CN115775468B - 基于数据分析的高危车辆行车安全智能管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于数据分析的高危车辆行车安全智能管理系统，涉及车辆行车安全技术领域，本发明中，在穿透性图视信息采集构建感观的同心环显示视图的基础上，还通过构建方位坐标确定车辆的位置后，通过自身车辆与危险车辆的间速、间距和转角进行交错分析多次筛分排除汽车行驶过程中的安全车辆，并获取高亮显示自身车辆环状周边的单个或多个存在追尾、侧碰加塞危险驾驶的其他车辆，实现检测并预警提醒车辆行驶过程中的驾驶人员的功能，保证驾驶人员及其乘务人员的安全，使行驶过程中更加的安全。

Description

基于数据分析的高危车辆行车安全智能管理系统

技术领域

本发明涉及车辆行车安全技术领域，尤其涉及基于数据分析的高危车辆行车安全智能管理系统。

背景技术

通常车主在驾驶车辆时一般都是通过自己查看来发现车辆周围其他车辆情况，进而根据当前周边车辆情况进行主动安全避险，但是车主经常左右观察周围车辆也是导致车辆事故的原因之一，此外，现有技术中，比如某些高级车辆采用并行辅助、雷达波探测等方式可在一定程度上解决用户需要自身去观察周边车辆的问题，但此类方式却具有较大的局限性，比如仅仅只能探测本车前方直线短距离内的其他车辆，同时也无法获知周边车辆的类型等其他详细信息，进而难以为车主进行主动安全避险提供更多的安全辅助；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于：在穿透性图视信息采集构建感观的同心环显示视图的基础上，还通过构建方位坐标确定车辆的位置后，通过自身车辆与危险车辆的间速、间距和转角进行交错分析多次筛分排除汽车行驶过程中的安全车辆，并获取高亮显示自身车辆环状周边的单个或多个存在追尾、侧碰加塞危险驾驶的其他车辆，实现检测并预警提醒车辆行驶过程中的驾驶人员的功能，保证驾驶人员及其乘务人员的安全，使行驶过程中更加的安全。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

基于数据分析的高危车辆行车安全智能管理系统，包括感应成像单元，视图显示单元、区域分析单元、预警采集单元、预警反馈单元和预警分析单元：

感应成像单元，用于采集我方车辆范围内的实时图像并将其发送给视图显示单元；

视图显示单元，用于接收我方车辆范围内的实时图像并以我方车辆为中心生成同心环显示视图；其中同心环显示视图包括圆形标定区域，圆形标定区域内设有椭圆环预警区域，椭圆环预警区域内设有椭圆形碰撞区域；

区域分析单元，用于获取进入到圆形标定区域内的其他车辆并将其标定为危险车辆，将危险车辆模型化后在同心环显示视图的对应位置低亮度显示；当危险车辆进入到椭圆环预警区域内时，则生成预警信号，且将预警信号发送到预警采集单元，当危险车辆行驶到椭圆形碰撞区域时，则自动编辑并播报提醒语音；

预警采集单元，用于接收预警信号并通过区域分析单元采集预警信号的持续时间，还将预警信号的持续时间发送给预警反馈单元；

预警反馈单元，用于接收预警信号的持续时间并处理生成反馈信号；反之，则不产生预警信号，还将生成的反馈信号发送给预警采集单元；

预警采集单元，用于接收反馈信号，并通过区域分析单元采集危险车辆的预警危险参数，且将其发送给预警分析单元；

预警分析单元，用于接收危险车辆的预警危险参数和获取区域分析单元处的同心环显示视图，对同心环显示视图内对应位置的危险车辆进行坐标化确定位置，然后对车辆的预警危险参数进行分析后生成分析信号；当分析信号产生后，在同心环显示视图内对此危险车辆进行高亮度显示。

进一步的，预警反馈单元的具体工作过程如下：

当预警反馈单元接收到预警信号的持续时间后将其和预设持续时间相比，当预警信号的持续时间大于预设持续时间时，则生成反馈信号；反之，则不产生预警信号。

进一步的，危险车辆进行坐标化确定位置的具体过程如下：

在同心环显示视图上以自身车辆中轴线的中心点为中心坐标(0，0)，以自身车辆中轴线为X轴，以与自身车辆中轴线中点的垂直线为Y轴，以第一预警信号对应的危险车辆的中心点为动态坐标，通过动态坐标确定危险车辆的位置。

