CN101707006A - 合作式车辆追撞警告系统 - Google Patents

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本发明公开了一种合作式车辆追撞警告系统,包含DSRC讯号接收模块,以接收前车所发射的DSRC讯号,并转换成前方车辆的行车数据;DSRC讯号发射模块,将本车的行车数据以DSRC讯号发射给后方车辆;感知器模块,侦测本车的车辆的行车动态;人机接口模块,接受使用者操作设定系统及提供讯息的显示与声音的警告功能;以及控制器,处理感知器的侦测结果及控制系统运作流程,依照前车或本车的煞车事件通知人机接口模块以灯光及声音警告本车驾驶者,并通知DSRC讯号发射模块警告后方车辆驾驶。本发明采用短距离且具有传播方向性的特定短距离无线通讯技术,快速地将行车信息往后方传递,消除车流中驾驶者的反应延迟时间,进而避免追撞事故。

Description

合作式车辆追撞警告系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种合作式车辆追撞警告系统,特别是指将车辆的紧急煞车信息通过 牛寺定失豆足巨离无线通i刊(Dedicated Short—Range Communication, DSRC)技术^f专送纟合后方车 辆,而后方车辆再实时地传送给后方的车辆,形成一种合作式的车辆追撞警告系统。
背景技术
[0002] 在车流量大的跟车环境当中, 一般车辆会维持相同的速度前进,依车速不同会维 持不同的跟车距离,然而却不是一般所建议的安全距离,除了一方面是庞大车流所造成的 塞车现象,另一方面也是驾驶者为了避免邻近车道的车辆切入前方的跟车行为,因此可以 观察到一个现象,就是前车的煞车反应,常常会造成后方车辆的煞车反应放大现象,最后容 易造成追撞事故,而且在低速或高速车流时都可能发生。而探究其原因,除了过短的跟车距 离之外,主要是因为驾驶人的反应延迟时间所致。
[0003] 在稳定且车流量大的跟车环境当中,如高速公路,经常因某一车辆进行紧急煞车 而产生连环车祸,而其决定性因素主要是跟车距离与车辆驾驶的反应延迟时间。其中驾驶 的反应延迟时间因人而异,约为1至2秒,因此荷兰的道路安全研究机构建议以车辆行驶2 秒的距离作为跟车距离,而国内高速公路及快速公路交通管制规则则是规定小型车以车辆 速率的每小时公里数值除以二为行车安全距离,单位为公尺,例如时速100公里的车辆,最 少应保持50公尺的跟车距离。于车流量较小的道路上,上述安全跟车距离可轻易达成,然 而在交通尖峰时段,若车辆驾驶者保持上述建议的安全距离或是更长的跟车距离,其往往 成为邻近车道的车辆的超车空间,更容易引起事故,因此驾驶人通常无法保持安全跟车距 离,而是维持较短的跟车距离。此时依据测量车辆与邻近障碍物间的距离作为警告基准的 汽车防撞系统,则会因为车辆违反系统所设定的安全距离规则而持续发出警告,而无法正 确发挥功能。针对高/快速公路上的连环追撞事故议题, 一直缺少经济且有效的解决方案, 因此本发明利用特定短距离通讯(DSRC)技术,以车间通讯方式,完成一种合作式的车辆追 撞警告系统。
[0004] 目前市面上常见的车辆防碰撞系统的相关产品与专利设计,可分成独立式与合作 式的架构,独立式的系统大多采用侦测车辆与外围障碍物或车辆的距离,并依此判断是否 可能发生碰撞事故。采用此种方式的车辆防撞系统,仅能获得前一车辆的行车动态信息,无 法消除因驾驶反应延迟时间累积所造成的煞车效应放大现象,亦即上述方式将无法适用于 跟车距离短的稳定车流环境。另一方面,合作式的车辆防撞系统大多采用长距离的无线通 讯系统,并配合全球卫星定位系统(GPS)来做车辆的定位,然而GPS定位精度将会影响邻 近车辆的相对位置的辨别,且GPS卫星讯号在长隧道及市区环境易受遮蔽而影响其定位功
发明内容
[0005] 本发明的目的即在于提供一种合作式车辆追撞警告系统,经常发生在交通尖峰时段的车辆追撞事故, 一直缺乏经济且有效的解决方案,因此本发明的目的即在提供一种合 作式的追撞警告系统,当前方车辆发生紧急煞车时,系统实时地通知后方驾驶者进行减速 以避免追撞事故发生。
[0006] 为了达成上述发明目的,本发明采用了以下技术方案: [0007] —种合作式车辆追撞警告系统,至少包括:
