基於車路協同的城市道路交叉口車輛行駛安全預警裝置製造方法

2023-05-14 20:20:11

基於車路協同的城市道路交叉口車輛行駛安全預警裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基於車路協同的城市道路交叉口車輛行駛安全預警裝置，該裝置由路側設備、前車車載設備和後車車載設備組成，路側設備安裝在路側立柱上，車載設備安裝在車內，路側設備與前車車載設備、前車車載設備與後車車載設備之間通過ZigBee無線數據通信建立連接；路側設備包括紅外線檢測儀、第一處理器和ZigBee無線發射模塊，前車車載設備包括ZigBee無線接收模塊、第二處理器、前車報警系統和ZigBee無線發射模塊，後車車載設備包括ZigBee無線接收模塊、第三處理器和後車報警系統。本實用新型能夠實現車路/車車通信進行信息交換，避免發生交通事故，即使在駕駛員分神或精力不集中等情況下，車載預警裝置能實時預警，提醒駕駛員注意前方道路情況。
【專利說明】基於車路協同的城市道路交叉口車輛行駛安全預警裝置【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能交通系統和汽車安全【技術領域】，具體涉及一種基於車路協同的城市道路交叉口車輛行駛安全預警裝置。
【背景技術】
[0002]據有關資料統計，2009年我國萬輛車死亡率是日本的4.7倍，美國的2.0倍，可見道路交通安全問題已經成為不容忽視的社會問題。單純從道路和車輛角度考慮的傳統交通管理方式，已經很難解決交通事故頻發的問題。
[0003]城市道路交叉口是城市道路交通系統的重要節點，是城市交通微觀層次的一個重要組成部分，連接不同方向的道路形成路網，使路網中的車輛交叉運行。在城市道路交叉口處，機動車、非機動車、行人等各種交通流從各個方向匯入，常有行人和非機動車違反交通規則，導致機動車與橫穿道路的非機動車、行人相碰撞的交通事故。從優先保護行人和非機動車的安全出發，在行人和非機動車橫穿道路時能及時提醒即將駛入的車輛，保證駕駛員能夠第一時間採取應急措施，從而降低碰撞或事故發生的機率。
[0004]車路協同技術已經成為當今國際智能交通領域的前沿技術和研究熱點，主要發達國家和地區都在積極推進相關技術的研究。車路協同是指基於無線通信、傳感探測等技術進行車路信息獲取，通過車車、車路信息交互和共享，實現車輛和基礎設施之間智能協同與配合，達到優化資源，提高道路交通安全水平的目的，以實現更高效、安全的目標。
[0005]隨著通信技術的快速發展，短距離無線通信技術(ZigBee)已經成為通信技術中的一大熱點。基於車路/車車無線通信構建車路協同系統，將各種道路信息通過無線電信號傳遞給行駛車輛，大大提高行車安全係數，能有效減少各種碰撞或事故發生。
[0006]目前公開的車輛行駛安全預警裝置，多數基於車輛自身狀態與道路信息的採集，裝置功能比較單一，缺少車車/車路通信進行信息交換，特別是缺少第一輛車與第二輛車之間的信息交互，容易造成後面車輛發生追尾，難以實現真正意義的車路協同和行車安全駕駛。
[0007]因此，基於車路協同和ZigBee技術，設計一種預警裝置，使其能夠在行人、非機動車橫穿道路時，向駛入道路的車輛進行報警，提醒駕駛員注意路上非機動車，避免發生交通事故；同時駛入道路的車輛向後面車輛發送減速信息，提醒駕駛員注意前面車輛，避免發生追尾事故。

