CN110648550A - 行车安全系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种行车安全系统。系统包括车载通信装置、汽车防撞装置与道路监控装置；车载通信装置通过移动网络确定车辆的当前位置，并根据交通电子地图、车辆的当前位置，以及道路交通情况确定车辆的行驶路线，以避开交通拥堵路段；汽车防撞装置采集车辆的当前的第一车速、位于车辆的前方并与车辆相邻的前方车辆的第二车速，以及车辆和前方车辆之间的车间距离；汽车防撞装置根据第一车速、第二车速与车间距离确定车辆和前方车辆的碰撞信息；道路监控装置通过移动网络将道路信息和道路交通情况发送至交通控制中心，以使交通控制中心实时监控路网的道路信息和道路交通情况。由此，可以减少交通拥堵及交通事故发生的可能性。

Description

行车安全系统
技术领域
本发明总地涉及车辆行驶领域，且更具体地涉及一种行车安全系统。
背景技术
智能交通系统是未来交通系统的发展方向。智能交通系统将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时的、准确的、高效的综合交通运输管理系统。
智慧公路是一种多功能集成的道路基础设施系统，可以提供大量全局的、实时的和先验的信息。智慧公路可辅助智能网联汽车(和路网通讯的汽车)进行环境感知和即时通信，降低道路交通的安全隐患，以及缓解交通拥堵。通过“聪明的车”+“智慧的路”使得未来道路交通系统更加安全、高效、环保和舒适。
发达国家智慧公路理论和技术的研究肇始自20世纪60年代美国提出自动公路系统(Automated Highway Systems，AHS)行动计划，多年来此领域研究经历了“概念设计、通信技术驱动、绿色能源技术驱动、车路协同与自动驾驶技术驱动”四个发展阶段，长期的理论探索和技术积累为推动公路智能化程度的不断提升做出了重要贡献。然而时至今日，智慧公路领域技术离真正的商业化运营仍有相当大的距离，许多核心理论和技术有待攻关解决。
现今，交通道路上设置很多摄像头用于监视道路交通。但是摄像头不能将其采集的道路交通情况及时发送至交通控制中心。这样，交通控制中心不能及时了解道路交通情况，进而不能及时发出交通拥堵警报，以提示司机，交通拥堵及交通事故发生的可能性高。
因此，需要提供一种行车安全系统，以至少部分地解决上面提到的问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述技术问题，根据本发明提供了一种行车安全系统，系统包括：车载通信装置，车载通信装置设置在车辆上，车载通信装置和移动网络通信；汽车防撞装置，汽车防撞装置设置在车辆上，汽车防撞装置和车载通信装置电连接；道路监控装置，道路监控装置设置在路网上，道路监控装置和移动网络通信，以采集道路信息和道路交通情况；其中，道路监控装置根据道路信息形成交通电子地图；道路监控装置通过移动网络将交通电子地图，以及道路交通情况发送至车载通信装置；车载通信装置通过移动网络确定车辆的当前位置，并根据交通电子地图、车辆的当前位置，以及道路交通情况确定车辆的行驶路线，以避开交通拥堵路段；汽车防撞装置采集车辆的当前的第一车速、位于车辆的前方并与车辆相邻的前方车辆的第二车速，以及车辆和前方车辆之间的车间距离；汽车防撞装置根据第一车速、第二车速与车间距离确定车辆和前方车辆的碰撞信息；道路监控装置通过移动网络将道路信息和道路交通情况发送至交通控制中心，以使交通控制中心实时监控路网的道路信息和道路交通情况。
根据本发明的行车安全系统，道路监控装置可以及时将其采集的道路交通情况发送至交通控制中心，这样，交通控制中心及时了解道路交通情况，进而及时发出交通拥堵警报，以提示司机，进而减少交通拥堵及交通事故发生的可能性；并且车辆可以通过移动网络同道路监控装置通信，进而实时采集道路交通情况，可以实时更换行驶路线，以避开交通拥堵路段，实现车路协同，减少交通事故和交通拥堵发生的可能性。
可选地，移动网络为5G网络。
可选地，根据第一车速、第二车速与车间距离确定车辆和前方车辆的碰撞信息的步骤包括：
若根据第一车速、第二车速与车间距离确定车辆在预设时间段内和前方车辆发成碰撞，则汽车防撞装置发出碰撞报警信息。
可选地，在路网发生异常情况时，道路监控装置采集发生异常情况的路段的道路信息和道路交通情况，并将路段的道路信息和道路交通情况发送至交通控制中心，其中异常情况为发生交通事故或违章现象。
可选地，在路网发生异常情况时，道路监控装置通过移动网络向交通控制中心发送异常报警信息。
可选地，道路监控装置包括设置在道路处的视频监控装置，视频监控装置采集道路信息和道路交通情况。
