TW202232449A

TW202232449A - 道路區域安全警示控制系統

Info

Publication number: TW202232449A
Application number: TW110104039A
Authority: TW
Inventors: 林東閔
Original assignee: 宏佳騰動力科技股份有限公司
Priority date: 2021-02-03
Filing date: 2021-02-03
Publication date: 2022-08-16

Abstract

一種道路區域安全警示控制系統，包含車上控制裝置、路側單元與雲端伺服器，路側單元對應一座標資料且具有一無線通訊範圍，路側單元與進入其無線通訊範圍的車上控制裝置建立連線，雲端伺服器儲存路側單元的座標資料，並收集事件座標資料及事件資訊，雲端伺服器根據事件座標資料定義至少一路側單元為匹配的路側單元，雲端伺服器將事件資訊區分為複數等級，並根據所述等級對應輸出一速度控制指令給所述匹配的路側單元，所述匹配的路側單元將速度控制指令傳送到進入其無線通訊範圍內的車上控制裝置，達到警示與速度控制的效果。

Description

道路區域安全警示控制系統

本發明有關一種警示控制系統，特別是指道路區域安全警示控制系統。

汽機車等車輛為相當普遍的交通工具，惟當車輛行駛在道路上時，總會遇到各式各樣的路況，例如車禍、塞車與交通管制，這些路況恐會影響駕駛人的行程。為了改善前述問題，現有技術提供路況提醒功能，可將駕駛人附近路況透過使用者裝置(例如智慧型手機或導航機)顯示給駕駛人檢視，由駕駛人根據附近路況判斷是否要改道行駛。舉例而言，台灣專利第I610276號案揭示一種GPS區域道路狀況提醒系統，係主要於電子裝置載入有區域路況提醒應用程式，可發出提醒音效與提醒畫面，以通知使用者適當減速行駛。

然而，當駕駛人操作車輛時，必須將大部分注意力放在前方路況與周遭路況，且道路路況多元且可能隨時發生，駕駛人不一定能即時察覺現有技術所提供的路況提醒訊息，當駕駛人前方路況發生例如重大災害或實施交通管制，駕駛人仍可能未察覺現有技術所提供的路況提醒訊息而繼續前往，導致其行程受到重大災害或交通管制的影響。

有鑒於此，本發明的主要目的是提供一種道路區域安全警示控制系統，能提供智慧預警機制，以期克服現有技術只能提供路況提醒功能的缺點。

本發明道路區域安全警示控制系統包含：至少一車上控制裝置，各該車上控制裝置供設置在一車輛；複數路側單元，各該路側單元對應一座標資料且具有一無線通訊範圍，各該路側單元與進入其無線通訊範圍的各該車上控制裝置建立連線；以及一雲端伺服器，連線該複數路側單元，該雲端伺服器儲存該複數路側單元的座標資料，並收集複數事件座標資料以及對應於各該事件座標資料的一事件資訊；該雲端伺服器根據各該事件座標資料定義該複數路側單元中至少一路側單元為匹配的路側單元；該雲端伺服器將各該事件資訊區分為複數等級，並根據所述等級對應輸出一速度控制指令給所述匹配的路側單元，所述匹配的路側單元將該速度控制指令傳送到進入其無線通訊範圍內的車上控制裝置。

根據本發明的道路區域安全警示控制系統，能提供智慧預警機制，當該雲端伺服器收集到的資料包含交通事件時，該雲端伺服器可根據事件座標資料定義出該警示區域範圍，而且該雲端伺服器自動將事件資訊進行等級高低的判斷，並根據判斷結果輸出該速度控制指令給該警示區域範圍內的車上控制裝置，進而能控制車輛車速，藉此對交通事件附近區域實施區域***通控管。如此一來，當事件資訊被判斷為強制等級，代表當地路況可能處於較危險或較緊急的情勢，此時該雲端伺服器可傳送該速度控制指令給接近事件發生地點的車輛，例如讓車輛的車速能等於或低於該門檻車速，駕駛人可感覺到車速變慢而提高警覺，提醒駕駛人應減速慢行或可考慮改道行駛，藉此達到智慧預警效果，並落實交通行車安全，避免行程受到交通事件影響。

