一種公路交通事故防控物聯網的製作方法

2023-09-16 10:31:15 1

專利名稱：一種公路交通事故防控物聯網的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及交通安全領域，猶指高速公路交通安全。
背景技術：
我們以高昂的代價製造了高速公路，給我們出行和物流帶來了前所未有的便利。 然而，據公安部交通管理局統計，高速公路每百公裡事故發生率和死亡率分別是普通公路的4倍和2倍，直接財產損失5. 2億元/年，間接經濟損失大得難以統計！可見，高速公路惡性交通事故頻發已成不爭的事實，一旦發生就極易導致連環車禍，事態極為嚴重，對交通產生嚴重影響，損失極大已經成為世界級的難題！據有關部門統計分析，高速公路惡性交通事故頻發的主要原因如下>惡劣氣候導致連環相撞事故>追尾導致連環相撞事故>超速導致事故>爆胎導致意外停車以致連環相撞事故>事故多發路段、晚間行車>疲勞駕駛、公路催眠、駕車走神>酒後駕駛>高速路為司機按章駕駛提醒不夠甚至根本沒有提醒高速公路惡性交通事故具有以下特點>連環車禍發生在短短的數秒鐘內，待後面的司機看到時往往已經沒有時間反應了>一旦發生，就極易導致連環車禍，造成巨大的生命財產損失>高速公路很長，管理部門很難迅速找到事發地點，無法實施高效救援和交通疏導，往往使得事態進一步惡化，損失進一步加大>以上事故原因和特點具有普遍性現有技術介紹如下1.高速公路收費站視頻監控這顯然對解決高速公路交通事故效果極微。2.高速公路全程視頻監控通過集中監視各個監控點的狀況靠人工(或軟體)判斷和控制事故。這種方式的缺點一是人工(或軟體)對數千個監控點掃視根本不太現實二是人工(或軟體)掃視容易誤判三是反應速度慢四是無法將事發情況及時通知後續車輛。所以，對事故的防控效果極有限例子如重慶高速集團營建的視頻監控系統[0029]3.高速公路雷達監測、監視系統該系統現在主要作為車速監控、抓拍功能，實際上只能抑制超速問題。綜上所述，目前國內尚無能夠全面、有效解決高速公路交通事故難題的技術，實際上屬於技術空白。4. 一種高速公路智能交通監測管理系統(申請號200910070088. 3)其權利要求1為1. 一種高速公路智能交通監測管理系統，其特徵在於，包括有車載機、監控中心以及兩臺以上的收費計算機；所述收費計算機設置在高速公路的收費站出入口處，並與監控中心相連；所述車載機設置在行駛在高速公路的入口處至出口處這一段路程的車輛上， 並將該車輛信息輸入該車載機，所述車載機與監控中心之間進行遠程通信。這個方案有以下缺點(1)車載機與監控中心進行遠距離通信才能獲得必要的信息，反應速度慢，尤其是這種無線通信從實際看來只能利用現有的移動通信網絡(如GSM，GPRS，3G)，因為高速公路往往長達數百公裡，不利用現在已經遍布的移動通信基站根本無法實現，而其網絡通信速度是很難保證的(利用其上網時就有體會)，這樣對於事故發生時後續車輛難以立即獲得事故信息，後面的司機仍然來不及處理；(2)這種車載機必須設置很大功率才能與中心進行無線通信，為了能夠儘快發出和獲得信息，無線發送電路必須時刻處於大功率發送狀態，因此其電池容量和體積都使得該車載機無法進入實用化程度。5. 一種具有事故預警功能的高速公路通行卡(申請號200820111265. 9)其權利要求1為1、一種具有事故預警功能的高速公路通行卡，主要由卡體和位於卡體內的GPS定位晶片、GSM移動通訊定位晶片、CPU晶片、電池及自動充電電源所組成，其特徵在於在卡體內還設有一個可接收CPU晶片指令播放錄音的固化錄音晶片和微型揚聲器，固化錄音晶片與微型揚聲器連接。缺點與前例一樣，反應速度無法保障，電池容量與「卡「的體積無法達到實用化。6.基於無線傳感器網絡的高速公路碰撞檢測系統(申請號200910103434. 