一种基于车车通信的动态超车轨迹生成系统及其生成方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于车车通信的动态超车轨迹生成系统，包括数据存储单元，其信号输入端分别与车车通信单元、车速获取单元、车载GPS相连，其信号输出端与信息处理单元的输入端相连，信息处理单元的输出端与用于生成轨迹信息的轨迹生成单元的输入端相连，轨迹生成单元的输出端与用于显示超车轨迹的轨迹显示单元的输入端相连，轨迹生成单元与数据存储单元之间双向通讯。本发明专利技术还公开了一种基于车车通信的动态超车轨迹生成系统的生成方法。本发明专利技术利用车车通信单元能够不断获取邻车最新的航向角、经纬度坐标和车速信息，系统实时性好；超车时能避免多辆高速运行车辆同时采取超车动作发生车祸，不受车辆运行的各种环境条件影响，确保车辆高速运行安全。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种基于车车通信的动态超车轨迹生成系统，包括数据存储单元，其信号输入端分别与车车通信单元、车速获取单元、车载GPS相连，其信号输出端与信息处理单元的输入端相连，信息处理单元的输出端与用于生成轨迹信息的轨迹生成单元的输入端相连，轨迹生成单元的输出端与用于显示超车轨迹的轨迹显示单元的输入端相连，轨迹生成单元与数据存储单元之间双向通讯。本专利技术还公开了一种基于车车通信的动态超车轨迹生成系统的生成方法。本专利技术利用车车通信单元能够不断获取邻车最新的航向角、经纬度坐标和车速信息，系统实时性好；超车时能避免多辆高速运行车辆同时采取超车动作发生车祸，不受车辆运行的各种环境条件影响，确保车辆高速运行安全。【专利说明】
本专利技术涉及车辆信息
，尤其是。
技术介绍
超车是车辆在行驶过程中非常频繁的一个动作，然而很多驾驶员对超车路径的选择都是随意的，并没有很好地结合道路以及邻近车辆的实际行驶状况，极容易发生追尾和侧向碰撞等交通事故，行车安全性较低。因此，有必要在驾驶员执行超车动作前将车辆行驶轨迹规划出来，为安全超车提供必要的条件。 车车通信是指在同一自动车队或一定控制区域内车辆之间的短程通信，它是汽车智能化的一个重要方向。车车通信具有提高交通安全性和增加司乘人员舒适性的巨大潜力，在紧急事件报警、路况信息通知，交通流分配、娱乐和接入互联网方面具有广阔的应用前景。 申请号为200510017293.5，专利技术创造名称为“车辆行驶轨迹预估及车道偏离评价方法”的专利技术专利利用图像传感器采集前方道路上车道标志线信息并结合车载传感器提供的车速、加速度、转向状态等信息，模拟驾驶员前视作用，预测车辆在未来一段时间内的预期行驶轨迹；申请号为201210519589.7，专利技术创造名称为“一种智能车辆自主行驶动态轨迹规划方法及系统”的专利技术专利利用最优控制方法搜索数学模型的最优解生成智能车辆的行驶轨迹，该方法有较强的学习能力和对未知环境的适应性。然而，上述两个专利技术专利虽然能规划出车辆的未来行驶轨迹，但并未考虑到邻车对未来行驶轨迹的影响，当车流密度较大时，生成的车辆未来行驶轨迹的可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种能够通过车辆间的实时通信信息生成安全的超车轨迹，可靠性高，能够有效避免超车事故，保障行车安全的基于车车通信的动态超车轨迹生成系统。 为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案:一种基于车车通信的动态超车轨迹生成系统，包括用于存储车辆行驶状态信息的数据存储单元，其信号输入端分别与用于与邻车进行通讯的车车通信单元、用于采集车速信息的车速获取单元、用于采集航向角和经讳度坐标信息的车载GPS相连,其信号输出端与信息处理单兀的输入端相连,信息处理单元的输出端与用于生成轨迹信息的轨迹生成单元的输入端相连，轨迹生成单元的输出端与用于显示超车轨迹的轨迹显示单元的输入端相连，轨迹生成单元与数据存储单元之间双向通讯。 所述车速获取单元安装在车辆的四个车轮上，车速获取单元为车速传感器，所述车车通信单元由无线收/发模块和电源模块组成，车车通信单元固定在车辆顶端；所述数据存储单元采用SD卡；所述信息处理单元采用TMS320DM64单片机，信息处理单元、轨迹生成单元和数据存储单元共同安装在同一个密闭机壳内，并固定于车辆内部；所述轨迹显示单元采用车载触摸屏。 所述电源模块采用汽车蓄电池或可充电电池；无线收/发模块采用Zigbee模块、3G模块、4G模块、802.1lp模块中的任意一种。 