CN103350663B - 车辆行车安全的控制系统及控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆行车安全的控制系统及控制设备，所述控制设备包括：电源管理模块；无线收发单元；车辆信息采集模块；信息存储单元；与所述无线收发单元、所述车辆信息采集模块、以及所述信息存储单元连接的中央处理模块。相对于现有技术，本发明实现车辆行驶信息的共享，不仅能将本车车辆的行驶信息发送给周边的其他车辆，更能接收到周边的其他车辆的行驶信息，获悉本车车辆和其他车辆的行驶信息的变化（例如车辆紧急刹车或位置异常变化）并提供相应的提示信息，从而根据这些提示信息准确判断行车路况，作为本车车辆驾驶的重要依据，确保行车安全，降低汽车追尾事故的发生，降低人员伤亡，避免财产损失。

Description

车辆行车安全的控制系统及控制设备

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种车辆行车安全的控制系统及控制设备。

背景技术

近年来，随着世界范围的经济和科技的发展，车辆不断增多，公路系统车流量也急剧增加，伴随着例如交通拥挤、交通事故、环境污染等不利现象的出现，造成严重的人身伤亡及经济损失。

目前，路面上形式的汽车经常发生追尾事故，尤其是在高速公路上，往往造成严重的人员伤亡，尤其在一些有雾、下雨等环境下。目前汽车的刹车主要是有驾驶员控制，驾驶员通过目视根据前方车辆的刹车尾灯来判断前方车辆是否有刹车。在车辆视线受制的情况下，例如天气不好或者前方有大货车，就很难判断车前方是否有事故。尤其是车辆出现紧急刹车的情况，通过单一的刹车尾灯是很难判断出来的。这样就导致了汽车追尾的经常发生。

为避免汽车之间发生交通事故(碰擦、撞击等)，业界有提出车辆测距的技术。一般的车辆测距技术多采用红外、激光、或声波等，可以测量本方车辆与就近车辆的位置距离及其变化程度，并可根据所述距离和本车速度计算出相应的应变时间。然而，上述车辆测距技术仍有不足：只能对与本方车辆直接对应的车辆(前方车辆、后方车辆等)进行测距，而不能对更多的附近车辆进行测距或从其他车辆处获得除了距离之外的更多信息，这样，当前方车辆发生急刹车、追尾事故等时，往往来不及作出躲避或改道等反应。

另外，提出有汽车组网技术，利用网络技术将各个汽车联网，可以让路上行驶的车辆进行数据组网并共享道路信息。但该技术仍存在有诸多不足，组网技术不成熟，组网信号会随车流变化而变化，在面向突发情况时，数据传输的实时性不能保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆行车安全的控制系统及控制设备，用于解决现有技术中不能及时准确地获悉前方车辆的行驶信息以进行有效躲避的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明在一方面提供一种配置在行车车辆上的车辆行车安全的控制设备，包括：电源管理模块；无线收发单元；车辆信息采集模块，用于实时采集与本车车辆相关的行驶信息，所述行驶信息包括地理位置坐标、行驶速度、行驶方向、以及加速度；信息存储单元，存储有预设的加速度阈值；与所述无线收发单元、所述车辆信息采集模块、以及所述信息存储单元连接的中央处理模块，用于：读取所述车辆信息采集模块实时采集的本车车辆的加速度值，将所述加速度值与所述信息存储单元中的所述加速度阈值进行比较，并在计算得到所述加速度值大于所述信息存储单元存储的加速度阈值时，通过所述无线收发单元将所述车辆信息采集模块实时采集的本车车辆的行驶信息进行广播以发送至其他车辆的控制设备上；读取所述车辆信息采集模块实时采集的本车车辆的行驶信息和所述无线收发单元接收到的其他车辆的行驶信息，据此计算得到其他车辆与本车车辆之间的相对距离和相对速度，根据计算得到的所述相对距离和所述相对速度，令一提示单元发出相应的提示信息。