另一方面，如前所述的道路區域安全警示控制系統，該雲端伺服器可傳送一事件警示指令給所述匹配的路側單元，所述匹配的路側單元將該事件警示指令傳送到進入其無線通訊範圍內的該至少一車上控制裝置以實施警示。藉此，在車輛行駛的過程中，當本發明的車上控制裝置接收到該事件警示指令，代表該車輛附近或行駛路線上可能有事件正在發生，本發明能在車輛抵達事件發生地點之前就實施預警之警示(例如透過顯示畫面及播放音效…等)，供駕駛人獲悉預警後能即時反應，例如減速、轉彎避開或切換車道…等，避免繼續前往事件發生地點而導致意外狀況的發生。

請配合參考圖1與圖2，本發明道路區域安全警示控制系統的實施例包含至少一車上控制裝置10、複數路側單元(Road-Side Unit, RSU)20與一雲端伺服器30。

圖1所示的實施例係以複數車上控制裝置10為例，各該車上控制裝置10為車載單元(On-Board Unit, OBU)，供設置在一車輛40中而隨著車輛行駛移動，該車輛40可為電動車、油車(以汽油或柴油作為燃料的車輛)或油電混合車，亦可為機車、重型機車、轎車、客車、貨車、公車、工程車…等，需說明的是，本發明所應用的車輛40不以前述舉例為限。

該車上控制裝置10包含一處理器11與電連接該處理器11的一無線傳輸模組12，該處理器11可為積體電路(IC)元件並具有控制、資料處理及運算與程式執行等功能，該處理器11可為車輛本身的電子控制單元(ECU)，或為獨立設置且電連接車輛電子控制單元(ECU)的處理器。該處理器11可透過資料匯流排(CAN BUS)信號連接車輛本身的一行車資料單元41，該行車資料單元41可例如為車上診斷系統(OBD)，該處理器11可從該行車資料單元41接收行車資料(即：各種感測器、指示燈、電門狀態、輪速、即時車速、航向、車輛座標資料、導航地圖資訊…等)。圖2所示的該車輛40以電動車為例，該車輛40包含一馬達驅動控制器42與一動力馬達43，該馬達驅動控制器42電連接該動力馬達43以驅動其運轉，該處理器11可信號連接該馬達驅動控制器42，是以，該馬達驅動控制器42可受控於該車上控制裝置10的處理器11以調控該動力馬達42的轉速，進而控制電動車的行駛車速。該處理器11可信號連接車內的一警示單元44，該警示單元44可包含整合於車輛中控台、儀表板或後視鏡的顯示器與音響，所述顯示器可為用以顯示警示畫面或燈號的液晶顯示器或發光二極體模組，所述音響用以播放警示音效。

該複數路側單元20供設置在道路旁側，所述道路的態樣可包含高速公路、快速道路、平面道路(即：路、街、巷、弄)、交叉路口與隧道…等，但不以此為限。如圖3所示為例，該複數路側單元20可沿著車道50設置於路旁；如圖4所示，該複數路側單元20可設置在路口51處。各該路側單元20具有資料的處理以及通信傳輸的功能，因為各該路側單元20為定點設置，故各該路側單元20具有對應的一座標資料(包含經度與緯度)以代表其設置地點，換言之，各該路側單元20的座標資料為已知資料。此外，各該路側單元20可實施一無線通訊技術而具有如圖3與圖4所示的一無線通訊範圍21，車輛40的車上控制裝置10也採用與各該路側單元20相同的無線通訊技術，故當車輛40進入任一路側單元20的無線通訊範圍21，也就是當車上控制裝置10的無線傳輸模組12進入任一路側單元20的無線通訊範圍21，各該路側單元20可與進入其無線通訊範圍21的車上控制裝置10建立連線以供進行雙向資訊傳輸。其中，各該路側單元20與各該車上控制裝置10的無線傳輸模組12所採用的無線通訊技術可例如為專用短程通信技術(Dedicated Short Range Communications, DSRC)，但不以此為限。

