专利名称：车辆交通事故无线预警方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种属于道路交通安全领域的车辆交通事故预警方法及装置。
背景技术：
汽车紧急刹车或出现交通事故时会在很短的时间内由原来的高速行驶状态变为 零速度，而后方的汽车常因为来不及刹车而撞到前面的车辆，从而酿成连环撞击的交通事 故，此类事故每年在中国都发生多起，特别是在高速公路上和有视觉死角的道路上，比如蛇 形路和上下坡路等，这严重威胁人民群众的生命和财产安全。汽车在直行道上行驶虽然不存在视觉死角，但也容易造成交通事故。主要原因是 车速过快或者能见度很低。比如前一辆车抛锚或紧急刹车或因本身发生交通事故而停在车 道中央，后面的车辆有可能车速过快，通过视觉来不及察觉前面的车辆出现状况，或者由于 时间、天气等原因，如夜间行驶或大雾笼罩而导致能见度降低，这两种情况下都有可能造成 严重的交通事故。而在蛇形路或上下坡的道路上，存在视觉死角，更容易引起交通事故，利用红外 线、超声波和激光等通信手段都不能实现探测预警。普通的无线电通信手段和预警方法也存在弊端，不能判断事故车辆的方向是位于 前方还是后方，不能估计事离事故车辆的位置的距离，无线电发射功率不能通过软件设置 调节，不能区分是在市区还是在高速路上行驶。
发明内容
本发明能够弥补传统的利用红外线、超声波、激光和普通无线电等通信手段的不 足，而且装置成本低廉。通过对汽车行驶速度信号的实时采样，来监测汽车是否为紧急刹车 或出现交通事故。如果有，则将该信号通过无线电模块发射出去。该无线电模块具备发射 功率可调和接收信号强度指示，即RSSI (Received Signal Strength Indicator)的功能。 附近车辆通过这种无线电模块接收到事故信号后，利用语音及声光进行报警，以提醒车主 放慢车速或者采取其他措施，达到及时预警的效果，从而大大减少交通事故的发生。本发明 的事故预警范围可通过软件设置调节，并且在空旷地最远可达1000米。此外，本发明利用 无线电的RSSI功能能够判断车辆的行驶方向，并大致估计离事故车辆位置的距离。通过对 车辆行驶速度的智能监测和判断，还能够区分车辆是在高速公路还是在市区中行驶。
图1是车辆交通事故无线预警系统的组成框图。该预警方法前提是每辆车都安装 一套车辆交通事故无线预警系统。该预警系统由主控器、车速检测模块、具有发射功率可 调和信号接收强度指示(RSSI)功能的无线电收发器、停车提醒按键和语音及声光报警模 块等组成。车速信号很容易从每辆车中得到，经过主控器读取后，转化为减速度信号，如果 该信号超过设定的阈值，则可以判断车辆行驶出现异常。主控器将其异常信号通过无线电收发器发送出去。后方的车辆接收到前方事故车辆的无线电信息后，通过语音及声光报警 模块进行报警。停车提醒按键用于非交通事故不正常停车时使用，如汽车抛锚。
具体实施例方式状况1 前面的车辆抛锚属非交通事故不正常停车。这时可由车主手动按下停车 提醒按钮，将停车信息通过无线电发射模块发射出去。该提醒按钮只有在未接收到无线电 事故车辆信号，在停车前一段时间内平均车速超过设定阈值，并且检测到车速为零时才起 作用，以防止在不需要报警时人为任意地发送无线电事故信号。后面的车辆接收到该信息 后，马上语音提示“前方大约XX米处有车辆抛锚，请放慢车速。”，同时在无线电的接收范 围内，LED闪烁不停，并随着距离的接近闪烁加快，超出范围则LED停止闪烁。蜂鸣器则伴 随着LED的闪烁频率发出报警声。状况2 前面的车辆紧急刹车或发生交通事故。可以通过对汽车速度信号进行实 时采样，并计算出减速度信号，如果减速度信号过大超过设定的阈值，则自动启动无线电发 射模块将信号发送出去。后面的车辆接收到该信息后，马上语音提示“前方大约XX米处有 交通事故，请放慢车速。”，同时在无线电的接收范围内，LED闪烁不停，并随着距离的接近闪 烁加快，超出范围则LED停止闪烁。蜂鸣器则伴随着LED的闪烁频率发出报警声。问题的提出与解决问题1 无线电的发射距离为最远1000米能否达到实时预警的目的？答可以。车辆行驶速度假定为200公里/小时(属超高速行驶)，即约56米/ 秒，那么500米+56米/秒，约9秒的预警时间。而预警信号的发射最多只需100毫秒。问题2 无线电的发射没有方向性，如何判断事故车辆是否在前方？