道路安全预警系统的制作方法

本实用新型涉及道路安全领域，具体地，是应用在车辆安全领域的道路安全预警系统。

背景技术：

随着人们的生活水平逐渐提高，车辆已经成为人们生活中最重要的交通工具，购买车辆的人也越来越多，然而发生交通事故的频率也在不断提高，特别是车辆追尾事故占据相当大的比例，而且往往造成重大的伤亡人数和经济损失。

大部分追尾事故的原因是由于前车发生事故或故障后，不能迅速做出警示而导致后方的车直接追尾造成更多、更大的交通事故，或者是由于事故车辆警示设备可辨性差,与事故点相距近,后车无足够反应时间、距离而造成更大事故。因此，交通部门规定，当行车发生故障后必须使用警示装置对后方的车辆进行警示,警示装置与故障车辆之间的距离为100米至250米。

现有的警示装置通常为放置在车辆后备箱备用的车辆警示牌，该警示牌上通常具有反光区域，在车辆发生故障时将警示牌放置在车辆的后方，用于提醒后面的来车。如行车时车辆发生故障，驾驶员需要下车后到后备箱拿出车辆警示牌，再步行至安全距离处放置车辆警示牌，以警示后面的车辆。然后，驾驶员还要收回该车辆警示牌。由于人的惰性，且现场紧急危险状况人们通常不会按照规定去放置车辆警示牌，即使按照规定放置车辆警示牌，并且放置时间也很长，放置速度缓慢。

另外，由驾驶员徒步在公路上行走并放置车辆警示牌，特别是在夜晚、雨、雾、雪等视线不清的恶劣天气下，就有可能会酿成更大的交通意外。

因此，公开号为CN102637394A的中国实用新型专利申请公开了一种名为“遥控移动三角架”的实用新型创造，参见图1与图2，该三角架为一车辆用警示牌，其包括一个可以折叠的警示牌10，警示牌10安装在一辆遥控车17上。移动警示牌不使用时，可以折叠成如图1所示的状态，警示牌10折叠成方形。

使用移动警示牌时，将移动警示牌放置在路面上，通过遥控器的控制，警示牌10可以展开，且遥控车17在遥控器的控制下向前行驶，待遥控车17行驶至指定位置后，通过遥控器控制警示牌10展开成如图2所示的形状，移动警示牌竖立在车辆后方，警示后方来车的驾驶员。

从图2可见，警示牌10具有一块方形的基板11，基板11的上方以及左右两侧分别设有三块折叠板12、13、14，基板11与三块折叠板12、13、14展开后形成一个面积较大的三角形，构成一个完整的警示牌10。

基板11与遥控车17之间通过折叠臂15支撑，遥控车17内设有带动折叠臂15工作的电机，通过遥控器控制电机的工作带动警示牌10的展开与折叠。在警示牌10的前端设有两根防风杆16，在警示牌10展开后，防风杆16的一端支撑在地面上，避免警示牌10因大风而被吹倒。

由于这种移动警示牌通常放置在驾驶座或副驾驶座的下方，如驾驶员使用移动警示牌时，需要手动地将移动警示牌放置在路面上，再使用遥控器控制遥控车17的行驶以及警示牌10的展开，如果在危险时刻，驾驶员未必能手动释放警示牌。因此，公开号为CN103541315A的中国实用新型专利申请公开了一种可以自动释放警示牌的装置，这种释放装置可以安装在车辆底盘上，在车辆发生意外时可以将警示牌自动释放出来。

然而，现有的移动警示牌均只能通过发光的方式向后方的车辆发出警示，如果后方车辆的驾驶人员没有注意警示牌，或者在雨天、雾天等恶劣环境下，后方车辆驾驶人员未必能够观看清楚警示牌，并且移动警示牌的释放和打开需要一定时间，这将大大影响移动警示牌的警示作用。

