CN206991558U - 一种基于自行车与机动车通信的防撞系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于自行车与机动车通信的防撞系统，包括自行车防撞设备和机动车防撞设备；自行车防撞设备包括自行车信息获取单元、自行车通讯单元、自行车处理单元及自行车预警单元；机动车防撞设备包括机动车信息获取单元和机动车通讯单元。本实用新型的基于自行车与机动车通信的防撞系统，首先分别获取机动车运动信息和自行车运动信息，基于机动车通讯单元和自行车通讯单元进行无线通讯，并传递机动车运动信息或自行车运动信息，通过预测机动车和自行车是否可能发生碰撞，选择是否采取预警措施提醒机动车驾驶员或自行车骑行人员，能够有效地减少机动车与自行车发生交通事故的概率，进而提高自行车的行车安全。

Description

一种基于自行车与机动车通信的防撞系统

技术领域

本实用新型涉及交通工具防撞技术领域，特别是涉及一种基于自行车与机动车通信的防撞系统。

背景技术

随着城市迅速发展与汽车保有量的持续增长，交通安全问题日益严重，我国交通事故伤亡人数连续多年位居世界前列，其中，非机动车辆人员在交通事故中更易受到伤害。在人口密集地区，自行车在交通系统中正在扮演愈来愈重要的角色，大规模自行车的运行增加了交通事故发生的概率，因此有必要对自行车行车安全采取保障措施。

为了减少或避免自行车与机动车碰撞时对人产生的伤害，现已有技术采取了一些方法或措施，例如用于机动车的雷达环境感知系统，用于自行车的防撞尾灯警示装置，用于自行车和机动车的碰撞缓冲吸能装置，智能可穿戴设备等。

现有技术存在有以下缺陷：针对机动车环境感知的技术只能针对雷达可视探测范围内的潜在危险进行预警，受制于雷达检测盲区；针对自行车的防撞尾灯，仅通过对警示机动车驾驶员的警示保护自行车骑行者，不能应用于复杂的驾驶环境；针对自行车与机动车碰撞缓冲吸能装置的技术只能减轻碰撞事故中自行车受到伤害的程度；针对智能可穿戴设备，由于设备需随身携带造成不便，同时易产生个人隐私问题。

因此，如何创设一种基于自行车与机动车通信的防撞系统，能够对自行车与机动车可能发生的碰撞进行预警，避免自行车与机动车发生碰撞事故，提高交通道路安全，特别是提高自行车骑行安全，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于自行车与机动车通信的防撞系统，能够对自行车与机动车可能发生的碰撞进行预警，避免自行车与机动车发生碰撞事故，提高道路交通安全，特别是提高自行车骑行安全。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于自行车与机动车通信的防撞系统，包括自行车防撞设备和机动车防撞设备；所述自行车防撞设备包括自行车信息获取单元、自行车通讯单元、自行车处理单元及自行车预警单元；所述机动车防撞设备包括机动车信息获取单元和机动车通讯单元；所述自行车信息获取单元，用于获取包括地理位置、行驶速度及行驶方向的自行车运动信息，并将所获得信息发送至所述自行车处理单元；所述机动车信息获取单元，用于获取包括地理位置、行驶速度及行驶方向的机动车运动信息，并将所获得信息发送至所述机动车通讯单元；所述自行车通讯单元与所述机动车通讯单元无线连接，用于接收所述机动车通讯单元发送的所述机动车运动信息，并将所述机动车运动信息发送至所述自行车处理单元；所述自行车处理单元，用于根据所接收的所述机动车运动信息和自行车运动信息，判断未来一段时间内机动车和自行车是否可能发生碰撞，若可能发生碰撞，向所述自行车预警单元发送自行车预警信号；所述自行车预警单元，用于根据所述自行车预警信号采取预警措施。

作为本实用新型的一种改进，所述机动车防撞设备还包括机动车处理单元和机动车预警单元；所述自行车信息获取单元，还用于将所获得的自行车运动信息发送至所述自行车通讯单元；所述机动车通讯单元，还用于接收所述自行车通讯单元发送的所述自行车运动信息，并将所述自行车运动信息发送至所述机动车处理单元；所述机动车信息获取单元，还用于将获得的机动车运动信息发送至所述机动车处理单元；所述机动车处理单元，用于根据所接收的所述机动车运动信息和自行车运动信息，判断未来一段时间内机动车和自行车是否可能发生碰撞，若可能发生碰撞时，向所述机动车预警单元发送机动车预警信号；所述机动车预警单元，用于根据所述机动车预警信号采取预警措施。

