一种基于数据驱动的双车自适应协同避险系统及方法与流程

本发明涉及车辆驾驶，尤其涉及一种基于数据驱动的双车自适应协同避险系统及方法。

背景技术：

1、随着我国科技水平与经济的快速发展，汽车的人均保有量在逐年上升，根据国家统计局2021年的统计数据，截至2022年底，我国民用汽车拥有量达到了31184.44万辆，私人汽车拥有量达到了27792.11万辆。大量的车辆进入交通道路系统，由此带来的隐患与风险也随之上升，如何降低交通事故造成的人员伤亡与经济损失成为了各大科研机构，汽车企业，高校的重点研究方向。

2、汽车安全可分为主动安全与被动安全两大类型，其中主动安全主要指在汽车行驶过程中通过各种安全技术与装置，以达到预防事故发生或降低事故严重程度的目标，常见的主动安全技术有：防抱死制动系统（abs）、自适应巡航控制系统（acc）与电子稳定系统（esc）等。而被动安全主要指在事故发生的过程中通过车辆自身的缓冲吸能结构与安全技术，保护车内人员的生命安全，常见的被动安全技术包括：安全气囊、吸能盒、安全带等。总的来说，主动安全与被动安全都是汽车安全的重要方面。

3、现有的关于减缓事故严重程度的方案或装置大多针对的是单车进行布置的，例如弹起式发动机罩、吸能盒、主动刹车等等，但事故的发生往往涉及到两个或多个参与方，这就意味着在事故即将发生时，对事故发生不知情的一方处于弱势，例如追尾事故，就无法最大程度的降低事故的严重程度。另一方面，由于参与道路交通的车辆类型众多，不同类型的车辆由于自身刚度、车辆高度等参数的不同，在发生事故时的严重程度也会有差异，因此在发生车辆碰撞事故时，两车的碰撞兼容性对于减少事故严重程度与人员损伤也具有重要意义。

4、因此，亟需一种基于数据驱动的双车自适应协同避险系统及方法，能够实现双车之间的协同避险，提高双车安全性和减少事故发生。

技术实现思路

1、本发明提出了一种基于数据驱动的双车自适应协同避险系统，以解决现有技术中减缓事故严重程度的方案或装置主要针对单车进行布置，缺乏针对双车事故的处理策略的问题，同时由于车辆自身差异导致双方碰撞风险不对等的问题。

2、本发明提供了一种基于数据驱动的双车自适应协同避险系统，包括如下步骤：

3、第一车辆和第二车辆均设置有所述双车自适应协同避险系统，系统包括：风险探测模块、控制模块、双车通信模块、数据库匹配模块和避险模块；

4、所述风险探测模块，用于实时探测第一车辆的行车数据和第一车辆所在道路的环境数据，并根据探测结果判断是否存在事故风险，若存在事故风险，则发送风险信号至所述控制模块；

5、所述控制模块，用于接收所述风险信号，并根据所述风险信号判断事故风险是否可躲避，若事故风险可躲避，所述控制模块控制所述避险模块动作进行主动避险；若事故风险不可躲避，所述控制模块激活所述双车通信模块；

6、所述双车通信模块，用于使第一车辆与所述事故风险涉及的第二车辆进行通讯，发送第一预警信号至所述第二车辆，以及在接收到所述第二车辆回传的第二预警信号后激活所述数据库匹配模块；所述第一预警信号包括事故风险警示信号和第一车辆的行车数据，所述第二预警信号包括事故风险警示信号和第二车辆的行车数据；

7、所述数据库匹配模块，用于在接收到所述第二预警信号后，将所述第一车辆的行车数据和所述第二车辆的行车数据与基础事故数据库内的事故数据进行匹配，确定最优解决方案，并发送调整信号至所述避险模块；

8、所述避险模块，用于根据所述调整信号控制第一车辆执行相应的动作，通过调整车身刚度、触发乘员保护装置和调节车速与所述第二车辆配合实现协同避险。

9、进一步，所述双车通信模块包括定向发射模块与接收模块；

10、所述定向发射模块用于定向的向潜在危险车辆发送预警信号，同时标记信号发送方与信号接收方的相对位置；

11、所述接收模块用于接收任意车辆发送的预警信号。

12、进一步，所述基础事故数据库包括真实事故数据库与仿真实验数据库：

13、所述真实事故数据库包括历史事故数据集；

14、所述仿真实验数据库包括模型仿真结果的有效数据数据集。

15、所述双车通信模块，用于使第一车辆与所述事故风险涉及的第二车辆进行通讯，发送第一预警信号至所述第二车辆，还包括：

16、当所述第二车辆的双车通信模块接收到所述第一预警信号后，所述第二车辆的控制模块判断事故风险是否可躲避，若事故风险可躲避，则所述第二车辆的控制模块控制所述第二车辆的避险模块动作进行主动避险；若事故风险不可躲避，则所述第二车辆的控制模块控制所述第二车辆的双车通信模块回传所述第二预警信号至第一车辆，同时激活所述数据库匹配模块。

