值时，则认为不满足超车条件一。

关于根据所述自车的驾驶员的应答信息，判断是否满足预设的超车条件二，可以理解为，例如，控制处理单元在确定满足预设的超车条件一之后，根据所述应答时限信息启动定时器，然后，在应答时限内检测并接收人机交互单元所返回的应答信息，若所述应答信息中无应答内容，或应答信息为允许超车，则认为满足超车条件二；若应答信息为禁止超车，则认为不满足超车条件二。

进一步地，所述控制处理单元还用于在接收到所述超车请求信息和应答时限信息后，先判断所述超车请求信息和应答时限信息是由人机交互单元发送过来的，还是由信息收发单元所发送过来的，若是前者，则认为自车是请求超车的车辆，此时，所述控制处理单元则将所述超车请求信息、应答时限信息，以及从信息采集单元或其他模块中获取的自车的车辆信息发送至信息收发单元，并由所述信息收发单元将所述信息发送至周围车辆；之后，还用于将信息收发单元返回的安全超车的判断结果、或危险超车的判断结果发送至所述人机交互单元。

进一步地，在其他实施例中，当判断出所述超车请求信息是由自车的所述人机交互单元发送过来时，所述控制处理单元还用于控制所述信息采集单元上传所采集的自车与周围车辆的行驶状态信息，并根据所述行驶状态信息，判断自车与被超车车辆之间的距离是否大于预设的距离阈值，以及被超车车辆的行驶速度是否稳定，若均是，则控制所述信息收发单元向外发送超车请求信息，若其中之一不符合，则禁止向外发送超车请求信息，并通过人机交互单元向自车的驾驶员提示危险超车或禁止超车。

所述人机交互单元是驾驶员与控制系统进行信息交互的媒介，其用于向自车的驾驶员提示请求超车车辆的超车请求信息和应答时限信息，并用于接收自车的驾驶员针对所述超车请求信息所输入的应答信息，并将所述应答信息返回至自车的所述控制处理单元。

进一步地，所述人机交互单元还用于接收自车的驾驶员所输入的超车请求信息，并在接收到自车的驾驶员的超车请求信息后，向自车的控制处理单元发送应答时限信息和所述超车请求信息至周围车辆，并在之后，还用于向自车的驾驶员提示被超车车辆所返回的安全超车的判断结果、或危险超车的判断结果。

进一步地，当自车收到对向车道的车辆所发送的安全超车的判断结果信息时，该车的所述人机交互单元还用于向自车的驾驶员提示对向车道有超车行为。

如图1所示，所述人机交互单元包括触摸显示屏、语音播报模块、蜂鸣器和应答定时器；其中，所述触摸显示屏分为功能区和显示器两个区域，功能区向自车驾驶员显示功能按键，该功能按键包括“请求超车”功能按键、“禁止超车”功能按键，当驾驶员按压“请求超车”功能按键时，则认为驾驶员输入超车请求信息，并将该超车请求信息发送至自车的控制处理单元；当驾驶员按压“禁止超车”功能按键时，则输出“禁止超车”的应答信息至自车的控制处理单元；当然，在其他实施例中，所述功能按键还包括其他按键，例如“允许超车”功能按键；而显示区用于显示请求超车车辆所发送的超车请求信息和应答时限信息，还用于显示被超车车辆所返回的安全超车的判断结果提示信息、或危险超车的判断结果提示信息，或向自车的驾驶员显示对向车道有超车行为的提示信息。

进一步地，在超出所述应答时限后，若接收到自车的驾驶员所输入的应答信息，所述触摸显示屏还用于向自车驾驶员提示操作取消或操作失败。

所述语音播报模块用于向自车的驾驶员播报所述请求超车车辆的超车请求信息、应答时限信息，还用于播报被超车车辆所返回的安全超车的判断结果提示信息、或危险超车的判断结果提示信息，或向自车的驾驶员播报对向车道有超车行为的提示信息。

