[发明专利]防止高速路连环撞车的智能预警系统

说明书

技术领域

本发明属于交通安全领域，具体涉及一种基于车联网的防止高速路连环撞车的智能预警系统。

背景技术

随着我国汽车数量的快速增长和高速公路建设的快速发展，到2013年底，我国高速公路通车总里程达到10.4万公里，已超过美国跃居世界第一，但与此同时，由各种问题引发的高速路连环撞车等交通事故时常见诸新闻报道，由于车速较快，冲击力强，一旦发生交通事故，后果极为惨重，尤其是小客车与大货车发生追尾时，极易引发大量人员伤亡的恶性交通事故，这种交通事故的危害性和造成的经济损失通常是普通公路上同类交通事故的几倍乃至十几倍，为国家和人民群众带来巨大的生命和财产损失，让人痛心。

据调查，追尾碰撞是高速公路各类交通事故中最多的一类，约占总数的48％，部分省市甚至高达60％。因此，如何根据高速公路全封闭、车速快、路况较好的实际特点，和容易引起连环撞车事故的实际原因设计一个系统，如何为驾驶员提供“更宽广”、“更长远”的视野，如何在事故发生前发出有效预警，从而避免高速公路连环撞车事故的发生，成为我们需要解决的主要问题。

近年来公开了一些汽车防碰撞的模块或系统，例如在专利号为ZL200820177711.6的中国发明专利中公开了一种基于无线传感器和CAN总线的汽车胎压监测系统，提出解决了汽车车胎爆裂或漏气可能导致的侧翻从而引起的事故，但是考虑的因素比较单一，满足不了高速路防连环碰撞的预警系统要求；在专利号为ZL201010620675.8的中国发明专利中，公开了一种基于人况识别的智能交通安全系统，通过安装在汽车上的电子设备来识别驾驶员的疲劳状态、受胁迫状态、饮酒状态和是否为合法驾驶员的人况信息，从而保证交通安全，但是对于高速公路行车安全来说，驾驶员疲劳驾驶、驾驶中突发急性病症、连续长时间驾驶得不到休息、刹车失灵、急刹车、驾驶员酒后驾驶、车胎爆裂或者漏气、油箱温度过高引起自燃或爆炸、化学品或者易燃易爆危险品等因素，都是高速公路上容易引起连环撞车事故的主要原因，若可以为车辆之间解决数据交流的问题，为驾驶员提供预警信息，使其提前得知其他车辆出现的安全隐患，在安全距离采取适当措施就可以避免连环撞车事故，本发明的设计正基于此。

发明内容

本发明结合高速路行车的特点和连环撞车事故的主要原因，提供一种防止高速路连环撞车的智能预警系统，为高速公路上的驾驶员提供周围其他车辆的安全隐患预警，提前采取措施避免碰撞。

为实现上述目的，本发明提供的预警系统由车载终端和服务器两部分组成。所述的服务器负责对车载终端收集到的交通信息数据流的存储、运算、统计和分析工作。

车载终端由电源管理模块、嵌入式处理器、卫星定位模块、移动通信模块、ZigBee无线通信模块、疲劳驾驶检测模块、生命体征检测模块、加速度检测模块、胎压检测模块、油箱温度检测模块、危险品运输一键提醒模块、液晶显示模块和语音提示模块组成，装有车载终端的汽车之间通过ZigBee无线通信模块进行连接，无线网络通信范围为0～500m，工作频段为2.4GHz；汽车通过ZigBee网络将自身位置、速度、加速度、驾驶员疲劳信息、汽车连续运行时间、驾驶员生命体征数据、刹车是否失效、胎压、油箱温度、是否运输化学品或易燃易爆危险品等数据发送给网络内的其他车辆，同时通过移动通信网络将数据上传服务器；其它车辆接收数据后，对数据进行判断和处理，若某项异常，通过液晶显示屏和语音提示模块发布相应的预警标识和语音提醒。

服务器根据网络地址将某网络内车辆上传的数据通过移动通信网络发送给该网络内其它所有车辆，在ZigBee网络连接失败时，确保汽车接收数据不受影响，准确发出预警信息。

所述的疲劳驾驶检测模块通过检测驾驶员面部表情和汽车连续运行的时间来判断驾驶员是否疲劳；汽车启动之后，计时器开始计时，如果汽车停止运行，且停车时间超过20分钟则本次计时结束，下一次计时从0开始，否则，计时器将一直累加；如果计时器连续计时时间超过4个小时，通过ZigBee网络和移动通信网络将数据发送给其他车辆，液晶显示屏显示预警标识，发出语音提醒。

所述的生命体征检测模块与嵌入式处理器连接，检测端口包括但不限于血压检测端口和脉搏检测端口，对生命体征数据进行实时采集，嵌入式处理器对检测数据进行判断，若驾驶员在驾驶途中突发疾病，生命体征检测模块可以及时获取信息，立刻通过ZigBee网络和移动通信网络将数据发送给其他车辆，液晶显示屏显示预警标识，发出语音提醒。