可选地，所述无线收发单元发送的本车车辆的行驶信息和接收的其他车辆的行驶信息采用的是信息封包的形式。

可选地，所述控制设备还包括：编码单元，位于所述车辆信息采集模块与所述无线收发单元之间，用于在所述中央处理模块的控制下而将所述处理信息采集模块实时采集的本车车辆的行驶信息编码成信息封包并将编码后的信息封包传输至所述无线收发单元；解码单元，位于所述无线收发单元与所述中央处理模块之间，用于对所述无线收发单元接收的来自其他车辆的控制设备所发送过来的信息封包进行解码并将解码出的其他车辆的行驶信息传输至所述中央处理模块。

可选地，所述信息封包中还包括：系统版本、控制设备的设备编号、与所述行驶信息相关的时间戳、发送次数、以及校验码。

可选地，所述无线收发单元接收到的其他车辆的行驶信息包括：接收来自作为信息源的其他车辆的控制设备所直接广播发送过来的行驶信息和/或来自作为中转节点的其他车辆的控制设备所转发过来的作为信息源的其他车辆的行驶信息。

可选地，所述无线收发单元的工作频段为400MHz至500MHz。

可选地，所述无线收发单元的工作频段为433MHz，传输速率为20kbps，收发时间间隔为25ms，收发距离为0至1000米。

可选地，所述车辆信息采集模块包括：地理位置定位单元，用于实时采集本车车辆的地理位置坐标、行驶速度、以及行驶方向；加速度感应器，用于实时采集本车车辆的加速度。

可选地，所述中央处理模块根据计算得到的所述相对距离和所述相对速度，令一提示单元发出相应的提示信息，包括：根据其他车辆与本车车辆之间的相对距离和相对速度，计算得出其他车辆与本车车辆的相遇时间，针对计算得到的所述相遇时间而确定安全等级，根据确定的安全等级，向与所述中央处理模块连接的提示单元发送与所述安全等级对应的提示指令以供所述提示单元发出相应的提示信息。

可选地，所述控制设备还包括与所述中央处理模块连接的电子控制单元ECU，所述中央处理模块发送与所述安全等级对应的提示指令至所述电子控制单元ECU，由所述电子控制单元ECU控制所述提示单元发出相应的提示信息。

可选地，所述提示单元包括如下任一者或它们的任一组合：发声单元，用于根据不同的安全等级产生不同的声音提示信息，所述声音提示信息包括音调和/或提示内容；发光单元，用于根据不同的安全等级产生不同的灯光提示信息，所述灯光提示信息包括灯光颜色和/或灯闪频率；显示单元，用于根据不同的安全等级产生不同的显示提示信息，所述显示提示信息包括显示内容和/或显示亮度。

本发明在另一方面还提供一种车辆行车安全的控制系统，包括：如上所述的车辆行车安全的控制设备，多个所述控制设备组成无线广播通信网络。

可选地，由多个所述控制设备组成无线广播通信网络中，作为信息源的车辆配置的控制设备持续发出行驶信息时，则在作为信息源的所述车辆的当前位置的周围一定地理范围内形成一个持续性的无线广播通信网络。

如上所述，本发明的一种车辆行车安全的控制系统及控制设备，具有以下有益效果：通过信息网络化手段，实现与车辆相关的行驶信息的共享，即：不仅能将本车车辆的行驶信息发送给周边的其他车辆，更能接收到周边的其他车辆的行驶信息。通过与车辆相关的行驶信息的共享，可以获悉本车车辆前方(也可以是后方或侧方等其他方向)的其他车辆的行驶信息的变化(例如车辆紧急刹车或位置异常变化)并提供相应的提示信息，令本车车辆的驾驶员根据这些提示信息准确判断其他车辆的行驶情况，作为本车车辆驾驶的重要依据，如此，确保行车安全，降低汽车追尾事故的发生，尤其是避免高速公路上连环追尾事故的发生，降低人员伤亡，避免财产损失。