17、进一步，所述避险模块包括刚度调整装置、乘员保护装置和车速调节装置；

18、所述刚度调整装置用于对车身的刚度进行调节；

19、所述乘员保护装置包括冲击应对模块和冲击防护模块，所述冲击应对模块用于在碰撞发生前调整乘员舱状态，所述冲击防护模块用于在碰撞发生时激活以保护乘员安全；

20、所述车速调节装置用于调节车速。

21、进一步，所述刚度调整装置包括自适应蜗杆模块、调整滑块、吸能块和支撑模块；

22、所述自适应蜗杆模块包括底座和蜗杆，所述底座上安装有电动旋转机构，所述蜗杆与所述调整滑块的一端固定连接，所述支撑模块包括第一支撑块和第二支撑块，所述第一支撑块设置于所述吸能块和所述自适应蜗杆模块之间，所述第一支撑块的一端与所述吸能块固定连接，另一端用于嵌套所述调整滑块和所述蜗杆；所述第二支撑块固定于所述吸能块的另一端；

23、当所述电动旋转机构接收到所述调整信号后，控制所述自适应蜗杆模块旋转，进而带动所述调整滑块随所述自适应蜗杆模块的旋转而前后移动，通过调整所述调整滑块前后移动的距离，调节所述吸能块参与吸能的有效面积，进而调整车辆的刚度。

24、进一步，所述数据库匹配模块包括：

25、所述第一车辆和所述第二车辆进行数据匹配时，所述第一车辆和所述第二车辆采用相同的基础事故数据库；所述第一车辆的数据库匹配模块与所述第二车辆的数据库匹配模块匹配逻辑相同。

26、进一步，所述数据库匹配模块还用于判断第一车辆和第二车辆中的强势方和弱势方，所述最优解决方案为增加强势方的碰撞能量吸收量，减少弱势方的碰撞能量吸收量的最优方案。

27、一种基于数据驱动的双车自适应协同避险方法，包括如下步骤：

28、所述第一车辆的风险探测模块实时探测第一车辆的行车数据和第一车辆所在道路的环境数据，并根据探测结果判断是否存在事故风险，若存在事故风险，则发送风险信号至所述第一车辆的控制模块；

29、所述第一车辆的控制模块根据接收到的所述风险信号判断事故风险是否可躲避；若事故风险可躲避，所述第一车辆的控制模块控制所述避险模块动作进行主动避险；若事故风险不可躲避，所述第一车辆的控制模块激活所述第一车辆的双车通信模块；

30、所述第一车辆的双车通信模块发送第一预警信号至所述第二车辆；所述第一预警信号包括事故风险警示信号和第一车辆的行车数据；

31、所述第二车辆的双车通信模块接收到所述第一预警信号后，所述第二车辆的控制模块判断事故风险是否可躲避；若事故风险可躲避，则所述第二车辆的控制模块控制所述第二车辆的避险模块动作进行主动避险；若事故风险不可躲避，则所述第二车辆的控制模块控制所述第二车辆的双车通信模块回传所述第二预警信号至第一车辆，同时激活所述数据库匹配模块；所述第二预警信号包括事故风险警示信号和第二车辆的行车数据；

32、所述第一车辆的双车通信模块接收到所述第二车辆回传的第二预警信号后激活所述数据库匹配模块；

33、所述第一车辆的数据库匹配模块和所述第二车辆的数据库匹配模块分别将所述第一车辆的行车数据和所述第二车辆的行车数据与基础事故数据库内的事故数据进行匹配，确定最优解决方案，并发送调整信号至所述第一车辆的避险模块和所述第二车辆的避险模块；

34、所述第一车辆的避险模块和所述第二车辆的避险模块根据所述调整信号分别控制第一车辆和第二车辆执行相应的动作，通过调整车身刚度、触发乘员保护装置和调节车速互相配合实现协同避险。

35、本发明实施例具有以下技术效果：

36、1.本发明通过车辆上的双车通信模块，实现了双车定向的信息交换和协同，同时不影响其他车辆正常行驶。通过将车辆信息与数据库中的信息进行匹配，可以快速给出应对即将发生事故的最优解决方案。这使得双车能够根据最优解决方案执行避险策略和人员保护策略的调整，以最大限度地保护弱势参与车辆的安全。

37、2.本发明利用大量真实事故数据和仿真实验数据进行研究，与传统的避险策略相比，更加全面、准确地考虑了事故因素对事故结果的影响。通过对数据进行分析和建模，可以提高数据库的覆盖度和匹配精度，从而为避险策略的制定提供更准确的依据。

38、3.通过优化避险策略和保护策略，本发明旨在减少车辆碰撞事故的严重程度。通过刚度调整装置，本发明可以根据数据库匹配模块的最优解决方案对双车的刚度进行调整，从而合理调整吸能策略和避险策略，最大限度地减少碰撞时的冲击力，降低车辆和乘员受伤的风险。同时，通过灵活应用保护策略，本发明可以提供更全面的保护措施，进一步减少乘员的伤害。