专利名称：一种公路交通事故防控装置及方法
技术领域：
本发明涉及交通安全领域，犹指高速公路交通安全。
背景技术：
我们以高昂的代价制造了高速公路，给我们出行和物流带来了前所未有的便利。 然而，据公安部交通管理局统计，高速公路每百公里事故发生率和死亡率分别是普通公路的4倍和2倍，直接财产损失5. 2亿元/年，间接经济损失大得难以统计！可见，高速公路恶性交通事故频发已成不争的事实，一旦发生就极易导致连环车祸，事态极为严重，对交通产生严重影响，损失极大已经成为世界级的难题！据有关部门统计分析，高速公路恶性交通事故频发的主要原因如下>恶劣气候导致连环相撞事故>追尾导致连环相撞事故>超速导致事故>爆胎导致意外停车以致连环相撞事故>事故多发路段、晚间行车>疲劳驾驶、公路催眠、驾车走神>酒后驾驶>高速路为司机按章驾驶提醒不够甚至根本没有提醒高速公路恶性交通事故具有以下特点>连环车祸发生在短短的数秒钟内，待后面的司机看到时往往已经没有时间反应了>一旦发生，就极易导致连环车祸，造成巨大的生命财产损失>高速公路很长，管理部门很难迅速找到事发地点，无法实施高效救援和交通疏导，往往使得事态进一步恶化，损失进一步加大>以上事故原因和特点具有普遍性现有技术介绍如下1.高速公路收费站视频监控这显然对解决高速公路交通事故效果极微。2.高速公路全程视频监控通过集中监视各个监控点的状况靠人工(或软件)判断和控制事故。这种方式的缺点一是人工(或软件)对数千个监控点扫视根本不太现实二是人工(或软件)扫视容易误判三是反应速度慢四是无法将事发情况及时通知后续车辆。所以，对事故的防控效果极有限例子如重庆高速集团营建的视频监控系统
3.高速公路雷达监测、监视系统该系统现在主要作为车速监控、抓拍功能，实际上只能抑制超速问题。综上所述，目前国内尚无能够全面、有效解决高速公路交通事故难题的技术，实际上属于技术空白。4. 一种高速公路智能交通监测管理系统(申请号200910070088. 3)其权利要求1为1. 一种高速公路智能交通监测管理系统，其特征在于，包括有车载机、监控中心以及两台以上的收费计算机；所述收费计算机设置在高速公路的收费站出入口处，并与监控中心相连；所述车载机设置在行驶在高速公路的入口处至出口处这一段路程的车辆上， 并将该车辆信息输入该车载机，所述车载机与监控中心之间进行远程通信。这个方案有以下缺点(1)车载机与监控中心进行远距离通信才能获得必要的信息，反应速度慢，尤其是这种无线通信从实际看来只能利用现有的移动通信网络(如GSM，GPRS，3G)，因为高速公路往往长达数百公里，不利用现在已经遍布的移动通信基站根本无法实现，而其网络通信速度是很难保证的(利用其上网时就有体会)，这样对于事故发生时后续车辆难以立即获得事故信息，后面的司机仍然来不及处理；(2)这种车载机必须设置很大功率才能与中心进行无线通信，为了能够尽快发出和获得信息，无线发送电路必须时刻处于大功率发送状态，因此其电池容量和体积都使得该车载机无法进入实用化程度。5. 一种具有事故预警功能的高速公路通行卡(申请号200820111265. 9)其权利要求1为1、一种具有事故预警功能的高速公路通行卡，主要由卡体和位于卡体内的GPS定位芯片、GSM移动通讯定位芯片、CPU芯片、电池及自动充电电源所组成，其特征在于在卡体内还没有一个可接收CPU芯片指令播放录音的固化录音芯片和微型扬声器，固化录音芯片与微型扬声器连接。缺点与前例一样，反应速度无法保障，电池容量与“卡“的体积无法达到实用化。6.基于无线传感器网络的高速公路碰撞检测系统(申请号200910103434. 3)本发明公开了基于无线传感器网络的高速公路碰撞检测系统，包括公路护栏；其特征在于主要由声音信号检测传感器、信号处理和中心控制器、无线传感器网络装置、电能装置和数据发送装置组成；声音信号检测传感器设置在所述公路护栏内，声音信号检测传感器将收集的公路护栏中传输的声音通过有线或无线的方式输送到信号处理和中心控制器内；信号处理和中心控制器与无线传感器网络装置之间是双向信号传输关系，电能装置向信号处理和中心控制器供应电能；数据发送装置与信号处理和中心控制器之间是双向信号传输关系。缺点要求在高速公路沿途护栏上安装大量检测装置，其能源、造价及维护都无法达到实用化的程度。综上所述，目前国内尚无能够全面、有效解决高速公路交通事故难题的技术，实际上属于技术空白。