附图说明

图1为本发明的车辆行车安全的控制系统在一个实施方式中的示意图。

图2为本发明的车辆行车安全的控制设备在一个实施方式中的结构框图

图3为图2中中央处理模块在一个实施例中的功能框图。

图4为行驶车辆进行信息封包及广播发送的流程示意图。

图5为行驶车辆进行信息接收及信息处理的流程示意图。

元件标号说明：

1 行车车辆

2 车辆行车安全的控制设备

21 电源管理模块

22 车辆信息采集模块

221 地理位置定位单元

223 加速度感应器

23 信息存储单元

24 无线收发单元

25 编码单元

26 解码单元

27 中央处理模块

271 读取单元

273 计算单元

275 控制单元

28 提示单元

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

图1显示了本发明的车辆行车安全的控制系统在一个实施方式中的示意图。如图1所示，在本方明的车辆行车安全的控制系统中，包括有互相间建立有通信连接的多个行车车辆1，在每一个行车车辆1上均配置有一个车辆行车安全的控制设备2，利用车辆行车安全的控制设备2，各个行车车辆1之间就可构成自组织通信网络(即，多个车辆行车安全的控制设备2组成无线广播通信网络)。需特别说明的是，在由多个控制设备2组成无线广播通信网络中，作为信息源的车辆1所配置的控制设备2持续发出行驶信息时，则在作为信息源的车辆1的当前位置的周围一定地理范围内(例如方圆500米或方圆1000米，这些数值仅为示例性说明，在实际应用中，可根据地理环境或控制设备2的性能而自适应设定，在此不再赘述)形成一个持续性的无线广播通信网络。如此，通过信息网络化手段，利用车辆行车安全的控制设备2，不仅可将本车车辆的行驶信息广播至其他车辆，更可接收其他车辆直接发送或转发过来的与其他车辆相关的行驶信息，从而据此获悉并判断周边车辆的行驶状况，以此作为本车车辆驾驶的重要参考依据，避免事故的发生，确保行车安全。

图2显示了本发明的车辆行车安全的控制设备在一个实施方式中的结构框图。如图2所示，在本方明的车辆行车安全的控制设备2包括：电源管理模块21、车辆信息采集模块22、信息存储单元23、无线收发单元24、编码单元25、解码单元26、中央处理模块27、以及提示单元28。

以下对上述控制设备2中的各个单元进行详细说明。

电源管理模块21，用于为车辆行车安全的控制系统中的各个用电单元提供电力支持及电力管理。在实际应用中，电源管理模块21可以是独立的硬件设备，无论车辆处于何种状态(熄火停泊或行驶)下都能持续地供电。当然，在其他实施例中，电源管理模块21也可兼由车载蓄电池所承担。

车辆信息采集模块22用于实时采集与本车车辆相关的行驶信息。在本实施例中，所述行驶信息包括地理位置坐标、行驶速度、行驶方向、以及加速度。具体地：在车辆行驶中，车辆信息采集模块22实时采集本车车辆的地理位置坐标、行驶速度、行驶方向、以及加速度；特别地，在车辆熄火停泊时，车辆信息采集模块22也不会停止工作，仍会实时采集本车车辆的地理位置坐标、行驶速度、行驶方向、以及加速度(此时，地理位置坐标不变，行驶速度、行驶方向、以及加速度的数据为0或空置)。

在本实施例中，车辆信息采集模块22更进一步包括：地理位置定位单元221和加速度感应器223。地理位置定位单元221可以是全球定位系统GPS感应器，利用所述全球定位系统GPS感应器，可实时获得采集本车车辆的地理位置坐标、行驶速度和行驶方向，由于全球定位系统GPS感应器的构造及其工作原理已为本领域技术人员所熟知的现有技术，故在此不再赘述。当然，地理位置定位单元221并不仅限于全球定位系统GPS感应器，也可以采用其他的定位感应器，例如北斗定位系统感应器。另外，在具体应用中，由地理位置定位单元221采集得到的地理位置坐标采用经纬度标示。加速度感应器223用于实时采集本车车辆在前进方向上的加速度值，在本实施例中，加速度感应器223可以例如为MMA8452Q芯片。所述加速度值可正可负，例如：当加速度为正时，说明车辆运动的方向与加速度的方向为同向，车辆在做加速运动；当加速度为负时，说明车辆运动的方向与加速度的方向为反向，车辆在做减速运动；当加速度为零(＝0)时，说明车辆在原有的运动方向上做匀速运动。

信息存储单元23用于存储与本车车辆相关的行车信息。在本实施例中，信息存储单元23至少存储有预设的加速度阈值，所述加速度阈值可以例如为：[-AA g,+BB g]，其中，AA和BB为所定的数值，这些数值可以根据车辆的性能、所行驶的道路的路况等而自适应调整，在此不再赘述。在实际应用中，信息存储单元23可以是芯片闪存Flash或芯片RAM，例如为FM24CL04芯片。

