CN212009863U - 一种高速公路预防汽车连环追尾事故预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及道路安全智能设备领域，尤其涉及一种高速公路预防汽车连环追尾事故预警装置，整个装置包含车内部分以及道路两个部分装置；车内部分包括车载摄像头、陀螺仪、导航系统、车速传感器等；道路部分包括太阳能电池板、信号发射及接收装置、传感器、雷达等。该装置通过车载摄像头、车速传感器、以及道路上镶嵌的震动传感器、温湿度传感器等感知环境情况以及车辆事故情况，旨在通过上述元器件对车辆交通事故进行判定，并通过无线电、LED灯带等进行事故报警以及对后方来车的预警。该装置合理利用元器件对交通事故进行自动化判断，在驾驶者及乘客在失去报警能力下自发报警，且警示后车，防止了交通事故的进一步扩大和及时的求救。

Description

一种高速公路预防汽车连环追尾事故预警装置

技术领域

本实用新型涉及一种高速公路预防汽车连环追尾事故预警装置，属于道路安全智能设备领域。

背景技术

随着我国高速公路里程数不断上升，高速公路在我国客货运输的地位越来越重要，保证高速公路畅通是提高高速公路通行能力的前提，同时由于高速公路速度快，交通量大，使得驾驶者很容易发生交通事故，且一旦发生交通事故，通常造成的人员伤亡和财产损失均大于普通事故，交通安全问题不容忽视，据统计，在2019年仅在厦门高速交警支队辖区，就有交通事故414起，而大部分交通事故又会造成连环事故。由于高速公路速度快、交通量大的原因，导致了后续来车驾驶者反应不过来，一旦减速不及时，很容易引发连环事故，造成更大的经济损失和人员伤亡。目前国内外交管部门对减缓高速公路的交通事故发生频率所采取的方案通常有设置避险车道、事故多发地带限速、设置警示牌等方式，车企普遍以汽车辅助驾驶功能为主，包括自动刹车、ACC自适应巡航等功能。在降低高度公路交通事故发生严重程度上通常采取的方案是防撞桶等措施，车企则是研究车辆碰撞性能等。

现有方案及技术虽然一定程度上对解决高速公路交通事故有一定效果，但这些方案都并未将人-车-路联系在一起，只局限于本车或者某一部分道路，这就导致了后续来车并不知道前方交通事故，在发现前方事故时很有可能来不及刹车而造成二次事故，这种现象在交通事故发生原因上并不罕见，而且现有方案中驾驶者也并不可知道路环境具体情况，温湿度及交通状况。

本实用新型就是从上述问题出发，设置了一套可以将人-车-路三者整合成一个整体的系统，只要驾驶者在这个系统中，就可得知该系统车辆多少、环境情况、车辆车速、前方是否有事故等情况，使得驾驶者可提前采取相应的措施。

实用新型内容

本实用新型采用的技术方案是：整个装置包括车内及道路两个部分，车内部分包括：车载摄像头、扬声器、报警开关、显示屏、陀螺仪、GPS、信号接收及发射装置、控制器，车载摄像头、扬声器、报警开关、显示屏、陀螺仪、GPS、信号接收及发射装置均与控制器连接，由汽车蓄电池进行供电；道路部分包括：温湿度传感器、震动传感器、太阳能电池板、控制箱、LED灯带、信号接收及发射装置、控制器、雷达，温湿度传感器、震动传感器、太阳能电池板、信号接收及发射装置均与控制器连接，由太阳能电池板进行供电。

