一種基于車路協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同的車輛彎道車速報警裝置。包括路側設備（1）、車載設備（2）、道路信息模塊（3）、路側射頻單元（4）、環境監測模塊（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）；其中路側設備包括道路信息模塊、環境監測模塊和路側射頻單元，負責預先存儲和實時采集彎道環境信息并對上述信息打包，通過路側射頻單元對打包信息發送；車載設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】
一種基于車路協同的車輛彎道車速報警裝置
技術領域
[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域，更具體的 說本實用新型涉及一種基于車路協同的車輛彎道車速報警裝置。
【背景技術】
[0002] 彎道是公路交通事故的多發路段。據統計，我國過70%以上的重特大交通事故均發 生在視距不良、技術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 的錯誤預判而發生側翻側滑等危險狀況。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生具有重要意義；同時，在國外因為彎道超速發生的事故也占 了很大的比例，為此世界各大汽車廠商以及相關科研機構研究者均展開了彎道車速報警系 統的研究。
【發明內容】
[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，引發側滑、側翻的事故問題，提供一種基于車路協同的車輛彎道車速報警裝 置。
[0004] 本實用新型的技術方案為：
[0005] -種基于車路協同的車輛彎道車速報警裝置，包括路側設備（1)、車載設備(2)、道 路信息模塊(3)、路側射頻單元(4)、環境監測模塊(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:路側設備和 車載設備;其中路側設備包括道路信息模塊、環境監測模塊和路側射頻單元;車載設備包括 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] 應當指出的是，道路信息模塊包括彎道或路口的曲率以及超高等信息，需要預先 測量并存儲到路側射頻單元中；環境監測模塊為監測外部環境的傳感器，負責監測當前的 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的附著系數也不同， 不同的附著系數計算出的安全車速也不同，如此通過傳感器實時的監測外部環境增加了彎 道行車的安全性;路側射頻單元通過導線與環境監測模塊連接，負責實時的處理傳送過來 的數據，并且通過無線通訊協議與車載射頻單元進行通信，特別指出的是路側射頻單元采 用帶cc2530芯片的ZigBee設備，并且路側射頻單元作為ZigBee的協調器負責網絡組建;車 載射頻單元同樣采取帶cc2530芯片的ZigBee設備，作為ZigBee設備的終端使用，如此當車 輛進入路側射頻單元所組網絡時，路側射頻單元與車輛射頻單元通過ZigBee無線通訊協議 實時的通信，完成數據的交互，同時車載射頻單元與車載ECU單元通過導線連接;車載ECU單 元用來處理車載射頻單元發送來的數據并計算出安全車速，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] 本實用新型的優點是：
[0008] 1.本實用新型的射頻模塊采用的是ZigBee設備，ZigBee設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境監測模塊能夠實時的檢測當前的環境信息，并且根據不 同的環境匹配出不同的路面附著系數，因為不同的天氣狀況，不同的溫濕度情況所對應的 附著系數也不相同，附著系數對安全車速的影響尤為的嚴重，所以增加的環境監測模塊大 大增加了安全性。
【附圖說明】
[0010] 圖1為裝置的系統結構圖。
[0011] 圖2為車路通信的示意圖。
[0012] 圖中：路側設備（1)、車載設備(2)、道路信息模塊(3)、路側射頻單元(4)、環境監測 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：路側設備（1)、車載設備 (2);其中路側設備（1)包括道路信息模塊(3)、環境監測模塊(5)以及路側射頻單元(4);車 載設備(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滑安全車 速Vs和彎道側翻安全車速Vr;公式如下：
[0016]其中i橫為道路超高;R為彎道半徑;h為車輛質心高度;B為車輛軸距；巾為路面附著 系數;根據上述公式可知，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 要預先得到道路信息;首先，把路側設備（1)安設在彎道處;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，需要預先存儲到路側射頻單 元(4)內部的芯片內；環境監測模塊(5)通過導線與路側射頻單元(4)相連接，發送監測到的 信息到路側射頻單元(4)，一般為溫濕度、雨雪傳感器等，對彎道實時環境信息的監測，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對車速影響 尤為的嚴重，而附著系數又隨著溫濕度、天氣狀況的變化而變化;路側射頻單元(4)采用帶 cc2530芯片的ZigBee設備，作為協調器來組建網絡;車載射頻單元(7)也使用帶cc2530芯片 的ZigBee設備，作為設備終端，車載射頻單元(6)與車載ECU單元(7)通過導線連接，固定在 汽車前擋風玻璃上，當車輛進入到路側射頻單元(4)的組網范圍內便收到路側射頻單元(4) 打包的道路以及當前的環境信息，車載射頻單元(6)進行讀包，讀包后發送給車載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單元響應模塊，與車載ECU(7)通過導線 連接。
[0017]本實用新型工作時，首先預先把當前的基本道路狀況存儲路側射頻單元(4)的內 存中，并且周圍的環境信息實時采集并傳遞給路側射頻單元（4)，路側射頻單元（4)在 ZigBee通訊協議的基礎上把當前的道路情況發送給車載射頻單元(6)，車載射頻單元(6)讀 取后發送給車載ECU單元(7)，車載ECU單元(7)進行判斷處理，通過得到的當前彎道的道路 數據得出彎道的安全車速，得出的安全車速與當前的車速進行比較，判斷是否在安全范圍 內，做出是否報警的決定。
【主權項】
1. 一種基于車路協同的車輛彎道車速報警裝置，包括路側設備（1)和車載設備（2);其 中路側設備（1)包括道路信息模塊(3)、環境監測模塊(5)和路側射頻單元(4);車載設備(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:路側設備安裝在彎道處，其中環境監測模塊所使用的傳感器通過導線與路側射頻單元 連接，路側設備中的路側射頻單元使用ZigBee設備；車載射頻單元與車載E⑶單元導線連 接，車載射頻單元使用ZigBee設備，車載ECU單元通過導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
【發明人】張洪加, 黃江亮, 譚德榮
【申請人】山東理工大學