中央处理模块27与车辆信息采集模块22中的地理位置定位单元221和加速度感应器223、信息存储单元23、无线收发单元24、以及提示单元28连接。中央处理模块27主要实现如下功能：一方面，读取车辆信息采集模块22实时采集的本车车辆的加速度值，将所述加速度值与信息存储单元23中的所述加速度阈值进行比较，并在计算得到所述加速度值大于信息存储单元23存储的加速度阈值时，通过无线收发单元24将车辆信息采集模块22实时采集的本车车辆的行驶信息进行广播以发送至其他车辆的控制设备2。另一方面，读取车辆信息采集模块22实时采集的本车车辆的行驶信息和无线收发单元24接收到的来自其他车辆的控制设备所发送过来的其他车辆的行驶信息，据此计算得到其他车辆与本车车辆之间的相对距离和相对速度，根据计算得到的所述相对距离和所述相对速度，在适当的情形下令提示单元28发出相应的提示信息。在实际应用中，中央处理模块27可通过I2C总线(Inter-IntegratedCircuit)与车辆信息采集模块22中的地理位置定位单元221和加速度感应器223、以及信息存储单元23相连接。

图3显示了图2中的中央处理模块27在一个实施例中的功能框图。如图3所示，根据中央处理模块27所实现的功能，可进一步地包括：读取单元271、计算单元273、以及控制单元275。读取单元271用于读取车辆信息采集模块22实时采集的本车车辆的行驶信息和无线收发单元24接收到的来自其他车辆的控制设备2所发送过来的其他车辆的行驶信息。计算单元273用于：将读取单元271读取到的本车车辆的行驶信息中的加速度值与信息存储单元23中的加速度阈值进行比较以判断所述加速度值是否大于所述加速度阈值，以及根据读取单元271读取到的本车车辆的行驶信息和其他车辆的行驶信息而计算得到其他车辆与本车车辆之间的相对距离和相对速度。控制单元275用于：根据计算单元273在计算得到所述加速度值大于信息存储单元23存储的加速度阈值而通过无线收发单元24将车辆信息采集模块22实时采集的本车车辆的行驶信息进行广播以发送至其他车辆，以及根据计算单元273计算得到的所述相对距离和所述相对速度，在适当的情形下令提示单元28发出相应的提示信息。

需说明的是，在本实施例中，通过无线收发单元24收发的信息采用的是信息封包的形式。因此，在本实施例中，还包括编码单元25和解码单元26。编码单元25位于车辆信息采集模块22与无线收发单元24之间，用于在中央处理模块27的控制下而将处理车辆信息采集模块22实时采集的本车车辆的行驶信息编码成信息封包并将编码后的信息封包传输至无线收发单元24以供无线收发单元24将所述信息封包广播发送出去。解码单元26，位于无线收发单元24与中央处理模块27之间，用于对无线收发单元24接收的来自其他车辆的信息封包进行解码并将解码出的其他车辆的行驶信息传输至中央处理模块27。在实际应用中，编码单元25和解码单元26既可以是独立的硬件设备或芯片模块(例如：编解码芯片)，也可以是集成于无线收发单元24中(如图3所示)。

无线收发单元24用作信息收发的设备，用于将本车车辆的行驶信息进行广播以发送至其他车辆的控制设备2上以及接收来自其他车辆的控制设备2所发送过来的其他车辆的行驶信息。在本实施例中，无线收发单元24接收来自其他车辆的控制设备2所发送过来的其他车辆的行驶信息既可以是直接接收也可以转发接收，即：可以是接收来自作为信息源的其他车辆直接广播发送过来的行驶信息(即，所述行驶信息是对应于作为发送端的其他车辆的)，也可以是接收来自作为中转节点的其他车辆转发过来的作为信息源的其他车辆的行驶信息。在本实施例中，无线收发单元24可选用2.4GHz无线收发单元或者433MHz无线收发单元(但并不以此为限，本领域技术人员仍可在可适用的无线频段中选用其他频段)，优选地，采用的是433MHz无线收发单元，相比于2.4GHz无线收发单元，433MHz无线收发单元具有传输距离长，穿透、绕射能力强，传输过程衰减较小等优点。利用433MHz无线收发单元，可以实现信息的远距离及快速度传输，具体地，传输速率可达到20kbps，收发时间间隔为25ms，收发距离为0至1000米。