請參考圖2，該路側單元20可電連接一周邊單元22，該周邊單元22用以提供一區域路況資訊M1給該路側單元20，舉例來說，該周邊單元22可包含監視攝影機(CCTV)221，該路側單元20接收到的該區域路況資訊M1可包含監視攝影機221所拍攝之道路區域的影像畫面；或者，該周邊單元22可包含交通信號燈222(或可稱紅綠燈)，該路側單元20接收到的該區域路況資訊M1可包含交通信號燈222的燈號狀態。

該雲端伺服器30連線該複數路側單元20以供進行雙向資訊傳輸，因此各該路側單元20可將區域路況資訊M1傳送至該雲端伺服器30，以供做後端應用及/或儲存。該雲端伺服器30與各該路側單元20的連線手段可透過行動通訊技術，例如***(4G)行動通訊技術、第五代(5G)行動通訊技術或更進階的行動通訊技術，如圖3與圖4所示，各該路側單元20可連線至鄰近的基地台31，進而透過基地台31與該雲端伺服器30建立連線。該雲端伺服器30的一儲存單元300可儲存該複數路側單元20的座標資料，該儲存單元20可例如為傳統硬碟(HDD)、固態硬碟(SSD)、記憶卡或記憶體，但不以此為限。如前所述，因為該複數路側單元20為定點設置使其座標資料為已知資料，故該雲端伺服器30的管理人員可將該複數路側單元20的座標資料輸入並儲存至該雲端伺服器30的儲存單元300，需說明的是，該雲端伺服器30獲得該複數路側單元20的座標資料的方式不以前述方式為限。

透過上述連線架構，路旁及/或路口處皆設有路側單元20，只要當一車輛40進入任一路側單元20的無線通訊範圍21，該雲端伺服器30就能透過該路側單元20)與該車輛40的車上控制裝置10進行雙向資訊傳輸，舉例而言，車上控制裝置10可將車輛40的行車資料M2傳送到該雲端伺服器30，且該雲端伺服器30可傳送相關指令至車輛的車上控制裝置10，說明如後。

該雲端伺服器30即時收集並儲存全國或地區之複數事件座標資料E1以及對應於各該事件座標資料E1的一事件資訊E2，其中，該事件資訊E2可包含例如火災事件資訊、淹水事件資訊、塞車事件資訊、施工事件資訊、慶典事件資訊、車禍事件資訊及道路封閉事件資訊…等，但不以此為限，所述事件資訊E2的格式可為文字或代碼。舉例來說，請參考圖1與圖2，該雲端伺服器30可連線至一交通主管機關(例如交通部)或一路況回報中心的一資訊伺服器32，該交通主管機關或該路況回報中心的人員負責將各地區民眾、警政單位、消防單位、救護單位…等單位透過電話或電腦回報的地點與路況輸入至該資訊伺服器32以儲存為所述事件座標資料E1以及所述事件資訊E2，再由該資訊伺服器32提供所述事件座標資料E1以及所述事件資訊E2給該雲端伺服器30，其中，該資訊伺服器32可將所述回報的地點透過一圖資系統(例如Google Map)轉換為該事件座標資料E1。

根據以上說明，該雲端伺服器30所具備的資料包含區域路況資訊M1、車輛的行車資料M2(包含航向、即時車速…等)、路側單元20的座標資料、事件座標資料E1以及事件資訊E2。該雲端伺服器30可判斷出各該事件座標資料E1匹配於該複數路側單元20中之至少一路側單元20，舉例而言，請配合參考圖5，該雲端伺服器30可根據該事件座標資料E1為圓心且以一警示距離Dp為半徑而產生一警示區域範圍Er，該雲端伺服器30將落入該警示區域範圍Er內的至少一路側單元定義為匹配的路側單元，其中，該警示距離Dp為儲存在該雲端伺服器30的可調整資料。請參考圖5所示的範例，道路上包含一第一路側單元201、一第二路側單元202、一第三路側單元203與一第四路側單元204，當道路上發生車禍，透過如前所述的路況回報機制，該雲端伺服器30可即時收集並儲存該車禍之事件座標資料E1以及事件資訊E2，該事件資訊E2即為車禍事件資訊。該雲端伺服器30可判斷出該第一路側單元201與該第二路側單元202落入該警示區域範圍Er而定義為匹配的路側單元，該第三路側單元203與該第四路側單元204未落入該警示區域範圍Er而不是匹配的路側單元。

