CN103065488A - 具有闯红灯预警提示功能的车路协同预警***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有闯红灯预警提示功能的车路协同预警***及方法，***包括：交叉口控制器，用于采集车辆行驶方向的信号灯信息及停车线的位置信息，并将采集信息传输给车载控制器；车载控制器，用于获取车辆的位置信息、车辆速度及接收所述交叉口控制器传输的采集信息，并对获取信息和所述采集信息进行处理；语音提示器，用于对驾驶员进行语音提示。本发明通过交叉口控制器将车辆行驶方向的信号灯信息及其GPS信息传送给车载控制器，并利用预警决策模块给出驾驶员是否能通过交叉口以及是否需要减速制动的辅助决策信息，并以语音提示的方式将信息传递给驾驶员，从而避免了驾驶员在黄灯时刻误闯红灯行为的发生，降低了交通事故率。

Description

具有闯红灯预警提示功能的车路协同预警***及方法

技术领域

本发明涉及交通控制技术领域，特别涉及一种具有闯红灯预警提示功能的车路协同预警***及方法。

背景技术

目前在道路交叉口处闯红灯现象经常发生，传统的信号控制方法在减少闯红灯行为上存在一定的局限，尤其在黄灯时刻，驾驶员到底是“走”还是“停”没有固定统一的标准，驾驶员只能根据自己经验来选择“走”或“停”，通常情况下，驾驶员遇到黄灯时，若距离交叉口比较远，大部分会选择停车，若距离交叉口比较近，则会选择通过。然而驾驶员遇到黄灯时可能距离交叉口“不远不近”，加上驾驶员由于驾驶经验、判断能力有所差别，可能会出现这样的情况，在黄灯时间已不能满足驾驶员通过交叉口时，一些驾驶员由于判断失误而选择通过，导致闯红灯现象的发生。因而当驾驶员进入交叉口遇到黄灯时，应该有相关预警信息能够帮助驾驶员进行“走”或“停”的判断。

针对黄灯时刻的闯红灯行为，目前的驾驶人闯红灯预警技术也可以分为两种，一种是传统的预警技术，另一种是基于车路协同的预警技术。传统的预警技术是通过附加一些标志信息、信号灯变化等来警告驾驶员需要停车，这种预警技术成本低、安装方便，使用效果存在争议。基于车路协同的预警技术是通过对驾驶车辆的速度、位置、黄灯时间等关键参数进行分析，判断该车辆能否在黄灯时间内通过交叉口，若不能安全通过，则通过车内预警装置向驾驶员提供注意减速等预警信息提示，从而避免驾驶员无意闯红灯，该技术实用性强、准确率高但技术成本较高，需要通信、计算机等多领域的辅助，目前正处于研究阶段。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明解决的技术问题是克服在黄灯时刻驾驶员误闯红灯行为的发生，降低交通事故率。

（二）技术方案

本发明提出了一种具有闯红灯预警提示功能的车路协同预警***，其特征在于，所述***包括：

交叉口控制器，用于采集车辆行驶方向的信号灯信息及停车线的位置信息，并将采集信息传输给车载控制器；

车载控制器，用于获取车辆的位置信息、车辆速度及接收所述交叉口控制器传输的采集信息，并对获取信息和所述采集信息进行处理；

语音提示器，用于对驾驶员进行语音提示。

优选地，所述交叉口控制器包括：

第一GPS模块，用于采集交叉口信号灯的时间信息及停车线的位置信息；

第一无线通信模块，用于将所述第一GPS模块采集的交叉口信号灯的时间信息及停车线的位置信息传输给所述车载控制器。

优选地，所述车载控制器包括：

第二GPS模块，用于采集车辆的位置信息及车辆速度；

第二无线通信模块，用于接收第一无线通信模块传输的交叉口信号灯的时间信息及停车线的位置信息；

信息处理模块，用于对所述车辆的位置信息、所述车辆速度和所述采集信息进行处理；

预警决策模块，用于对所述信息处理模块处理后的数据进行判定并给出提示信息。

优选地，所述交叉口信号灯的时间信息为红灯剩余时间T_{红灯剩余时间}、黄灯剩余时间T_{黄灯剩余时间}。

本发明还提出了一种具有闯红灯预警提示功能的车路协同预警方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、交叉口控制器中的第一GPS模块采集交叉口信号灯的红灯剩余时间T_{红灯剩余时间}、黄灯剩余时间T_{黄灯剩余时间}，以及交叉口处停车线的位置信息（X_停，Y_停），并将采集信息通过第一无线通信模块传输给车载控制器；