在本实施例中，在硬件配置上，可以将编码单元25、解码单元26、以及无线收发单元24设计为集成在一个硬件设备上，例如433MHz无线收发芯片。当然，433MHz无线收发芯片中还可以包括其他电路(例如串行接口电路、时钟电路等)，在此不再赘述。但并不以此为限，在其他实施例中，也可以将编码单元25和解码单元26设计为与中央处理模块27集成在一个硬件设备上，例如中央处理器芯片(Central Processing Unit，CPU)、具有数据处理能力的数据处理系统芯片(Data Processing System，DSP)或单片机芯片，例如为LPC1752FBD芯片。

另外，在本发明中，用于进行交互通信的信息封包除了行驶信息(地理位置坐标、行驶速度、行驶方向、以及加速度)之外，还可以包括其他信息，例如系统版本、控制设备的设备编号、与所述行驶信息相关的时间戳、发送次数、以及校验码等。表1显示了信息封包在一个实施例中的数据结构。在所述信息封包的数据结构中，信息封包的总长度设定为64Byte，设定的字段及其长度如表1所示。

表1

含义	长度(Byte)
		事件ID	2
设备ID	4
		厂家ID	2
主版本号	1
		子版本号	1
类型	1
		经度	4
纬度	4
		方向	2
速度	2
		加速度	2
时间	4
		发送次数	1
扩展保留	20
		厂家自定义保留	10
校验	4
		总长	64

提示单元28用于发出相应的提示信息。由上可知，中央处理模块27可以根据计算得到的所述相对距离和所述相对速度而令一提示单元发出相应的提示信息。在实际应用中，具体包括：根据其他车辆与本车车辆之间的相对距离和相对速度的不同，针对各个其他车辆而确定不同的安全等级，根据确定的不同的安全等级，向与所述中央处理模块连接的提示单元发送与所述安全等级对应的不同的提示指令以供所述提示单元发出相应的提示信息。所述安全等级是根据其他车辆与本车车辆的相对距离和相对速度而对应设定的，其中，相对距离和相对速度在一种情形下可以这样设定：相对距离可正可负：当相对距离为正时，说明本车车辆在本车车辆的行驶方向上位于其他车辆之前；当相对距离为负时，说明本车车辆在本车车辆的行驶方向上位于其他车辆之后。相对速度可正可负：当相对速度为正时，说明在本车车辆的行驶方向上本车车辆的行驶速度要大于其他车辆的行驶速度；当相对速度为负时，说明在本车车辆的行驶方向上本车车辆的行驶速度要小于其他车辆的行驶速度。根据相对距离和相对速度，即可获得本车车辆与其他车辆之间的地理位置在接下来一段时间内的趋势(例如所述趋势可以通过计算本车车辆与其他车辆的相遇时间来表示)，根据所述趋势，对应于相应的安全等级。例如，若两车车辆的相对距离为正且相对速度为正(说明本车车辆位于其他车辆之前且本车车辆的行驶速度要大于其他车辆的行驶速度)、或者两车车辆的相对距离为负较近且相对速度为负(说明本车车辆位于其他车辆之后且本车车辆的行驶速度要小于其他车辆的行驶速度)，则安全等级较高(说明本车车辆与其他车辆相撞的可能性低)；若两车车辆的相对距离为正且相对速度为负(说明本车车辆位于其他车辆之前且本车车辆的行驶速度要小于其他车辆的行驶速度)、或者两车车辆的相对距离为负且相对速度为正(说明本车车辆位于其他车辆之后且本车车辆的行驶速度要大于其他车辆的行驶速度)，则安全等级较低(说明本车车辆与其他车辆相撞的可能性高)。更进一步地，针对包括两车车辆的相对距离为正且相对速度为负以及两车车辆的相对距离为负且相对速度为正的两者情形，还可以根据计算得到的两者的相遇时间的不同而设定不同的安全等级，从而根据所设定的不同的安全等级发出相应的不同的提示信息。