进一步的，分析信号的具体生成过程如下：

Sa，当危险车辆与我方车辆同道时，当危险车辆的转向角度小于等于预设角值时：

且当危险车辆处于我方车辆前方时，且当危险车辆与我方车辆的间速小于0时，将危险车辆与我方车辆的间距除于危险车辆与我方车辆的间速得到反应时间，当反应时间小于预设反应时间值时，生成预警我方追尾的第一分析信号，反之，则不产生控制信号；

当危险车辆处于我方车辆后方时，且当危险车辆与我方车辆的间速大于0时，将危险车辆与我方车辆的间距除于危险车辆与我方车辆的间速的绝对值得到反应时间，当反应时间小于预设反应时间值时，生成预警后方追尾的第二分析信号，当危险车辆与我方车辆的间速小于等于0时，则不产生控制信号；

Sb，当危险车辆与我方车辆同道时，当危险车辆的转向角度大于预设角值时：

则将危险车辆与我方车辆的间距、危险车辆与我方车辆的间速标定为W、E，还将危险车辆的转向角度标定为T，然后经归一化公式分析得到前后侧碰衡量系数，且前后侧碰衡量系数小于前后衡量预设值时，则产生第三分析信号，反之，则不产生控制信号，则说明此车虽然在我方的椭圆环预警区域内，但是其处于正常转弯变道离开的情况；

Sc，当危险车辆与我方车辆两侧时，当危险车辆的转向角度小于预设角值时，则不产生控制信号；当危险车辆的转向角度大于预设角值时，则通过危险车辆与我方车辆的转向确定危险车辆的行驶方向，当危险车辆为驶出方向，则不产生控制信号，当危险车辆为驶入方向时，获取危险车辆与我方车辆的转向的角度、危险车辆与我方车辆的间距、危险车辆与我方车辆的间速，然后经归一化公式分析得到侧方碰衡量系数，当侧方碰衡量系数小于侧方衡量预设值时，则产生预警侧方碰撞的第四分析信号。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中，以降低环境干扰的穿透式采集我方车辆范围内的实时图像后将其构建为包含预设的圆形标定区域、椭圆环预警区域和椭圆形碰撞区域的同心环显示视图，当其他车辆进入到同心环显示视图的圆形标定区域后，将其标定为危险车辆，且在同心环显示视图内低亮显示，当危险车辆进入到椭圆环预警区域时，并生成预警信号后，当预警信号的磁性时间大于预设持续时间则会产生进一步分析的反馈信号，当反馈信号产生后，此时采集危险车辆的预警危险参数并对其进行分析，通过构建坐标和同心环显示视图结合的方式确定危险车辆的坐标和我方车辆的相对方位后，通过预警危险参数对车辆是否存在追尾或侧碰的可能性进行深度分析后，进一步的确定其他车辆相对我方车辆的安全性，这样分阶段的筛分显著降低能耗的同时，多次筛分排除汽车行驶过程中的安全车辆，并获取高亮显示自身车辆环状周边的单个或多个存在追尾、侧碰加塞危险驾驶的其他车辆，实现检测并预警提醒车辆行驶过程中的驾驶人员的功能，保证驾驶人员及其乘务人员的安全，使行驶过程中更加的安全。

附图说明

图1示出了本发明的流程框图；

图2示出了同心环显示视图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，基于数据分析的高危车辆行车安全智能管理系统的工作原理如下：

感应成像单元采集我方车辆范围内的实时图像并将其发送给视图显示单元；其中我方车辆范围内的实时图像通过呈环状设置在我方车辆的若干超声波传感器采集构建；

视图显示单元接收我方车辆范围内的实时图像，且以我方车辆为中心形成同心环显示视图，且将同心环显示视图发送到数据储存单元储存并在显示屏处显示；

如图2，其中同心环显示视图包括圆形标定区域，圆形标定区域内设有椭圆环预警区域，椭圆环预警区域内设有椭圆形碰撞区域；其中圆形标定区域为感应其他车辆的区域，椭圆环预警区域为预警其他车辆的区域，椭圆形碰撞区则为其他车辆将与我方车辆碰撞的区域；其中椭圆形碰撞区域为可变范围，我方车辆的速度越快，其椭圆形碰撞区域对应的范围越大，环境越恶劣如雨雪大雾天气，椭圆形碰撞区域对应采集的范围越大，这样使我方车辆的安全性更高，通常增加控制椭圆形碰撞区域的长度；

