CN105070084A - 一种基于短程无线通信的车速引导方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于短程无线通信的车速引导方法，包括：1、获取交通灯信息、自身车辆信息以及司机驾驶信息，该交通灯信息包括交通信号灯当前相位、相位剩余时间Tg及交通信号灯当前位置信息，该自身车辆信息包括自身车辆的位置信息和运行状态；2、当获取到交通信号灯当前相位为“绿灯”，且相位剩余时间Tg不大于n秒时，判断自身车辆前面是否有在排队的车辆，若有，则结束流程；否则进入3；3、计算自身车辆预计到达停车线的时间ti；4、根据时间ti确定其车速引导信息。本发明还提供一种基于短程无线通信的车速引导系统，有效地辅助提醒并且建议驾驶员按建议车速行驶以消除潜在的碰撞危险，避免安全事故的发生。

Description

一种基于短程无线通信的车速引导方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种基于短程无线通信的车速引导方法及系统。

背景技术

随着汽车工业的日益发展，汽车已经成为人们日常出行不可或缺的重要交通工具。在汽车保有量逐年增加的背景下，因道路交通事故导致的生命财产损失情况越来越受到社会的关注，同时，道路基础设施建设相对滞后及人们的驾驶行为习惯也有待提升。根据相关统计，道路交通事故居高不下，其中追尾碰撞约占75%左右，因为超速行驶造成的交通事故和人员伤亡在所有交通事故类型中占很大的比例。因超速引起的事故类型是主要车辆直接追尾碰撞和单方面的交通事故，易造成重大人员伤亡和财产损失。现在的城市道路虽有流量控制，但是其效果还是不够理想，有的十字路口拥挤严重，经常发生交通事故，这些很多是人为的交通事故，是可以完全避免的。而对城市道路管理和控制，也有很多控制的方法。

针对十字路口车辆经常处于拥堵或是超速行驶的问题，十字路口有许多辅助交通管理的设备，包括交通信号灯、抓拍监控摄像头、测速仪器、信息发布设备，但这些设备很多没有综合利用起来，而是存在各自独立的系统。现实存在的问题就是车辆在十字路口行驶过程中如何与这些设备联动，为车辆提供最佳的车速建议，提高车辆在十字路口的通行效率、避免阻塞拥堵。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种基于短程无线通信的车速引导方法，优化了计算车辆合理引导速度的算法，该算法是利用先进的车载终端设备采集车辆实时运行参数及相应传感器信息、交通信号灯信息、结合后台管理中心参数配置信息进行计算。

本发明的问题之一，是这样实现的：

一种基于短程无线通信的车速引导方法，包括如下步骤：

步骤1、实时获取交通灯信息、自身车辆信息以及司机驾驶信息，该交通灯信息包括交通信号灯当前相位、相位剩余时间Tg及交通信号灯当前位置信息，该自身车辆信息包括自身车辆的位置信息和运行状态；同时，通过无线通信装置将该交通灯信息及该自身车辆的位置信息和运行状态广播给周边车辆，且接收周边车辆的位置信息和运行状态；

步骤2、当获取到交通信号灯当前相位为“绿灯”，并且当前相位剩余时间Tg小于或者等于n秒时，根据获取到的交通信号灯当前位置信息、自身及周边车辆的位置信息和运行状态判断自身车辆前面是否有在排队的车辆，若自身车辆前面有在排队的车辆，则结束流程；否则进入步骤3；

步骤3、计算自身车辆预计到达停车线的时间ti，计算公式为：ti=Si/vi，

式中：Si为当前时刻车辆i离停车线的距离，单位为m；vi为车辆i的当前速度，单位为m/s；

步骤4、根据自身车辆预计到达停车线的时间ti确定其车速引导信息。

进一步地，所述步骤4具体如下：

对于预计到达停车线的时间ti不大于相位剩余时间Tg的车辆，表明按当前车速可顺利通过交叉口，则该车辆的速度引导信息为“请保持当前速度通过交叉路口”；对于预计到达停车线的时间ti大于相位剩余时间Tg的车辆，表明按当前车速不可顺利通过交叉口，则根据相位剩余时间Tg与Si计算出可顺利通过交叉口的车速vg，然后根据司机驾驶信息判断是否加速至车速vg，若加速至车速vg，则该车辆的速度引导信息为“请提速至vg通过交叉路口”，若不加速至车速vg，则该车辆的速度引导信息为“请保持当前速度行驶”。