本专利技术的另一目的在于提供一种基于车车通信的动态超车轨迹生成系统的轨迹生成方法，该方法包括下列顺序的步骤: (I)车距在其车车通信单元的最大可覆盖范围内的车辆之间建立信息交互，实时交互各自的行驶状态信息，该行驶状态信息包括车速、经纬度坐标、航向角等； (2)具有超车意图的车辆通过车车通信单元将其超车意图发送至邻车，并接收邻车的行驶状态信息进行处理； (3)具有超车意图车辆的信号处理单元根据处理后的信息判断是否满足超车条件，若满足，则由轨迹生成单元生成驾驶员可识别的超车轨迹并在轨迹显示单元上显示；否则，具有超车意图的车辆继续向邻车发送超车意图信息。 当两相邻车之间的车距在车车通信单元的最大可覆盖范围以内时，具有超车意图的车辆通过其车车通信单元将超车意图发送给邻车，邻车通过其车车通信单元来接收并跟踪该超车意图； 假设Rniax表示车车通信单元的最大可覆盖范围，A代表超车意图车辆，BiQ = O, 1，......η)代表与A的车距小于Rmax的其他车辆，其中Btl代表A意图超越的车辆，Dffii表示八与&间的实际车距，通过下式计算: 【权利要求】1.一种基于车车通信的动态超车轨迹生成系统，其特征在于:包括用于存储车辆行驶状态信息的数据存储单元，其信号输入端分别与用于与邻车进行通讯的车车通信单元、用于采集车速信息的车速获取单元、用于采集航向角和经纬度坐标信息的车载GPS相连，其信号输出端与信息处理单元的输入端相连，信息处理单元的输出端与用于生成轨迹信息的轨迹生成单元的输入端相连，轨迹生成单元的输出端与用于显示超车轨迹的轨迹显示单元的输入端相连，轨迹生成单元与数据存储单元之间双向通讯。2.根据权利要求1所述的基于车车通信的动态超车轨迹生成系统，其特征在于:所述车速获取单元安装在车辆的四个车轮上，车速获取单元为车速传感器；所述车车通信单元由无线收/发模块和电源模块组成，车车通信单元固定在车辆顶端；所述数据存储单元采用SD卡；所述信息处理单元采用TMS320DM64单片机，信息处理单元、轨迹生成单元和数据存储单元共同安装在同一个密闭机壳内，并固定于车辆内部；所述轨迹显示单元采用车载触摸屏。3.根据权利要求2所述的基于车车通信的动态超车轨迹生成系统，其特征在于:所述电源模块采用汽车蓄电池或可充电电池；无线收/发模块采用Zigbee模块、3G模块、4G模块、802.1lp模块中的任意一种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于车车通信的动态超车轨迹生成系统的轨迹生成方法，该方法包括下列顺序的步骤: (1)车距在其车车通信单元的最大可覆盖范围内的车辆之间建立信息交互，实时交互各自的行驶状态信息，该行驶状态信息包括车速、经纬度坐标、航向角等； (2)具有超车意图的车辆通过车车通信单元将其超车意图发送至邻车，并接收邻车的行驶状态信息进行处理 ； (3)具有超车意图车辆的信号处理单元根据处理后的信息判断是否满足超车条件，若满足，则由轨迹生成单元生成驾驶员可识别的超车轨迹并在轨迹显示单元上显示；否则，具有超车意图的车辆继续向邻车发送超车意图信息。5.根据权利要求4所述的轨迹生成方法，其特征在于:当两相邻车之间的车距在车车通信单元的最大可覆盖范围以内时，具有超车意图的车辆通过其车车通信单元将超车意图发送给邻车，邻车通过其车车通信单元来接收并跟踪该超车意图； 假设Rmax表示车车通信单元的最大可覆盖范围，A代表超车意图车辆，BiQ = O,.1，......η)代表与A的车距小于Rmax的其他车辆，其中Btl代表A意图超越的车辆，B0的个数为一个或多个，DABi表示A与Bi间的实际车距本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于车车通信的动态超车轨迹生成系统，其特征在于：包括用于存储车辆行驶状态信息的数据存储单元，其信号输入端分别与用于与邻车进行通讯的车车通信单元、用于采集车速信息的车速获取单元、用于采集航向角和经纬度坐标信息的车载GPS相连，其信号输出端与信息处理单元的输入端相连，信息处理单元的输出端与用于生成轨迹信息的轨迹生成单元的输入端相连，轨迹生成单元的输出端与用于显示超车轨迹的轨迹显示单元的输入端相连，轨迹生成单元与数据存储单元之间双向通讯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，张莎莎，朱茂飞，梁华为，丁祎，朱润新，李碧春，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34