近年来，随着车联网技术的发展，越来越多车辆接入车联网系统，车联网系统是通过在车辆仪表台安装车载终端设备，实现对车辆所有工作情况和静、动态信息的采集、存储并发送。通常，车联网系统包括车载终端以及云端服务器，车载终端采集车辆实时运行数据，实现对车辆所有工作信息和静、动态信息的采集、存储并发送。车载终端设备包括大量的传感器、数据采集器、无线发送模块，用于采集车辆实时运行工况包括驾驶员的操作行为、动力系统工作参数数据等。云端服务器接收并处理车载终端设备所采集的车辆信息，并对数据进行处理分析。

然而，现有的车联网系统对交通事故的处理通常是事后分析，也就是在发生交通事故以后，通过对车辆的行驶数据分析判断造成交通事故的原因，这种处理方式并不能在事前预警，无法避免交通事故的发生。由于现在的车联网系统并没有在发生交通事故时及时向周边的车辆发出预警信息，导致后续的车辆无法及时获取前方发生交通事故的情况，容易发生二次事故。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种可以有效减小二次交通事故发生的道路安全预警系统。

为实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供的道路安全预警系统包括云端服务器，还包括设置在车辆内的预警装置，预警装置接收第一摄像装置拍摄的视频信息，并且获取安全传感器发出的检测信号，预警装置根据所接收的信号判断所在车辆所在道路是否出现异常状况，并且在确认道路出现异常状况时向车辆所在位置预定范围内的其他预警装置发送预警信息；预警装置设置有定位模块，用于采集车辆的位置信息；预警装置将出现异常状态的告警信号以及车辆所在的位置信息、发生异常状况位置对应时间段内的视频信息发送至云端服务器，云端服务器根据视频信息确认道路出现异常状况时向车辆所在位置预定范围内的其他预警装置发送预警信息。

由上述方案可见，一旦预警装置通过第一摄像装置拍摄的图像以及安全传感器获取的信号判断当前车辆所在的道路出现异常状况，预警装置即将告警信息以及位置信息上传至云端服务器，这样，云端服务器即可以获取发生交通意外的具体地点，并且向周边的车辆上的预警装置发发出危险警告信息，周边车辆的驾驶人员即可以在短时间内被告知前方发生交通意外，从而大大减小二次发生交通意外或者发生次生事故的概率。

一个优选的方案是，系统还包括至少一个信号发射基站，云端服务器向车辆所在位置预定范围内的其他预警装置发送预警信息时，云端服务器向信号发射基站发送信号，由信号发射基站向预定范围内的其他预警装置发送预警信息。

由此可见，云端服务器通过信号发射基站向预定范围内的车辆上的预警装置发送预警信息，由于信号发射基站发射的信号的强度较大，能够及时的向预定范围内的车辆发送预警信息，避免预警装置因信号连接原因而无法及时接收到预警信息的情况发生。

进一步的方案是，道路安全预警系统还包括至少一个现场环境感知装置，用于采集环境信息并向云端服务器发送所采集的环境信息，且第一摄像装置为拍摄车辆前方影像的摄像装置，并且，系统还包括设置于车辆内的第二摄像装置，第二摄像装置为拍摄驾驶人员驾驶动作的摄像装置，第二摄像装置将所拍摄的视频信息传送至预警装置。

由此可见，预警装置接收两个摄像装置所拍摄的视频信息，其中一个摄像装置拍摄车辆前方的视频信息，可以为判断是否发生交通事故提供判断依据，而第二个摄像装置可以拍摄驾驶人员的动作，为判断交通事故发生的原因提供依据，并且可以监控驾驶人员的危险行为，有效减小交通事故发生的几率。

更进一步的方案是，预警装置上设置取消预警按键。这样，车辆上的司乘人员可以根据当前道路的情况按下取消预警的按键，通过预警装置向云端服务器发送取消预警的信息，云端服务器可以根据接收到的信息向预定范围内的其他预警装置发送取消预警的信息，从而实现预警信息的取消操作。