所述蜂鸣器用于在人机交互单元接收到被超车车辆返回的危险超车的判断结果后，向自车驾驶员发出“滴滴滴”的警报声。驾驶员通过这些视觉和听觉的提示警告信息，再结合实际情况，就能准确判断是否满足安全超车要求，及时调整驾驶行为，从而保障车辆出行效率和安全；而在其他实施例中，当自车的驾驶员所输入的超车请求信息，被自车的控制处理单元禁止向外发出时，该控制处理单元则向人机交互单元输出危险超车的判断结果时，此时，所述蜂鸣器则用于向自车的驾驶员发出警报声。

所述应答定时器用于在触摸显示屏接收到自车的驾驶员所述输入的超车请求信息时，发送预设的应答时限信息至所述控制处理单元；所述触摸显示屏的功能区还显示有“应答时限设置”功能按键，驾驶员通过按压“应答时限设置”功能按键，触发显示区显示应答时限设置界面，驾驶员通过在应答时限设置界面进行触屏操作，以输入应答时限设定信息，而且，所述应答时限设置界面还显示应答时限设置范围，以提醒驾驶员在设置应答时限时，应使应答时限符合所显示的应答时限设置范围，并且，为了能够使被超车车辆的驾驶员有足够时间进行判断和应答，所述应答时限设置范围应为4s-30s。

如图2所示，是本发明一实施例中的一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统的控制方法流程图，该控制方法应用于上述所提及的一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统上，通过在车辆上安装所述超车辅助系统，当驾驶员想要进行超车操作时，通过利用自车上的所述超车辅助系统，与自车周围的车辆的超车辅助系统进行信息交互，避免危险超车，或在超车过程中发生事故。所述控制方法具体包括以下步骤：

S1、信息收发单元接收请求超车车辆发送的超车请求信息、应答时限信息和车辆信息，并将所述超车请求信息、应答时限信息、车辆信息发送至控制处理单元。

请求超车车辆的人机交互单元在接收到自车的驾驶员对其输入的超车请求信息后，例如检测到自车的驾驶员对其单元的触摸显示屏上的“请求超车”功能按键的按压操作后，则发送预设的应答时限信息和所述超出请求信息至自车的控制处理单元；该控制处理单元在接收到所述超车请求信息后，通过判断出该超车请求信息是由人机交互单元发送过来的，从而确定自车是请求超车的车辆，之后，控制处理单元则从自车的信息收发单元、或其他模块中获取自车的车辆的车辆信息，并控制自车的信息收发单元将所述超车请求信息、所述应答时限信息和所述自车的车辆信息，发送至周围车辆，所述自车的车辆信息包括自车的定位信息；

若周围车辆与请求超车的车辆之间的距离，既在请求超车车辆其信息收发单元的通信范围内，又在该周围车辆其信息收发单元的通信范围内，该周围车辆的信息收发单元则通过其单元中的MK5 DSRC无线通信模块、WIFI模块、蓝牙模块、GPRS模块中的一种或多种无线通信模块，接收所述超车请求信息、所述应答时限信息、以及所述请求超车车辆的车辆信息，并将所接收的信息发送至自车的控制处理单元。

进一步地，请求超车的车辆的人机交互单元在接收到自车的驾驶员所输入的超车请求信息后，还通过其单元中的应答定时器生成所述应答时限信息。

进一步地，在其他实施例中，请求超车的车辆的控制处理单元在接收到人机交互单元发送的超车请求信息后，还控制所述信息采集单元上传所采集的自车与周围车辆的行驶状态信息，并根据所述行驶状态信息，判断自车与被超车车辆之间的距离是否大于预设的距离阈值，以及被超车车辆的行驶速度是否稳定，若均是，则控制自车的所述信息收发单元向外发送超车请求信息，若其中之一不符合，则禁止向外发送超车请求信息，并通过人机交互单元的触摸显示屏和语音播报模块向自车的驾驶员提示危险超车或禁止超车。

S2、所述控制处理单元控制信息采集单元上传所采集的自车与周围车辆的行驶状态信息，并将所述车辆信息、与所述自车与周围车辆的行驶状态信息进行匹配，以判断自车是否为被超车车辆，并在是时，则执行步骤S3；