S2、所述车载控制器中的第二无线通信模块接收所述第一无线通信模块传输的采集信息，且第二GPS模块判断车辆的位置信息（X_车，Y_车）及车辆速度V_车，信息处理模块根据所述车辆的位置信息及所述车辆速度计算车辆距离停车线时距T_{距离停车线时距}；

S3、将所述车辆距离停车线时距T_{距离停车线时距}与红灯剩余时间T_{红灯剩余时间}、黄灯剩余时间T_{黄灯剩余时间}进行比较；

S4、预警决策模块根据比较结果，通过语音提示器对驾驶员进行语音提示。

优选地，步骤S2中计算车辆距离停车线时距T_{距离停车线时距}的公式为：

其中，L_{距离停车线距离}为车辆距离停车线距离。

优选地，步骤S3具体包括：

若0<T_{距离停车线时距}≤T_{黄灯剩余时间}，则为闯黄灯行为；

若T_{黄灯剩余时间}<T_{距离停车线时距}<T_{黄灯剩余时间}+T_{红灯剩余时间}，则为闯红灯行为。

（三）有益效果

本发明通过提供一种具有闯红灯预警提示功能的车路协同预警***及方法，通过交叉口控制器将车辆行驶方向的信号灯信息及其GPS信息传送给车载控制器，并利用预警决策模块给出驾驶员是否能通过交叉口以及是否需要减速制动的辅助决策信息，并以语音提示的方式将信息传递给驾驶员，从而避免了驾驶员在黄灯时刻误闯红灯行为的发生，降低了交通事故率。

附图说明

图1为本发明的***工作原理图；

图2为本发明的预警方法流程图；

图3为本发明的信号灯时间信息与车辆距离停车线时距的坐标关系图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提出了一种具有闯红灯预警提示功能的车路协同预警***，如图1所示，在所述***包括：

交叉口控制器，用于采集车辆行驶方向的信号灯信息及停车线的位置信息，并将采集信息传输给车载控制器；

车载控制器，用于获取车辆的位置信息、车辆速度及接收所述交叉口控制器传输的采集信息，并对获取信息和所述采集信息进行处理；

语音提示器，用于对驾驶员进行语音提示。

在交叉口停车线处设置信号点，在信号点位置处安装交叉口控制器，交叉口控制器主要包括：

第一GPS模块，用于采集交叉口信号灯的时间信息红灯剩余时间T_{红灯剩余时间}、黄灯剩余时间T_{黄灯剩余时间}及停车线的位置信息（X_停，Y_停）；

第一无线通信模块，用于将所述第一GPS模块采集的交叉口信号灯的时间信息及停车线的位置信息传输给所述车载控制器。

在车辆上安装车载控制器，车载控制器主要包括：

第二GPS模块，用于采集车辆的位置信息（X_车，Y_车）及车辆速度V_车；

第二无线通信模块，用于接收第一无线通信模块传输的交叉口信号灯的时间信息及停车线的位置信息；

信息处理模块，用于对所述车辆的位置信息、所述车辆速度和所述采集信息进行处理；

预警决策模块，用于对所述信息处理模块处理后的数据进行判定并给出提示信息。

所述交叉口信号灯的时间信息为红灯剩余时间T_{红灯剩余时间}、黄灯剩余时间T_{黄灯剩余时间}。

本发明通过利用上述***还提出了一种具有闯红灯预警提示功能的车路协同预警方法，如图2所示，所述方法包括：

S1、交叉口控制器中的第一GPS模块采集交叉口信号灯的红灯剩余时间T_{红灯剩余时间}、黄灯剩余时间T_{黄灯剩余时间}以及交叉口处停车线的位置信息（X_停，Y_停)，当信号灯由绿变黄时，将采集信息通过第一无线通信模块传输给车载控制器；

