一種基于車路協(xié)同的車輛彎道車速報警裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于車路協(xié)同的車輛彎道車速報警裝置。包括路側(cè)設(shè)備（1）、車載設(shè)備（2）、道路信息模塊（3）、路側(cè)射頻單元（4）、環(huán)境監(jiān)測模塊（5）、車載射頻單元（6）、車載ECU單元（7）、聲光報警模塊（8）、液晶顯示模塊（9）；其中路側(cè)設(shè)備包括道路信息模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊和路側(cè)射頻單元，負責(zé)預(yù)先存儲和實時采集彎道環(huán)境信息并對上述信息打包，通過路側(cè)射頻單元對打包信息發(fā)送；車載設(shè)備包括車載射頻單元、車載ECU單元、聲光報警模塊和液晶顯示模塊等，負責(zé)接收打包的信息、處理計算打包的信息和報警。本實用新型實現(xiàn)了車輛在未知彎道上安全行駛，解決了因車輛過彎道超速造成的重大事故。
【專利說明】
一種基于車路協(xié)同的車輛彎道車速報警裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及一種車輛彎道車速報警裝置，屬于智能汽車安全領(lǐng)域，更具體的 說本實用新型涉及一種基于車路協(xié)同的車輛彎道車速報警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 彎道是公路交通事故的多發(fā)路段。據(jù)統(tǒng)計，我國過70%以上的重特大交通事故均發(fā) 生在視距不良、技術(shù)指標較低的彎道路段。車輛在彎道行駛時，往往會因為對彎道安全車速 的錯誤預(yù)判而發(fā)生側(cè)翻側(cè)滑等危險狀況。因此，如何準確計算出車輛彎道行駛時的安全車 速對減少此類交通視距的發(fā)生具有重要意義；同時，在國外因為彎道超速發(fā)生的事故也占 了很大的比例，為此世界各大汽車廠商以及相關(guān)科研機構(gòu)研究者均展開了彎道車速報警系 統(tǒng)的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實用新型的目的在于解決車輛在彎道行駛時由于對彎道路況的未知，造成對安 全車速的錯判，引發(fā)側(cè)滑、側(cè)翻的事故問題，提供一種基于車路協(xié)同的車輛彎道車速報警裝 置。
[0004] 本實用新型的技術(shù)方案為：
[0005] -種基于車路協(xié)同的車輛彎道車速報警裝置，包括路側(cè)設(shè)備（1)、車載設(shè)備(2)、道 路信息模塊(3)、路側(cè)射頻單元(4)、環(huán)境監(jiān)測模塊(5)、車載射頻單元(6)、車載ECU單元(7)、 聲光報警模塊(8)、液晶顯示模塊(9);本實用新型整體由兩部分組成，分別為:路側(cè)設(shè)備和 車載設(shè)備;其中路側(cè)設(shè)備包括道路信息模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊和路側(cè)射頻單元;車載設(shè)備包括 車載射頻單元、車載ECU單元、聲光報警模塊和液晶顯示模塊等。
[0006] 應(yīng)當(dāng)指出的是，道路信息模塊包括彎道或路口的曲率以及超高等信息，需要預(yù)先 測量并存儲到路側(cè)射頻單元中；環(huán)境監(jiān)測模塊為監(jiān)測外部環(huán)境的傳感器，負責(zé)監(jiān)測當(dāng)前的 溫度、濕度以及天氣狀況，因為在不同的溫度、濕度和天氣狀況下對應(yīng)的附著系數(shù)也不同， 不同的附著系數(shù)計算出的安全車速也不同，如此通過傳感器實時的監(jiān)測外部環(huán)境增加了彎 道行車的安全性;路側(cè)射頻單元通過導(dǎo)線與環(huán)境監(jiān)測模塊連接，負責(zé)實時的處理傳送過來 的數(shù)據(jù)，并且通過無線通訊協(xié)議與車載射頻單元進行通信，特別指出的是路側(cè)射頻單元采 用帶cc2530芯片的ZigBee設(shè)備，并且路側(cè)射頻單元作為ZigBee的協(xié)調(diào)器負責(zé)網(wǎng)絡(luò)組建;車 載射頻單元同樣采取帶cc2530芯片的ZigBee設(shè)備，作為ZigBee設(shè)備的終端使用，如此當(dāng)車 輛進入路側(cè)射頻單元所組網(wǎng)絡(luò)時，路側(cè)射頻單元與車輛射頻單元通過ZigBee無線通訊協(xié)議 實時的通信，完成數(shù)據(jù)的交互，同時車載射頻單元與車載ECU單元通過導(dǎo)線連接;車載ECU單 元用來處理車載射頻單元發(fā)送來的數(shù)據(jù)并計算出安全車速，然后決定聲光報警模塊是否要 報警，同時實時的安全車速顯示在液晶顯示模塊上，另外車載ECU單元通過導(dǎo)線分別與液晶 顯示模塊和聲光報警模塊相連。
[0007] 本實用新型的優(yōu)點是：
[0008] 1.本實用新型的射頻模塊采用的是ZigBee設(shè)備，ZigBee設(shè)備的通信距離一般在 75-100米，能夠給駕駛員足夠的時間減速并且做出合理的判斷，同時若有需要可以附加功 率模塊增加通信距離；
