车辆间避险通信装置

1.一种车辆间避险通信装置，其特征在于，包括：
-传感器单元，用于实时采集车辆行驶状态的各种数据，并将所述行驶状态数据传送至控制单元；
-无线数据收发单元，与所述控制单元保持通信，用于接收来自对方侧车辆发送的行驶状态数据，并将所述状态数据、控制信息和其它车辆信息经过无线发射和接收，实现所述车辆间的双向实时通信；
-控制单元，用于综合判定车辆间的行驶状态数据，在超出预定阀值范围的情况下，根据预设条件、危险种类和阀值范围进行危险研判，形成判定结果，向预警单元发出相应的控制信息，并控制向对方侧装置的发送；
-存储单元，用于存储本装置运行所需要的存储空间、参数设定，收发信息和运动轨迹数据；
-显示单元，用于显示装置的运行状态、预警数据和来自所述对方侧装置发送的救援、交通管控文本信息；
-预警单元，根据控制单元发出的控制信息作出相应的声光预警动作，并向显示单元输出预警信息；
-电源及电源接口，用于向所述装置提供电池和车辆电源；
-预留通信接口单元，用于和其它通信系统或设备的对接通信，接口内置保留的通信端口，用于紧急救援、智能交通管控和其它通信系统或设备的对接，发出故障或事故救援信号，过往车辆的所述装置收到后作出反应，将该求救信息转发所有过往车辆的所述装置。
2.根据权利要求1所述的车辆间避险通信装置，其特征在于：所述传感器单元包括检测车辆行驶瞬间的速度、加速度、方向、角度状态参数和检测车辆有无因碰撞而产生异常剧烈振动情况的传感器。
3.根据权利要求1所述的车辆间避险通信装置，其特征在于，所述控制单元由数据采集模块和数据处理模块组成，数据采集模块用于采集所述传感器单元中的车辆行驶状态数据，并将数据提交数据处理模块进一步处理；数据处理模块根据预设的危险种类和阀值范围进行危险研判，并将危险研判结果输出至所述预警单元和所述收发单元，控制向对方侧装置的发送。
4.根据权利要求1所述的车辆间避险通信装置，其特征在于：装置还设有手动操作按键，在出现车辆故障、临时停车、道路拥堵或事故停车的情况，快速警示后方车辆注意避让。

车辆间避险通信装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种车载通信装置，具体是一种车辆间避险通信装置。特别适用于在行车危险的情况下可自动发出声光预警以提醒驾驶员注意、提前规避危险的车辆间避险。\n技术背景\n[0002] 迄今，现有的车载通信装置采用电话机或电子邮件的通信方法，或者依赖于第三方通信网络(如GPS、GPRS/CDMA移动通信网络等)的定位、导航和数据通信等服务，中间通信环节过多，难以满足车辆因行驶状态瞬息万变而需实时判定危险或潜在危险的需要，在道路上的车辆之间缺乏实时、自主、高效的无线信息沟通和交流。人们应对车辆交通危险的方法主要是依靠驾驶员的驾驶技巧、经验和反应能力。但是，驾驶员对于一些特殊危险(超视距的前方交通事故现场、停车、前方堵路及施工、单道放行、进入雾区、其它车辆违停、恶劣天气引起的不可见、瞬间车辆状态改变)无法提前预知而会发生很多交通事故，造成人员伤亡、财产损失。如何准确、及时而又有效的提高车辆间的直接信息通信、减少交通事故，成了一大车辆出行安全难题。\n发明内容\n[0003] 为了准确、及时而又有效的提高车辆间的直接信息通信、减少交通事故，本实用新型提供一种车辆间避险通信装置，是一种实时双向通信、自动判定危险、主动提醒驾驶员注意行车安全和规避危险的安全装置。因此，能够超出人的视野范围提前预知风险，及时提醒驾驶员注意、提前规避危险，从而避免交通事故发生。