[发明专利]基于GPS、车联网及CANFD总线协同工作的汽车安全限速方法

说明书

本发明公开了一种基于GPS、车联网及CANFD总线协同工作的汽车安全限速方法，包括以下步骤：步骤一实时测量汽车行驶的时速和位置；步骤二查询汽车行驶至该位置时的限速值；步骤三比较汽车在当前位置行驶的时速与限速值，并判断是否超速；步骤四根据汽车超速的多少来控制汽车调速。本发明采用最新的车联网技术，使用车载5G替代车载GIS系统，通过联网访问远程终端服务器，实现对当前路段限速的查询；同时，利用GPS可以完成对汽车时速和位置的测量；最后，根据速度比较器的输出结果，通过CANFD总线调节控制汽车的动力控制系统与制动控制系统，使汽车的时速降低到当前路段的限速之下。

技术领域

本发明属于汽车安全驾驶技术领域，涉及一种基于GPS、车联网及CANFD总线协同工作的汽车安全限速方法。

背景技术

每年大量的交通事故来源于汽车超速行驶。虽然限速道路均配有限速标识，但是超速现象仍然频发。究其原因，与限速标识是否明显清晰，以及汽车驾驶员个人的道路安全意识等方面息息相关。交通违章处罚仅能作为“事后惩罚”的手段，并不能从根本上阻止超速现象的发生，只有依靠技术手段才能“事先阻止”超速现象的发生。

常规的技术方法是向车载GIS系统输入当前路段位置，查询由“位置-限速值”对所构成的哈希表，从而获取当前行驶路段的限速值。然后与当前车速进行比较，根据比较结果调控汽车的动力系统或者制动系统。该种方法存在以下三个方面的缺陷。第一，存储GIS系统的地图需要配备超大容量的非易失性存储介质，无形中提高了汽车制造环节的成本；第二，需要用户定期对GIS系统内部存储的地图进行更新，因而会额外增加维护工序；第三，读取存储介质的时间相对缓慢，可能会导致当前行驶路段的限速与时速出现时间不同步的问题，无法满足限速控制的实时性要求。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种基于GPS、车联网及CANFD总线协同工作的汽车安全限速方法，解决传统的基于车载GIS系统存在制造成本高、需用户定期维护、实时性差等问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于GPS、车联网及CANFD总线协同工作的汽车安全限速方法，包括以下步骤：

步骤一测量

测量步骤由模块一的车载GPS子模块完成：车载GPS子模块能够实时获取汽车行驶过程中的时速V和位置P，然后将位置P发送到车载5G通信子模块，将时速V发送给模块二的速度比较器。

步骤二查询

查询步骤由模块一的车载5G通信子模块完成：车载5G通信子模块收到车载GPS子模块传输的位置P后，将位置P的信息通过无线5G网络传输到远程终端服务器。远程终端服务器会根据位置P查询当前路段的限速信息，并将限速信息传回车载5G通信子模块。车载5G通信子模块提取出限速信息中的限速值Vr，并将Vr发送至模块二的速度比较器。

步骤三比较

比较步骤由模块二的速度比较器完成：速度比较器接收到汽车时速V和当前路段限速Vr后，对V和Vr的数值进行比较。如果V小于或等于Vr，则表明汽车当前未超速行驶，此时无需进行任何操作，返回步骤一。如果V大于Vr，则说明汽车已经处于超速状态，速度比较器会将两个速度的差值发给模块二的CANFD调控子模块。

步骤四调控

调控步骤由模块二的CANFD调控子模块完成：一旦CANFD调控子模块收到速度比较器的速度差值，就会根据速度差值制定调控策略。将调控策略以指令包的形式，通过CANFD总线发送给汽车动力控制系统和汽车制动控制系统，实现油门失效、主动刹车等机械控制，以降低汽车行驶速度。重复执行步骤一，直到速度比较器判断到汽车行驶时速V不超过限速值Vr，则CANFD调控子模块不再发送指令包，即调控步骤完成。

(三)有益效果