[发明专利]一种基于车间通讯的安全操作预警提醒系统

权利要求书

1.一种基于车间通讯的安全操作预警提醒系统，其特征在于：包括附近车辆安全评级系统、信号采集处理发送通讯处理系统；

所述的附近车辆安全评级系统，包括对加速频率、制动频率、方向盘转角变化率、油门踏板开度、制动踏板开度、非大幅度转弯情况下的方向盘转角幅值六方面进行评级，将加速频率、制动频率、方向盘转角变化率主要受路况因素影响的指标作为一组分析，将油门踏板开度、制动踏板开度、方向盘转角幅值主要受驾驶员驾驶风格因素影响的指标作为一组分析；针对路况及驾驶员驾驶风格对车辆进行安全分级，根据车辆分级情况给予车辆安全操作提示；

所述油门踏板开度，取一次加速过程中由匀速到匀速的过程中油门踏板的最低位置，对每一次加速进行统计取其所有数据的众数为油门踏板开度；

所述信号采集处理发送通讯处理系统，包括信号采集处理系统、车间通讯反馈系统；

所述信号采集处理系统包括角位移传感器、车辆速度传感器以及中央处理器；所述角位移传感器安装于方向盘轴；所述车辆速度传感器安装于车轮轴；所述中央处理器安装于电控中心，对角位移传感器和车辆速度传感器的信号进行分析，并将当前车辆进行分级，传输给通讯装置；

所述车间通讯反馈系统接收来自其他车辆传输的数据，并传输当前车辆数据给其他车辆，将数据显示到车辆仪表盘，提醒驾驶员各安全等级的车辆相对当前车辆方向与位置；

所述车辆分级，对于路况好的道路，反映路况的因素稳定且维持在较低范围内，定义n＝a+b+c，其中n表示路况的评价参数，a、b、c分别代表加速频率等级、制动频率等级、方向盘转角变化率等级，当n小于等于6或c为1级时，判断为路况不复杂；定义m＝d+e+f，其中m表示驾驶员驾驶风格的评价参数，d、e、f分别代表油门踏板开度等级、制动踏板开度等级、方向盘转角幅值等级，当m小于等于4时，划分为1级；m大于4小于等于6时，分为2级；当m大于6时，划分为3级；当车辆行驶道路复杂，即n大于6且c不等于1级时，道路复杂且多变，此时显现驾驶员操作意图及能力；此时f等于3级或m大于6的车辆归为车辆安全的等级为4级，即高危车辆；m小于等于4的车辆安全等级为5级；m大于4小于等于6时，车辆的安全等级定为6级；其中分为超车、同方向不同车道来车并行及两车交会三种情况；

所述超车，当后车车速大于前车时，即成为后车超越前方车辆的条件，具体表现在加速频率与油门踏板开度均使后车的加速程度大于前车，或制动频率与制动踏板开度均使后车的制动程度小于前车，或两者均发生；

表1超车实际情况

如表1所示，表1列举出所有被分类车辆的作为前车与后车的情况，鉴于实际情况，车速快的车必定不可能被车速慢的车辆超越，因此排除表格中的标有情况1的情况；

情况2：比较危险，可能是新手，需要避让涉及到4级车辆的超车与被超车，因为4级车辆情况特殊，即方向盘转角幅值大或n、m大于6，极为危险，超车所需横向安全距离大；当出现后方4级车辆有超车意愿时，应在满足被超车条件时，给予前车靠右行驶，并行时主动减速慢行，让出车道的提示；

情况3：驾驶风格发生变化除4级车辆超越4级车辆，同类车辆被超越，其余情况都为高速超越低速，且现实中最为常见且相近车速超越势必造成超车距离大且超车时间长的问题；如若后车有超车意愿且前方具备超车条件，该种情况下系统对前车的建议应当为前车驾驶员靠右减速行驶信号，若前车路况较差，前车也应靠右行驶预留一定的安全距离或不让道，并给予后车安全提示，此时后车安全系统应给予后车驾驶员禁止超车的讯号；针对1，2，3级低速且路况较好的同等级超车情况，或可不予以提示；