當該雲端伺服器30定義出匹配的路側單元後，請參考圖6，該雲端伺服器30傳送一事件警示指令S1給匹配的路側單元，匹配的路側單元將該事件警示指令S1傳送到進入其無線通訊範圍21內的各該車上控制裝置10，亦即圖5所示的第一路側單元201與第二路側單元202可從該雲端伺服器30收到該事件警示指令S1，且第一路側單元201與第二路側單元202之無線通訊範圍21內的車上控制裝置10將可收到該事件警示指令S1，處理器11據以驅動車輛40的警示單元44實施預警之警示，例如顯示警示畫面、顯示警示燈號或播放警示音效(包含語音)。

另一方面，該雲端伺服器30可將該事件資訊E2區分為複數等級，例如將該事件資訊E2判斷為一強制等級與一非強制等級。本發明的實施例中，該雲端伺服器30的該儲存單元300儲存用以分等級的複數關鍵字或代碼，以供查表對照。舉例來說，請參考圖7，該儲存單元300可儲存複數強制等級的關鍵字以及複數非強制等級關鍵字，該複數強制等級的關鍵字例如可包含「火災」、「淹水」、「道路坍塌」、「道路管制」及「車禍」，該複數非強制等級的關鍵字例如可包含「塞車」、「施工」及「慶典」。如前所述，該雲端伺服器30所收集之事件資訊E1的格式可為文字。是以，該雲端伺服器30可透過查表方式比對該事件資訊E1與該儲存單元300的關鍵字，以判斷該事件資訊E2的等級。

當該事件資訊E2被判斷為該強制等級，該雲端伺服器30對應輸出一速度控制指令S2給匹配的路側單元，所述匹配的路側單元將該速度控制指令S2傳送到進入其無線通訊範圍21內的各該車上控制裝置10，亦即圖5所示的第一路側單元201與第二路側單元202可從該雲端伺服器30收到該速度控制指令S2，進入第一路側單元201與第二路側單元202之無線通訊範圍21內的車上控制裝置10可收到該速度控制指令S2，各該車上控制裝置10的處理器11根據該速度控制指令S2控制該馬達驅動控制器42以實施速度控制。較佳的，該速度控制指令S2可為一減速指令，請配合參考圖8，時間t1是車上控制裝置10收到該速度控制指令S2並據以控制該馬達驅動控制器42的時間，該速度控制指令S2用以控制車輛的即時車速V1等於或低於一門檻車速Vt，該門檻車速Vt為儲存在該雲端伺服器30的可調整資料。如此一來，凡是進入匹配的路側單元的車輛將被實施自動減速，除了讓駕駛人體感車速自動變慢而提高注意力，讓車輛可以較安全的速度經過發生事件的地點，或者駕駛人亦可提早改道行駛或迴轉，避免直接經過事件發生地點。

綜上所述，由於道路路況多元，本發明的雲端伺服器30可根據事件座標資料E1定義出該警示區域範圍Er，藉此實施區域***通控管；此外，該雲端伺服器30自動將事件資訊E2進行等級的判斷，當事件資訊E2被判斷為強制等級，代表當地路況可能處於較危險或較緊急的情勢，此時該雲端伺服器30可傳送該速度控制指令S2給接近事件發生地點的車輛40，例如讓車輛40的車速能等於或低於該門檻車速。另外，在車輛40行駛的過程中，當本發明的處理器11接收到該事件警示指令S1，代表該車輛40附近或行駛路線上可能有事件正在發生，此時，該處理器11能驅動車輛40的警示單元44實施預警，以提醒駕駛提前反應，藉此提醒駕駛人應減速慢行或改道行駛，並能落實交通行車安全。