3)本實用新型公開了基於無線傳感器網絡的高速公路碰撞檢測系統，包括公路護欄；其特徵在於主要由聲音信號檢測傳感器、信號處理和中心控制器、無線傳感器網絡裝置、電能裝置和數據發送裝置組成；聲音信號檢測傳感器設置在所述公路護欄內，聲音信號檢測傳感器將收集的公路護欄中傳輸的聲音通過有線或無線的方式輸送到信號處理和中心控制器內；信號處理和中心控制器與無線傳感器網絡裝置之間是雙向信號傳輸關係，電能裝置向信號處理和中心控制器供應電能；數據發送裝置與信號處理和中心控制器之間是雙向信號傳輸關係。缺點要求在高速公路沿途護欄上安裝大量檢測裝置，其能源、造價及維護都無法達到實用化的程度。綜上所述，目前國內尚無能夠全面、有效解決高速公路交通事故難題的技術，實際上屬於技術空白。
實用新型內容鑑於上述，本實用新型的一種公路交通事故防控物聯網，採用現代GPS定位技術、 碰撞傳感器、自組織無線傳感網絡等最新技術和方法，有效防控以上現代高速公路惡性交通事故並適應其特點，能夠在事故發生極短時間內(0.06秒)將事故信息直接發送到後續車輛以防止連環相撞惡性事故，並繼續發送信息到各個收費站、管理中心，以便及時採取救助措施，能夠及時提醒司機車距和車速等，有效避免高速公路惡性交通事故發生。本實用新型的一種公路交通事故防控物聯網是這樣實現的由管理中心處理裝置、車輛出入口處理裝置、車載無線傳感裝置組成，其特徵在於所述管理中心處理裝置通過有線或無線網絡與車輛出入口處理裝置相連，以獲取和處理路況與事故信息；所述車輛出入口處理裝置包括電腦、無線收發裝置、車載無線傳感裝置充電模塊， 無線收發裝置與所述電腦相連，並與所述車載無線傳感裝置進行無線通信；所述車載無線傳感裝置包括單片機及與其相連的GPS定位模塊、無線收發模塊、 碰撞傳感器、語音提醒模塊、顯示模塊、電池電源模塊。所述的一種公路交通事故防控物聯網，還包括酒精傳感模塊，並與所述單片機相連。由上所述，本實用新型的一種公路交通事故防控物聯網，徹底克服了現有技術中反應速度慢和不實用等缺點，具有以下一系列十分明顯的優點(一 )可實現的主要功能1.車禍發生瞬間自動同步報警·立即通知後面同向行駛每臺車司機減速緩行以杜絕連環撞車·立即通知中心(所有收費處、交通救援、醫療急救中心)事故位置以進行高效救助2.異常停車自動報警求助類似於上述功能處理3.車距、車速警示根據不同天氣、時間段，自動設置車距和超速警示點(超速可自動做違章記錄)，以杜絕此類事故發生4.超車和被超車過程提示避免超車事故發生5.溫馨語音提示預防疲勞駕駛、公路催眠、駕車走神6.酒駕警示(可自動做違章記錄)7.只需按一個按鈕，即刻響應·隨時向管理中心緊急呼救·隨時向管理中心求助8.自動計費、車流量監測、路面行車動態分布圖等( 二 )主要特點1.清晰語音提示、閃燈提示2.系統簡單、可靠安全行車小精靈無需任何安裝，可隨手放在駕駛室，可採用避跌撞彈性阻燃材料，在各個收費站實現動態循環使用3.超快反應速度撞車0. 06秒內後續車輛就可得到緊急警示[0070]4.不受大霧、雨雪等惡劣氣候影響5.智能處理根據霧天、雨天、雪天、夜晚等自動設置安全行車車距和速限(自動根據《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》規定處理)6.快速建設無需鋪設線路和建立公路設施，只需在各收費站配置救助中心自動聯網設備，費用低，超快7.易於管理，維護成本低8.不影響現有收費系統，也可將該功能合併(三)意義社會貢獻與經濟效益1.高速公路交通事故率可望降低80% -90%以上2.高速公路惡性交通事故死亡數量可望減少80% -90%以上3.降低直接和間接損失可望減少80% -90%以上4.產品市場51. 7億元5.可為國家納稅5. 7億元6.可解決就業73914人/年

圖1是本實用新型的一種公路交通事故防控物聯網典型實施案例中車載裝置的原理框圖。圖2是本實用新型的一種公路交通事故防控物聯網典型實施案例的軟體方法流程圖。
具體實施方式