区域分析单元，获取进入到圆形标定区域内的其他车辆并将其标定为危险车辆，且将危险车辆以其中轴线中点的交叉垂直线形成矩形危险车辆模型，并将其发送到同心环显示视图的对应位置低亮度显示；当危险车辆进入到椭圆环预警区域内时，则生成预警信号；且将预警信号发送到预警采集单元，当危险车辆进入到椭圆形碰撞区域时，则说明车辆即将或者已经发生碰撞，当危险车辆进入到此区域时，说明给予驾驶人员的反应时间较短，已经无法及时进行控制车辆进行规避故障了，因此直接播报保护安全地提醒语音，如驾驶人员和乘务人员请注意收缩身体保护自身等；

预警采集单元接收到预警信号后，通过区域分析单元采集预警信号的持续时间，且将预警信号的持续时间发送给预警反馈单元，当预警反馈单元接收到预警信号的持续时间后将其和预设持续时间相比，当预警信号的持续时间大于预设持续时间时，则生成反馈信号；反之，则不产生预警信号，说明危险车辆远离椭圆环预警区域内，对其无需再分析考虑；

且将生成的反馈信号发送给预警采集单元，当预警采集单元接收到反馈信号后，立即采集危险车辆的预警危险参数并将其发送给预警分析单元；其中预警危险参数包括危险车辆与我方车辆的间距、危险车辆与我方车辆的间速和危险车辆与我方车辆的转向；其中间距越小、间速越快、危险性就越高，反之，则越安全；危险车辆与我方车辆的间速具体为危险车辆的速度减去我方车辆速度；危险车辆与我方车辆的转向包括行驶角度和行驶方向，其生成过程具体过程如下：以行驶中我方车辆的中轴线为第一基准线，以危险车辆的中轴线为第二基准线，当危险车辆或我方车辆转向时，则原本平行或重合的第一基准线和第二基准线则会偏移，其延长线则会相交，相交处的角度为行驶角度，同时以靠近第一基准线的方向为驶入方向，以远离第一基准线的方向为驶出方向，因此行驶方向包括驶入方向、驶出方向，判断侧碰的前提在于间速和间距，而非行驶角度和行驶方向的判定；

预警分析单元，用于接收到危险车辆的预警危险参数，还对其进行分析：

如图2，在同心环显示视图上以自身车辆中轴线的中心点为中心坐标(0，0)，以自身车辆中轴线为X轴，以与自身车辆中轴线中点的垂直线为Y轴，以第一预警信号对应的危险车辆的中心点为动态坐标，通过动态坐标确定危险车辆的位置；将动态坐标以(x，y)表示，当动态坐标(x，y≤|ya|)时，则说明危险车辆的在我方车辆的前侧或后侧，当动态坐标(x，y＞|ya|)，则危险车辆的在我方车辆的左侧或右侧，|ya|为同道尺度标尺，其长度依据车道宽度通常设置为3.5到3.75米，还可采集车道宽度形成动态的同道尺度标尺；

例如同道尺度的长度为3.6，则|ya|为1.8，则|ya|为-1.8到1.8之间，单位通常为米；例如动态坐标(5，-6)或动态坐标(-5，6)，则说明危险车辆在我方车辆左侧后方或说明危险车辆在我方车辆右侧前方，当动态坐标(1，1)则表示危险车辆在我方车辆的正前方1米；

当危险车辆与我方车辆同道时，当危险车辆的转向角度小于等于预设角值时，说明同道车辆未变道：

且当危险车辆处于我方车辆前方时，且当危险车辆与我方车辆的间速小于0时，将危险车辆与我方车辆的间距除于危险车辆与我方车辆的间速得到反应时间，当反应时间小于预设反应时间值时，生成第一分析信号，当危险车辆与我方车辆的间速大于等于0时，则不产生控制信号；通过第一分析信号的产生表示我方车辆的速度大于危险车辆，我方车辆有向前追尾的隐患；