附图说明

图1是现有移动警示牌的结构图。

图2是现有移动警示牌工作状态下的结构图。

图3是本实用新型道路安全预警系统实施的结构示意图。

图4是本实用新型道路安全预警系统实施例中预警装置及相关器件的电原理框图。

图5是本实用新型道路安全预警系统实施的应用场景的示意图。

图6是应用本实用新型道路安全预警系统实施例实现的流程图。

图7是应用本实用新型道路安全预警方法实施例工作的时间流程图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

本实用新型的道路安全预警系统包括云端服务器，还包括多个分别安装在不同车辆上的预警装置，优选的，每一个预警装置都能够发送预警信息，也能接收云端服务器发出的预警信息，并且在接收到预警信息后能够通过声音或者灯光等方式发出报警信息。本实用新型的道路安全预警方法是通过道路安全预警系统实现道路安全预警的方法。

参见图3，道路安全预警系统包括云端服务器32，云端服务器32可以接收车辆30上的预警装置31发出的告警信号，优选的，预警装置31可以是智能手机、平板电脑等智能终端，只需要在智能手机、平板电脑上安装应用程序以接收云端服务器32的信号即可。

云端服务器32可以向其他车辆，如车辆33上的预警装置35发出预警信息，本实施例中，预警装置35与预警装置31结构相同，并且可以实现相同的功能，也就是预警装置35也可以是智能手机、平板电脑等智能终端。并且，预警装置35可以接收云端服务器32发出的信息，例如直接接收云端服务器32发出的信息，或者通过信号发射基站34接收云端服务器32发出的信息。

参见图4，预警装置31内设置有控制器20、图像处理器(GPU)21、定位模块22、无线收发模块23、加速度传感器24、振动传感器25、速度传感器26以及预警信息发送模块27，并且，图像传感器21可以接收摄像装置27以及摄像装置28拍摄的视频信息。

图像处理器21可以接收摄像装置28以及摄像装置29拍摄的高清晰度的视频信息，并且将接收到的视频信息进行压缩等处理，将处理后的视频信息发送至控制器20。本实施例中，摄像装置28可以设置在车辆内并且正对车辆的正前方，拍摄车辆正前方的视频图像，从而获取车辆正前方的图像信息，一方面可以获取发生交通事故瞬间的视频信息，另一方面还可以获取行驶路段上发生交通事故的视频信息。而摄像装置29是安装在车辆内正对驾驶人员的摄像装置，用于拍摄驾驶人员的驾驶动作，从而监督驾驶人员的驾驶行为，防止驾驶人员在驾驶车辆时出现的危险驾驶行为，如疲劳驾驶、行车时接打电话等。

定位模块22可以是GPS模块或者其他具有定位功能的模块，用于计算预警装置31的具体位置，并且将计算的具体位置信息发送至控制器20。由于预警装置31安装在车辆30内，因此定位模块22实际上是获取车辆30的具体位置。

无线收发模块23用于实现移动装置31的无线通信，如通过GPRS网络、3G网络或者4G网络将信号发送至云端服务器32，并且接收云端服务器32所发送的信息。当然，无线收发模块23还可以接收信号发射基站34发出的无线信号，例如，信号发射基站34发出的是2.4G数传信号，预警装置31内也需要设置一个用于接收2.4G数传信号的模块。当然，信号发射基站34发出的无线信号的频率可以根据实际要求改变，预警装置31上也设置接收相应频率的接收模块即可。

控制器20接收图像处理器21发送的视频信息后保存所接收的视频信息，视频信息可以被存储一定时间后删除，如存储一小时后被删除。

加速度传感器24、振动传感器25、速度传感器26构成本实施例的安全传感器，其中，加速度传感器24用于测量车辆的加速度变化情况，振动传感器25用于测量车辆是否发生强烈的振动，速度传感器26用于测量车辆的速度变化情况，如果车辆发生事故，加速度传感器24、振动传感器25、速度传感器26所检测的数值将发生相应的变化，例如振动传感器25检测到车辆发生强烈的振动，加速度传感器24检测到车辆的加速度瞬间变小等。