答无线电的发射是没有方向性，但是本系统使用的无线电收发模块具有接收信 号强度指示(RSSI)功能。如果正常行驶的车辆和事故车辆同方向行驶，则随着距离的接 近，无线电信号接收强度指示就越大；反之，如果正常行驶的车辆和事故车辆反方向行驶， 则随着距离的拉远，无线电信号接收强度指示就越小。问题3 如何判断是事故停车，还是非事故不正常停车？答事故停车的车辆行驶速度一般在短时间内会有急剧的变化，因此可通过对车 辆的速度信号进行实时采样判断。如果判断为事故停车，则向外发射事故的无线电信号。如 果为非正常停车，则可由车主主观控制是否要按下停车提示按钮。如果车辆意外抛锚而停 在道路中央则可按下停车提示按钮，此时向外发送非事故不正常停车的无线电信号。问题4:车辆如果在市区内行驶，任何时候有紧急刹车，是否都会发送车辆事故信 息，从而造成交通秩序混乱？答不会。在市区内有限速，汽车速度一般不会很快。系统在发射无线电事故信号 前，会计算出汽车在停车前一段时间内的平均行驶速度，如果速度小于设定的阈值(如60 公里/小时)，则判断汽车为市区内驾驶，即使检测出紧急刹车信号，也不向外发射无线电 事故信息。而此时停车提醒按钮也自动无效。问题5 如果有两辆或者多辆车相撞，会不会同时发出同频率的无线电信号，从而 产生干扰，使得后面的车辆无法正常接收无线电信号？答一般不会。事故车辆在发送无信电信号之前会先开启无线电接收功能，如果有
4无线电信号接收到，且为车辆事故信号，则不再发送无线电信号。两辆或者多辆车相撞，其 减速度计算结果和到达设定阈值的时间肯定会不同，减速度最先达到设定阈值的车辆最新 发送出无线电事故信号，其他事故车辆接收到无线电事故信号后，则不再往外发送无线电 事故信号，因而不会造成干扰。问题6 当前方有事故发生时，在无线电接收范围内的后方车辆是否会一直在报 警，从而使驾驶者感到厌烦？答不会。语音及声光报警会随着汽车的停止而终止报警。因为在汽车停车状态 下，汽车是安全的，不会再撞上事故车辆，因此报警声可以自动取消。问题7 在无线电接收范围外的车辆会不会与前方因接收到无线电事故信号而停 车的车辆相撞？答不会。因为系统具有无线电信号接收强度指示(RSSI)功能，如果检测出RSSI 低于设定的最低阈值，则在汽车停车时，自动开启发送无线电事故信号的功能，以提醒后方 的车辆及时减速慢行。该无线电信号在汽车重新启动且速度达到设定的阈值时，会自动停 止发送。
权利要求
一种车辆交通事故无线预警方法及装置，其特征在于所述方法根据汽车速度信号判断汽车行驶状态，通过无线电信号接收强度指示可判断事故车辆方位和大致距离，且所述装置由主控器、汽车速度检测模块、具有传输距离可调和信号接收强度指示功能的无线电收发器、停车提醒按键和语音及声光报警模块等组成。
2.根据权利要求1所述的汽车行驶状态判断，其特征在于可判断汽车是否为紧急刹车 或出现交通事故，是在高速公路上还是在市区中行驶。
3.根据权利要求1所述的传输距离可调，其特征在于事故预警无线电传输距离可由软 件设置在汽车运行过程中实时调节。
4.根据权利要求1所述的停车提示按键，其特征在于只有在未接收到无线电事故车辆 信号，且在停车前一段时间内平均车速超过设定阈值和当前车速为零时才向外发送无线电 停车信号。
全文摘要
本发明属于道路交通安全领域，涉及一种车辆交通事故预警方法及装置。该方法能够弥补现有利用红外线、超声波、激光和普通无线电等通信手段的不足。其装置由主控器、汽车速度检测模块、具有发射功率可调和信号接收强度指示(RSSI)功能的无线电收发器、停车提醒按键和语音及声光报警模块等组成。通过对汽车速度的实时采样监测，判断汽车是否为紧急刹车或出现交通事故。事故信号通过无线电模块发送出去。后方车辆接收到事故信号后，利用语音及声光进行报警，提醒车主放慢车速，从而达到及时预警的效果。事故预警范围可由软件设置调节。利用无线电的RSSI功能可判断事故车辆的方位，并大致估算出距离。通过对车辆行驶速度的智能监测与判断，能够区分车辆是在高速公路还是市区中行驶。
文档编号G08G1/16GK101986367SQ20101028876
公开日2011年3月16日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者王玉凤, 范必双 申请人:长沙理工大学