[发明专利]一种基于车联网的城市道路交通路口车内交通信息灯预警方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于车联网的城市道路交通路口车内交通信息灯预警方法及系统，该方法基于无线发射终端的广泛应用，采用无线收发模块测距，无线接收终端加装定向天线，从而限定了读取范围。同时结合了无线发射终端的安装位置，使得测距更精确。综合考虑当前状态为红灯、绿灯以及前方有无车辆时，为当前车辆提供预警信息，使得当前车辆能够安全快速通过路口。该系统包括交通信息采集发射模块、车载无线收发模块、自车信息采集模块、车道检测模块、车载显示模块、声光报警模块、供电模块以及数据处理模块；整个系统结构简单，使用方便，结合所提出的算法准确为车主提前发出判断及预警信息。

主权项

1.一种基于车联网的城市道路交通路口车内交通信息预警方法，其特征在于，在车辆上设置交通信息采集发射模块、车载无线收发模块、自车信息采集模块、车道检测模块、车载显示模块、声光报警模块、供电模块以及数据处理模块；所述车载无线收发模块、自车信息采集模块、车道检测模块、车载显示模块、声光报警模块及供电模块均与所述数据处理模块相连；利用交通信息采集发射模块与交通信号控制机和车载无线收发模块进行通信连接，实时获取并发射路口的交通信号；通过在车载无线收发模块上设置有定向天线，接收交通信息采集发射模块和前车上车载无线收发模块发送的信息；所述车载无线收发模块包括无线接收终端和无线发射终端；所述车载无线收发模块通过自车信息采集模块采集自车的速度、加速度以及转向灯信号；所述车道检测模块用于获取车辆所在车道标志信息；所述数据处理单元依据车辆所在车道标志信息、路口交通信号以及自车与前车的行驶速度和转向灯信号，发出自车路口预警信息；所述数据处理单元依据车辆所在车道标志信息、路口交通信号以及自车与前车的行驶速度和转向灯信号，发出自车路口预警信息时，具体过程如下：获取车辆道所在道路前方路口交通信号灯，若为绿灯，则进入a)，否则，进入b)；a)当前时刻，车辆所在车道的交通信号灯为绿灯若车载无线收发模块上的定向天线未收到前方车辆信息，则表示当前车辆前方无车，进入1)，否则进入2)；1)前方无车判断车辆在绿灯显示剩余时间内能否通过交叉口：若tL>d1/v1，则该车以当前速度能通过交叉口；若tLtL，则该车不能加速通过，减速行驶；其中，t表示假定车辆当前所在位置通过路口时所需时间，t＝t₁+t₂′+t₃′+t₄；d₁为自车车尾到前方交通灯的距离，d₁＝S₁+R₁，S₁为自车无线接收终端到前方交通灯的距离，通过无线终端测得距离，R₁为自车无线接收终端到车尾的距离，其数据预先存入系统中；v₁为车辆当前速度，t_L为绿灯显示剩余时间，t₁为驾驶员的反应时间，t₂′为加速踏板动作时间，t₃′为加速度增长时间，v_x为前方路口限速，t₄为车辆以v_x行驶的时间，t₁、t₂′值预先设定， a为自车最大加速度，2)前方有车若tL>d1/v1且v1≤v2时，则该车以当前速度能通过交叉口；若tL>d1/v1且v1>v2时，判断(v1‑v2)tL≤d1‑d2‑s是否成立，若成立，则该车以当前速度能通过交叉口；若不成立，则该车不能通过前方交叉口，应减速行驶；若t_L<d₁/v₁且t<t_L，判断是否成立，若成立，则该车可以加速通过前方交叉口；否则，则该车应减速行驶；其中，v2为前车车速，s为两车最小安全车距，d2为前车车尾到前方交通灯的距离；b)当前时刻，车辆所在车道的交通信号灯为黄灯或红灯若thdh/v1，则该车以当前速度行驶到达前方路口时，信号灯未变绿灯，车辆仍需等待，车辆减速行驶至路口；其中，th为当前信号灯转换成绿灯所需等待的时间，dh为自车车头距前方交通灯的距离，dh＝Sh‑Rh，Sh为自车无线接收终端到前方交通灯的距离，通过车载无线收发模块测得距离，Rh为自车车载无线收发模块到车头的距离，其数据预先存入系统中。