[0008] DSRC讯号接收模块,接收前车所发射的DSRC讯号并转换成前方车辆的行车数据; [0009] DSRC讯号发射模块,将本车的行车数据以DSRC讯号发射给后方车辆; [0010] 感知器模块,侦测本车车辆的行车动态;
[0011] 人机接口模块,接受使用者操作设定系统及提供讯息的显示与声音的警告功能; [0012] 控制器,控制系统运作流程及煞车讯息的处理。
[0013] 本发明采用短距离且具有传播方向性的DSRC通讯技术,于跟车环境,可快速地将 行车信息往后方传递,无须配合精密的车辆定位系统,且本发明采用合作式的车间通讯架 构,更可消除车流中驾驶者的反应延迟时间,进而避免追撞事故;本发明由一个DSRC讯号 接收模块、一个DSRC讯号发射模块、一个感知器模块、一个人机接口模块与一个控制器所 构成;其中DSRC讯号接收模块架设于车辆前方,用来接收前方车辆的煞车信息;DSRC讯号 发射模块架设于车辆后方,用以传递本车以及前方车辆的煞车信息;感知器模块包含电子 罗盘、加速规及煞车踏板开关,用以侦测本车的行车动态信息;人机接口模块包含输入装 置,如按键或触控装置,使用者用以设定系统,以及用以警告本车驾驶的声光装置,如:蜂鸣 器、语音与指示灯光,以及警告后方车辆驾驶的指示灯号,如闪光黄灯;单一车辆上的车辆 追撞警告系统经由控制器达成模块间的控制与紧急煞车信息的过滤、发布与传递。 [0014] 本发明的合作式车辆追撞警告系统,与其它现有技术相互比较时,更具备下列的 优点:
[0015] 1.本发明中采用特定短距离无线通讯技术作为车间通讯的信息传播载具,相较于 长距离无线通讯系统,能更快速的反应前方行车动态,且避免占用长距离无线通讯系统的 频宽。
[0016] 2.本发明采用合作式的机制,相较于侦测跟车距离以自动启动闪光黄灯的警示方 式,将能更快速地提供车辆驾驶有关前方车辆的紧急煞车事件,而并不局限于前一辆车,而 是前方多部车辆的紧急煞车事件,可避免跟车状态时的连环追撞事故。
[0017] 3.本发明中的感知器模块中通过连接煞车开关以侦测煞车时机,并采用加速规侦 测行车方向的减加速度以辨识一般减速与紧急煞车,可降低一般减速时的假警报的发生。 [0018] 4.本发明中的感知器模块中采用电子罗盘,可排除异向车道的车辆间的讯号干 扰,以降低异向车道紧急煞车时的假警报的发生。
附图说明
[0019] 图1为本发明合作式车辆追撞警告系统的应用概念图; [0020] 图2为该合作式车辆追撞警告系统的组成方块图;以及 [0021] 图3为该合作式车辆追撞警告系统的系统运作流程图;
[0022] 附图标记:11、车辆序列中的第(i-l)车;12、车辆序列中的第i车;13、车辆序列 中的第(i+l)车;21、DSRC讯号接收模块;22、DSRC讯号发射模块;23、感知器模块;24、人机
4接口模块;25、控制器。
具体实施方式
[0023] 以下通过具体实施例来说明本发明。 [0024] 实施例1 :
[0025] 请参阅图l,为本发明合作式车辆追撞警告系统的应用概念图,由图中可知,当车 道中的某一车辆进行紧急煞车时,其行车动态信息经由DSRC无线通讯技术向后方传递,如 图中的第i车12接收到来自第(i-l)车ll的紧急煞车讯号时,立即向后方传递给第(i+l) 车13,经由通讯系统快速地将前方的紧急煞车信息往后方传递,后方的车辆驾驶将能提早 反应;其中在车辆间传递的煞车信息,至少包含代表一般煞车信息的代码、紧急煞车信息的 代码、车载设备的识别码、车辆方位、传递车次序号与讯息检查码;其中煞车信息代码用以 区别使用DSRC通讯的各种应用,以及控制器的程序处理依据;车载设备识别码用以区别不 同的车载设备与车辆;车辆方位为本发明中的感知器模块23使用电子罗盘所侦测车辆的 方位,用以排除不同行进方向的车辆所产生的煞车信息,进而降低假警报的产生;传递车次 序号是为了有效利用频宽所设计的讯息,在车辆序列中的某一车辆因进行煞车行为所传送 出的煞车信息中,该序号初始值为零,并将随着车辆接力传递的次数依次累加,此序号在达 到最大的设定值时,则停止传递,通过此机制以降低通讯频宽的占用与煞车讯息无限制传 递的现象;讯息检查码可用以过滤因讯号干扰所造成的错误讯息。