当接收到请求超车的车辆所发送过来的超车请求信息、应答时限信息、以及该请求超车的车辆的车辆信息后，所述控制处理单元则控制自车的信息收发单元上传所采集的自车与周围车辆的行驶状态信息，并将所述车辆信息与所述行驶状态信息进行匹配，以判断自车是否为被超车车辆，例如，控制处理单元从所述车辆信息中获取关于请求超车车辆的定位信息、并从所述行驶状态信息中获取自车与周围车辆的定位信息，然后，将所述请求超车车辆的定位信息、与自车所获取的自车与周围车辆的定位信息进行匹配，以判断所述请求超车的车辆是否位于自车的后方，与自车是否是位于同一车道上，且自车与请求超车的车辆之间是否无其他车辆，若均是，则可以确定自车是为被超车车辆，并在确定自车是为被超车的车辆时，执行步骤S3；若不是，则判断自车是否位于请求超车的车辆的对向车道上的车辆，若否，则不做任何控制，若是，则进入针对安全超车的判断结果的检测流程，以检测是否接收到请求超车车辆或被超车车辆所发送过来的安全超车判断结果。

S3、所述控制处理单元根据所述自车与周围车辆的行驶状态信息，判断是否满足预设的超车条件一，若否，则执行步骤S5，若是，则控制人机交互单元向自车的驾驶员提示所述超车请求信息和所述应答时限信息，并接收自车的驾驶员在人机交互单元所输入的应答信息；

控制处理单元在确定自车是为被超车的车辆后，则会根据所述自车与周围车辆的行驶状态信息，判断是否满足预设的超车条件一；其中，关于根据所述自车与周围车辆的行驶状态信息，判断是否满足预设的超车条件一，可以理解为，关于根据所述自车与周围车辆的行驶状态信息，判断是否满足预设的超车条件一，可以理解为，例如，当同向车道上的请求超车车辆、被超车车辆它们当前行驶速度较为稳定时，假设请求超车车辆当前的行驶速度为60km/h，而该路段的最大限速为80km/h：1）若对向车道的车辆的行驶速度也较为稳定，而请求超车的车辆其进行超车时的行驶速度为P，且60km/h< P ≤80km/h，通过计算所请求超车车辆以速度P完成超车所需的时间，是否小于请求超车车辆与所述对向车道的车辆发送侧向碰撞所需的时间，若是，则认为满足超车条件一，否则，则认为不满足超车条件一；2）若对向车道的车辆有超车行为，或对向车道的车辆的加速度阈值超车预定阈值时，则认为不满足超车条件一。

当判断出不满足预设的超车条件一时，控制处理单元则执行步骤S5；当判断出满足预设的超车条件一时，控制处理单元则将所述请求超车信息和所述应答时限信息发送至人机交互单元，由人机交互单元通过其单元的触摸显示屏向自车的驾驶员显示所述请求超车信息和所述应答时限信息，并通过其单元的语音播报模块相自车的驾驶员播报所述请求超车信息和所述应答时限信息，以提醒自车的驾驶员在相应的应答时限内尽快做出应答，此时，自车的驾驶员可通过对人机交互单元的触摸显示屏上的“禁止超车”功能按键、或“允许超车”功能按键进行按压，以输入应答信息，或不做任何操作，由人机交互单元生成具有空白的应答内容的应答信息，并由人机交互单元将所述应答信息发送至控制处理单元。

进一步地，在超出所述应答时限后，若接收到自车的驾驶员所输入的应答信息，所述触摸显示屏还用于向自车驾驶员提示操作取消或操作失败。

S4、所述控制处理单元根据所述人机交互单元返回的应答信息，判断是否满足预设的超车条件二，若否，则执行步骤S5，若是，则控制信息收发单元将安全超车的判断结果发送至所述请求超车车辆，以及对向车道上对应的车辆；