可选地，汽车防撞装置包括雷达设备、激光设备、声呐设备中的至少一种，以采集第一车速、第二车速与车间距离。
可选地，汽车防撞装置包括雷达设备、激光设备与声呐设备，雷达设备、激光设备与声呐设备共同采集第一车速、第二车速与车间距离。
可选地，车辆根据道路信息、道路交通情况，以及行驶路线自动行驶。
可选地，车载通信装置在车辆的行驶时间段大于预设时间段时，发出疲劳驾驶信息。
附图说明
为了使本发明的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本发明。可以理解这些附图只描绘了本发明的典型实施方式，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述和解释本发明。
图1为根据本发明的第一个优选实施方式的行车安全系统的结构框图；以及
图2为图1的行车安全系统的结构框图的控制方法的流程示意图。
附图标记说明：
110：车载通信装置 120：汽车防撞装置
130：道路监控装置 140：交通控制中心
150：移动网络
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
本发明的一个优选的实施方式提供了一种行车安全系统。行车安全系统可以实时确定车辆的位置、车辆的速度，以及车辆所在的路网的道路交通情况，实时对车辆的行驶进行全程动态监控。请参考图1，行车安全系统包括车载通信装置110、汽车防撞装置120，以及道路监控装置130。
车载通信装置110和汽车防撞装置120设置在车辆上。车载通信装置110和汽车防撞装置120电连接以通信。车载通信装置110包括信号接收模块、语音提醒模块、信息储存卡，以及第一数据处理模块。信号接收模块、语音提醒模块、信息储存卡，以及第一数据处理模块相互之间电连接，以相互通信。
车载通信装置110可以通过信号接收模块连接移动网络150(2G、3G、4G、5G或6G)，以和移动网络150交换信息。语音提醒模块可以是喇叭。语音提醒模块可以发出提示信息。信息储存卡可以用于存储信息。
第一数据处理模块可以处理信号接收模块采集的信息。第一数据处理模块还可以将其处理的信息和处理结果存储在信息储存卡内。第一数据处理模块还可以通过语音提醒模块向司机发出提示信息，例如后文的道路交通情况和道路信息。第一数据处理模块还可以向汽车防撞装置120发送表述车辆正在行驶的信息。
汽车防撞装置120包括信号采集模块、第二数据处理模块，以及执行模块。信号采集模块、第二数据处理模块，以及执行模块相互电连接，以相互通信。信号采集模块可以是设置在车辆上。信号采集模块可以是雷达设备、激光设备、声呐设备中的至少一种。信号采集模块用于采集车辆周边的信息，例如在车辆的行驶途中，信号采集模块采集车辆当前的第一车速、位于车辆前方并和车辆相邻的前方车辆当前的第二车速，以及车辆和前方车辆之间的车间距离。
第二数据处理模块可以处理信号采集模块采集的信息，进而根据信号采集模块采集的信息判定车辆和前方车辆之间是否会在预设的时间段(例如10s)内发生碰撞的碰撞信息。若是第二数据处理模块判定车辆和前方车辆在预设的时间段内发生碰撞，则第二数据模块向执行模块发送碰撞报警信息，此时执行模块可以向司机发出碰撞报警信息，实现行驶防撞预警功能。
道路监控装置130包括信息储存模块、视频监控模块、中央处理器、信号发射模块，以及违章报警模块。信息储存模块、视频监控模块、信号发射模块，以及违章报警模块均电连接中央处理器。道路监控装置130可以通过信号发射模块连接移动网络150，以和移动网络150交换信息。
视频监控模块可以包括视频监控装置。视频监控装置可以是设置在路网(交通道路形成的网络)的摄像头。信息储存模块可以用于存储数据。违章报警模块可以通过移动网络150向交通控制中心140发送异常报警信息。这样，中央处理器可以通过视频监控模块实时采集路网上的道路交通情况和道路信息。中央处理器可以通过信号发射模块和移动网络150交换信息。中央处理器还可以将其处理的信息和处理结果存储在信息储存模块中。中央处理器还可以通过违章报警模块向控制中心发送异常报警信息。
本实施方式中，道路监控装置130的中央处理器可以通过视频监控装置采集道路信息，以及根据移动网络150采集和道路信息相关的信息。然后根据道路信息和与道路信息相关的信息生成交通电子地图。并将交通电子地图存储在信息储存模块中。
道路监控装置130的中央处理器可以通过视频监控装置实时采集道路交通情况。并将其采集的道路交通情况存储在信息储存模块中。
