一种LDSW道路安全驾驶系统及其工作方法与流程

一种ldsw道路安全驾驶系统及其工作方法
技术领域
1.本发明涉及车辆与道路安全行驶信号标识之间的无线通信技术，以及对车辆违规操作的自动监控技术，具体涉及到一种ldsw道路安全驾驶系统及其工作方法。


背景技术：

2.道路的安全驾驶涉及驾驶员对道路交通管理规定的遵守，及对突发情况的正确判断和合理的应对等。尽管高德地图等导航软件，引进了红绿灯信号及道路限速信息语音提示方式以减少驾驶员单纯对视觉的依赖，但这种语音提示方式必须依赖网络才能实现，且无法应对前方突然刹车等突发路况变化情况。而且这样的语音提示，未能将交通控制管理信号与车辆实际操控系统进行数字化连接，因而与车辆自动安全驾驶无关。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种ldsw道路安全驾驶系统及其工作方法，用于解决现有技术中道路的安全驾驶不能实现交通控制管理信号与车辆实际操控系统数字化连接的技术问题，以及现有交通管理信号语音播报方式必须依赖移动网络，且不能对包括前方车辆突然刹车、前方路况发生变化等突发状况进行语音提示的缺陷。
4.为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种ldsw道路安全驾驶系统，这个系统包括安装在道路交通信号标识上和其他与道路安全驾驶相关的移动或非移动物体上的交通信号标签以及车载信号接收标签；交通信号标签包括安装在红绿灯、限速标识、路况提醒标识、事故停车提示三角牌、道路维修施工点提示装置上的标签，以及道路施工人员或老人小孩随身携带的标签，交通信号标签以无线信号方式向外广播针对不同行驶方向上与汽车安全驾驶相关的数字信息；车载信号接收标签与车载语音播报系统连接，车载信号接收标签用于接收交通信号标签发射的无线数字信息，并将需要提醒驾驶员安全驾驶的信息通过车载语音播报系统语音播报出来；车载信号接收标签包括一个可代表它所安装其上的车辆的唯一身份id，交通信号标签包括唯一的身份id。
5.本发明优选的方案之一，车载信号接收标签信息储存区内有一个用于表示车辆行驶方向的标识信息，所述标识信息用于接收交通信号标签针对不同行驶方向上汽车发射信号的接收目标地址标识，这个标识信息是通过车载gps定位模块所获取的车辆位置变化，或车载信号接收标签接收到安装在上一个途经交通路口的交通信号标签或其上一个途经的其它无线信号发射装置发射的id来确定的。
6.本发明优选的方案之一，ldsw道路安全驾驶系统还包括一个车载信号发射标签，一个车载传感器采集单元、一个车载操作控制单元以及一个车载管理控制单元；所述车载信号发射标签通过车载管理控制单元与车载传感器采集单元和车载操作控制单元连接；所
述传感器采集单元还与一个cps定位模块连接；所述车载管理控制单元用于记录车辆驾驶员操控车辆的具体动作信息，以及车辆实时位置、行驶方向，行驶速度、以及加速度车辆行驶状态的信息，并将这些信息通过车载信号发射标签以无线信号方式向外广播；车载信号发射标签和车载信号接收标签可统称为车载标签。
7.本发明优选的方案之一，车载管理控制单元与车载信号发射标签、车载信号接收标签、车载操作控制单元、车载传感器采集单元以及语音播报单元连接；用于记录当车辆接收到来自外部与汽车安全驾驶相关的各种交通信号数字信息时，驾驶员所采取的对应实际操控动作，并判定其是符合交通管理相关规定，或是否易于导致安全事故的发生，为交通智能化管理及精准车辆保险定保提供数字依据。
8.本发明优选的方案之一，车载信号发射标签和车载信号接收标签是通过时分方式来承担车载信号发射标签和车载信号接收标签两种任务的同一个车载标签。
9.本发明优选的方案之一，ldsw道路安全驾驶系统还包括设置在每个交通路口的车载标签网关读写器，以及一个连接宽带网络的道路交通管理平台；所述车载标签网关读写器通过与之连接的宽带网络终端模块，将车载管理控制单元与道路交通管理平台通过无线通信方式连接在一起；车载管理控制单元将车辆身份id以及与城市交通管理相关的其他信息发送给道路交通管理平台，道路交通管理平台将与车辆安全驾驶相关的信息传送给车载管理控制单元。
10.本发明优选的方案之一，车载标签网关读写器与车载标签信息交流获得的信息包括每辆车每个时刻途经城市某个路段的实时位置信息以及整个城市不同区域、不同时段的车流量信息；这些信息将作为取代现有城市拥堵费征收、限号行驶、城市交通自动导航、红绿灯自适应控制以及新的道路交通收费管理各种应用的数字依据。
11.基于本发明公开的一种ldsw道路安全驾驶系统，本发明还公开了一种ldsw道路安全驾驶系统的工作方法，该工作方法通过低功耗物联网无线通信技术，将道路上行驶中车辆的行驶状态信息采集系统和车辆实际操控系统，与城市道路交通信号控制管理设备，以及与车辆道路安全驾驶相关的其他突发信息，通过无线通信方式连接在一起；并可将所述突发信息通过语音播报方式提示驾驶员规范安全驾驶。