情况4：3级车辆超越2、1级，2级车辆超越1级车辆都属于路况较好条件下较高速车超越低速车，危险程度不高，或可不予以提示，或给予靠右行驶，注意后方来车的安全提示；

情况5：5级车辆超越前方低等级车辆时，情况多为驾驶风格较保守车辆超越前方车辆，除上述情况1-4已包含的情况，因为5级车辆虽然驾驶风格较保守，但路况不好且涉及的两车对路况的反映情况及驾驶风格不同，危险性较高；因此在5级有超车意图时，系统基于前方道路情况判断是否给予5级后方车停止超车的信号，并同时对前方被超车辆靠右行驶、靠右慢行等提示，或给予前车右侧换道，靠路右侧停车的安全提示；

情况6：6级车辆超越前方低等级车辆时，情况多为驾驶风格较暴躁车辆超越前方车辆，除上述情况1-4已包含的情况，6级车辆在路况不好且涉及的两车对路况的反映情况及驾驶风格不同，危险性高；因此在6级有超车意图时，系统基于前方道路情况判断是否给予6级后方车停止超车的信号，并同时对前方被超车辆靠右行驶、靠右慢行等提示，或给予前车右侧换道，靠路右侧停车的安全提示；

所述同方向不同车道并行，并行情况下左侧车道车辆行驶速度大于右侧车道，两并行车辆均为3级及以下时，较为安全，驾驶员有足够时间应对突发事件因此不予以考虑；当并行车辆存在4级及4级以上车辆时，根据两并行车辆所处车况，分为以下几种情况：

情况1：同方向有且仅有两行车道，左右车道均为较拥堵情况即两车前方均有车辆行驶，对右侧车辆给予靠右行驶提示、左侧车辆给予靠左行驶提示并给予3、6级车辆谨慎变道提示；

情况2：同方向有两条车道、左侧车辆前方较近距离有车辆且右侧车辆前方无车或前方车辆距离较远时，若左侧车辆表现有较强变道意图即3，6级车辆时，给予右侧车辆靠右行驶或靠右减速慢行的提示；

情况3：同方向三条车道，两并行车辆前方道路均有车辆、最右侧车道可供右侧车辆变道时，当左侧车辆表现有较强变道意图主要为3，6级车辆时，系统应根据情况给予右侧车辆右侧变道的信号，给予左侧车辆谨慎变道的信号，若左侧车辆无强烈变道意愿时，或不予以提示；

情况4：同方向三条车道，两并行车辆前方道路均有车辆、最左侧车道可供左侧车辆变道时，当右侧车辆表现有较强变道意图主要为3，6级车辆时，给予左侧车辆右车将要变道，提前左侧变道的提示，同时给予右侧车辆谨慎变道或停止变道的提示；

所述两车交会，黄虚线可借道情况会车，因为后方车辆在跟车太近的情况下，视野受限，不宜观察相邻对面车道情况，贸然探头式借道超车极易发生交通事故，所以在可借道超车地区，根据表现出的借道超车意愿或者本身具有较强超车意愿时，对对面来车车速及安全当即进行分析，若存在超车车辆与对面来车有线路干涉时，及时制止超车车辆的超车行为，并给予对面来车以靠右行驶、靠右减速行驶、减速慢行，或靠边停车的信号；

当同方向行驶的车辆相对较为拥堵，且有一条车道车辆相对较少，此时系统应选择左或右侧车道为较空旷且相邻位置有可变道空间的低等级车如2、3级车辆，给予他们右侧车道变道的建议，用以改善车辆的拥堵情况，实现道路优化的目的。

2.根据权利要求1所述的一种基于车间通讯的安全操作预警提醒系统，其特征在于：所述的加速频率，制动频率，方向盘转角变化率，油门踏板开度，制动踏板开度，方向盘转角幅值六个方面，每方面分为1、2、3三个等级，危险系数依次递增；设定标准值从小到大依次为ω1，ω2，将加速频率ω与设定标准值进行对比，当加速频率ω低于ω1时，加速频率等级为1级；当加速频率ω高于ω1且低于ω2时，加速频率等级为2级；当加速频率ω高于ω2规定加速频率等级为3级；由此可知3级车辆的加速频率是最高的，1级车辆最低的；同理，对制动频率，油门踏板开度，方向盘转角变化率，制动踏板开度，方向盘转角幅值按照相同的方式将其分为1、2、3三个等级。