本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种基于短程无线通信的车速引导系统，优化了计算车辆合理引导速度的算法模型，该算法利用先进的车载终端设备采集车辆实时运行参数及相应传感器信息、交通信号灯信息、结合后台管理中心参数配置信息进行计算。

本发明的问题之二，是这样实现的：

一种基于短程无线通信的车速引导系统，包括：

信息处理模块，用于实时获取交通灯信息、自身车辆信息以及司机驾驶信息，该交通灯信息包括交通信号灯当前相位、相位剩余时间Tg及交通信号灯当前位置信息，该自身车辆信息包括自身车辆的位置信息和运行状态；同时，通过无线通信装置将该交通灯信息及该自身车辆的位置信息和运行状态广播给周边车辆，且接收周边车辆的位置信息和运行状态；

判断模块，用于当获取到交通信号灯当前相位为“绿灯”，并且当前相位剩余时间Tg小于或者等于n秒时，根据获取到的交通信号灯当前位置信息、自身及周边车辆的位置信息和运行状态判断自身车辆前面是否有在排队的车辆，若自身车辆前面有在排队的车辆，则结束程序；否则进入计算模块；

计算模块，用于计算自身车辆预计到达停车线的时间ti，计算公式为：ti=Si/vi，

式中：Si为当前时刻车辆i离停车线的距离，单位为m；vi为车辆i的当前速度，单位为m/s；

车速引导模块，用于根据自身车辆预计到达停车线的时间ti确定其车速引导信息。

进一步地，所述车速引导模块具体功能如下：

对于预计到达停车线的时间ti不大于相位剩余时间Tg的车辆，表明按当前车速可顺利通过交叉口，则该车辆的速度引导信息为“请保持当前速度通过交叉路口”；对于预计到达停车线的时间ti大于相位剩余时间Tg的车辆，表明按当前车速不可顺利通过交叉口，则根据相位剩余时间Tg与Si计算出可顺利通过交叉口的车速vg，然后根据司机驾驶信息判断是否加速至车速vg，若加速至车速vg，则该车辆的速度引导信息为“请提速至vg通过交叉路口”，若不加速至车速vg，则该车辆的速度引导信息为“请保持当前速度行驶”。

本发明具有如下优点：利用车辆远程信息系统以及算法上优化计算模型，该算法基于先进的车载终端设备采集车辆实时运行参数及相应传感器信息，结合交通信号灯信息，并通过与后台管理中心的数据传输，在不同驾驶员操作状态、不同车辆操控性能等因素综合作用下，最大程度上保证了计算模型的客观性与准确性，从而能够有效地辅助提醒并且建议驾驶员按建议车速行驶以消除潜在的碰撞危险，避免安全事故的发生。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种基于短程无线通信的车速引导方法执行流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种基于短程无线通信的车速引导方法，包括如下步骤：

步骤1、实时获取交通灯信息、自身车辆信息以及司机驾驶信息，该交通灯信息包括交通信号灯发送的交通信号灯当前相位和相位剩余时间Tg以及卫星定位装置（采用GPS或北斗定位系统）检测的交通信号灯当前位置信息，该自身车辆信息包括读取卫星定位装置（采用GPS或北斗定位系统）检测到的自身车辆的位置信息以及通过CAN总线通信接口获取自身车辆的运行状态，该司机驾驶信息包括司机个人驾驶习惯、司机当前精神状态；同时，通过无线通信装置将该交通灯信息及该自身车辆的位置信息和运行状态广播给周边车辆，且接收周边车辆的位置信息和运行状态；

步骤2、当获取到交通信号灯当前相位为“绿灯”，并且当前相位剩余时间Tg小于或者等于15秒时，根据获取到的交通信号灯当前位置信息、自身及周边车辆的位置信息和运行状态判断自身车辆前面是否有在排队的车辆，若自身车辆前面有在排队的车辆，则从安全角度考虑暂不实施车速引导，结束流程；否则进入步骤3；