\n[0004] 本实用新型是以如下技术方案实现的：一种车辆间避险通信装置，用于处理和传送车辆的行驶状态数据，其特征在于，包括：\n[0005] -传感器单元，用于实时采集车辆行驶状态的各种数据，并将所述行驶状态数据传送至控制单元；\n[0006] -无线数据收发单元，与所述控制单元保持通信，用于接收来自对方侧车辆发送的行驶状态数据，并将所述状态数据、控制信息和其它车辆信息经过无线发射和接收，实现所述车辆间的双向实时通信；\n[0007] -控制单元，用于综合判定车辆间的行驶状态数据，在超出预定阀值范围的情况下，根据预设条件、危险种类和阀值范围进行危险研判，形成判定结果，向预警单元发出相应的控制信息，并控制向对方侧装置的发送；\n[0008] -存储单元，用于存储本装置运行所需要的存储空间、参数设定，收发信息、运动轨迹等数据；\n[0009] -显示单元，用于显示装置的运行状态、预警数据和来自所述对方侧装置发送的救援、交通管控等各种文本信息；\n[0010] -预警单元，根据控制单元发出的控制信息作出相应的声光预警动作，并向显示单元输出预警信息；\n[0011] -电源及电源接口，用于向所述装置提供电池和车辆电源等输入电源；\n[0012] -预留通信接口单元，用于和其它通信系统或设备的对接通信，接口内置保留的通信端口，用于紧急救援、智能交通管控和其它通信系统或设备的对接，发出故障或事故救援信号，过往车辆的所述装置收到后作出反应，将该求救信息转发所有过往车辆的所述装置。\n[0013] 由于采用上述技术方案，即装置以一组传感器自动检测车辆行驶状况、依靠无线传输数据进行车辆间的通信、控制单元判定车辆行驶即将遇到的危险，尤其可能发生的道路事故，从而判定一定区域内本车以外的所有车辆或事态是否对本车构成危险，在车辆行驶或驻停状态下，如果判定危险存在，可自动发出声光文预警，主动提醒(双方)驾驶员谨慎驾驶、规避前后方的危险。\n[0014] 本实用新型的有益效果是：通过该装置可以实现车辆之间的实时无线通信，可以相互收发车辆行驶状态信息和危险信息。是一种实时双向通信、自动判定危险、主动提醒驾驶员注意行车安全和规避危险的安全装置。因此，能够超出人的视野范围提前预知风险，及时提醒驾驶员注意、提前规避危险，从而避免交通事故发生。\n附图说明\n[0015] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。\n[0016] 图1是车辆间避险通信装置的整体结构框图；\n[0017] 图2是车辆间避险通信装置的数据处理流程图；\n[0018] 图3是预设预警数据结构和实施例图；\n[0019] 图4是车辆间避险通信装置的预设控制数据的结构图；\n[0020] 图5是车辆间避险通信装置的手动设置功能界面的图；\n[0021] 图6是本实用新型实施例的图；\n[0022] 图7是所述车辆间避险通信装置保护范围设置的图。\n具体实施方式\n[0023] 如图1所示，车辆间避险通信装置包括：传感器单元100、无线数据收发单元200、控制单元300、存储单元400、显示单元500、预警单元600、预留通信接口700、电源及电源接口800。\n[0024] 传感器单元100由速度传感器101、加速度传感器102、方向传感器103、角度传感器104、距离传感器105和振动传感器106组成。传感器单元的各传感器分别用于实时检测车辆行驶瞬间的速度、加速度、方向和角度等状态数据及检测车辆有无因碰撞而产生剧烈异常振动情况。\n[0025] 无线数据收发单元200由无线发射模块201和接收模块202组成。与控制单元\n300保持通信，用于所述车辆间避险通信装置之间的双向无线数据通信，实时向其它车辆间避险通信装置发送车辆的行驶状态数据、车辆信息和结果数据，并实时接收来自其它车辆间避险通信装置发来的行驶状态数据、车辆信息和结果数据。\n[0026] 控制单元300由数据采集模块301、数据处理模块302组成。用于数据的采集和处理、危险判定和数据处理流程控制，与所述传感器单元100、无线数据收发单元200和所述存储单元400保持通信。控制单元300从传感器单元100提取本侧车辆状态数据，从对方侧车辆的无线数据收发单元200提取对方侧车辆的状态数据，综合处理，将所述双方车辆状态数据按照设定的控制流程、危险判定和控制逻辑，形成判定结果数据。