关于根据所述自车的驾驶员的应答信息，判断是否满足预设的超车条件二，可以理解为，例如，控制处理单元在确定满足预设的超车条件一之后，根据所述应答时限信息启动单元中的定时器，然后，在应答时限内检测和接收人机交互单元所返回的应答信息，若应答信息为无应答内容，或应答信息为允许超车，则认为满足超车条件二；若应答信息为禁止超车，则认为不满足超车条件二；在完成判断是否满足预设的超车条件二后，所述控制处理单元则将判断结果发送至信息收发单元，由信息收发单元将所述判断结果返回至请求超车的车辆；所述请求超车的车辆在接收到所述安全超车的判断结果后，该车上的人机交互单元通过触摸显示屏向自车的驾驶员显示安全超车的判断结果，和/或通过语音播报模块向自车的驾驶员播报安全超车的判断结果提示信息。

当所述判断结果为安全超车的判断结果时，所述信息收发单元还将所述安全超车的判断结果发送至对向车道对应的车辆，当然，也可以由所述请求超车的车辆将所述安全超车的判断结果发送至对向车道对应的车辆；对向车道对应的车辆的信息收发单元接收、并将所述安全超车的判断结果发送至其车上的控制处理单元，而该控制处理单元在检测到其他车辆发送过来的安全超车的判断结果，则会认为对向车道有超车行为，并将对向车道有超车行为的判断结果发送至自车的人机交互单元，由该人机交互单元通过其单元中的触摸显示屏和语音播报模块向自车的驾驶员提示对向车道有超车行为。

S5、所述控制处理单元则输出危险超车的判断结果至所述信息收发单元，并控制所述信息收发单元将危险超车的判断结果发送至所述请求超车的车辆。

所述请求超车的车辆在接收到所述危险超车的判断结果后，所述请求超车的车辆的控制处理单元则将所述危险超车的判断结果发送至自车的人机交互单元，由该人机交互单元通过触摸显示屏向自车的驾驶员显示危险超车的判断结果，和通过语音播报模块向自车的驾驶员播报危险超车的判断结果提示信息，还通过蜂鸣器向自车的驾驶员发出警报声。

进一步地，在其他实施例中，当自车的驾驶员所输入的超车请求信息，被自车的控制处理单元禁止向外发出时，该控制处理单元还输出危险超车的判断结果至自车的人机交互单元，此时，该人机交互单元通过触摸显示屏向自车的驾驶员显示危险超车的判断结果，和通过语音播报模块向自车的驾驶员播报危险超车的判断结果提示信息，还通过蜂鸣器向自车的驾驶员发出警报声。

进一步地，为了降低系统所消耗的功率，本发明的所述一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统，其还具有超车模式和待机模式两种工作模式：当所述超车辅助系统是处于待机模式，所述系统的人机交互单元和控制处理单元处于休眠状态，而信息采集单元则仅进行信息采集，并不向所述控制处理单元上传所采集的信息，而所述信息收发单元则处于正常的工作状态，其中，人机交互单元的休眠状态具体表现为触摸显示屏处于暗屏，语音播报模块和蜂鸣器处于休眠状态，驾驶员可通过触摸触摸显示屏来使触摸显示屏亮屏；当所述系统处于超车模式时，系统的所有单元均进入工作模式。

而关于这两种模式的切换过程具体如下：

当控制处理单元接收到信息收发单元发送的来自请求超车车辆的超车请求信息，或接收到人机交互单元输出的由自车驾驶员所输入的超车请求信息后，控制处理单元则控制所述系统进入超车模式，并控制所述信息收发单元上传其所采集的自车与周围车辆的行驶状态信息，在进入超车模式后，不同的车辆之间执行上述步骤S1-S5中所对应的操作；之后，当所述请求超车的车辆和对向车道的车辆的控制处理单元接收到人机交互单元输出的判断结果提示完成信号后，该控制处理单元则控制系统进入待机模式，而被超车车辆的信息收发单元则通过向控制处理单元输出请求超车的车辆、对向车道的车辆的返回的判断结果接收完成信号，使该控制处理单元控制所述系统进入待机模式。