进一步改进，所述机动车通讯单元和自行车通讯单元均包括Bluetooth通信模块、Wi-Fi通信模块、LTE-V通信模块及DSRC通信模块中的一种或多种。

进一步改进，所述机动车信息获取单元与自行车信息获取单元均包括定位系统，还包括速度传感器、加速度传感器及运动方向传感器中的一种或多种；

进一步改进，所述机动车预警单元和自行车预警单元均包括视觉警示装置、听觉警示装置及触觉警示装置中的一种或多种。

由于采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型的防撞系统，能够分别获取机动车运动信息和自行车运动信息，机动车防撞设备和自行车防撞设备之间能够进行无线通讯，并能够向自行车防撞设备发送机动车运动信息，自行车防撞设备根据机动车运动信息和自行车运动信息预测机动车和自行车是否可能发生碰撞，选择是否采取预警措施，能够有效地减少机动车与自行车发生交通事故的概率，进而提高自行车的行车安全。

2、该防撞系统可兼容多种无线通讯协议，有益于提高该防撞系统的适用范围。

3、本发明的防撞系统，能够固定安装在自行车与机动车上，为机动车驾驶员与自行车骑行者提供实时保护，具有便捷、高效的特点。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型基于自行车与机动车通信的防撞系统的结构示意图；

图2是本实用新型基于自行车与机动车通信的防撞系统的自行车防撞设备的结构示意图；

图3是本实用新型基于自行车与机动车通信的防撞系统的机动车防撞设备的结构示意图；

图4是本实用新型基于自行车与机动车通信的防撞系统的原理示意图；

其中，200、自行车防撞设备，201、自行车信息获取单元，202、自行车通讯单元，203、自行车处理单元，204、自行车预警单元，300、机动车防撞设备，301、机动车信息获取单元，302、机动车通讯单元，303、机动车处理单元，304、机动车预警单元。

具体实施方式

本实用新型提供了一种基于自行车与机动车通信的防撞系统，能够对自行车与机动车可能发生的碰撞进行预警，进而避免自行车与机动车发生碰撞事故，提高道路交通安全，特别是提高自行车骑行安全。

本实用新型中所述的机动车是指广泛的机动车辆，包括但不限于乘用车、商用车与专用车，例如轿车、卡车、出租车、公交车、消防车和环卫车等机动车辆；本实用新型中所述的自行车是指广泛的非机动车工具，包括但不限于人力自行车、三轮车、残疾人机动轮椅车和电动自行车等非机动车辆。

配合图1至图3所示，本实用新型的基于机动车与自行车通信的防撞系统，包括自行车防撞设备200和机动车防撞设备300；自行车防撞设备200包括自行车信息获取单元201、自行车通讯单元202、自行车处理单元203及自行车预警单元204；机动车防撞设备300包括机动车信息获取单元301、机动车通讯单元302、机动车处理单元303与机动车预警单元304，其中，自行车通讯单元202和机动车通讯单元302无线连接。

自行车信息获取单元201主要包括定位系统，还包括速度传感器、加速度传感器及运动方向传感器中的一种或多种，用于获取自行车的地理位置、行驶速度、行驶方向。自行车信息获取单元201将获取的上述信息整合成自行车运动信息发送至自行车处理单元203，或通过自行车通讯单元202以无线通讯方式发送至机动车通讯单元302。

机动车信息获取单元301包括定位系统，还包括速度传感器、加速度传感器及运动方向传感器中的一种或多种，用于获取机动车的地理位置、行驶速度、行驶方向等信息。机动车信息获取单元301将获取的信息整合成机动车运动信息发送到机动车通讯单元302和/或机动车处理单元303。

自行车通讯单元202用于接收机动车通讯单元302以无线通讯方式发送的机动车运动信息，并将接收的机动车运动信息发送至自行车处理单元203；自行车通讯单元202还用于以无线通讯方式向机动车通讯单元302发送自行车运动信息。自行车通讯单元202可包括Bluetooth通信模块、Wi-Fi通信模块、LTE-V通信模块及DSRC通信模块中的一种或多种，可实现兼容多种无线通信协议的目的，有益于提高该防撞系统的适用范围。而且，该自行车通讯单元202还可预设多种无线通讯协议的数据处理接口，以便于进一步增加无线通信协议种类。

自行车处理单元203根据所接收的机动车运动信息和自行车运动信息，预测未来一段时间内机动车与自行车是否可能发生碰撞，当预测机动车和自行车可能发生碰撞时，根据机动车运动信息和自行车运动信息，预测机动车和自行车的碰撞概率，基于碰撞概率划分预警等级，根据预警等级向自行车预警单元204发送不同等级的自行车预警信号。