进一步的，控制器和信号接收及发射装置在车内部分和道路部分均有设置，且结构相同，功能相同。

进一步的，车内部分的车载摄像头不低于4个，保证车辆360°均能被摄像头感知，摄像头设置在车前、车后、车左、车右四个方位。

进一步的，车载摄像头也可采用汽车本身带有的车载摄像头。

进一步的，扬声器设置在车厢内部左前方不影响实现的角落。

进一步的，报警开关与显示屏同样设置在车厢内部左前位置，陀螺仪位于车内部。

进一步的，报警开关为手动控制，驾驶员可通过手动开启报警，同时在系统误判报警时也可通过报警开关进行关闭。

进一步的，所述的温湿度传感器采用FZN-3001-TH温湿度传感器，设置在太阳能电池板的柱子上。

进一步的，震动传感器采用CSX-SEN-200型震动传感器，且嵌入道路内部，位于道路外侧。

进一步的，太阳能电池板设置在道路边缘，控制箱设置在太阳能电池板支撑柱上，LED灯带设置在柱子侧方。

进一步的，控制箱内存放控制器、信号接收及发射装置。

进一步的，控制器采用51单片机，所述的单片机包括单片机最小系统，上文提到与单片机连接的装置均与单片机AI口连接，单片机控制属于现有技术，不再赘述。

进一步的，事故完成后，交管部门选择完成事故，系统恢复原样。

本实用新型提供一种高速公路预防汽车连环追尾事故预警装置，整个装置包括车内部分和道路部分两个部分，车内部分是通过陀螺仪、速度传感器、车载摄像头对汽车行驶状况进行判定，可通过这些元器件感知车辆加速度、速度以及摄像头检测的周围情况；道路部分是通过雷达、震动传感器对道路上车辆的情况进行感知，震动传感器镶嵌在道路里，车辆在经过时，道路产生震动，震动传感器通过震动产生的大小，位置变化即可得知车辆行驶的数据，与雷达一起工作，即可准确判定汽车大小、重量、速度、车流量等信息，并且这些信息经过控制器的处理，通过信号接收及发射装置与每辆车的车内部分进行信息交流。车内部分的结构和道路部分的结构相互独立，能单独运行，并且车内部分和道路部分通过信号接收及发射装置形成一个整体，它们之间可进行信息交流，当车内部分或道路部分检测到汽车车速或加速度不正常时，判定车辆失控，如车辆在道路上速度过低低于道路最低限速甚至为零，或车辆加速度过大，汽车速度骤然下降，这些信息经过陀螺仪、车速传感器、震动传感器、雷达等部件的检测传递给控制器，能判定车辆失控，造成交通事故。此时车内部分会将GPS检测的位置信息进行发送，同时通过道路部分的信号接收及发射装置与后车建立通讯，对后车发出警示，后车的信号接收及发射装置接收到该信息，通过控制器的处理，在显示屏上显示具体信息，且扬声器也会进行事故播报，并向附近相关部门进行求救，相关部门可通过车内的扬声器与驾驶员进行远程交流，指导驾驶员脱困，安慰驾驶员情绪。道路部分得知事故信息之后，通过GPS确定事故发生位置，在太阳能电池板的支撑柱上的LED灯带会将交通事故发生地之后一段距离的灯色显示为红色，事故处理完成后，由交管部门选择完成事故处理，系统恢复原样。

本实用新型的有益效果是：1、传统技术及方案虽然对交通事故有一定缓解作用，但缺乏整体调控，而本实用新型中将人-车-路整合成一个整体，协调进行考虑，从整体进行规划；2、本实用新型分为车内部分及道路部分，通过多种方式对交通事故进行判定，提高了事故的精度；3、采取扬声器、显示屏、LED灯带多种方式对其他驾驶者进行提示，保证后方驾驶者均能收到事故发生情况，减少二次事故的发生；4、通过设置报警开关的方式交通事故发生时所有报警方式均为起到作用的时候，还能进行报警及求救，且在系统误报时关闭报警及求救信息的发送；5、通过扬声器及信号接收及发射装置的作用，使得相关人员能第一时间与事故发生车辆进行联系。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的太阳能电池板支撑柱上装置设置示意图；

图3是本实用新型的驾驶舱设置示意图；

图4是驾驶舱装置设置部分局部图；

图5是车内部分电路结构流程框图；

图6是道路部分电路结构流程框图。

附图标记说明如下：

1、车载摄像头；2、扬声器；3、报警开关；4、显示屏；5、温湿度传感器；6、震动传感器；7、太阳能电池板；8、控制箱；9、LED灯带。

具体实施方式

面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图6，本实用新型采用的技术方案是：整个装置包括车内及道路两个部分，车内部分包括：车载摄像头1、扬声器2、报警开关3、显示屏4、陀螺仪、GPS、信号接收及发射装置、控制器，车载摄像头2、扬声器2、报警开关3、显示屏4、陀螺仪、GPS、信号接收及发射装置均与控制器连接，由汽车蓄电池进行供电；道路部分包括：温湿度传感器5、震动传感器6、太阳能电池板7、控制箱8、LED灯带9、信号接收及发射装置、控制器、雷达，温湿度传感器5、震动传感器6、太阳能电池板7、信号接收及发射装置均与控制器连接，由太阳能电池板7进行供电。