以图3所示出的一种超车场景为例，A、B、C三辆车同时行驶在一条双向双车道上，三辆车上的所述超车辅助系统通过信息采集单元的探测模块例如雷达探测模块实时获取周围车辆的速度、距离、方向等行驶信息。当A车驾驶员期望超车，并主观判断超车条件已满足时，A车需借助对向车道进行超车。如果A车驾驶员只凭借主观判断借道超车，因B车阻挡视线，无法及时获取B车前方道路情况，极有可能判断失误，与对向C车发生碰撞，同时会影响B车的行驶安全。为了保证车辆行驶安全，A车驾驶员可以通过触摸显示屏点击“请求超车”，雷达探测模块实时获取自身车辆和周围车辆的速度、距离、行驶方向等信息，控制处理单元通过无线通信向周围其他车辆发送自身车辆的车辆信息和超车请求信息、应答时限信息，及接收从其他车辆所获得的信息，或由控制车里单元根据雷达探测模块所述实时获取的自身车辆和周围车辆的速度、距离、行驶方向等信息，在判断出自车与被超车车辆之间的距离是大于预设的距离阈值、且被超车车辆的行驶速度稳定后，再控制自身车辆的信息收发单元将自身车辆的车辆信息、超车请求信息、应答时限信息发送至其他车辆，并接收从其他车辆所获取的信息。

如果A车的信息收发单元模块的辐射半径为R1，B车的信息收发单元的辐射半径为R2，C车的信息收发单元的辐射半径为R3时，A车的信息收发单元与B车的信息收发单元之间的距离为D1，A车的信息收发单元与C车的信息收发单元之间的距离为D2，假设R1小于R2，当D1< R1时，B车将收到A车的超车请求等信息，同理的，若R1大于R2，当D1< R2时，B车将收到A车的超车请求等信息；若R1小于R3，当D2< R1时，C车将收到A车的超车请求等信息，同理的，若R1大于R3，当D2< R3时，B车将收到A车的超车请求等信息。B、C两车接收到来自A车的信息后，根据A车的行驶信息和定位信息，与自身车辆采集的定位信息、以及通过车载雷达所获得信息进行匹配，判断自身车辆是处于B车（被超车）位置还是C车（对向车辆）位置。

假设处于B车位置，接收到A车发来的信息后，B车则先根据自车车载雷达所获得的信息判断是否满足预设的超车条件一，并在确定满足超车条件一时，向自车的驾驶员提示请求超车信息和应答时限信息，此时若B车驾驶员准备加速或超车或根据人机交互单元所显示的周围实际情况判断当前超车有危险时，则B车驾驶员需在4s内通过触摸显示屏向A车发出“禁止超车”的信息作为回应，A车收到此信息后，系统语音播报“危险超车”，同时触摸显示屏显示严重警告信息，蜂鸣器发出警报，这时A车驾驶员应及时放弃超车；若B车驾驶员在4s内未做出任何答复，B车则返回“安全超车”的判断结果给A车，A车则向自车的驾驶员，语音播报“安全超车”，同时触摸显示屏上显示“安全超车”，A车按照指示正常超车，若不满足，同样警告A车驾驶员禁止超车。

假设处于C车位置，接收到A车发来的满足安全超车的判断结果的信息，或接收到B车发来的关于A车满足安全超车的判断结果的信息时，系统会播报“对向车道有超车行为，请注意”，C车可正常行驶或适当降低车速，A车正常超车。

虽然本发明己以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习本领域技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (6)

1.一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统，其特征在于：包括信息收发单元、信息采集单元、控制处理单元、人机交互单元，所述信息收发单元、所述信息采集单元、所述人机交互单元分别与所述控制处理单元连接；

所述信息收发单元，用于接收请求超车车辆发送的超车请求信息、应答时限信息和车辆信息，并将所述超车请求信息、应答时限信息和车辆信息发送至所述控制处理单元，还用于将所述控制处理单元输出的安全超车的判断结果、或危险超车的判断结果返回至所述请求超车车辆，并将所述安全超车的判断结果发送至对向车道上的对应车辆；

