CN205564041U - 一种基于车路协同的车辆弯道车速报警装置 - Google Patents

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张洪加
黄江亮
谭德荣
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Abstract

本实用新型公开了一种基于车路协同的车辆弯道车速报警装置。包括路侧设备（1）、车载设备（2）、道路信息模块（3）、路侧射频单元（4）、环境监测模块（5）、车载射频单元（6）、车载ECU单元（7）、声光报警模块（8）、液晶显示模块（9）；其中路侧设备包括道路信息模块、环境监测模块和路侧射频单元，负责预先存储和实时采集弯道环境信息并对上述信息打包，通过路侧射频单元对打包信息发送；车载设备包括车载射频单元、车载ECU单元、声光报警模块和液晶显示模块等，负责接收打包的信息、处理计算打包的信息和报警。本实用新型实现了车辆在未知弯道上安全行驶，解决了因车辆过弯道超速造成的重大事故。

Description

一种基于车路协同的车辆弯道车速报警装置
技术领域
本实用新型涉及一种车辆弯道车速报警装置，属于智能汽车安全领域，更具体的说本实用新型涉及一种基于车路协同的车辆弯道车速报警装置 。
背景技术
弯道是公路交通事故的多发路段。据统计，我国过70%以上的重特大交通事故均发生在视距不良、技术指标较低的弯道路段。车辆在弯道行驶时，往往会因为对弯道安全车速的错误预判而发生侧翻侧滑等危险状况。因此，如何准确计算出车辆弯道行驶时的安全车速对减少此类交通视距的发生具有重要意义；同时，在国外因为弯道超速发生的事故也占了很大的比例，为此世界各大汽车厂商以及相关科研机构研究者均展开了弯道车速报警系统的研究。
发明内容
本实用新型的目的在于解决车辆在弯道行驶时由于对弯道路况的未知，造成对安全车速的错判，引发侧滑、侧翻的事故问题，提供一种基于车路协同的车辆弯道车速报警装置。
本实用新型的技术方案为：
一种基于车路协同的车辆弯道车速报警装置，包括路侧设备（1）、车载设备（2）、道路信息模块（3）、路侧射频单元（4）、环境监测模块（5）、车载射频单元（6）、车载ECU单元（7）、声光报警模块（8）、液晶显示模块（9）；本实用新型整体由两部分组成，分别为：路侧设备和车载设备；其中路侧设备包括道路信息模块、环境监测模块和路侧射频单元；车载设备包括车载射频单元、车载ECU单元、声光报警模块和液晶显示模块等。
应当指出的是，道路信息模块包括弯道或路口的曲率以及超高等信息，需要预先测量并存储到路侧射频单元中；环境监测模块为监测外部环境的传感器，负责监测当前的温度、湿度以及天气状况，因为在不同的温度、湿度和天气状况下对应的附着系数也不同，不同的附着系数计算出的安全车速也不同，如此通过传感器实时的监测外部环境增加了弯道行车的安全性；路侧射频单元通过导线与环境监测模块连接，负责实时的处理传送过来的数据，并且通过无线通讯协议与车载射频单元进行通信，特别指出的是路侧射频单元采用带cc2530芯片的ZigBee设备，并且路侧射频单元作为ZigBee的协调器负责网络组建；车载射频单元同样采取带cc2530芯片的ZigBee设备，作为ZigBee设备的终端使用，如此当车辆进入路侧射频单元所组网络时，路侧射频单元与车辆射频单元通过ZigBee无线通讯协议实时的通信，完成数据的交互，同时车载射频单元与车载ECU单元通过导线连接；车载ECU单元用来处理车载射频单元发送来的数据并计算出安全车速，然后决定声光报警模块是否要报警，同时实时的安全车速显示在液晶显示模块上，另外车载ECU单元通过导线分别与液晶显示模块和声光报警模块相连。
本实用新型的优点是：
1.本实用新型的射频模块采用的是ZigBee设备，ZigBee设备的通信距离一般在75-100米，能够给驾驶员足够的时间减速并且做出合理的判断，同时若有需要可以附加功率模块增加通信距离；