在实际应用中，提示单元28可以是如下的任一者或它们的任一组合：发声单元、发光单元、以及显示单元。具体地：所述发声单元用于根据不同的安全等级产生不同的声音提示信息，所述声音提示信息包括音调和/或提示内容，例如：当安全等级较高时，则所述发声单元产生的声音提示信息较轻柔；当安全等级较低时，则所述发声单元产生的声音提示信息声调高且急。所述发光单元用于根据不同的安全等级产生不同的灯光提示信息，所述灯光提示信息包括灯光颜色和/或灯闪频率，例如：当安全等级较高时，则所述发光单元产生的灯光提示信息可以是蓝色或绿色且灯常亮；当安全等级较低时，则所述发光单元产生的灯光提示信息可以是黄色或红色且等灯闪烁。所述显示单元用于根据不同的安全等级产生不同的显示提示信息，所述显示提示信息包括显示内容和/或显示亮度，例如：当安全等级较高时，则所述显示单元产生相应的提示内容；当安全等级较低时，则所述显示单元产生相应的提示内容且显示高亮。当然，上述所列的各个提示单元还可以进行组合使用，在此不再赘述。

如上所述，本发明的一种车辆行车安全的控制系统及控制设备，通过信息网络化手段，实现与车辆相关的行驶信息的共享，即：不仅能将本车车辆的行驶信息发送给周边的其他车辆，更能接收到周边的其他车辆的行驶信息(例如，在高速公路上，前方车辆出现了如下情形：制动属于紧急制动情况、紧急变道情况、停止或逆向行驶等)并提供相应的提示信息，令本车车辆的驾驶员根据这些提示信息准确判断其他车辆的行驶情况，作为本车车辆驾驶的重要依据，如此，确保行车安全，降低汽车追尾事故的发生，尤其是避免高速公路上连环追尾事故的发生，降低人员伤亡，避免财产损失。

针对本发明的车辆行车安全的控制系统，如下以一具体应用为例进行详细说明。

图4显示了行驶车辆进行信息封包及广播发送的流程示意图。

如图4所示，对于本车车辆行驶信息的广播发送：

步骤S101，配置在本车车辆上的车辆行车安全的控制设备启动后，读取加速度感应器感应得到的本车车辆当前的加速度值；

步骤S103，将所述加速度值与所述信息存储单元中的所述加速度阈值进行比较，并在计算得到所述加速度值大于所述信息存储单元存储的加速度阈值时，本控制设备设备就会把本车车辆的行驶信息按照标准信息格式予以封装成信息封包。信息封包中除了行驶信息(地理位置坐标、行驶速度、行驶方向、以及加速度)之外，还可以包括其他信息，例如系统版本、控制设备的设备编号、与所述行驶信息相关的时间戳、发送次数、以及校验码等。

步骤S105，信息封装后，通过无线收发单元，在特定的频率(433MHz)上向外广播发送至其他行车车辆，传输速率20kbps、信号碰撞延时25ms作为发送间隔、发送距离为0-1000米；持续发送，执行3次(发送次数可自定义)，每次间隔50ms(发送次数累加、事件ID相同)；发送3次后，清零发送次数字段。

图5显示了行驶车辆进行信息接收及信息处理的流程示意图。

如图5所示，对于其他车辆行驶信息的接收及处理：

步骤S201，配置在本车车辆上的车辆行车安全的控制设备启动后，无线收发单元始终在对特定的频率(433MHz)上进行接收来自其他车辆发送过来的信息封包。

步骤S203，接收到信息封包后，根据标准格式对其进行解码，解码后的信息除了其他车辆的行驶信息(地理位置坐标、行驶速度、行驶方向、以及加速度)之外，还可以包括其他信息，例如系统版本、控制设备的设备编号、与所述行驶信息相关的时间戳、发送次数、以及校验码等。

步骤S205，中央处理模块根据解码出来信息，计算得到其他车辆与本车车辆之间的相对距离和相对速度，即，计算该信息所对应的其他车辆是否在与本车同方向，是否与本车在同一道路上，与本车辆的距离，与本车辆的相对速度等。