【發明內容】

[0008]為克服現有裝置不足，本實用新型的目的就是提供一種基於車路協同的城市道路交叉口車輛行駛安全預警裝置，該裝置可通過車路通信獲取道路交叉口交通狀況，從而對潛在危險進行識別、預警，避免發生交通事故；同時，通過車車通信，將本車信息發送給後面車輛，避免發生追尾事故。
[0009]為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案如下:基於車路協同的城市道路交叉口車輛行駛安全預警裝置，其特徵在於:它包括路側設備、前車車載設備和後車車載設備，路側設備安裝在路側立柱上，車載設備安裝在車內，路側設備與前車車載設備、前車車載設備與後車車載設備之間通過Zigbee無線數據通信建立連接；路側設備包括紅外線檢測儀、第一處理器和無線數據發送器，第一處理器電子式連接紅外線檢測儀與無線數據發送器。前車車載設備包括無線數據接收器、第二處理器、前車報警系統和無線數據發送器，第二處理器電子式連接無線數據接收器、前車報警系統與無線數據發送器。後車車載設備包括無線數據接收器、第三處理器和後車報警系統，第三處理器電子式連接無線數據接收器與後車報警系統。當路側設備探測到道路交通狀態信息後，通過Zigbee無線模塊實現車路/車車通信進行交換，前後車駕駛員採取相應措施，從而避免發生碰撞或追尾事故。
[0010]所述路側設備與車載設備、車載設備與車載設備之間通過ZigBee通信協議傳送道路交通狀況。
[0011]本實用新型與現有技術相比具有如下優點:(1)在車輛進入道路交叉口前
50-100m時，可接收路側設備播發的道路信息，能夠提供足夠的預警時間，便於駕駛員降低車速；(2)本裝置能夠實現車路/車車通信進行信息交換，能夠避免發生交通事故；(3)在駕駛員分神或精力不集中等情況下，車載預警裝置能實時預警，提醒駕駛員注意前方道路情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為路側設備、車載設備放置及實施方式示意圖；
[0013]圖2為行車安全預警系統框圖；
[0014]圖中:1-路側設備；11_紅外線檢測儀；12_第一處理器；13_無線數據發送器；2-支柱；3_前車車載設備；31_無線數據接收器；32_第二處理器；33_前車報警系統；331-前車顯示屏；332_前車揚聲器；34_無線數據發送器；4-前車；5_後車車載設備；
51-無線數據接收器；52_第三處理器；53_後車報警系統；531_前車顯示屏；532_後車揚聲器；6_後車。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行描述，以便本領域的技術人員更好地理解本實用新型內容。
[0016]本實用新型用於城市道路交叉口區域，警示駕駛員避免其駕駛車輛撞上行人或非機動車，防止發生追尾事故。基於車路協同的理念，本裝置通過路側設備發送道路交通狀況；通過車載設備獲取路側設備發送的道路交通狀況，對駕駛員提供實時預警，避免發生碰撞事故；同時，將預警信息發送給後面的車輛，對後一輛車駕駛員提供實時預警，避免發生追尾事故。
[0017]如圖1和圖2所示，以兩輛車為例，行車安全預警裝置由路側設備1、前車車載設備3和後車車載設備5構成，路側設備I和前車車載設備3、前車車載設備3和後車車載設備5通過ZigBee無線數據通信建立連接。
[0018]如圖2所示，路側設備I包括紅外線檢測儀11、第一處理器12和無線數據發送器13。紅外線檢測儀11用於探測橫穿道路的行人和非機動車。第一處理器12電子式連接紅外線檢測儀11與無線數據發送器13，用於接收紅外線檢測儀11發送來的道路交通信息以及向無線數據發送器13傳遞信號。無線數據發送器13採用無線數據通信技術ZigBee。路側設備I安裝在路側支柱2上，支柱2放置於交叉口道路一側，支柱2與路側設備I的數量與交叉口岔道數量相對應，如圖1所示的實施例有4個岔道的交叉口，因此安裝了 4個支柱2，每個支柱2上安裝一套路側設備I。
[0019]如圖2所示，前車車載設備3包括無線數據接收器31、第二處理器32、前車報警系統33和無線數據發送器34。無線數據接收器31用於接收無線數據發送器13發出的無線數據信息。第二處理器32電子式連接無線數據接收器31、前車報警系統33與無線數據發送器34，用於接收無線數據接收器31發送的信號以及向前車報警系統33傳遞信號，同時向無線數據發送器34傳遞信號。無線數據接收器31和無線數據發送器34採用無線數據通信技術ZigBee。前車報警系統33包括一個具有閃爍功能的LED顯示屏331和一個能發出警示聲音的揚聲器332，顯示屏331和揚聲器332可由開關控制開啟，駕駛員可以根據自己的需要選擇啟動任意一個或兩個。
[0020]如圖2所示，後車車載設備5包括無線數據接收器51、第三處理器52和後車報警系統53。無線數據接收器51採用無線數據通信技術ZigBee，用於接收無線數據發送器34發出的無線數據信號。第三處理器52電子式連接無線數據接收器51與後車報警系統53，用於接收無線數據51發送的信號以及向後車報警系統53傳遞信號。後車報警系統53包括一個具有閃爍功能的LED顯不屏531和一個能發出警不聲音的揚聲器532,顯不屏531和揚聲器532可由開關控制開啟，駕駛員可以根據自己的需要選擇啟動任意一個或兩個。
[0021]在工作期間，紅外線檢測儀11探測到有行人或非機動車橫穿道路時，路側設備I發出警示信號給前車車載設備3，防止前車4與非機動車及行人發生碰撞事故；當後車車載設備5接收到前車車載設備3發送的預警信號時，後車報警系統53能夠及時預警，提醒駕駛員注意行車安全，防止後車6與前車4發生追尾事故。
【權利要求】
1.基於車路協同的城市道路交叉口車輛行駛安全預警裝置，其特徵在於:該裝置由路側設備(I)、前車車載設備(3)和後車車載設備(5)組成； 所述的路側設備(I)包括紅外線檢測儀(11)、第一處理器(12)和無線數據發送器(13)，所述第一處理器(12)用於接收紅外線檢測儀(11)發送來的道路交通信息以及向無線數據發送器(13)傳遞信號，無線數據發送器(13)通過通訊協議向外發送數據； 所述的前車車載設備(3)包括無線數據接收器(31)、第二處理器(32)、前車報警系統(33)和無線數據發送器(34)，所述無線數據接收器(31)通過通訊協議接收道路交通信息，第二處理器(32)用於接收無線數據接收器(31)發送的信號以及向前車報警系統(33)傳遞信號，同時向無線數據發送器(34)傳遞信號，無線數據發送器(34)通過通訊協議向外發送數據； 所述的後車車載設備(5)包括無線數據接收器(51)、第三處理器(52)和後車報警系統(53)，無線數據接收器(51)通過通訊協議接收前車信號，第三處理器(52)用於接收無線數據(51)發送的信號以及向後車報警系統(53)傳遞信號。
2.根據權利要求1所述的基於車路協同的城市道路交叉口車輛行駛安全預警裝置，其特徵在於，所述路側設備(I)與前車車載設備(3)、前車車載設備(3)與後車車載設備(5)通過Zigbee無線數據通信建立連接。
3.根據權利要求1所述的基於車路協同的城市道路交叉口車輛行駛安全預警裝置，其特徵在於，所述的第一處理器(12)電子式連接紅外線檢測儀(11)與無線數據發送器(13)，第二處理器(32)電子式連接無線數據接收器(31)、前車報警系統(33)與無線數據發送器(34)，第三處理器(52)電子式連接無線數據接收器(51)與後車報警系統(53)。
【文檔編號】G08G1/16GK203480701SQ201320174998
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年4月3日 優先權日:2013年4月3日
【發明者】趙志國, 司傳勝, 王冬冬 申請人:淮陰工學院