本實用新型的一種公路交通事故防控物聯網的一個典型的實施案例說明如下這種公路交通事故防控物聯網由管理中心處理裝置、車輛出入口處理裝置、車載無線傳感裝置組成；車載無線傳感裝置在公路入口發放給每輛車並可隨手放在駕駛室，在出口處回收以循環使用，而且管理中心處理裝置由網絡電腦(或者伺服器)組成，通過有線或無線網際網路與車輛出入口處理裝置相連，以獲取和處理路況與事故信息。車輛出入口處理裝置包括網絡電腦、無線收發裝置、車載無線傳感裝置充電模塊， 無線收發裝置與所述電腦(或者伺服器)相連，並與所述車載無線傳感裝置進行無線通信， 將信息傳送到該網絡電腦進行處理，車載無線傳感裝置充電模塊對回收的車載無線傳感裝置進行充電。參見圖1，所述車載無線傳感裝置包括單片機1及與其相連的GPS定位模塊2、無線收發模塊3、碰撞傳感器4、語音提醒模塊5、顯示模塊6、電池電源模塊7及酒精傳感模塊 8。無線收發模塊採用現代自組織低功耗無線傳感網模塊，如ZigBee，能夠彼此互通信息。 通過GPS定位模塊獲取位置信息，通過無線收發模塊與其它車載裝置和車輛出入口處理裝置通信，碰撞傳感器檢測車輛撞擊等信息，語音提醒模塊向司乘人員提供語音信息、通過顯示模塊向司乘人員顯示提示信息、通過電池電源模塊供電，通過酒精傳感模塊測試司機有無飲酒，通過單片機進行信息處理。電池電源模塊中使用的電池是可充電電池(也可以採用其它類型電池)，顯示模塊採樣最簡單的指示燈(也可以採取其它顯示器件，如LCD)。本實用新型的一種公路交通事故防控物聯網典型實施案例可結合下列軟體方法實現的包括管理中心處理模塊、車輛出入口處理模塊、車載無線傳感處理模塊，而且所述管理中心處理模塊對路況和事故信息集中進行處理；所述車輛出入口處理模塊對路況和事故信息進行處理並上傳管理中心、與所述車載無線傳感裝置進行通信以進行設置和獲取信息；參見圖2，所述車載無線傳感處理模塊包括車距計算與處理模塊、車速計算與處理模塊、碰撞感知與處理模塊、酒精感知與處理模塊、異常停車感知與處理模塊、語音提醒模塊、顯示提醒模塊、彼此互傳信息模塊。在公路入口時需設置初始化信息(如哪個入口、行車路徑、氣候狀況、路面狀況等)，在公路出口時則搜集必要的信息(如來自那個入口、行車安全信息等)。通過接受本車和前面車的GPS定位信息可以計算本車速度、車距，並感受是否有異常停車，通過碰撞感知與處理模塊獲知本車是否發生碰撞事故、通過酒精感知與處理模塊可以獲知司機是否飲酒，通過彼此互傳信息模塊可以獲知其它車輛信息和公路出入口發來的信息。在發生以上異常情況時，或收到其它車輛或公路出入口發來的重要信息時， 就通過語音提醒模塊、顯示提醒模塊啟動相應語音和顯示提示。
權利要求1.一種公路交通事故防控物聯網，由管理中心處理裝置、車輛出入口處理裝置、車載無線傳感裝置組成，其特徵在於所述管理中心處理裝置通過有線或無線網絡與車輛出入口處理裝置相連，以獲取和處理路況與事故信息；所述車輛出入口處理裝置包括電腦、無線收發裝置、車載無線傳感裝置充電模塊，無線收發裝置與所述電腦相連，並與所述車載無線傳感裝置進行無線通信；所述車載無線傳感裝置包括單片機及與其相連的GPS定位模塊、無線收發模塊、碰撞傳感器、語音提醒模塊、顯示模塊、電池電源模塊。
2.根據權利要求1所述的一種公路交通事故防控物聯網，其特徵在於所述車載無線傳感裝置還包括酒精傳感模塊，並與所述單片機相連。
專利摘要一種公路交通事故防控物聯網，由管理中心處理裝置、車輛出入口處理裝置、車載無線傳感裝置組成，後者包括單片機、GPS模塊、無線收發模塊、碰撞傳感器、語音與顯示提醒模塊等。本實用新型有效防控現代高速公路惡性交通事故，能夠在事故發生極短時間內將事故信息直接發送給後續車輛以防止連環相撞惡性事故，並繼續發送信息到各個收費站、管理中心，以及時採取救助措施，能夠及時提醒司機車距和車速等，有效避免高速公路惡性交通事故發生。
文檔編號G08G1/0965GK201936457SQ20112001068
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月4日 優先權日2011年1月4日
發明者張恩迪, 許春香 申請人:許春香