本实施方式中，移动网络150可以根据车载通信装置110发送和接受的信息实时定位车载通信装置110的位置，进而确定设置有车载通信装置110的车辆的当前位置。这样，车辆上的车载通信装置110可以通过网络确定车辆的当前位置。
如图2所示，本实施方式的行车安全系统的控制方法可以包括：
步骤S1、道路监控装置130根据道路信息形成交通电子地图。
步骤S2、道路监控装置130通过移动网络150将交通电子地图，以及道路交通情况发送至车载通信装置110。
道路监控装置130的中央控制器通过移动网络150将其采集的当前的道路交通情况和交通电子地图发送至车载通信装置110。也就是说，车载通信装置110可以通过移动网络150接受道路监控装置130的当前的道路交通情况和交通电子地图。
步骤S3、车载通信装置110通过移动网络150确定车辆的当前位置，并根据交通电子地图、车辆的当前位置，以及道路交通情况确定车辆的行驶路线，以避开交通拥堵路段。
车载通信装置110还通过移动网络150确定其所在的车辆的当前位置。车载通信装置110可以根据车辆的当前位置、交通电子地图、道路交通情况以及目的地(可以由司机输入车载通信装置110)确定行驶路线。该行驶路线可以避开交通拥堵路段。进而通过语音提醒模块提示司机。可以理解，车载通信装置110可以确定多条行驶路线，以供司机选择。语音提醒模块也可以将当前的道路交通情况提示司机。
可以理解，步骤S1至步骤S3，可以在车辆启动时执行。也可以在车辆行驶过程中执行以重新规划路线。车载通信装置110也可以向司机提供交通电子地图和道路交通情况，这样司机可以自己选择行驶路线。
步骤S4、汽车防撞装置120采集车辆的当前的第一车速、位于车辆的前方并与车辆相邻的前方车辆的第二车速，以及车辆和前方车辆之间的车间距离。
步骤S5、汽车防撞装置120根据第一车速、第二车速与车间距离确定车辆和前方车辆的碰撞信息；
在车辆的行驶过程中，车载通信装置110可以向汽车防撞装置120发送车辆行驶的信息。此时汽车防撞装置120可以实时采集其所在的车辆的第一车速、前方车辆的第二车速，以及该车辆和前方车辆之间的车间距离。进而判定该车辆和前方车辆的碰撞信息，以及时提请司机。
优选地，若是第二数据处理模块判定该车辆和前方车辆在预设的时间段内发生碰撞，则第二数据模块向执行模块发送碰撞报警信息，此时执行模块可以向司机发出碰撞报警信息。
若是第二数据处理模块判定车辆和前方车辆在预设的时间段内不会发生碰撞，则返回执行步骤S4。
步骤S6、道路监控装置130通过移动网络150将道路信息和道路交通情况发送至交通控制中心140，以使交通控制中心140实时监控路网的道路信息和道路交通情况。
道路监控装置130通过移动网络150将道路信息和道路交通情况发送至交通控制中心140，以使交通控制中心140实时监控路网的道路信息和道路交通情况。这样，交通控制中心140可以实时了解路网的道路信息和道路交通情况，以实时对道路交通进行控制。
优选地，在路网发生交通事故或违章现象(异常情况)时，道路监控装置130采集发生异常情况的路段的道路信息和道路交通情况，并通过信号发射模块将异常路段的道路信息和道路交通情况发送至交通控制中心140以使交通控制中心140可以实时采集异常路段的道路信息和道路交通情况，进而可以快速处理交通事故和交通违章，减少交通拥堵发生的可能性。可以理解，在未给出的实施方式中，也可以通过违章报警模块将异常路段的道路信息和道路交通情况发送至交通控制中心140。
进一步优选地，在路网发生违章现象时，中央处理器可以通过违章报警模块向交通控制中心140发送违章报警信息，以提示交通控制中心140的工作人员路网发生违章现象。此时交通控制中心140的工作人员可以采集发生违章现象的路段的道路信息和道路交通情况，并及时处理。可以理解，在路网发生交通事故时，中央处理器可以通过违章报警模块向交通控制中心140发送事故报警信息，以提示交通控制中心140的工作人员路网发生交通事故。
根据本实施方式的行车安全系统，道路监控装置130可以及时将其采集的道路交通情况发送至交通控制中心140，这样，交通控制中心140及时了解道路交通情况，进而及时发出交通拥堵警报，以提示司机，进而减少交通拥堵及交通事故发生的可能性；并且车辆可以通过移动网络150同道路监控装置130通信，进而实时采集道路交通情况，可以实时更换行驶路线，以避开交通拥堵路段，实现车路协同，减少交通事故和交通拥堵发生的可能性。
本实施方式中，汽车防撞装置120包括雷达设备、激光设备与声呐设备。汽车防撞装置120通过雷达设备、激光设备与声呐设备共同采集第一车速、第二车速与车间距离。由此，汽车防撞装置120的判断准确，可以及时有效的发出报警信息。