当危险车辆处于我方车辆后方时，且当危险车辆与我方车辆的间速大于0时，将危险车辆与我方车辆的间距除于危险车辆与我方车辆的间速的绝对值得到反应时间，当反应时间小于预设反应时间值时，生成第二分析信号，当危险车辆与我方车辆的间速小于等于0时，则不产生控制信号；通过第二分析信号的产生表示我方车辆的速度小于危险车辆，我方车辆有后方追尾的隐患；

当危险车辆的转向角度大于预设角值时：则将危险车辆与我方车辆的间距、危险车辆与我方车辆的间速标定为W、E，还将危险车辆的转向角度标定为T，然后经归一化公式A＝e2*(W/E)+e1*Q，前后侧碰衡量系数，且前后侧碰衡量系数小于前后衡量预设值时，则产生第三分析信号，反之，则不产生控制信号，则说明此车虽然在我方的椭圆环预警区域内，但是其处于正常转弯变道离开的情况；

当危险车辆处于我方左侧或右侧时，当危险车辆的转向角度小于预设角值时，则不产生控制信号；当危险车辆的转向角度大于预设角值时，则通过危险车辆与我方车辆的转向确定危险车辆的行驶方向，当危险车辆为驶出方向，则不产生控制信号，当危险车辆为驶入方向时，获取危险车辆与我方车辆的转向的角度、危险车辆与我方车辆的间距、危险车辆与我方车辆的间速，然后经归一化公式A＝e3*(W/E)+e4*Q，得到侧方碰衡量系数，当侧方碰衡量系数小于侧方衡量预设值时，则产生第四分析信号，从而判断此车与我方车辆存在侧方碰撞接触的安全隐患，当侧方碰衡量系数大于等于侧方衡量预设值，则不产生控制信号；则说明此车虽然在我方的椭圆环预警区域内，但是其处于正常转弯驶入情况；预设角值通常为校正车辆的角度，进一步排除干扰项；e1、e2、e3和e4均为权重修正系数，权重修正系数使计算的结果更加的接近真实值，前后衡量预设值和侧方衡量预设值均通过研究人员的预设得到；其中每一个危险车辆只会对应一个分析信号；

当第一分析信号、第二分析信号、第三分析信号或第四分析信号产生后，对处于同心环显示视图内的危险车辆进行高亮度显示，而其他危险车辆则继续低亮度示，以便于驾驶人员的直观的区分进入到同心环显示视图内的危险车辆；

综合上述技术过程，本发明以降低环境干扰的穿透式采集我方车辆范围内的实时图像后将其构建为包含预设的圆形标定区域、椭圆环预警区域和椭圆形碰撞区域的同心环显示视图，当其他车辆进入到同心环显示视图的圆形标定区域后，将其标定为危险车辆，且在同心环显示视图内低亮显示，当危险车辆进入到椭圆环预警区域时，并生成预警信号后，当预警信号的磁性时间大于预设持续时间则会产生进一步分析的反馈信号，当反馈信号产生后，此时采集危险车辆的预警危险参数并对其进行分析，通过构建坐标和同心环显示视图结合的方式确定危险车辆的坐标和我方车辆的相对方位后，通过预警危险参数对车辆是否存在追尾或侧碰的可能性进行深度分析后，进一步的确定其他车辆相对我方车辆的安全性，这样分阶段的筛分显著降低能耗的同时，多次筛分排除汽车行驶过程中的安全车辆，并获取高亮显示自身车辆环状周边的单个或多个存在追尾、侧碰加塞危险驾驶的其他车辆，实现检测并预警提醒车辆行驶过程中的驾驶人员的功能，保证驾驶人员及其乘务人员的安全，使行驶过程中更加的安全。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品，因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式，而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式；

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的，应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合，可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置，这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能，这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤；

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，内存是计算机可读介质的示例，计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据，计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字符多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带式磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息，按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波；

还需要说明的几点是：首先，本发明公开实施例附图中，只涉及与本公开实施例涉及的单元，其他结构或单元可参考通常设计；

其次：本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品；因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式；而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式；