发明内容
鉴于上述，本发明的一种公路交通事故防控装置及方法，采用现代GPS定位技术、 碰撞传感器、自组织无线传感网络等最新技术和方法，有效防控以上现代高速公路恶性交通事故并适应其特点，能够在事故发生极短时间内(0.06秒)将事故信息直接发送到后续车辆以防止连环相撞恶性事故，并继续发送信息到各个收费站、管理中心，以便及时采取救助措施，能够及时提醒司机车距和车速等，有效避免高速公路恶性交通事故发生。本发明的一种公路交通事故防控装置是这样实现的一种公路交通事故防控装置，其特征是由单片机及与其相连的GPS定位模块、无线收发模块、碰撞传感器、语音提醒模块、显示模块、电源模块组成；所述的一种公路交通事故防控装置，还包括酒精传感模块，并与所述单片机相连；所述的一种公路交通事故防控装置，其特征在于所述无线收发模块为无线传感网络收发模块；所述的一种公路交通事故防控装置，其特征在于所述电源模块为可充电电池模块。本发明的一种公路交通事故防控方法是这样实现的包括车距计算与处理模块、车速计算与处理模块、碰撞感知与处理模块、异常停车感知与处理模块、语音提醒模块、显示提醒模块、彼此互传信息模块，在有必要对驾驶员提示时启用所述语音提醒模块和显示模块，通过彼此互传信息模块实现相互之间及与公路出入口传递信息。所述的一种公路交通事故防控方法，还包括酒精感知与处理模块。由上所述，本发明的一种公路交通事故防控装置及方法，彻底克服了现有技术中反应速度慢和不实用等缺点，具有以下一系列十分明显的优点(一 )可实现的主要功能1.车祸发生瞬间自动同步报警·立即通知后面同向行驶每台车司机减速缓行以杜绝连环撞车·立即通知中心(所有收费处、交通救援、医疗急救中心)事故位置以进行高效救助2.异常停车自动报警求助类似于上述功能处理3.车距、车速警示根据不同天气、时间段，自动设置车距和超速警示点(超速可自动做违章记录)，以杜绝此类事故发生4.超车和被超车过程提示避免超车事故发生5.温馨语音提示预防疲劳驾驶、公路催眠、驾车走神6.酒驾警示(可自动做违章记录)7.只需按一个按钮，即刻响应·随时向管理中心紧急呼救·随时向管理中心求助8.自动计费、车流量监测、路面行车动态分布图等( 二)主要特点
1.清晰语音提示、闪灯提示2.系统简单、可靠安全行车小精灵无需任何安装，可随手放在驾驶室，可采用避跌撞弹性阻燃材料，在各个收费站实现动态循环使用3.超快反应速度撞车0. 06秒内后续车辆就可得到紧急警示4.不受大雾、雨雪等恶劣气候影响5.智能处理根据雾天、雨天、雪天、夜晚等自动设置安全行车车距和速限(自动根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》规定处理)6.快速建设无需铺设线路和建立公路设施，只需在各收费站配置救助中心自动联网设备，费用低，超快7.易于管理，维护成本低8.不影响现有收费系统，也可将该功能合并(三)意义社会贡献与经济效益1.高速公路交通事故率可望降低80% -90%以上2.高速公路恶性交通事故死亡数量可望减少80% -90%以上3.降低直接和间接损失可望减少80% -90%以上4.产品市场51. 7亿元5.可为国家纳税5. 7亿元6.可解决就业73914人/年
