CN109345835A - 一种基于车车通信的前向预警方法及装置 - Google Patents

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刘鹏
陈欣
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Abstract

本发明公开了一种基于车车通信的前向预警方法，该方法包括：将包括N位二进制信号进行特殊调制；特殊调制后的信号驱动LED阵列信号明暗变化；根据LED阵列信号明暗变化图像传感器进行数字图像处理；将数字图像处理后的信号解码输出。本发明在突发情况下，当前车发生制动时，把速度和加速度信息发送到汽车刹车灯，后车的图像传感器接收并解码信号，进而调整行驶速度，保持安全车距，并且能够实现车车通信。该方法能够快速、准确的分析判断车辆的安全状态，更有效的避免交通事故的发生，并且成本低，延时短的优点。

Description

一种基于车车通信的前向预警方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于车车通信的前向预警方法及装置。
背景技术
可见光通信(Visible light communication，简称VLC)是一种使用发光二极管(Light emitting diodes，简称LED)作为信号发端、光电检测器件作为收端的无线光通信技术。VLC技术具有应用广泛、节约射频频谱资源、保密性能高和无电磁辐射等优点。其中，图像传感器通信(Image sensor communication，简称ISC)是以LED作为信号发射端、图像传感器作为接收端的，主要应用于智能交通和室内定位等场合。在实际交通系统中，由于天气、道路、汽车故障等原因造成前车紧急制动，而后车不能及时获悉前方交通状况，从而导致交通事故频频发生。
在智能交通系统中，前向碰撞预警方法主要分为基于VANET(前向预警方法主要分为基于车载自组网)和传感器两种方法。VANET是指在交通环境中车辆之间、车辆与固定接入点之间及车辆与行人之间相互通信组成的开放式移动Ad hoc网络，提供无中心、自组织、支持多跳转发的数据传输能力，以实现事故预警、辅助驾驶、道路交通信息查询和车间通信等应用。该方法主要通过全球定位系统(Global Positioning System,GPS)定时提供的位置信息，计算安全距离，从而通知行驶车辆进行预警。但是，该方法与GPS的定位精度密切相关，易受汽车所处的应用场景变化的影响。另外，VANET在数据传播过程中存在广播风暴和网络分区问题，不能及时地向附近的车辆传播预警信息。基于传感器的前向预警法主要通过传感器探测自身车辆和前车之间的距离，由电脑进行数据的分析和判断，最终实现与前车保持合理、安全车距的目的。但是，传感器的精确度会受汽车所处的应用场景变化和自身传感器品质、性能、噪声等的影响，采集到的相对车距信息带有较大的不确定性。另外，该方法无法判断出前车的瞬时速度、加速度和制动等情况，有时会出现误警报或是漏警报现象。也就是说，这样的系统没有考虑到不同车速下的安全距离，以及不能根据前车的一些突发变化作出及时回应。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种基于车车通信的前向预警方法，该方法包括：
将包括N位二进制信号进行特殊调制；
特殊调制后的信号驱动LED阵列信号明暗变化；
根据LED阵列信号明暗变化图像传感器进行数字图像处理；
将数字图像处理后的信号解码输出。
优选地，所述N位二进制信号包括N1位代表的瞬时速度和N2位代表的加速度。
优选地，所述加速度分为八个等级。
优选地，所述特殊调制为OOK调制。
优选地，所述N位二进制为八位二进制并且所述N1为前5位，N2为后3位。
一种基于车车通信的前向预警装置，该装置包括：
调制模块，用于将包括N位二进制信号进行特殊调制；
驱动模块，用于特殊调制后的信号驱动LED阵列信号明暗变化；
处理模块，用于根据LED阵列信号明暗变化图像传感器进行数字图像处理；
输出模块，用于将数字图像处理后的信号解码输出；
优选地，所述N位二进制信号包括N1位代表的瞬时速度和N2位代表的加速度。
优选地，所述加速度分为八个等级。
优选地，所述特殊调制为OOK调制。
优选地，所述N位二进制为八位二进制并且所述N1为前5位，N2为后3位