[0026] 请参阅图2,为本发明合作式车辆追撞警告系统的组成方块图,由图中可知,其包 含DSRC讯号接收模块21、 DSRC讯号发射模块22、感知器模块23、人机接口模块24及控制 各模块运作的控制器25 ;其中控制器25的功能,主要是执行各模块间的功能控制以及煞车 讯息的处理,其处理流程如图3所示,其包含:步骤30 :控制器于开机时先进行初始化设定, 设定紧急煞车门槛值与最大传递车次序号等参数;步骤31 :控制器持续监测感知器模块中 的加速规所测量的车辆的减速度,判断车辆的减速度是否超过所设定的紧急煞车门槛值; 若是,则进行步骤32 :控制器将紧急煞车的DSRC数据传送至DSRC讯号发射模块,并执行步
骤38 ;若否,则进行步骤33 :侦测车辆的煞车踏板是否启动;若煞车踏板启动,则进行步骤
34 :控制器将一般煞车的DSRC数据传送至DSRC讯号发射模块,并执行步骤38 ;若煞车踏板 未启动,则进行步骤35:判断是否接收到前方车辆正确的煞车讯息,其中包括检查数据的 传输错误,以及产生煞车讯息的前方车辆与本车的行进方向辨识;若接收到正确的煞车讯 息,则进行步骤36:判断煞车讯息中的传递车次字段内容值是否小于最大设定值,否则回 到步骤31 ;若传递车次字段内容值小于最大设定值,则表示不远的前方车辆发生紧急煞车 事件,则进行步骤37 :控制器将前车的煞车的DSRC数据传送至DSRC讯号发射模块,否则表 示该煞车讯息已传递多车次且有相当远的距离,而不需要再向后方车辆传递,并回到步骤 31 ;步骤38 :DSRC讯号发射模块传送DSRC数据至后方车辆;步骤39 :控制器启动人机接口 模块,并依状态产生警告讯息及声响。
[0027] 上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本发 明的专利范围,凡未脱离本发明的等效实施或变更,均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

  1. 一种合作式车辆追撞警告系统,其特征在于:至少包括:DSRC讯号接收模块,接收前车所发射的DSRC讯号并转换成前方车辆的行车数据;DSRC讯号发射模块,将本车的行车数据以DSRC讯号发射给后方车辆;感知器模块,侦测本车车辆的行车动态;人机接口模块,接受使用者操作设定系统及提供讯息的显示与声音的警告功能;控制器,控制系统运作流程及煞车讯息的处理。
  2. 2. 如权利要求1所述的合作式车辆追撞警告系统,其特征在于:所述感知器模块的组成组件至少包括:电子罗盘,侦测车辆的方位;加速规,侦测车辆的减速度;开关,侦测车辆的煞车踏板是否启动。
  3. 3. 如权利要求1所述的合作式车辆追撞警告系统,其特征在于:所述人机接口模块的组成组件至少包括输入装置,及输出装置,所述输入装置为按键或触控装置;所述输出装置为屏幕、灯号、蜂鸣器和喇叭。
  4. 4. 如权利要求1所述的合作式车辆追撞警告系统,其特征在于:所述DSRC讯号接收模块与DSRC讯号发射模块为DSRC通讯协议功能特征者。
  5. 5. 如权利要求1所述的合作式车辆追撞警告系统,其特征在于:所述控制器所处理的煞车讯息至少包含一般煞车信息的代码、紧急煞车信息的代码、车载设备的识别码、车辆方位、传递车次序号与讯息检查码。
  6. 6. 如权利要求5所述的合作式车辆追撞警告系统,其特征在于:所述车辆方位为感知器模块使用电子罗盘所侦测车辆的方位,可排除不同行进方向的车辆所产生的煞车信息,以降低假警报的产生。
  7. 7. 如权利要求5所述的合作式车辆追撞警告系统,其特征在于:所述传递车次序号可随着车辆接力传递的次数依次累加,当达到最大的设定值时,则停止传递,以降低通讯频宽的占用与煞车讯息无限制传递的现象。
  8. 8. 如权利要求5所述的合作式车辆追撞警告系统,其特征在于:所述讯息检查码用以过滤因讯号干扰所造成的错误讯息。
  9. 9. 如权利要求1所述的合作式车辆追撞警告系统,其特征在于:所述控制器设定紧急煞车门槛值,并经由比较感知器模块中的加速规所测量的车辆的减速度,判断车辆是否进行紧急煞车。
  10. 10. 如权利要求1所述的合作式车辆追撞警告系统,其特征在于:所述该感知器模块通过连接煞车开关以侦测煞车时机,并采用加速规侦测行车方向的减加速度以辨识一般减速与紧急煞车,降低一般减速时的假警报的发生。
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