步骤S207，根据计算得到的其他车辆与本车车辆之间的相对距离和相对速度的不同，使用多种模式发出提示信息，并向数据接口发送相应的危险报告信息。

以提示单元采用的是声光电报警设备为例，声光电报警设备根据计算得到的安全等级的不同进行黄色、红色警报。

一种情形下，如计算得到该信息所对应的其他车辆是在本车车辆前方时，根据所述其他车辆与本车车辆之间的相对距离和相对速度计算得到两者的相遇时间。A)、两车相遇时间>10s，黄灯警报；B)、两车相遇时间5s至10s，红灯报警；C)、两车相遇时间<5s，声光同时报警。

另一种情形下，如计算得到该信息所对应的其他车辆是在本车车辆后方时，根据所述其他车辆与本车车辆之间的相对距离和相对速度计算得到两者的相遇时间。a)两车相遇时间>5s，黄灯警报；b)、两车相遇时间2s至5s，红灯报警；c)两车相遇时间<2s，声光同时报警。

步骤S209，接收到信号后，根据触发事件ID不同，系统反复触发报警。

步骤S211，由看门狗保证设备的正常运行。

另外，需特别说明的是，在实际应用中，会经常遇到由于例如车辆故障或中途休息等原因而将车辆停泊在高速道路旁的情形，而这种情形往往具有很大的危险性。因此，在本发明中，针对该种情形，作了如下的设计：增加了在静止状况下不间断发送车辆信息的功能(主要用于高速路上停车、或有障碍物时)。具体地，可以通过一定的设置操作将本控制设备切换为“静止状态”，在所述“静止状态”下，向外不间断广播发送“静止”信号，以表明本控制设备及其对应的车辆是处于静止状态，提示周边的其他车辆注意避让。在实际应用中，通过一定的设置操作将本控制设备切换为“静止状态”可以通过如下中的任一种方式实现：利用控制设备上的按键开关，通过人工方式触动所述按键开关而设置当前状态为静止状态；通过数据接口，由其他系统(例如手机)发送设置信号给控制设备，令控制设备切换到静止状态；控制设备自身通过采集地理位置信息确定自身长时间停止后(可以设定一个时间阈值，若在某一地理位置坐标上停止时间大于设定的时间阈值，就判定为处于停止状态)自动切换到静止状态。另外，向外不间断广播发送的“静止”信号，既可以是通过不间断地向外广播发送标示本控制设备当前地理位置坐标的信息，由其他车辆的控制设备接收后，通过前后信息的分析判定本控制设备处于静止状态；也可以是除了发送标示本控制设备当前地理位置坐标的信息之外，另直接带有“本车处于停泊状态”的信息，由其他车辆的控制设备接收到“本车处于停泊状态”的信息后，即可确定本控制设备处于静止状态。在后续，周边的其他车辆在获取到“静止”信号后，将根据位置信息及速度信息进行检测，根据结果等级对驾驶人员进行不同的提示。

当然，值得注意的是，在对于其他车辆行驶信息的接收及处理过程中，会出现转发的操作。简言之，本车车辆接收到信息后，根据标准格式对其进行解码；根据解码后的信息与本车车辆的行驶信息而进行相应的计算；若计算结果表明该信息对应的其他车辆(指信号源)与本控制设备对应的本车车辆之间的距离在设定的转发距离内，则将所述其他车辆的行驶信息转发至周边的其他车辆，从而实现形成车辆的行驶信息的互通共享；若计算结果表明该信息对应的其他车辆与本控制设备对应的本车车辆之间的距离超出了设定的转发距离，则不再转发。在上述描述中，信号源指最早发出信号的设备，即信息中携带的经纬度(转发时不替换本设备的经纬度，而是使用信号源的经纬度)。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (13)

1.一种车辆行车安全的控制设备，配置在行车车辆上，其特征在于，所述控制设备包括：

电源管理模块；

无线收发单元；

车辆信息采集模块，用于实时采集与本车车辆相关的行驶信息，所述行驶信息包括地理位置坐标、行驶速度、行驶方向、以及加速度；

信息存储单元，存储有预设的加速度阈值；

与所述无线收发单元、所述车辆信息采集模块、以及所述信息存储单元连接的中央处理模块，用于：读取所述车辆信息采集模块实时采集的本车车辆的加速度值，将所述加速度值与所述信息存储单元中的所述加速度阈值进行比较，并在计算得到所述加速度值大于所述信息存储单元存储的加速度阈值时，通过所述无线收发单元将所述车辆信息采集模块实时采集的本车车辆的行驶信息进行广播以发送至其他车辆的控制设备上；读取所述车辆信息采集模块实时采集的本车车辆的行驶信息和所述无线收发单元接收到的其他车辆的行驶信息，据此计算得到其他车辆与本车车辆之间的相对距离和相对速度，根据计算得到的所述相对距离和所述相对速度，令一提示单元发出相应的提示信息。