当控制器20通过多个安全传感器获取的信号判断车辆所在的道路发生异常状况，例如发生交通事故或者路面上出现大型的障碍物或者出现恶劣的天气情况、地质灾害时，将通过无线收发模块23向云端服务器发送告警信息。云端服务器32接收到交警信息后，可以向预警装置31发出获取视频信息的指令，控制器20可以将摄像装置28拍摄的视频信息发送至云端服务器32，云端服务器32根据视频信息进一步确认车辆所在的道路是否发生异常状况。

优选的，由于预警装置31上设置有定位模块22，预警装置31发送视频信息时，将发生异常状况的位置的视频信息上传至云端服务器32，例如，控制器20接收安全传感器发出的信号并判断道路出现异常状态时向云端服务器32发送告警信息的同时，获取当前的位置信息，控制器20向云端服务器发送视频信息时，可以基于该定位信息查找对应时间段内的视频信息，从而将时间段内的视频信息发送至云端服务器32。例如，发送的视频信息的长度是15秒，则可以获取发生异常位置的时刻前10秒以及后5秒的视频信息并发送至云端服务器32。

可见，控制器20接收到图像处理器21发送的视频信息后，可以将视频信息通过无线收发模块23发送至云端服务器32，由云端服务器32对视频信息进行分析。如果云端服务器32根据视频信息判断车辆或者车辆前方发生交通事故等异常状况时，则向预警装置31发送预警信息，由预警信息发送模块27发出报警信号，例如发出提示声音或者通过LED灯发出报警信号。

当然，预警装置31可以将摄像装置28拍摄的视频信息发送至云端服务器32，也可以将摄像装置29拍摄的视频信息发送至云端服务器，由于摄像装置29是用于拍摄驾驶人员动作的摄像装置，因此摄像装置29拍摄的视频信息可以每间隔一定时间上传至云端服务器32，当发生事故时，云端服务器32调取事故发生前预定时间内的完整视频信息。

此外，预警装置31还可以通过自身的数传信号发送装置向周边预定范围内的车辆发送预警信号，例如，通过2.4G的射频信号向周边500米范围内的车辆上的已经装置发送预警信号。

当然，车辆33上的预警装置35的结构与预警装置31的结构相同，可以接收云端服务器32发出的预警信息，或者接收信号发射基站34所发送的预警信息。一旦预警装置35接收到预警信息后，随即通过声音或者灯光发出预警信息，提示车辆33的驾驶人员在车辆33的前方发生交通事故。这样，车辆33上的驾驶人员可以及时了解前方已经发送事故等异常状况，并减慢车速或者采取其他的避险措施，从而避免次生事故的发生。

当然，云端服务器32仅向车辆30一定范围内的车辆发送预警信息，例如，向车辆30周边三百米至五百米以内的车辆发送预警信息，对于超过一定范围的车辆不发送危险警告信息。并且，随着车辆越接近交通事故发生地点，危险警告信息越清晰，如使用蜂鸣器发出提示信息时，越接近交通事故发生地点，蜂鸣器的频率越高或者声响越大，如使用LED灯发出提示信息时，越接近交通事故发生地点，LED灯发光亮度越大或频闪的频率越高。

可见，本实用新型的方案中，预警装置31实际上通过两种方式向周边车辆上的预警装置发送预警信号，包括通过数传信号直接向周边车辆上的预警装置发送预警信号，并且通过云端服务器32向周边车辆发送预警信号，从而确保周边车辆能够通过两种方式接收到预警信号，提高预警信号发送的可靠性。当然，云端服务器32向预警装置发送的预警信号可以是直接向预警装置发送，也可以是通过基站发送。

此外，预警装置31以及预警装置35上均可以设置一个取消预警的按键，车辆上的司乘人员可以按下取消预警的按键以取消预警，当取消预警的按键被按下后，控制器20将取消预警的信息发送至云端服务器32，由云端服务器32向预定范围内的车辆发出取消预警的信息，即预警装置不再发出预警信息。