例如，自行车处理单元203可以基于自行车运动信息和机动车运动信息，结合高精度道路地图、汽车尺寸及传感设备安装位置等信息，预测未来一段时间内自行车和机动车的运动区域。基于未来一段时间内机动车与自行车的运动区域是否重叠，判定机动车与自行车是否存在碰撞可能。当预测结果为“否”，即预测的机动车与自行车运动区域没有重叠，说明在未来一段时间内自行车与机动车没有发生碰撞的可能。当预测结果为“是”，说明在未来一段时间内自行车与机动车存在碰撞的可能，进而根据未来一段时间内机动车与自行车的运动区域重叠面积的大小，判断机动车与自行车的碰撞概率。根据不同的碰撞概率划分预警等级，并向自行车预警单元204发送不同等级的预警信号。还可考虑行驶速度等因素，例如，针对高速行驶的机动车，可以提高预警信号等级，针对缓慢行驶的机动车与自行车，可降低预警信号等级。

自行车预警单元204根据接收的不同等级的自行车预警信号对自行车骑行人员采取不同的预警措施。自行车预警单元204可包括视觉警示装置、听觉警示装置及触觉警示装置中的一种或多种，其中，视觉警示装置可为例如显示器或显示灯，听觉警示装置可为例如蜂鸣器，触觉警示装置可为例如震动器，以实现采用不同方式对骑行人员进行听觉、视觉或触觉警示的目的，上述警示装置可安置于例如自行车车把、坐垫、车筐、踏板等位置。作为优选方案，可针对不同等级的预警信号激活多种警示装置，以提高对驾驶员的提醒程度。

机动车通讯单元302用于以无线通讯方式向自行车通讯单元202发送机动车运动信息；还可接收自行车通讯单元202以无线通讯方式发送的自行车运动信息，并将接收的自行车运动信息输出到机动车处理单元303。机动车通讯单元302可包括Bluetooth通信模块、Wi-Fi通信模块、LTE-V通信模块及DSRC通信模块中的一种或多种，可实现兼容多种无线通信协议的目的，而且该机动车通讯单元302还可预设多种无线通讯协议的数据处理接口，以便于进一步增加无线通信协议种类。

机动车处理单元303可根据所接收的机动车运动信息和自行车运动信息，预测机动车与自行车是否可能发生碰撞，当预测机动车和自行车可能发生碰撞时，根据机动车运动信息和自行车运动信息，预测机动车和自行车的碰撞概率，基于碰撞概率划分预警等级，根据预警等级向机动车预警单元304发送不同等级的机动车预警信号。机动车处理单元303可采用类似于自行车处理单元203的示例性预测方法，预测机动车与自行车是否可能发生碰撞。

机动车预警单元304根据接收的不同等级的机动车预警信号对机动车驾驶员采取不同的预警措施，机动车预警单元304可包括视觉警示装置、听觉警示装置及触觉警示装置中的一种或多种，其中，视觉警示装置可为例如显示器或显示灯，听觉警示装置可为例如蜂鸣器，触觉警示装置可为例如震动器，以实现采用不同方式对驾驶员进行听觉、视觉或触觉上的警示，上述警示装置可安置于车内例如仪表板、方向盘、前挡风玻璃或驾驶员座椅等位置。优选的，可针对不同等级的预警信号激活多种警示装置，以提高对驾驶员的提醒程度。还可针对高等级预警信号对机动车采取例如自动减速或制动措施，以避免高概率碰撞事故的发生。

配合图4所示，上述防撞系统可依托自行车处理单元203预测机动车和自行车是否可能发生碰撞，并对自行车骑行人员采取预警措施；也可依托机动车处理单元303预测机动车和自行车是否可能发生碰撞，并对机动车驾驶员采取预警措施；或自行车处理单元203和机动车处理单元303同步预测机动车和自行车是否可能发生碰撞，并分别对自行车骑行人员和机动车驾驶员采取预警措施，均可实现避免机动车和自行车发生碰撞的目的。

该防撞系统依托自行车处理单元203预测机动车和自行车是否可能发生碰撞，并对自行车骑行人员采取预警措施的具体实施步骤如下：

步骤一：通过自行车信息获取单元201获取自行车运动信息，主要包括自行车地理位置、行驶速度及行驶方向等信息，并将所获得的自行车运动信息发送给自行车处理单元203。

步骤二：通过机动车信息获取单元301获取机动车运动信息，主要包括机动车地理位置、行驶速度、行驶方向，并将所获得的机动车运动信息通过机动车通讯单元302发送给自行车通讯单元202，自行车通讯单元202再将机动车运动信息输出给自行车处理单元203。

步骤三：自行车处理单元203根据所接收的机动车运动信息和自行车的运动信息，预测未来一段时间内机动车与自行车是否存在碰撞可能。优选的，为提高碰撞可能性判定的可靠性，可将未来一段短时间设定为1-10秒之间的值。