按照本发明提供的一种基于车车通信的前向预警方法及装置与现有技术相比具有如下优点：
1、本方法基于ISC，成本低廉，延时短。
2、不仅能够实现车车通信，还能获悉前车行驶的速度、加速度信息，更加准确的综合分析车辆的安全状况，在突发情况下实现前向预警，更有效的避免事故的发生。
3、本发明利用汽车内置的刹车灯和照相机，成本低廉。
附图说明
图1是本发明的工作流程图,
图2是本发明的结构图。
具体实施方式
为清楚的说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开的应用或用途。应当理解的是，在全部的附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。
如图1所示。一种基于车车通信的前向预警方法，该方法包括：
S101，将包括N位二进制信号进行特殊调制；所述N位二进制信号包括N1位代表的瞬时速度和N2位代表的加速度。N位二进制为八位二进制并且所述N1为前5位，N2为后3位。具体为，发明提出的前向预警方法中，前车发送的基本安全信息包括瞬时速度和加速度，N为8个比特。其中，N1为前5个比特代表汽车的瞬时速度，二进制编码信号k代表瞬时速度为4*k，最高可表示124km/s；N2为后3个比特代表汽车的加速度，共分为八个等级，最低等级0代表汽车没有制动，最高等级7代表汽车的紧急制动。
S102，特殊调制后的信号驱动LED阵列信号明暗变化；所述特殊调制为OOK调制。
S103，根据LED阵列信号明暗变化图像传感器进行数字图像处理；
S104，将数字图像处理后的信号解码输出。
根据输出的解码信息，可以获悉突发情况下前车行驶的瞬时速度和加速度，综合分析车辆的安全状况，使得行驶车辆采取相应的制动策略，即控制自身车辆和前车处于相同的制动等级，更有效的避免事故的发生。
如图2所示，一种基于车车通信的前向预警装置，该装置包括：
调制模块201，用于将包括N位二进制信号进行特殊调制；所述N位二进制信号包括N1位代表的瞬时速度和N2位代表的加速度。加速度分为八个等级。所述N位二进制为八位二进制并且所述N1为前5位，N2为后3位
驱动模块202，用于特殊调制后的信号驱动LED阵列信号明暗变化；所述特殊调制为OOK调制。
处理模块203，用于根据LED阵列信号明暗变化图像传感器进行数字图像处理；
输出模块204，用于将数字图像处理后的信号解码输出。
综上所述，以上所述内容仅为本发明的实施例，仅用于说明本发明的原理，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于车车通信的前向预警方法，其特征在于：该方法包括：
将包括N位二进制信号进行特殊调制；
特殊调制后的信号驱动LED阵列信号明暗变化；
根据LED阵列信号明暗变化图像传感器进行数字图像处理；
将数字图像处理后的信号解码输出。
2.如权利要求1所述的基于车车通信的前向预警方法，其特征在于：所述N位二进制信号包括N1位代表的瞬时速度和N2位代表的加速度。
3.如权利要求2所述的基于车车通信的前向预警方法，其特征在于：所述加速度分为八个等级。
4.如权利要求1所述的基于车车通信的前向预警方法，其特征在于：所述特殊调制为OOK调制。
5.如权利要求2所述的基于车车通信的前向预警方法，其特征在于：所述N位二进制为八位二进制并且所述N1为前5位，N2为后3位。
6.一种基于车车通信的前向预警装置，其特征在于：该装置包括：
调制模块，用于将包括N位二进制信号进行特殊调制；
驱动模块，用于特殊调制后的信号驱动LED阵列信号明暗变化；
处理模块，用于根据LED阵列信号明暗变化图像传感器进行数字图像处理；
输出模块，用于将数字图像处理后的信号解码输出。
7.如权利要求6所述的基于车车通信的前向预警装置，其特征在于：所述N位二进制信号包括N1位代表的瞬时速度和N2位代表的加速度。
8.如权利要求7所述的基于车车通信的前向预警装置，其特征在于：所述加速度分为八个等级。
9.如权利要求6所述的基于车车通信的前向预警装置，其特征在于：所述特殊调制为OOK调制。
10.如权利要求7所述的基于车车通信的前向预警装置，其特征在于：所述N位二进制为八位二进制并且所述N1为前5位，N2为后3位。
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