参见图5，具体应用时，云端服务器32可以接收主要各种移动终端43或者特定的预警装置44发出的预警信号，并且通过智能分析平台40对接收到的视频信息进行分析，必要时可以通过人工筛选的方式判断道路是否发生异常状况。当然，云端服务器32与可以记录道路上的特定环境，如道路上的监控设备41、车辆是否的安全警示标志42等。此外，道路安全预警系统还可以包括设置在道路上固定位置上的环境感知装置45，用于采集诸如风速、雨量大小等环境信息，并向云端服务器32发送所采集的环境信息，云端服务器32判断道路存在危险情况，如风速过大或者雨量过大，则向周边车辆发送预警信号，提示将要行驶经过该路段的驾驶员注意前方路段的特殊环境情况。

下面结合图6介绍道路安全系统的工作流程。首先，安装在车辆上的第一预警装置接收摄像装置所拍摄的视频信息，并且接收安全传感器发出的检测信号，如接收速度传感器、加速度传感器以及振动传感器发出的信号，即执行步骤S1。然后，根据所接收的视频信息或者安全传感器所发出的检测信号判断车辆或者车辆前方是否发生交通事故，即执行步骤S2。

例如，第一预警装置上的控制器对所接收的视频信息进行识别，判断当前车辆或者车辆前方是否发送交通事故。又或者，控制器接收到安全传感器发出的检测信号后，如果检测信号满足预设的条件，则直接判断当前车辆发生交通事故。

然后，预警装置执行步骤S3，将发生交通事故的告警信号以及车辆当前的位置信息一并发送至云端服务器。云端服务器接收到告警信号后，判断该地点是否第一次发生告警信号，如果是第一次发出的告警信号，则向交警部门发出报警信息，当然，在有人员受伤的情况下，还通知医院等，从而使受伤人员得到及时救治。本实施例中，由于第一预警装置通过摄像装置拍摄事故现场的视频信息并且上传至云端服务器，后台人员根据云端服务器接收的视频信息判断是否有人员受伤的情况，继而判断是否需要通知医院。

当然，第一预警装置向云端服务器发送告警信号的同时，还向周边的车辆上的第二预警装置发送预警信号，例如通过2.4G的数传信号发送预警信号。

接着，执行步骤S4，云端服务器接收到告警信号后，发出获取视频信息的指令，第一预警装置将发生异常状况的位置对应时间段内的视频信息发送至云端服务器，由云端服务器对视频信息进行分析并判断是否出现异常状况，如是确定发生异常状况，则向发出告警信号的车辆周边预定范围内的其他车辆上的第二预警装置发出预警信息。如果由云端服务器直接向第二预警装置发送预警信号，有可能因信号强度较弱而导致第二预警装置不能及时接收到预警信息，因此本实施例中，通过信号发射基站发出预警信息。

例如，云端服务器确定事故发生地点最近的一个信号发生基站，并且向该信号发射基站发出预警信息，由信号发射基站向周边的车辆上的第二预警装置发出预警信息。因此，信号发射基站接收到预警信息后，执行步骤S5，向周边的车辆上的第二预警装置发出预警信息。由于每一个信号发射基站发出的信号只能覆盖一定的范围，如三百米或者五百米，因此通过信号发射基站发出的信号向周边的车辆上的第二预警装置发出信号，可以确保只有在预定范围内的第二预警装置才接收到预警信号。并且，由于信号发射基站设置在距离地面不远的地方，发出的信号的强度较高，因此能够确保事故发生地点周边的车辆上的第二预警装置能够及时、有效的接收到预警信号。

第二预警装置接收到预警信息后，随即执行步骤S6，发出报警信息，如通过LED灯、激光发射器发出光束，或者通过蜂鸣器发出声音报警信息，以便周边车辆的驾驶人员在短时间内接收到报警信息。

当然，后台工作人员可以通过云端服务器与车辆内的人员进行对话，例如在第一预警装置上设置麦克风、扬声器等，第一预警装置的人员可以通过麦克风、扬声器与云端服务器的后台工作人员进行对话，从而让后台工作人员在短时间内了解车辆的人员受伤情况，有利于进行紧急的救援处理。

