专利名称：车辆间避险通信装置及其数据处理方法
技术领域：
本发明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IO秒种内，没 有收到其它装置来信，则坐标自动清零。
本发明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
7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吋通信网络，
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。
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 白
本发明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。
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。
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
"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。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。"
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l.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"。
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。
本发明将从下面的描述中变得很明显，图6是本发明的一个特定实施例。 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。'
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Al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Al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Al车进行信息通信，因为它们都处于 Al车中所述装置的无线信号覆盖范围之外。如果此时Al准备超车，它首先应 规避A4的阻碍危险，如果Al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，Al车上的驾驶员此时应尽
9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。
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卖时传送给了 A5， A5通过所 述装置的信息传递进而转发信息Ml至Al车，Al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。 .
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。
本发明装置可广泛实用于各种车辆。
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权利要求
1.一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-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、运动轨迹等数据；-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、交通管控等各种文本信息；-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等输入电源；-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各种传感器。
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。
5、 根据权利要求1所述的车辆间避险通信装置，其特征在于各车辆通过 该装置自动组成一个临时通信网络，网络内各装置之间自由双向通信，即使某一 个装置退出了某一个时空的临时通信网络，装置仍将保持数据，自发传递到下一 个临时通信网络，选择性地根据道路行驶方向和信息价值，自动传递信息。
6、 根据权利要求1所述的车辆间避险通信装置，其特征在于，还包括在 车辆关闭发动机、车速为零或手动设置静默状态的一定时间间隔之后，所述装置 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。
7、 一种车辆间避险通信装置数据处理方法，其特征在于，步骤如下 从所述传感器单元的数据中提取车辆的行驶状态数据； 从所述收发单元的数据中提取对方侧车辆的行驶状态数据； 获得所述装置的识别数据；获得所述对方侧装置发送的救援、交通管控等数据；设置所述装置的三维坐标以记录车辆的位移变化，x轴代表车的左右位移，y轴代表车的前后位移，t轴代表时间的变化；设置虚拟保护范围，根据车辆的长、宽、高等物理参数，设定车辆的保护范 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。
全文摘要
本发明公开了一种车辆间避险通信装置及其数据处理方法；属车载通信领域。由传感器单元、控制单元、存储单元、无线数据收发单元、显示单元、预警单元、电源及电源接口、预留通信接口单元组成；各单元之间通过数据线和电源线连接。感器单元收集车辆的行驶状态数据传送至控制单元，数据收发单元实时向侧翼车辆发送行驶状态信息并同步接收车辆行驶状态信息，控制单元综合判定车辆间的行驶状态数据根据预设条件、危险种类和阀值范围形成判定结果，向预警单元发出控制信息，并控制向对方侧装置的信息发送。本发明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。主动提醒驾驶员提前规避危险，从而避免交通事故发生。
文档编号G08G1/16GK101645204SQ20091018183
公开日2010年2月10日 申请日期2009年7月30日 优先权日2009年7月30日
发明者杨迎春 申请人:杨迎春