图1是本发明的一种公路交通事故防控装置典型实施案例中车载装置的原理框图。图2是本发明的一种公路交通事故防控方法典型实施案例的软件方法流程图。
具体实施例方式本发明的一种公路交通事故防控装置的一个典型的实施案例说明如下参见图1，这种公路交通事故防控装置包括单片机1及与其相连的GPS定位模块 2、无线收发模块3、碰撞传感器4、语音提醒模块5、显示模块6、电源模块7及酒精传感模块 8。无线收发模块采用现代自组织低功耗无线传感网模块，如ZigBee，能够彼此互通信息。 通过GPS定位模块获取位置信息，通过无线收发模块与其它车载装置和车辆出入口处理装置通信，碰撞传感器检测车辆撞击等信息，语音提醒模块向司乘人员提供语音信息、通过显示模块向司乘人员显示提示信息、通过电源模块供电，电源模块采用可充电电池模块，通过酒精传感模块测试司机有无饮酒，通过单片机进行信息处理。本发明的一种公路交通事故防控方法典型实施案例是这样实现的参见图2，这种公路交通事故防控方法包括车距计算与处理模块、车速计算与处理模块、碰撞感知与处理模块、酒精感知与处理模块、异常停车感知与处理模块、语音提醒模块、显示提醒模块、彼此互传信息模块。在公路入口时需设置初始化信息(如哪个入口、行车路径、气候状况、路面状况等)，在公路出口时则搜集必要的信息(如来自那个入口、行车安全信息等)。通过接受本车和前面车的GPS定位信息可以计算本车速度、车距，并感受是否有异常停车，通过碰撞感知与处理模块获知本车是否发生碰撞事故、通过酒精感知与处理模块可以获知司机是否饮酒，通过彼此互传信息模块可以获知其它车辆信息和公路出入口发来的信息。在发生以上异常情况时，或收到其它车辆或公路出入口发来的重要信息时， 就通过语音提醒模块、显示提醒模块启动相应语音和显示提示。
权利要求
1.一种公路交通事故防控装置，其特征是由单片机及与其相连的GPS定位模块、无线收发模块、碰撞传感器、语音提醒模块、显示模块、电源模块组成。
2.根据权利要求1所述的一种公路交通事故防控装置，其特征在于还包括酒精传感模块，并与所述单片机连接。
3.根据权利要求1所述的一种公路交通事故防控装置，其特征在于所述无线收发模块为无线传感网络收发模块。
4.根据权利要求1所述的一种公路交通事故防控装置，其特征在于所述电源模块为可充电电池模块。
5.根据权利要求1所述的一种公路交通事故防控装置，其特征在于具有权利要求2-4 中任意两项权利要求所限定的全部特征。
6.根据权利要求1所述的一种公路交通事故防控装置，其特征在于具有权利要求2-4 中三项权利要求所限定的全部特征。
7.—种公路交通事故防控方法，其特征在于包括车距计算与处理模块、车速计算与处理模块、碰撞感知与处理模块、异常停车感知与处理模块、语音提醒模块、显示提醒模块、 彼此互传信息模块，在有必要对驾驶员提示时启用所述语音提醒模块和显示模块，通过彼此互传信息模块实现相互之间及与公路出入口传递信息。
8.根据权利要求7所述的一种公路交通事故防控方法，其特征在于还包括酒精感知与处理模块。
全文摘要
一种公路交通事故防控装置，由单片机、GPS模块、无线收发模块、碰撞传感器、语音与显示提醒模块等组成。一种公路交通事故防控方法，包括车距、车速、异常停车计算与处理模块、碰撞感知与处理模块、语音与显示提醒模块、彼此互传信息模块等。本发明有效防控现代高速公路恶性交通事故，能够在事故发生极短时间内将事故信息直接发送给后续车辆以防止连环相撞恶性事故，并继续发送信息到各个收费站、管理中心，以及时采取救助措施，能够及时提醒司机车距和车速等，有效避免高速公路恶性交通事故发生。
文档编号G08G1/16GK102289951SQ20111000896
公开日2011年12月21日 申请日期2011年1月4日 优先权日2011年1月4日
发明者张恩迪, 许春香 申请人:许春香