步骤3、计算自身车辆预计到达停车线的时间ti，计算公式为：ti=Si/vi，

式中：Si为当前时刻车辆i离停车线的距离，单位为m；vi为车辆i的当前速度，单位为m/s；

步骤4、根据自身车辆预计到达停车线的时间ti确定其车速引导信息；具体如下：

对于预计到达停车线的时间ti不大于相位剩余时间Tg的车辆，表明按当前车速可顺利通过交叉口，则该车辆的速度引导信息为“请保持当前速度通过交叉路口”；对于预计到达停车线的时间ti大于相位剩余时间Tg的车辆，表明按当前车速不可顺利通过交叉口，则根据相位剩余时间Tg与Si计算出可顺利通过交叉口的车速vg，然后根据司机驾驶信息判断是否加速至车速vg（在对驾驶员进行车速建议之前还需考虑驾驶员可接受程度的约束，即引导车速的变化应在驾驶员可接受范围之内，系统规定车速变化不能超过初始车速的50%且不能超速，可以通过司机个人驾驶习惯、司机当前精神状态等判断是否建议提速），若加速至车速vg，则该车辆的速度引导信息为“请提速至vg通过交叉路口”，若不加速至车速vg，则该车辆的速度引导信息为“请保持当前速度行驶”。

本发明的一种基于短程无线通信的车速引导系统，包括：

信息处理模块，用于实时获取交通灯信息、自身车辆信息以及司机驾驶信息，该交通灯信息包括交通信号灯发送的交通信号灯当前相位和相位剩余时间Tg以及卫星定位装置（采用GPS或北斗定位系统）检测的交通信号灯当前位置信息，该自身车辆信息包括读取卫星定位装置（采用GPS或北斗定位系统）检测到的自身车辆的位置信息以及通过CAN总线通信接口获取自身车辆的运行状态，该司机驾驶信息包括司机个人驾驶习惯、司机当前精神状态；同时，通过无线通信装置将该交通灯信息及该自身车辆的位置信息和运行状态广播给周边车辆，且接收周边车辆的位置信息和运行状态；

判断模块，用于当获取到交通信号灯当前相位为“绿灯”，并且当前相位剩余时间Tg小于或者等于15秒时，根据获取到的交通信号灯当前位置信息、自身及周边车辆的位置信息和运行状态判断自身车辆前面是否有在排队的车辆，若自身车辆前面有在排队的车辆，则从安全角度考虑暂不实施车速引导，结束流程；否则进入计算模块；

计算模块，用于计算自身车辆预计到达停车线的时间ti，计算公式为：ti=Si/vi，

式中：Si为当前时刻车辆i离停车线的距离，单位为m；vi为车辆i的当前速度，单位为m/s；

车速引导模块，用于根据自身车辆预计到达停车线的时间ti确定其车速引导信息。

进一步地，所述车速引导模块具体功能如下：

对于预计到达停车线的时间ti不大于相位剩余时间Tg的车辆，表明按当前车速可顺利通过交叉口，则该车辆的速度引导信息为“请保持当前速度通过交叉路口”；对于预计到达停车线的时间ti大于相位剩余时间Tg的车辆，表明按当前车速不可顺利通过交叉口，则根据相位剩余时间Tg与Si计算出可顺利通过交叉口的车速vg，然后根据司机驾驶信息判断是否加速至车速vg（在对驾驶员进行车速建议之前还需考虑驾驶员可接受程度的约束，即引导车速的变化应在驾驶员可接受范围之内，系统规定车速变化不能超过初始车速的50%且不能超速，可以通过司机个人驾驶习惯、司机当前精神状态等判断是否建议提速），若加速至车速vg，则该车辆的速度引导信息为“请提速至vg通过交叉路口”，若不加速至车速vg，则该车辆的速度引导信息为“请保持当前速度行驶”。