本实施方式中，车载通信装置110可以根据交通电子地图、道路交通情况，车辆的当前位置自动规划行驶路线，并可以根据行驶路线自动行驶。
车载通信装置110还可以在车辆的行驶时间段大于预设时间段(例如4小时)时，发出疲劳驾驶信息，以提请司机及时休息，避免疲劳驾驶引起的交通事故。
本实施方式中，在车辆移动的过程(车辆启动或行驶在路网上)中，汽车防撞装置120的信号采集模块还可以采集障碍的移动速度，以及障碍和车辆之间的距离。障碍为在车辆的移动方向的前方并可能和移动的车辆发生碰撞的路基、行人，以及动物等。汽车防撞装置120的第二数据处理器根据车辆的第一速度、障碍的移动速度，以及障碍物和车辆之间的距离判定车辆和障碍的碰撞信息，并及时发出报警信息。进而实现倒车防撞功能和启动防撞预警功能。第二数据处理器判定车辆和障碍的碰撞信息并发出报警信息的步骤，同上述的第二数据处理器判定车辆和前方车辆之间的碰撞信息并发出报警信息的步骤大致相同，这里不再赘述。
本实施方式中，在第二数据处理器判定车辆即将发生碰撞(例如车辆将在2s内碰撞上述前方车辆或障碍)时，执行模块还可以控制车辆的刹车系统，以实现制动。
本实施方式中，在第二数据处理器判定车辆的超速行驶(例如，车辆的当前速度大于其所在路段的最高限制速度)时，执行模块还可以控制车辆的行驶系统，以使车辆减速行驶。
除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。

Claims (10)

1.一种行车安全系统，其特征在于，所述系统包括：
车载通信装置，所述车载通信装置设置在车辆上，所述车载通信装置和移动网络通信；
汽车防撞装置，所述汽车防撞装置设置在所述车辆上，所述汽车防撞装置和所述车载通信装置电连接；
道路监控装置，所述道路监控装置设置在路网上，所述道路监控装置和移动网络通信，以采集道路信息和道路交通情况；
其中，所述道路监控装置根据所述道路信息形成交通电子地图；
所述道路监控装置通过所述移动网络将所述交通电子地图，以及所述道路交通情况发送至所述车载通信装置；
所述车载通信装置通过所述移动网络确定所述车辆的当前位置，并根据所述交通电子地图、所述车辆的当前位置，以及所述道路交通情况确定所述车辆的行驶路线，以避开交通拥堵路段；
所述汽车防撞装置采集所述车辆的当前的第一车速、位于所述车辆的前方并与所述车辆相邻的前方车辆的第二车速，以及所述车辆和所述前方车辆之间的车间距离；
所述汽车防撞装置根据所述第一车速、所述第二车速与所述车间距离确定所述车辆和所述前方车辆的碰撞信息；
所述道路监控装置通过所述移动网络将所述道路信息和道路交通情况发送至交通控制中心，以使所述交通控制中心实时监控所述路网的道路信息和道路交通情况。
2.根据权利要求1所述的行车安全系统，其特征在于，所述移动网络为5G网络。
3.根据权利要求1所述的行车安全系统，其特征在于，所述根据所述第一车速、所述第二车速与所述车间距离确定所述车辆和所述前方车辆的碰撞信息的步骤包括：
若根据所述第一车速、所述第二车速与所述车间距离确定所述车辆在预设时间段内和所述前方车辆发成碰撞，则所述汽车防撞装置发出碰撞报警信息。
4.根据权利要求1所述的行车安全系统，其特征在于，在所述路网发生异常情况时，所述道路监控装置采集发生异常情况的路段的道路信息和道路交通情况，并将所述路段的道路信息和道路交通情况发送至所述交通控制中心，其中所述异常情况为发生交通事故或违章现象。
5.根据权利要求1所述的行车安全系统，其特征在于，在所述路网发生异常情况时，所述道路监控装置通过所述移动网络向所述交通控制中心发送异常报警信息。
6.根据权利要求1所述的行车安全系统，其特征在于，所述道路监控装置包括设置在道路处的视频监控装置，所述视频监控装置采集所述道路信息和道路交通情况。
7.根据权利要求1所述的行车安全系统，其特征在于，所述汽车防撞装置包括雷达设备、激光设备、声呐设备中的至少一种，以采集所述第一车速、所述第二车速与所述车间距离。
8.根据权利要求1所述的行车安全系统，其特征在于，所述汽车防撞装置包括雷达设备、激光设备与声呐设备，所述雷达设备、所述激光设备与所述声呐设备共同采集所述第一车速、所述第二车速与所述车间距离。
9.根据权利要求1所述的行车安全系统，其特征在于，所述车辆根据所述道路信息、道路交通情况，以及所述行驶路线自动行驶。
10.根据权利要求1所述的行车安全系统，其特征在于，所述车载通信装置在所述车辆的行驶时间段大于预设时间段时，发出疲劳驾驶信息。
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