进一步的，控制器和信号接收及发射装置在车内部分和道路部分均有设置，且结构相同，功能相同。

进一步的，车内部分的车载摄像头1不低于4个，保证车辆360°均能被摄像头感知，摄像头设置在车前、车后、车左、车右四个方位。

进一步的，车载摄像头1也可采用汽车本身带有的车载摄像头。

进一步的，扬声器2设置在车厢内部左前方不影响实现的角落。

进一步的，报警开关3与显示屏4同样设置在车厢内部左前位置，陀螺仪位于车内部。

进一步的，报警开关3为手动控制，驾驶员可通过手动开启报警，同时在系统误判报警时也可通过报警开关3进行关闭。

进一步的，所述的温湿度传感器5采用FZN-3001-TH温湿度传感器，设置在太阳能电池板7的柱子上。

进一步的，震动传感器6采用CSX-SEN-200型震动传感器，且嵌入道路内部，位于道路外侧。

进一步的，太阳能电池板7设置在道路边缘，控制箱8设置在太阳能电池板支撑柱上，LED灯带9设置在柱子侧方。

进一步的，控制箱8内存放控制器、信号接收及发射装置。

进一步的，控制器采用51单片机，所述的单片机包括单片机最小系统，上文提到与单片机连接的装置均与单片机AI口连接，单片机控制属于现有技术，不再赘述。

进一步的，事故完成后，交管部门选择完成事故，系统恢复原样。

本实用新型提供一种高速公路预防汽车连环追尾事故预警装置，整个装置包括车内部分和道路部分两个部分，车内部分是通过陀螺仪、速度传感器、车载摄像头1对汽车行驶状况进行判定，可通过这些元器件感知车辆加速度、速度以及摄像头检测的周围情况；道路部分是通过雷达、震动传感器6对道路上车辆的情况进行感知，温湿度传感器5检测环境情况，震动传感器6以及雷达判定汽车大小、重量、速度、车流量等信息，并且这些信息经过控制器的处理，通过信号接收及发射装置与每辆车的车内部分进行信息交流。车内部分的结构和道路部分的结构相互独立，能单独运行，并且车内部分和道路部分通过信号接收及发射装置形成一个整体，它们之间可进行信息交流，当车内部分或道路部分检测到汽车车速或加速度不正常时，判定车辆失控，如车辆在道路上速度过低低于道路最低限速甚至为零，或车辆加速度过大，汽车速度骤然下降，这些信息经过陀螺仪、车速传感器、震动传感器6、雷达等部件的检测传递给控制器，能判定车辆失控，造成交通事故。此时车内部分会将GPS检测的位置信息进行发送，同时通过道路部分的信号接收及发射装置与后车建立通讯，对后车发出警示，后车的信号接收及发射装置接收到该信息，通过控制器的处理，在显示屏4上显示具体信息，且扬声器2也会进行事故播报，并向附近相关部门进行求救，相关部门可通过车内的扬声器2与驾驶员进行远程交流，指导驾驶员脱困，安慰驾驶员情绪。道路部分得知事故信息之后，通过GPS确定事故发生位置，在太阳能电池板7支撑柱上的LED灯带9会将交通事故发生地之后一段距离的灯色显示为红色，事故处理完成后，由交管部门选择完成事故处理，系统恢复原样。

一种高速公路预防汽车连环追尾事故预警装置，其操作方法步骤如下：

步骤一：车内部分的陀螺仪、车速传感器、车载摄像头1对车身情况进行检测，道路部分的温湿度传感器5、震动传感器6、雷达对道路情况进行检测，太阳能电池板7将太阳能转化为电能储存并对道路部分进行充电。

步骤二：车内部分及道路部分通过各自的信息接收及发射装置进行信号交流。

步骤三；车内部分或道路部分判定车身失控，车辆发生交通事故时将信息发至后方车辆，此时，驾驶员可通过报警开关3手动关闭。

步骤四：相关部门或人员通过信号接收及发射装置与事故车辆进行联系。

步骤五：后方车辆接收到事故信息，经过自身控制器的处理，转化为能读取的信息，通过扬声器2和显示屏4播放和显示。

步骤六：事故发生地后方的太阳能电池板7支撑柱上的LED灯带9发出红色灯光，提示后方来车。

步骤七：事故处理完成后，交管部门将系统恢复原样。

以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型思想构思及宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种高速公路预防汽车连环追尾事故预警装置，其特征在于整个装置包括车内及道路两个部分，车内部分包括：车载摄像头（1）、扬声器（2）、报警开关（3）、显示屏（4）、陀螺仪、GPS、信号接收及发射装置、控制器，车载摄像头（1）、扬声器（2）、报警开关（3）、显示屏（4）、陀螺仪、GPS、信号接收及发射装置均与控制器连接，由汽车蓄电池进行供电；道路部分包括：温湿度传感器（5）、震动传感器（6）、太阳能电池板（7）、控制箱（8）、LED灯带（9）、信号接收及发射装置、控制器、雷达，温湿度传感器（5）、震动传感器（6）、太阳能电池板（7）、信号接收及发射装置均与控制器连接，由太阳能电池板（7）进行供电，车内部分的车载摄像头（1）不低于4个，保证车辆360°均能被摄像头感知，摄像头设置在车前、车后、车左、车右四个方位，扬声器（2）设置在车厢内部左前方不影响实现的角落，报警开关（3）与显示屏（4）设置在同样设置在车厢内部左前位置，陀螺仪位于车内部，太阳能电池板（7）设置在道路边缘，控制箱（8）设置在太阳能电池板（7）柱子上，LED灯带（9）设置在柱子侧方，控制箱（8）内存放控制器、信号接收及发射装置，温湿度传感器（5）设置在太阳能电池板（7）的柱子上，震动传感器（6）嵌入道路内部，位于道路外侧。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路预防汽车连环追尾事故预警装置，其特征在于所述的温湿度传感器（5）采用FZN-3001-TH温湿度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种高速公路预防汽车连环追尾事故预警装置，其特征在于震动传感器（6）采用CSX-SEN-200型震动传感器。

4.根据权利要求1所述的一种高速公路预防汽车连环追尾事故预警装置，其特征在于所述的控制器采用51单片机。

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