CN203480701U - 基于车路协同的城市道路交叉口车辆行驶安全预警装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种基于车路协同的城市道路交叉口车辆行驶安全预警装置，该装置由路侧设备、前车车载设备和后车车载设备组成，路侧设备安装在路侧立柱上，车载设备安装在车内，路侧设备与前车车载设备、前车车载设备与后车车载设备之间通过ZigBee无线数据通信建立连接；路侧设备包括红外线检测仪、第一处理器和ZigBee无线发射模块，前车车载设备包括ZigBee无线接收模块、第二处理器、前车报警***和ZigBee无线发射模块，后车车载设备包括ZigBee无线接收模块、第三处理器和后车报警***。本实用新型能够实现车路/车车通信进行信息交换，避免发生交通事故，即使在驾驶员分神或精力不集中等情况下，车载预警装置能实时预警，提醒驾驶员注意前方道路情况。

Description

基于车路协同的城市道路交叉口车辆行驶安全预警装置
技术领域
本实用新型涉及智能交通***和汽车安全技术领域，具体涉及一种基于车路协同的城市道路交叉口车辆行驶安全预警装置。 
背景技术
据有关资料统计，2009年我国万辆车死亡率是日本的4.7倍，美国的2.0倍，可见道路交通安全问题已经成为不容忽视的社会问题。单纯从道路和车辆角度考虑的传统交通管理方式，已经很难解决交通事故频发的问题。 
城市道路交叉口是城市道路交通***的重要节点，是城市交通微观层次的一个重要组成部分，连接不同方向的道路形成路网，使路网中的车辆交叉运行。在城市道路交叉口处，机动车、非机动车、行人等各种交通流从各个方向汇入，常有行人和非机动车违反交通规则，导致机动车与横穿道路的非机动车、行人相碰撞的交通事故。从优先保护行人和非机动车的安全出发，在行人和非机动车横穿道路时能及时提醒即将驶入的车辆，保证驾驶员能够第一时间采取应急措施，从而降低碰撞或事故发生的几率。 
车路协同技术已经成为当今国际智能交通领域的前沿技术和研究热点，主要发达国家和地区都在积极推进相关技术的研究。车路协同是指基于无线通信、传感探测等技术进行车路信息获取，通过车车、车路信息交互和共享，实现车辆和基础设施之间智能协同与配合，达到优化资源，提高道路交通安全水平的目的，以实现更高效、安全的目标。 
随着通信技术的快速发展，短距离无线通信技术(ZigBee)已经成为通信技术中的一大热点。基于车路/车车无线通信构建车路协同***，将各种道路信息通过无线电信号传递给行驶车辆，大大提高行车安全系数，能有效减少各种碰撞或事故发生。 
目前公开的车辆行驶安全预警装置，多数基于车辆自身状态与道路信息的采集，装置功能比较单一，缺少车车/车路通信进行信息交换，特别是缺少第一辆车与第二辆车之间的信息交互，容易造成后面车辆发生追尾，难以实现真正意义的车路协同和行车安全驾驶。 
因此，基于车路协同和ZigBee技术，设计一种预警装置，使其能够在行人、非机动车横穿道路时，向驶入道路的车辆进行报警，提醒驾驶员注意路上非机动车，避免发生交通事故；同时驶入道路的车辆向后面车辆发送减速信息，提醒驾驶员注意前面车辆，避免发生追尾事故。 
发明内容
为克服现有装置不足，本实用新型的目的就是提供一种基于车路协同的城市道路交叉口车辆行驶安全预警装置，该装置可通过车路通信获取道路交叉***通状况，从而对潜在危险进行识别、预警，避免发生交通事故；同时，通过车车通信，将本车信息发送给后面车辆，避免发生追尾事故。 
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：基于车路协同的城市道路交叉口车辆行驶安全预警装置，其特征在于：它包括路侧设备、前车车载设备和后车车载设备，路侧设备安装在路侧立柱上，车载设备安装在车内，路侧设备与前车车载设备、前车车载设备与后车车载设备之间通过Zigbee无线数据通信建立连接；路侧设备包括红外线检测仪、第一处理器和无线数据发送器，第一处理器电子式连接红外线检测仪与无线数据发送器。前车车载设备包括无线数据接收器、第二处理器、前车报警***和无线数据发送器，第二处理器电子式连接无线数据接收器、前车报警***与无线数据发送器。后车车载设备包括无线数据接收器、第三处理器和后车报警***，第三处理器电子式连接无线数据接收器与后车报警***。当路侧设备探测到道路交通状态信息后，通过Zigbee无线模块实现车路/车车通信进行交换，前后车驾驶员采取相应措施，从而避免发生碰撞或追尾事故。 
所述路侧设备与车载设备、车载设备与车载设备之间通过ZigBee通信协议传送道路交通状况。 
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：(1)在车辆进入道路交叉口前50-100m时，可接收路侧设备播发的道路信息，能够提供足够的预警时间，便于驾驶员降低车速；(2)本装置能够实现车路/车车通信进行信息交换，能够避免发生交通事故；(3)在驾驶员分神或精力不集中等情况下，车载预警装置能实时预警，提醒驾驶员注意前方道路情况。 
附图说明
图1为路侧设备、车载设备放置及实施方式示意图； 
图2为行车安全预警***框图； 
图中：1-路侧设备；11-红外线检测仪；12-第一处理器；13-无线数据发送器；2-支柱；3-前车车载设备；31-无线数据接收器；32-第二处理器；33-前车报警***；331-前车显示屏；332-前车扬声器；34-无线数据发送器；4-前车；5-后车车载设备；51-无线数据接收器；52-第三处理器；53-后车报警***；531-前车显示屏；532-后车扬声器；6-后车。 
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本实用新型内容。 
本实用新型用于城市道路交叉口区域，警示驾驶员避免其驾驶车辆撞上行人或非机动车，防止发生追尾事故。基于车路协同的理念，本装置通过路侧设备发送道路交通状况；通过车载设备获取路侧设备发送的道路交通状况，对驾驶员提供实时预警，避免发生碰撞事故；同时，将预警信息发送给后面的车辆，对后一辆车驾驶员提供实时预警，避免发生追尾事故。 
如图1和图2所示，以两辆车为例，行车安全预警装置由路侧设备1、前车车载设备3和后车车载设备5构成，路侧设备1和前车车载设备3、前车车载设备3和后车车载设备5通过ZigBee无线数据通信建立连接。 
如图2所示，路侧设备1包括红外线检测仪11、第一处理器12和无线数据发送器13。红外线检测仪11用于探测横穿道路的行人和非机动车。第一处理器12电子式连接红外线检测仪11与无线数据发送器13，用于接收红外线检测仪11发送来的道路交通信息以及向无线数据发送器13传递信号。无线数据发送器13采用无线数据通信技术ZigBee。路侧设备1安装在路侧支柱2上，支柱2放置于交叉口道路一侧，支柱2与路侧设备1的数量与交叉口岔道数量相对应，如图1所示的实施例有4个岔道的交叉口，因此安装了4个支柱2，每个支柱2上安装一套路侧设备1。 
如图2所示，前车车载设备3包括无线数据接收器31、第二处理器32、前车报警***33和无线数据发送器34。无线数据接收器31用于接收无线数据发送器13发出的无线数据信息。第二处理器32电子式连接无线数据接收器31、前车报警***33与无线数据发送器34，用于接收无线数据接收器31发送的信号以及向前车报警***33传递信号，同时向无线数据发送器34传递信号。无线数据接收器31和无线数据发送器34采用无线数据通信技术ZigBee。前车报警***33包括一个具有闪烁功能的LED显示屏331和一个能发出警示声音的扬声器332，显示屏331和扬声器332可由开关控制开启，驾驶员可以根据自己的需要选择启动任意一个或两个。 
如图2所示，后车车载设备5包括无线数据接收器51、第三处理器52和后车报警***53。无线数据接收器51采用无线数据通信技术ZigBee，用于接收无线数据发送器34发出的无线数据信号。第三处理器52电子式连接无线数据接收器51与后车报警***53，用于接收无线数据51发送的信号以及向后车报警***53传递信号。后车报警***53包括一个具有闪烁功能的LED显示屏531和一个能发出警示声音的扬声器532，显示屏531和扬声器532可由开关控制开启，驾驶员可以根据自己的需要选择启动任意一个或两个。 
在工作期间，红外线检测仪11探测到有行人或非机动车横穿道路时，路侧设备1发出警示信号给前车车载设备3，防止前车4与非机动车及行人发生碰撞事故；当后车车载设备5接收到前车车载设备3发送的预警信号时，后车报警***53能够及时预警，提醒驾驶员注意行车安全，防止后车6与前车4发生追尾事故。 