利用车联网科技平台的车载终端设备采集车辆实时运行数据，以及智能路侧设备采集实时路口信息，根据设定的智能计算模型进行求解建议车速算法，当系统判断出自身车速超过合理引导车速，有发生危险碰撞的风险时，及时向驾驶员发出提示信息。算法模型利用无线通信装置、传感器探测等技术进行车辆与道路信息获取、通过车辆与车辆、车辆与道路之间的信息交互和共享，来实现车辆与基础设施之间智能的协同与配合，达到优化利用系统资源、提高道路交通安全、缓解交通拥堵的目标。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种基于短程无线通信的车速引导方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、实时获取交通灯信息、自身车辆信息以及司机驾驶信息，该交通灯信息包括交通信号灯当前相位、相位剩余时间Tg及交通信号灯当前位置信息，该自身车辆信息包括自身车辆的位置信息和运行状态；同时，通过无线通信装置将该交通灯信息及该自身车辆的位置信息和运行状态广播给周边车辆，且接收周边车辆的位置信息和运行状态；

步骤2、当获取到交通信号灯当前相位为“绿灯”，并且当前相位剩余时间Tg小于或者等于n秒时，根据获取到的交通信号灯当前位置信息、自身及周边车辆的位置信息和运行状态判断自身车辆前面是否有在排队的车辆，若自身车辆前面有在排队的车辆，则结束流程；否则进入步骤3；

步骤3、计算自身车辆预计到达停车线的时间ti，计算公式为：ti=Si/vi，

式中：Si为当前时刻车辆i离停车线的距离，单位为m；vi为车辆i的当前速度，单位为m/s；

步骤4、根据自身车辆预计到达停车线的时间ti确定其车速引导信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于短程无线通信的车速引导方法，其特征在于：所述步骤4具体如下：

对于预计到达停车线的时间ti不大于相位剩余时间Tg的车辆，表明按当前车速可顺利通过交叉口，则该车辆的速度引导信息为“请保持当前速度通过交叉路口”；对于预计到达停车线的时间ti大于相位剩余时间Tg的车辆，表明按当前车速不可顺利通过交叉口，则根据相位剩余时间Tg与Si计算出可顺利通过交叉口的车速vg，然后根据司机驾驶信息判断是否加速至车速vg，若加速至车速vg，则该车辆的速度引导信息为“请提速至vg通过交叉路口”，若不加速至车速vg，则该车辆的速度引导信息为“请保持当前速度行驶”。

3.一种基于短程无线通信的车速引导系统，其特征在于：包括：

信息处理模块，用于实时获取交通灯信息、自身车辆信息以及司机驾驶信息，该交通灯信息包括交通信号灯当前相位、相位剩余时间Tg及交通信号灯当前位置信息，该自身车辆信息包括自身车辆的位置信息和运行状态；同时，通过无线通信装置将该交通灯信息及该自身车辆的位置信息和运行状态广播给周边车辆，且接收周边车辆的位置信息和运行状态；

判断模块，用于当获取到交通信号灯当前相位为“绿灯”，并且当前相位剩余时间Tg小于或者等于n秒时，根据获取到的交通信号灯当前位置信息、自身及周边车辆的位置信息和运行状态判断自身车辆前面是否有在排队的车辆，若自身车辆前面有在排队的车辆，则结束流程；否则进入计算模块；

计算模块，用于计算自身车辆预计到达停车线的时间ti，计算公式为：ti=Si/vi，

式中：Si为当前时刻车辆i离停车线的距离，单位为m；vi为车辆i的当前速度，单位为m/s；

车速引导模块，用于根据自身车辆预计到达停车线的时间ti确定其车速引导信息。

4.根据权利要求3所述的一种基于短程无线通信的车速引导系统，其特征在于：所述车速引导模块具体功能如下：

对于预计到达停车线的时间ti不大于相位剩余时间Tg的车辆，表明按当前车速可顺利通过交叉口，则该车辆的速度引导信息为“请保持当前速度通过交叉路口”；对于预计到达停车线的时间ti大于相位剩余时间Tg的车辆，表明按当前车速不可顺利通过交叉口，则根据相位剩余时间Tg与Si计算出可顺利通过交叉口的车速vg，然后根据司机驾驶信息判断是否加速至车速vg，若加速至车速vg，则该车辆的速度引导信息为“请提速至vg通过交叉路口”，若不加速至车速vg，则该车辆的速度引导信息为“请保持当前速度行驶”。