控制单元300综合判定存在危险或超出预定阀值范围的情况下，向预警单元发出相应的控制信息，控制本侧车辆间避险通信装置的预警单元600作出相应的预警动作，并通过无线数据收发单元\n200同步将判定结果数据发往对方侧车辆间避险通信装置。\n[0027] 存储单元400，用于提供所述车辆间避险通信装置运行所需要的存储空间，存储车辆状态数据、车辆信息、结果数据和预设的各种数据。另外，存储单元400还记录车辆行驶轨迹，记录在一定时段和路段的行程中所接触到的其它车辆。\n[0028] 预警单元600，包括扬声器601和警示灯602，与控制单元300和显示单元500保持通信。所述预警单元600根据接收到的控制信息作出相应的语音提示和警示灯光预警动作，其中的文本预警信息交由显示单元500处理。\n[0029] 显示单元500，与控制单元300和预警单元600保持通信，用于显示所述装置的运行状态、预警数据和来自所述对方侧装置发送的救援、交通管控等各种文本信息。\n[0030] 预留通信接口700，与控制单元300保持通信，用于和其它通信系统或设备的对接通信，接口内置保留的通信端口。另外，可通过预留接口700调取车辆行驶轨迹和所遇到其它车辆及险情，可以作为智能交通控制和警情处置提供参考和证据。\n[0031] 电源及电源接口800，用于向所述装置提供电池和汽车电源等输入电源。\n[0032] 本实用新型涉及到的一种数据处理方法，设置三维坐标以代表使用该装置的车辆的位移变化，x轴代表车辆的左右位移，y轴代表车辆的前后位移，t轴代表时间的变化。初始坐标为(0，0，0)，从开始收到其它车辆的装置发来的信息后，本车装置的坐标开始变化，记录本车的运动轨迹。一旦时间间隔为10秒种内，没有收到其它装置来信，则坐标自动清零。\n[0033] 本实用新型移动物体之间的通信组网方法是，将进入车辆上装载的所述装置无线信号覆盖范围内的所有车辆都将根据装置识别码自动组成一个临时通信网络，采用自由分组的组网方式，网络内各方之间自由通信。即使车辆的装置退出了某一个时空的临时通信网络，仍将保持有用数据，自发传递到下一个临时通信网络，或者根据道路行驶方向和信息价值选择向下自动传递信息。\n[0034] 所述装置还具有救援的功能，自动或手动向过往车辆的装置发出故障或事故求助信号，借助其它车辆的所述装置将该条求救信息转发所有过往车辆，道路或事故救援单位可以通过预留通信接口，接收由前述过往车辆转发而来的求救信息。\n[0035] 本实用新型的所述装置还辅以手动设置预警功能，用于因车辆出现故障、临时停车、道路或交通事故停车的情况下，警示后方车辆注意规避危险。\n[0036] 如图2所示，当所述装置上电开始运行后，立即开始发送本车综合数据，同时接收其它车辆综合数据，记录所遇到的其它车辆数据。将上述数据一并提交控制单元300处理，根据预设控制数据和阀值范围进行比较分析，判定是否存在危险或潜在危险，如果存在则立即形成获取此危险信息的种类、程度、模式，控制预警单元600发出声光警报，显示单元同步显示预警的文本信息，同时，向其它车辆发送预警信息。\n[0037] 如图3所示，预警数据由状态码、装置识别码、日期和时间、类别、内容和说明共6个字段组成。其中的内容字段实例如下：\n[0038] “前方X米靠右侧有车停靠，注意避让！前车距离X米，时速X米/秒。前车左、右转向，急转弯！前车紧急制动中。前方距离X米，有交通事故，两车停在现场，极度危险，请避让！后车准备从左/右侧超车。后车距离X米，时速X米/秒！左/右后侧有车并行！交通事故：包括前方交通事故现场、本车交通事故。本车紧急停靠、前方有车驻停、本车故障。\n前方堵路及施工、道路有险情。进入雾区、雨区、下雪等恶劣天气环境。”