步骤四：当预测机动车和自行车可能发生碰撞时，自行车处理单元203还可根据机动车运动信息和自行车运动信息，预测机动车和自行车的碰撞概率，根据碰撞概率划分预警等级，并向自行车预警单元204发出不同等级的自行车预警信号。

步骤五；自行车预警单元204根据不同等级的自行车预警信号，对自行车骑行人员采取不同的预警措施。

该防撞系统依托机动车处理单元303预测机动车和自行车是否可能发生碰撞，并向机动车驾驶员采取预警措施的具体实施步骤如下：

步骤一：通过机动车信息获取单元301获取机动车运动信息，主要包括机动车地理位置、行驶速度及行驶方向等信息，并将所获得的机动车运动信息发送给机动车处理单元303。

步骤二：通过自行车信息获取单元301获取自行车运动信息，主要包括自行车地理位置、行驶速度、行驶方向，并将所获得的自行车运动信息通过自行车通讯单元202发送给机动车通讯单元302，机动车通讯单元302再将自行车运动信息输出给机动车处理单元303。

步骤三：机动车处理单元303根据机动车运动信息和自行车运动信息，预测未来一段时间内机动车与自行车是否存在碰撞可能。优选的，为提高碰撞可能性判定的可靠性，可将未来一段短时间设定为1-10秒之间的值。

步骤四：当预测机动车和自行车可能发生碰撞时，机动车处理单元303还可根据机动车运动信息和自行车运动信息，预测机动车和自行车的碰撞概率，根据碰撞概率划分预警等级，并向机动车预警单元304发出不同等级的机动车预警信号。

步骤五：机动车预警单元304根据不同等级的机动车预警信号，对机动车驾驶员采取不同的预警措施。

本实用新型的基于自行车与机动车通信的防撞系统，首先分别获取机动车运动信息和自行车运动信息，基于机动车通讯单元和自行车通讯单元进行无线通讯，并传递机动车运动信息或自行车运动信息，通过预测机动车和自行车是否可能发生碰撞，选择是否采取预警措施提醒机动车驾驶员或自行车骑行人员，能够有效地减少机动车与自行车发生交通事故的概率，进而提高自行车的行车安全。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于自行车与机动车通信的防撞系统，其特征在于，包括自行车防撞设备和机动车防撞设备；

所述自行车防撞设备包括自行车信息获取单元、自行车通讯单元、自行车处理单元及自行车预警单元；所述机动车防撞设备包括机动车信息获取单元和机动车通讯单元；

所述自行车信息获取单元，用于获取包括地理位置、行驶速度及行驶方向的自行车运动信息，并将所获得信息发送至所述自行车处理单元；

所述机动车信息获取单元，用于获取包括地理位置、行驶速度及行驶方向的机动车运动信息，并将所获得信息发送至所述机动车通讯单元；

所述自行车通讯单元与所述机动车通讯单元无线连接，用于接收所述机动车通讯单元发送的所述机动车运动信息，并将所述机动车运动信息发送至所述自行车处理单元；

所述自行车处理单元，用于根据所接收的所述机动车运动信息和自行车运动信息，判断未来一段时间内机动车和自行车是否可能发生碰撞，若可能发生碰撞，向所述自行车预警单元发送自行车预警信号；

所述自行车预警单元，用于根据所述自行车预警信号采取预警措施。

2.根据权利要求1所述的基于自行车与机动车通信的防撞系统，其特征在于，所述机动车防撞设备还包括机动车处理单元和机动车预警单元；

所述自行车信息获取单元，还用于将所获得的自行车运动信息发送至所述自行车通讯单元；

所述机动车通讯单元，还用于接收所述自行车通讯单元发送的所述自行车运动信息，并将所述自行车运动信息发送至所述机动车处理单元；

所述机动车信息获取单元，还用于将获得的机动车运动信息发送至所述机动车处理单元；

所述机动车处理单元，用于根据所接收的所述机动车运动信息和自行车运动信息，判断未来一段时间内机动车和自行车是否可能发生碰撞，若可能发生碰撞时，向所述机动车预警单元发送机动车预警信号；

所述机动车预警单元，用于根据所述机动车预警信号采取预警措施。

3.根据权利要求1或2所述的基于自行车与机动车通信的防撞系统，其特征在于，所述机动车通讯单元和自行车通讯单元均包括Bluetooth通信模块、Wi-Fi通信模块、LTE-V通信模块及DSRC通信模块中的一种或多种。

4.根据权利要求1或2所述的基于自行车与机动车通信的防撞系统，其特征在于，所述机动车信息获取单元与自行车信息获取单元均包括定位系统，还包括速度传感器、加速度传感器及运动方向传感器中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的基于自行车与机动车通信的防撞系统，其特征在于，所述机动车预警单元和自行车预警单元均包括视觉警示装置、听觉警示装置及触觉警示装置中的一种或多种。