Claims (3)

1.基于车路协同的城市道路交叉口车辆行驶安全预警装置，其特征在于：该装置由路侧设备(1)、前车车载设备(3)和后车车载设备(5)组成； 
所述的路侧设备(1)包括红外线检测仪(11)、第一处理器(12)和无线数据发送器(13)，所述第一处理器(12)用于接收红外线检测仪(11)发送来的道路交通信息以及向无线数据发送器(13)传递信号，无线数据发送器(13)通过通讯协议向外发送数据； 
所述的前车车载设备(3)包括无线数据接收器(31)、第二处理器(32)、前车报警***(33)和无线数据发送器(34)，所述无线数据接收器(31)通过通讯协议接收道路交通信息，第二处理器(32)用于接收无线数据接收器(31)发送的信号以及向前车报警***(33)传递信号，同时向无线数据发送器(34)传递信号，无线数据发送器(34)通过通讯协议向外发送数据； 
所述的后车车载设备(5)包括无线数据接收器(51)、第三处理器(52)和后车报警***(53)，无线数据接收器(51)通过通讯协议接收前车信号，第三处理器(52)用于接收无线数据(51)发送的信号以及向后车报警***(53)传递信号。 
2.根据权利要求1所述的基于车路协同的城市道路交叉口车辆行驶安全预警装置，其特征在于，所述路侧设备(1)与前车车载设备(3)、前车车载设备(3)与后车车载设备(5)通过Zigbee无线数据通信建立连接。 
3.根据权利要求1所述的基于车路协同的城市道路交叉口车辆行驶安全预警装置，其特征在于，所述的第一处理器(12)电子式连接红外线检测仪(11)与无线数据发送器(13)，第二处理器(32)电子式连接无线数据接收器(31)、前车报警***(33)与无线数据发送器(34)，第三处理器(52)电子式连接无线数据接收器(51)与后车报警***(53)。 
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