如果交通功能事故已经处理完毕，第一预警装置或者第二预警装置车辆上的司乘人员可以按下取消预警的按键，从而向云端服务器发送取消预警的信息，云端服务器随即取消发出预警信息。当然，云端服务器也可以通过接收第一预警装置或者第二预警装置所传送的视频信息，对所接收到的视频信息进行分析，判断交通事故是否已经处理完毕。又或者，第一预警装置或者第二预警装置上的控制器根据摄像装置所拍摄的视频信息自动分析交通事故是否已经处理完毕，如果交通事故已经处理完毕，则自动向云端服务器发送取消预警的信息。

因此，云端服务器执行步骤S7，判断是否接接收到取消预警的指令，取消预警的指令可以是第一预警装置或者第二预警装置被按下取消预警按键的信号，也可以是云端服务器根据所接收的视频信息判断交通事故已经处理完毕而自动发出的指令，也可以是第一预警装置或者第二预警装置自身的控制器根据所接收到的视频信息判断交通事故已经处理完毕而向云端服务器发出的指令。

最后，云端服务器执行步骤S8，向第一预警装置以及第二预警装置发出取消预警的信息，例如，直接向预警装置发出取消预警的信息，或者通过信号发射基站发出取消预警的信息。当第一预警装置或者第二预警装置，通知发出预警信息，例如停止发出声音报警信息或者停止通过灯光发出预警信息。

可见，实际应用时，如图7所示，在处理正常行驶阶段，即S11阶段，第一预警装置不会发出预警信号，一旦发生交通事故或者道路出现异常状况，即S12时刻之后的极短时间内，也就是在S13时刻下，第一预警装置将接收到安全传感器发出的信号，并且向云端服务器32发出告警信号，例如，可以通过周边的信号发射基站34发送告警信号，或者直接向云端服务器发出告警信号，在发生异常状况1秒后，即S14时刻，第一预警装置可以向周边的车辆发出预警信号，如向周边500米内的车辆发出预警信号。

云端服务器32将在3秒后，即S15时刻，接收到告警信号，并且发出获取视频信息的指令，云端服务器32在S16时刻，即发生异常状况的8秒后接收到视频信息，从而判断道路是否发生异常状况，一旦判断发生异常状况，在向应急部门发出救助信息，应急部门可以在20秒后接收到救助信息，即在S17时刻接收到救助信息，诸如消防、公安、医院等应急部门可以马上响应，周边的车辆可以在S18时刻，即180秒后开始就近救援，专业救援部门可以在300秒后，即S19时刻到达现场展开救援工作。

当然，第一预警装置还可以对肇事逃逸的车辆进行提示以及定位，例如，根据拍摄装置以及安全传感器接收到的信号判断车辆发生碰撞并且发生了交通事故，如果车辆没有及时停下，而是继续行驶，则第一预警装置发出语音提示，提示驾驶员及时停下。如果驾驶人员没有停下而是继续行驶，则向车辆的控制系统发出信号，逐步关闭车辆的驾驶系统，致使车辆安全停下。例如，在车辆上设置高级驾驶辅助系统(ADAS)，第一预警装置与高级驾驶辅助系统通信并且联合使用，当需要关闭车辆的驾驶系统时，可以通过高级驾驶辅助系统逐步的关闭，例如逐渐关闭油门，控制车辆的速度逐渐减小等。

可见，一旦道路发生交通事故等异常状况时，可以通过道路安全预警系统向发生交通事故的周边车辆发出预警信息，并且可以马上通知交警、医院、消防部门等救援、执法部门，有效提高交通事故处置效率，保障道路的畅通率，因时减少交通事故的发生。

最后需要强调的是，本实用新型不限于上述实施方式，如预警装置使用的无线收发模块的改变、安全传感器具体类型的改变等变化也应该包括在本实用新型权利要求的保护范围内。