[0039] 如图4所示，所述装置的控制数据包括：装置识别码，长度为64比特位(8字节)，前16位为区域码，后48位为装置代码；信息类别，分为车辆物理数据、车辆状态数据、危险、求助、警情等；状态码，分为发送、接收两种；危险程度，分为1级(极度)、2级(危险)、3级(一般)、4级(没有危险)共四级；前方车辆动态，分为刹车、转弯、驻停、事故等；后方车辆动态，分为提速、超车等；预警控制信息，长度为3比特位，分别对应是否(0、1)发出声音、警示灯光、文字预警动作，如代码为“101”，则代表“控制预警单元需要发出声音预警动作，显示单元需要进行文字显示预警动作”。\n[0040] 如图5所示，所述装置配置如下手动设置功能按键：1静默状态，关闭预警单元功能；装置将进入低功率耗电模式，即关闭预警单元的光预警功能、显示单元的显示终端，传感器单元只保持距离传感器和振动传感器运行；2信息上翻页；3信息下翻页；4交通事故，包括前方交通事故现场、本车交通事故；5驻停，分为本车紧急停靠、前方有车驻停、本车故障等情况；6路况，分为前方堵路及施工、道路有险情等；7天气，分为进入雾区、雨区、下雪等恶劣天气环境；8求助。\n[0041] 本实用新型将从下面的描述中变得很明显，图6是本实用新型的一个特定实施例。：\n[0042] 如图6所示，车A1的控制单元300根据当前的(在临时通信网络范围内)其它车辆行驶状态(动态)信息来判定车辆在目前状态下是否存在以下危险：前方道路有交通事故，造成道路不可通行；前方有停靠车辆，本车和前方车辆之间的相对速度过大；前方有车急转弯，如果本车继续以目前速度和方向行驶，会引发(二次)交通事故；后方有车和本车的相对速度过大；后方有车转向或准备超车，如果本车再往本方向转向，会导致后车刹车不及；本车左右侧有车行驶，因为驾驶员向后观察时存在一定的左后测和右后测视觉盲区。如果判定危险存在，预警单元600自动发出声光预警，主动提醒双方驾驶员谨慎驾驶、规避前后方的危险。\n[0043] 图6中道路为双向六车道，在图示的共有12辆汽车，道路右侧上行一侧的车辆有A1～A7，左侧下行的车辆有B1～B5，假定车A5为故障或临时停靠。在目前的这一时空环境中，以A1车为中心根据无线信号的覆盖范围形成了一个临时通信网络N1，其中进入网络N1的车辆有A1～A5、B1～B4，这9辆车会通过所述装置自动和A1车进行双向无线实时通信和数据交换，而A6、A7、和B5车则处于网络N1之外，它们无法直接和A1车进行信息通信，因为它们都处于A1车中所述装置的无线信号覆盖范围之外。如果此时A1准备超车，它首先应规避A4的阻碍危险，如果A1开始超车了，A4和A2会同时收到这条预警信息，A4和A2之间应该尽快完成超车以驶离危险存在的区域。同时A1会收到前方有车正在超车，再超车非常危险的预警提示信息，A1车上的驾驶员此时应尽量避免继续超车，等待时机再进行超车A2。此时对于车A5来讲，它的停靠尤其是在恶劣、复杂的气象条件下或者在超出后面车辆驾驶员的视野范围时会对A2～A5车形成极大的潜在事故危险，A5的车载装置会主动发出例如“我在你前方X米靠右侧停靠，注意避让！”的预警提示信息。\n[0044] 同时假定前方的车辆A8和A9已经发生了追尾事故，这时以A9为中心的临时网络会覆盖到A5车，却覆盖不了A1。而A1车仅仅依靠自己的临时通信网络目前还不会收到这条极为重要的危险事故现场警报信息M1：“前方距离X米，有交通事故，两车停在现场，极度危险，请注意避让和救助！”。这种情况下，所述装置的信息传递链功能就会发生作用，信息M1实时传送给了A5，A5通过所述装置的信息传递进而转发信息M1至A1车，A1经过信息合成，可以精确得到前方的危险情况，尽快降低车速，进行适当处置。\n[0045] 如图7所示车辆间避险通信装置保护范围设置图。所述装置根据车辆的长、宽、高等物理参数进行设置一个虚拟的保护范围，是一组虚拟车辆外形的数据，模拟车辆的被保护区域范围。该组数据提交控制单元300作为道路上行驶的车辆间进行危险判定的依据。