2.根据权利要求1所述的车辆行车安全的控制设备，其特征在于，所述无线收发单元发送的本车车辆的行驶信息和接收的其他车辆的行驶信息采用的是信息封包的形式。

3.根据权利要求2所述的车辆行车安全的控制设备，其特征在于，还包括：

编码单元，位于所述车辆信息采集模块与所述无线收发单元之间，用于在所述中央处理模块的控制下而将所述车辆信息采集模块实时采集的本车车辆的行驶信息编码成信息封包并将编码后的信息封包传输至所述无线收发单元；

解码单元，位于所述无线收发单元与所述中央处理模块之间，用于对所述无线收发单元接收的来自其他车辆的控制设备所发送过来的信息封包进行解码并将解码出的其他车辆的行驶信息传输至所述中央处理模块。

4.根据权利要求2所述的车辆行车安全的控制设备，其特征在于，所述信息封包中还包括：系统版本、控制设备的设备编号、与所述行驶信息相关的时间戳、发送次数、以及校验码。

5.根据权利要求1所述的车辆行车安全的控制设备，其特征在于，所述无线收发单元接收到的其他车辆的行驶信息包括：接收来自作为信息源的其他车辆的控制设备所直接广播发送过来的行驶信息和/或来自作为中转节点的其他车辆的控制设备所转发过来的作为信息源的其他车辆的行驶信息。

6.根据权利要求1或5所述的车辆行车安全的控制设备，其特征在于，所述无线收发单元的工作频段为400MHz至500MHz。

7.根据权利要求6所述的车辆行车安全的控制设备，其特征在于，所述无线收发单元的工作频段为433MHz，传输速率为20kbps，收发时间间隔为25ms，收发距离为0至1000米。

8.根据权利要求1所述的车辆行车安全的控制设备，其特征在于，所述车辆信息采集模块包括：

地理位置定位单元，用于实时采集本车车辆的地理位置坐标、行驶速度、以及行驶方向；

加速度感应器，用于实时采集本车车辆的加速度。

9.根据权利要求1所述的车辆行车安全的控制设备，其特征在于，所述中央处理模块根据计算得到的所述相对距离和所述相对速度，令一提示单元发出相应的提示信息，包括：

根据其他车辆与本车车辆之间的相对距离和相对速度，计算得出其他车辆与本车车辆的相遇时间，针对计算得到的所述相遇时间而确定安全等级，根据确定的安全等级，向与所述中央处理模块连接的提示单元发送与所述安全等级对应的提示指令以供所述提示单元发出相应的提示信息。

10.根据权利要求9所述的车辆行车安全的控制设备，其特征在于，还包括与所述中央处理模块连接的电子控制单元ECU，所述中央处理模块发送与所述安全等级对应的提示指令至所述电子控制单元ECU，由所述电子控制单元ECU控制所述提示单元发出相应的提示信息。

11.根据权利要求9或10所述的车辆行车安全的控制设备，其特征在于，所述提示单元包括如下任一者或它们的任一组合：

发声单元，用于根据不同的安全等级产生不同的声音提示信息，所述声音提示信息包括音调和/或提示内容；

发光单元，用于根据不同的安全等级产生不同的灯光提示信息，所述灯光提示信息包括灯光颜色和/或灯闪频率；

显示单元，用于根据不同的安全等级产生不同的显示提示信息，所述显示提示信息包括显示内容和/或显示亮度。

12.一种车辆行车安全的控制系统，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的车辆行车安全的控制设备，多个所述控制设备组成无线广播通信网络。

13.根据权利要求12所述的车辆行车安全的控制系统，其特征在于，由多个所述控制设备组成无线广播通信网络中，作为信息源的车辆配置的控制设备持续发出行驶信息时，则在作为信息源的所述车辆的当前位置的周围一定地理范围内形成一个持续性的无线广播通信网络。