所述信息采集单元，用于将采集的自车与周围车辆的行驶状态信息上传至所述控制处理单元；

所述控制处理单元，用于将所述请求超车车辆的车辆信息，与所述自车与周围车辆的行驶状态信息进行匹配，判断自车是否为被超车车辆，若是，则根据所述自车与周围车辆的行驶状态信息，判断是否满足预设的超车条件一，若否，则输出危险超车的判断结果，若是，则发送所述超车请求信息和应答时限信息至所述人机交互单元，并根据自车的驾驶员输入的应答信息，判断是否满足预设的超车条件二，若是，则输出安全超车的判断结果，若否，则输出危险超车的判断结果；

所述人机交互单元，用于向自车的驾驶员提示所述请求超车车辆的超车请求信息和应答时限信息，以及接收自车的驾驶员所输入的应答信息，并将所述应答信息发送至所述控制处理单元。

2.根据权利要求1所述一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统，其特征在于：所述人机交互单元还用于接收自车的驾驶员所输入的超车请求信息，并将所述超车请求信息和应答时限信息发送至所述控制处理单元，以及用于向自车的驾驶员提示被超车车辆所返回的安全超车的判断结果、或危险超车的判断结果。

3.根据权利要求2所述一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统，其特征在于：所述人机交互单元包括触摸显示屏、语音播报模块、蜂鸣器和应答定时器，其中，所述触摸显示屏用于接收自车的驾驶员对其输入的超车请求信息或应答信息，还用于向自车的驾驶员显示被超车车辆返回的安全超车的判断结果、危险超车的判断结果，或显示请求超车车辆发送的超车请求信息；

所述语音播报模块用于向自车的驾驶员播报所述请求超车车辆返回的安全超车的判断结果提示信息、危险超车的判断结果提示信息、或播报请求超车车辆的超车请求信息；所述蜂鸣器用于在接收到所述被超车车辆返回的危险超车的判断结果时，向自车的驾驶员发出警报声；

所述应答定时器用于在所述触摸显示屏接收到自车的驾驶员所输入的超车请求信息后，根据预设的应答时限生成应答时限信息，并将该应答时限信息发送至控制处理单元。

4.一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、信息收发单元接收请求超车车辆发送的超车请求信息、应答时限信息和车辆信息，并将所述超车请求信息、应答时限信息、车辆信息发送至控制处理单元；

S2、所述控制处理单元控制信息采集单元上传所采集的自车与周围车辆的行驶状态信息，并将所述车辆信息、与所述自车与周围车辆的行驶状态信息进行匹配，以判断自车是否为被超车车辆，并在是时，则执行步骤S3；

S3、所述控制处理单元根据所述自车与周围车辆的行驶状态信息，判断是否满足预设的超车条件一，若否，则执行步骤S5，若是，则控制人机交互单元向自车的驾驶员提示所述超车请求信息和所述应答时限信息，并接收自车的驾驶员在人机交互单元所输入的应答信息；

S4、所述控制处理单元根据所述人机交互单元返回的应答信息，判断是否满足预设的超车条件二，若否，则执行步骤S5，若是，则控制信息收发单元将安全超车的判断结果发送至所述请求超车车辆、以及对向车道上对应的车辆；

S5、所述控制处理单元则输出危险超车的判断结果至所述信息收发单元，并控制所述信息收发单元将危险超车的判断结果发送至所述请求超车的车辆。

5.根据权利要求4所述一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤S4之后，还包括：所述对向车道上的对应车辆在接收到所述安全超车的判断结果后，所述对向车道上的对应车辆的人机交互单元向自车的驾驶员提示对向车道有超车行为。

6.根据权利要求5所述一种基于雷达和车联网的双向双车道超车辅助系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S5之后，还包括：所述请求超车车辆的人机交互单元还向自车的驾驶员，提示被超车车辆所返回的危险超车的判断结果提示信息，并发出警报声。

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