10:車上控制裝置 11:處理器 12:無線傳輸模組 20:路側單元 201:第一路側單元 202:第二路側單元 203:第三路側單元 204:第四路側單元 21:無線通訊範圍 22:周邊單元 221:監視攝影機 222:交通信號燈 30:雲端伺服器 300:儲存單元 31:基地台 32:資訊伺服器 40:車輛 41:行車資料單元 42:馬達驅動控制器 43:動力馬達 44:警示單元 50:車道 51:路口 M1:區域路況資訊 M2:行車資料 E1:事件座標資料 E2:事件資訊 Dp:警示距離 Er:警示區域範圍 S1:事件警示指令 S2:速度控制指令 V1:即時車速 Vt:門檻車速

圖1：本發明道路區域安全警示控制系統的實施例的方塊示意圖。圖2：本發明道路區域安全警示控制系統的實施例的方塊示意圖。圖3：本發明道路區域安全警示控制系統應用於道路的示意圖。圖4：本發明道路區域安全警示控制系統應用於路口的示意圖。圖5：本發明道路區域安全警示控制系統實施警示控制的示意圖。圖6：本發明道路區域安全警示控制系統實施警示控制的方塊示意圖。圖7：本發明中雲端伺服器的方塊示意圖。圖8：本發明實施速度控制功能之車速波形示意圖。

10:車上控制裝置

11:處理器

12:無線傳輸模組

20:路側單元

22:周邊單元

221:監視攝影機

222:交通信號燈

30:雲端伺服器

300:儲存單元

32:資訊伺服器

40:車輛

41:行車資料單元

42:馬達驅動控制器

43:動力馬達

44:警示單元

M1:區域路況資訊

M2:行車資料

E1:事件座標資料

E2:事件資訊

S1:事件警示指令

S2:速度控制指令

Claims

一種道路區域安全警示控制系統，包含：至少一車上控制裝置，各該車上控制裝置供設置在一車輛；複數路側單元，各該路側單元對應一座標資料且具有一無線通訊範圍，各該路側單元與進入其無線通訊範圍的各該車上控制裝置建立連線；以及一雲端伺服器，連線該複數路側單元，該雲端伺服器儲存該複數路側單元的座標資料，並收集複數事件座標資料以及對應於各該事件座標資料的一事件資訊；該雲端伺服器根據各該事件座標資料定義該複數路側單元中至少一路側單元為匹配的路側單元；該雲端伺服器將各該事件資訊區分為複數等級，並根據所述等級對應輸出一速度控制指令給所述匹配的路側單元，所述匹配的路側單元將該速度控制指令傳送到進入其無線通訊範圍內的車上控制裝置。
如請求項1所述之道路區域安全警示控制系統，其中，該雲端伺服器根據各該事件座標資料為圓心且以一警示距離為半徑而產生一警示區域範圍，該雲端伺服器將落入該警示區域範圍內的至少一路側單元定義為所述匹配的路側單元。
如請求項1所述之道路區域安全警示控制系統，其中，所述事件資訊的格式為文字或代碼。
如請求項1所述之道路區域安全警示控制系統，其中，該雲端伺服器連線至一資訊伺服器，該資訊伺服器提供所述事件座標資料以及所述事件資訊給該雲端伺服器。
如請求項1所述之道路區域安全警示控制系統，其中，該雲端伺服器儲存複數強制等級的關鍵字以及複數非強制等級關鍵字，據以將所述事件資訊判斷為一強制等級與一非強制等級；所述事件資訊的格式為文字。
如請求項1所述之道路區域安全警示控制系統，其中，當該雲端伺服器將所述事件資訊判斷為一強制等級，該雲端伺服器對應輸出該速度控制指令給所述匹配的路側單元。
如請求項6所述之道路區域安全警示控制系統，其中，該速度控制指令為一減速指令，用以控制該車輛的即時車速等於或低於一門檻車速。
如請求項1所述之道路區域安全警示控制系統，其中，該雲端伺服器傳送一事件警示指令給所述匹配的路側單元，所述匹配的路側單元將該事件警示指令傳送到進入其無線通訊範圍內的該至少一車上控制裝置以實施警示。