S2、所述车载控制器中的第二无线通信模块接收所述第一无线通信模块传输的采集信息，且第二GPS模块判断车辆的位置信息（X_车，Y_车）及车辆速度V_车，信息处理模块根据所述车辆的位置信息及所述车辆速度计算车辆距离停车线时距T_{距离停车线时距}；

其中，计算车辆距离停车线时距T_{距离停车线时距}的公式为：

其中，L_{距离停车线距离}为车辆距离停车线距离。

S3、将所述车辆距离停车线时距T_{距离停车线时距}与红灯剩余时间T_{红灯剩余时间}、黄灯剩余时间T_{黄灯剩余时间}进行比较；

将信号灯的时间信息与车辆距离停车线时距进行结合分析，如图3所示，

若0<T_{距离停车线时距}≤T_{黄灯剩余时间}，则表明车辆会在黄灯时间通过停车线进入交叉口，将此时车辆所处范围定为“阶段1”，即为闯黄灯行为，则车辆内的语音提示器对驾驶员进行“即将红灯，请减速”的语音提示；

若T_{黄灯剩余时间}<T_{距离停车线时距}<T_{黄灯剩余时间}+T_{红灯剩余时间}，则表明车辆有闯红灯的行为发生，将此时车辆所处范围定为“阶段2”，即为闯红灯行为，则车辆内的语音提示器对驾驶员进行“请减速”的语音提示。

S4、预警决策模块根据比较结果，通过语音提示器对驾驶员进行语音提示。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种具有闯红灯预警提示功能的车路协同预警***，其特征在于，所述***包括：

交叉口控制器，用于采集车辆行驶方向的信号灯信息及停车线的位置信息，并将采集信息传输给车载控制器；

车载控制器，用于获取车辆的位置信息、车辆速度及接收所述交叉口控制器传输的采集信息，并对获取信息和所述采集信息进行处理；

语音提示器，用于对驾驶员进行语音提示。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述交叉口控制器包括：

第一GPS模块，用于采集交叉口信号灯的时间信息及停车线的位置信息；

第一无线通信模块，用于将所述第一GPS模块采集的交叉口信号灯的时间信息及停车线的位置信息传输给所述车载控制器。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述车载控制器包括：

第二GPS模块，用于采集车辆的位置信息及车辆速度；

第二无线通信模块，用于接收第一无线通信模块传输的交叉口信号灯的时间信息及停车线的位置信息；

信息处理模块，用于对所述车辆的位置信息、所述车辆速度和所述采集信息进行处理；

预警决策模块，用于对所述信息处理模块处理后的数据进行判定并给出提示信息。

4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述交叉口信号灯的时间信息为红灯剩余时间T_{红灯剩余时间}、黄灯剩余时间T_{黄灯剩余时间}。

5.一种具有闯红灯预警提示功能的车路协同预警方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、交叉口控制器中的第一GPS模块采集交叉口信号灯的红灯剩余时间T_{红灯剩余时间}、黄灯剩余时间T_{黄灯剩余时间}，以及交叉口处停车线的位置信息（X_停，Y_停），并将采集信息通过第一无线通信模块传输给车载控制器；

S2、所述车载控制器中的第二无线通信模块接收所述第一无线通信模块传输的采集信息，且第二GPS模块判断车辆的位置信息（X_车，Y_车）及车辆速度V_车，信息处理模块根据所述车辆的位置信息及所述车辆速度计算车辆距离停车线时距T_{距离停车线时距}；

S3、将所述车辆距离停车线时距T_{距离停车线时距}与红灯剩余时间T_{红灯剩余时间}、黄灯剩余时间T_{黄灯剩余时间}进行比较；

S4、预警决策模块根据比较结果，通过语音提示器对驾驶员进行语音提示。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S2中计算车辆距离停车线时距T_{距离停车线时距}的公式为：

其中，L_{距离停车线距离}为车辆距离停车线距离。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

若0<T_{距离停车线时距}≤T_{黄灯剩余时间}，则为闯黄灯行为；

若T_{黄灯剩余时间}<T_{距离停车线时距}<T_{黄灯剩余时间}+T_{红灯剩余时间}，则为闯红灯行为。

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