[0009] 2.本實用新型增加的環(huán)境監(jiān)測模塊能夠?qū)崟r的檢測當(dāng)前的環(huán)境信息，并且根據(jù)不 同的環(huán)境匹配出不同的路面附著系數(shù)，因為不同的天氣狀況，不同的溫濕度情況所對應(yīng)的 附著系數(shù)也不相同，附著系數(shù)對安全車速的影響尤為的嚴重，所以增加的環(huán)境監(jiān)測模塊大 大增加了安全性。
【附圖說明】
[0010] 圖1為裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0011] 圖2為車路通信的示意圖。
[0012] 圖中：路側(cè)設(shè)備（1)、車載設(shè)備(2)、道路信息模塊(3)、路側(cè)射頻單元(4)、環(huán)境監(jiān)測 模塊(5 )、車載射頻單元(6 )、車載E⑶單元(7 )、聲光報警模塊(8 )、液晶顯示模塊(9 )。
【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖作進一步說明。
[0014] 如圖1、2所示，本車速報警裝置由兩部分組成，分別為：路側(cè)設(shè)備（1)、車載設(shè)備 (2);其中路側(cè)設(shè)備（1)包括道路信息模塊(3)、環(huán)境監(jiān)測模塊(5)以及路側(cè)射頻單元(4);車 載設(shè)備(2)包括車載射頻單元(6)、車載E⑶單元(7 )、聲光報警模塊(8)和液晶顯示模塊(9 ); 在進一步說明之前對車輛彎道安全車速進行介紹，車輛彎道安全車速包括彎道側(cè)滑安全車 速Vs和彎道側(cè)翻安全車速Vr;公式如下：
[0016]其中i橫為道路超高;R為彎道半徑;h為車輛質(zhì)心高度;B為車輛軸距；巾為路面附著 系數(shù);根據(jù)上述公式可知，在車輛部分信息已知的情況下，在進行彎道安全車速計算時只需 要預(yù)先得到道路信息;首先，把路側(cè)設(shè)備（1)安設(shè)在彎道處;道路信息模塊(3)為計算彎道車 速所需要的一部分信息也就是彎道的道路半徑和超高等信息，需要預(yù)先存儲到路側(cè)射頻單 元(4)內(nèi)部的芯片內(nèi)；環(huán)境監(jiān)測模塊(5)通過導(dǎo)線與路側(cè)射頻單元(4)相連接，發(fā)送監(jiān)測到的 信息到路側(cè)射頻單元(4)，一般為溫濕度、雨雪傳感器等，對彎道實時環(huán)境信息的監(jiān)測，目的 是為了更加精確的計算車輛過彎道的安全車速，因為計算安全車速時附著系數(shù)對車速影響 尤為的嚴重，而附著系數(shù)又隨著溫濕度、天氣狀況的變化而變化;路側(cè)射頻單元(4)采用帶 cc2530芯片的ZigBee設(shè)備，作為協(xié)調(diào)器來組建網(wǎng)絡(luò);車載射頻單元(7)也使用帶cc2530芯片 的ZigBee設(shè)備，作為設(shè)備終端，車載射頻單元(6)與車載ECU單元(7)通過導(dǎo)線連接，固定在 汽車前擋風(fēng)玻璃上，當(dāng)車輛進入到路側(cè)射頻單元(4)的組網(wǎng)范圍內(nèi)便收到路側(cè)射頻單元(4) 打包的道路以及當(dāng)前的環(huán)境信息，車載射頻單元(6)進行讀包，讀包后發(fā)送給車載ECU單元 (7);車載ECU單元(7)的作用是接收車載射頻單元(7)接收到的信息，并對信息進行計算處 理，通過彎道完全車速計算公式計算出安全車速，并且與自身車速對比，做出是否預(yù)警的判 斷;液晶顯示模塊(9)和聲光報警模塊(8)為車載ECU單元響應(yīng)模塊，與車載ECU(7)通過導(dǎo)線 連接。
[0017]本實用新型工作時，首先預(yù)先把當(dāng)前的基本道路狀況存儲路側(cè)射頻單元(4)的內(nèi) 存中，并且周圍的環(huán)境信息實時采集并傳遞給路側(cè)射頻單元（4)，路側(cè)射頻單元（4)在 ZigBee通訊協(xié)議的基礎(chǔ)上把當(dāng)前的道路情況發(fā)送給車載射頻單元(6)，車載射頻單元(6)讀 取后發(fā)送給車載ECU單元(7)，車載ECU單元(7)進行判斷處理，通過得到的當(dāng)前彎道的道路 數(shù)據(jù)得出彎道的安全車速，得出的安全車速與當(dāng)前的車速進行比較，判斷是否在安全范圍 內(nèi)，做出是否報警的決定。
【主權(quán)項】
1. 一種基于車路協(xié)同的車輛彎道車速報警裝置，包括路側(cè)設(shè)備（1)和車載設(shè)備（2);其 中路側(cè)設(shè)備（1)包括道路信息模塊(3)、環(huán)境監(jiān)測模塊(5)和路側(cè)射頻單元(4);車載設(shè)備(2) 包括車載射頻單元(6 )、車載ECU單元(7 )、聲光報警模塊(8 )和液晶顯示模塊(9 );其特征在 于:路側(cè)設(shè)備安裝在彎道處，其中環(huán)境監(jiān)測模塊所使用的傳感器通過導(dǎo)線與路側(cè)射頻單元 連接，路側(cè)設(shè)備中的路側(cè)射頻單元使用ZigBee設(shè)備；車載射頻單元與車載E⑶單元導(dǎo)線連 接，車載射頻單元使用ZigBee設(shè)備，車載ECU單元通過導(dǎo)線與聲光報警模塊和液晶顯示模塊 連接。
【文檔編號】G08G1/0967GK205564041SQ201620308582
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】張洪加, 黃江亮, 譚德榮
【申請人】山東理工大學(xué)