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块，一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等，也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务，在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.基于数据分析的高危车辆行车安全智能管理系统，其特征在于，包括感应成像单元，视图显示单元、区域分析单元、预警采集单元、预警反馈单元和预警分析单元：

感应成像单元，用于采集我方车辆范围内的实时图像并将其发送给视图显示单元；

视图显示单元，用于接收我方车辆范围内的实时图像并以我方车辆为中心生成同心环显示视图；其中同心环显示视图包括圆形标定区域，圆形标定区域内设有椭圆环预警区域，椭圆环预警区域内设有椭圆形碰撞区域；

区域分析单元，用于获取进入到圆形标定区域内的其他车辆并将其标定为危险车辆，将危险车辆模型化后在同心环显示视图的对应位置低亮度显示；当危险车辆进入到椭圆环预警区域内时，则生成预警信号，且将预警信号发送到预警采集单元，当危险车辆行驶到椭圆形碰撞区域时，则自动编辑并播报提醒语音；

预警采集单元，用于接收预警信号并通过区域分析单元采集预警信号的持续时间，还将预警信号的持续时间发送给预警反馈单元；

预警反馈单元，用于接收预警信号的持续时间并处理生成反馈信号；反之，则不产生预警信号，还将生成的反馈信号发送给预警采集单元；

预警采集单元，用于接收反馈信号，并通过区域分析单元采集危险车辆的预警危险参数，且将其发送给预警分析单元；

预警分析单元，用于接收危险车辆的预警危险参数和获取区域分析单元处的同心环显示视图，对同心环显示视图内对应位置的危险车辆进行坐标化确定位置，然后对车辆的预警危险参数进行分析后生成分析信号；当分析信号产生后，在同心环显示视图内对此危险车辆进行高亮度显示；

预警反馈单元的具体工作过程如下：

当预警反馈单元接收到预警信号的持续时间后将其和预设持续时间相比，当预警信号的持续时间大于预设持续时间时，则生成反馈信号；反之，则不产生预警信号；

危险车辆进行坐标化确定位置的具体过程如下：

在同心环显示视图上以自身车辆中轴线的中心点为中心坐标（0，0），以自身车辆中轴线为X轴，以与自身车辆中轴线中点的垂直线为Y轴，以第一预警信号对应的危险车辆的中心点为动态坐标，通过动态坐标确定危险车辆的位置；

分析信号的具体生成过程如下：

Sa，当危险车辆与我方车辆同道时，当危险车辆的转向角度小于等于预设角值时：

且当危险车辆处于我方车辆前方时，且当危险车辆与我方车辆的间速小于0时，将危险车辆与我方车辆的间距除于危险车辆与我方车辆的间速得到反应时间，当反应时间小于预设反应时间值时，生成预警我方追尾的第一分析信号，反之，则不产生控制信号；

当危险车辆处于我方车辆后方时，且当危险车辆与我方车辆的间速大于0时，将危险车辆与我方车辆的间距除于危险车辆与我方车辆的间速的绝对值得到反应时间，当反应时间小于预设反应时间值时，生成预警后方追尾的第二分析信号，当危险车辆与我方车辆的间速小于等于0时，则不产生控制信号；

Sb，当危险车辆与我方车辆同道时，当危险车辆的转向角度大于预设角值时：

则将危险车辆与我方车辆的间距、危险车辆与我方车辆的间速标定为W、E，还将危险车辆的转向角度标定为T，然后经归一化公式分析得到前后侧碰衡量系数，且前后侧碰衡量系数小于前后衡量预设值时，则产生第三分析信号，反之，则不产生控制信号，则说明此车虽然在我方的椭圆环预警区域内，但是其处于正常转弯变道离开的情况；

Sc，当危险车辆与我方车辆两侧时，当危险车辆的转向角度小于预设角值时，则不产生控制信号；当危险车辆的转向角度大于预设角值时，则通过危险车辆与我方车辆的转向确定危险车辆的行驶方向，当危险车辆为驶出方向，则不产生控制信号，当危险车辆为驶入方向时，获取危险车辆与我方车辆的转向的角度、危险车辆与我方车辆的间距、危险车辆与我方车辆的间速，然后经归一化公式分析得到侧方碰衡量系数，当侧方碰衡量系数小于侧方衡量预设值时，则产生预警侧方碰撞的第四分析信号。