2.本实用新型增加的环境监测模块能够实时的检测当前的环境信息，并且根据不同的环境匹配出不同的路面附着系数，因为不同的天气状况，不同的温湿度情况所对应的附着系数也不相同，附着系数对安全车速的影响尤为的严重，所以增加的环境监测模块大大增加了安全性。
附图说明
图1为装置的系统结构图。
图2为车路通信的示意图。
图中：路侧设备（1）、车载设备（2）、道路信息模块（3）、路侧射频单元（4）、环境监测模块（5）、车载射频单元（6）、车载ECU单元（7）、声光报警模块（8）、液晶显示模块（9）。
具体实施方式
下面结合附图作进一步说明。
如图1、2所示，本车速报警装置由两部分组成，分别为：路侧设备（1）、车载设备（2）；其中路侧设备（1）包括道路信息模块（3）、环境监测模块（5）以及路侧射频单元（4）；车载设备（2）包括车载射频单元（6）、车载ECU单元（7）、声光报警模块（8）和液晶显示模块（9）；在进一步说明之前对车辆弯道安全车速进行介绍，车辆弯道安全车速包括弯道侧滑安全车速VS和弯道侧翻安全车速Vr；公式如下：
其中i横为道路超高；R为弯道半径；h为车辆质心高度；B为车辆轴距；φ为路面附着系数；根据上述公式可知，在车辆部分信息已知的情况下，在进行弯道安全车速计算时只需要预先得到道路信息；首先，把路侧设备（1）安设在弯道处；道路信息模块（3）为计算弯道车速所需要的一部分信息也就是弯道的道路半径和超高等信息，需要预先存储到路侧射频单元（4）内部的芯片内；环境监测模块（5）通过导线与路侧射频单元（4）相连接，发送监测到的信息到路侧射频单元（4），一般为温湿度、雨雪传感器等，对弯道实时环境信息的监测，目的是为了更加精确的计算车辆过弯道的安全车速，因为计算安全车速时附着系数对车速影响尤为的严重，而附着系数又随着温湿度、天气状况的变化而变化；路侧射频单元（4）采用带cc2530芯片的ZigBee设备，作为协调器来组建网络；车载射频单元（7）也使用带cc2530芯片的ZigBee设备，作为设备终端，车载射频单元（6）与车载ECU单元（7）通过导线连接，固定在汽车前挡风玻璃上，当车辆进入到路侧射频单元（4）的组网范围内便收到路侧射频单元（4）打包的道路以及当前的环境信息，车载射频单元（6）进行读包，读包后发送给车载ECU单元（7）；车载ECU单元（7）的作用是接收车载射频单元（7）接收到的信息，并对信息进行计算处理，通过弯道完全车速计算公式计算出安全车速，并且与自身车速对比，做出是否预警的判断；液晶显示模块（9）和声光报警模块（8）为车载ECU单元响应模块，与车载ECU（7）通过导线连接。
本实用新型工作时，首先预先把当前的基本道路状况存储路侧射频单元（4）的内存中，并且周围的环境信息实时采集并传递给路侧射频单元（4），路侧射频单元（4）在ZigBee通讯协议的基础上把当前的道路情况发送给车载射频单元（6），车载射频单元（6）读取后发送给车载ECU单元（7），车载ECU单元（7）进行判断处理，通过得到的当前弯道的道路数据得出弯道的安全车速，得出的安全车速与当前的车速进行比较，判断是否在安全范围内，做出是否报警的决定。

Claims (1)

1.一种基于车路协同的车辆弯道车速报警装置，包括路侧设备（1）和车载设备（2）；其中路侧设备（1）包括道路信息模块（3）、环境监测模块（5）和路侧射频单元（4）；车载设备（2）包括车载射频单元（6）、车载ECU单元（7）、声光报警模块（8）和液晶显示模块（9）；其特征在于：路侧设备安装在弯道处，其中环境监测模块所使用的传感器通过导线与路侧射频单元连接，路侧设备中的路侧射频单元使用ZigBee设备；车载射频单元与车载ECU单元导线连接，车载射频单元使用ZigBee设备，车载ECU单元通过导线与声光报警模块和液晶显示模块连接。
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