12.本发明优选的方案之一，该工作方法还利用一个与车载信号发射标签、车载信号接收标签、车辆驾驶操控系统以及传感器采集系统连接的车载管理控制单元，来记录当车辆接收到来自外部与汽车安全驾驶相关的各种交通信号数字信息时，车辆驾驶员所采取的对应实际操控动作，并判定其是否符合交通管理相关规定，或是否易于导致安全事故的发生，从而为交通智能化管理及车辆保险精准定保提供数字依据。
13.本发明优选的方案之一，该工作方法还利用车载信号接收标签接收记录上一途经路口的无线信号发射装置，或上一个途经的交通信号标签发射的id，并将其作为所述车载信号接收标签接收下一个交通信号发射标签发射信号的接收地址；而所述交通信号发射标签，在向来车方向广播针对该方向上行驶的车辆的交通管理信号时，其发射信号的目标地址就是所述来车方向上，上一途经路口的无线信号发射装置，或上一个途经的交通信号标签发射的id地址。
14.本发明优选的方案之一，该工作方法还利用车载gps定位模块，来记录车辆行驶的轨迹方向，而这个轨迹方向，将用于所述交通信号标签在发射针对特定行驶方向车辆的交
通管理或警示信号时的目标信号接收地址。
15.综上所述，本发明的有益效果为：1、本发明的ldsw道路安全驾驶系统利用ldsw物联网技术，将各种与车辆行驶安全相关的数字信息，包括突发路况信息，与车载ldsw语音播报及驾驶员实际操作控制系统进行连接，从而低成本地解决了交通控制管理信号与车辆实际操控系统无法进行数字化连接的问题；并为实现车辆安全驾驶、违规驾驶自动监控、以及保险公司按照驾驶员操作习惯精准定保提供了依据。
16.2、本发明的ldsw道路安全驾驶系统的工作方法不同于现有必须依赖移动宽带网络才能实现语音提示的方式不同，本发明方法包括语音提示等在内的一些基本功能，即使在移动宽带网络信号中断时仍能工作。
17.3、本发明通过车载标签网关读写器与车载标签信息交流获得的信息，包括每辆车每个时刻途经城市某个路段的实时位置信息以及整个城市不同区域、不同时段的车流量信息，将以一种简单有效、低成本方式，来取代现有昂贵低效的视频监控方式；并为现有城市拥堵费自动征收、车辆自动定位跟踪、限号行驶自动监管、城市交通自动导航、红绿灯自适应控制提供了一种切实可行的技术手段；并提供了一种经过官方测试的，可以取代现有道路收费管理系统的全新、科学合理、且颠覆传统的道路交通收费管理方式，从而带来成千上万亿的经济效益和社会效益。
附图说明
18.图1为本发明一个实施例的系统连接示意图。
具体实施方式
19.本发明提供了一种ldsw道路安全驾驶系统，包括安装在道路交通标识上以及其他与道路安全驾驶相关的移动或非移动物体上的交通信号标签以及车载信号接收标签。交通信号标签包括安装在红绿灯、限速标识、路况提醒标识、事故停车提示三角牌、道路维修施工点提示装置上的标签，以及道路施工人员或老人小孩随身携带的标签，交通信号标签以无线信号方式向外广播针对不同行驶方向上与汽车安全驾驶相关的数字信息，其中安装在每个路口与红绿灯路控制系统连接的是一个单一的标签，它将同时向该路口所有不同来车方向的车辆，广播以不同来车方向作为目标地址码的不同红绿灯工作方式的数字信息。
20.车载信号接收标签与车载语音播报系统连接，车载信号接收标签用于接收交通信号标签，以及其它车辆发来的与该车安全驾驶相关的无线数字信息，包括不限于前车刹车信息、转弯变道信息、前方发生事故信、路况变化信息等，并将需要提醒驾驶员安全驾驶的信息通过车载语音播报系统语音播报出来；车载信号接收标签包括一个可代表它所安装其上的车辆的唯一身份id，交通信号标签也有一个唯一的身份id。
21.由于道路交通管理信号标识一般都是针对某个来车方向的车辆的，特别是红绿灯路口的红绿灯变化信号必须是针对不同方向来车的。因而每个交通信号标签广播信号时，必须要针对特定来车方向的车辆进行广播，因而车载信号接收标签必须要有一个标明自身处于哪一个来车方向的信息储存区，作为接收交通信号标签向某个特定方向车辆广播发射信号的目标地址。这个目标地址将随着车辆行驶方向的变化而变化，它可以通过车载gps位
置变化结合车辆所在具体道路位置来确定，或车载信号接收标签接收到安装在上一个途经交通路口的交通信号标签或其上一个途经的其它无线信号发射装置（例如车载电子标签网关读写器）发射的id来确定的。
22.ldsw道路安全驾驶系统还包括一个车载信号发射标签，一个车载传感器采集单元、一个车载操作控制单元以及一个车载管理控制单元；所述车载信号发射标签通过车载管理控制单元与车载传感器采集单元和车载操作控制单元连接；所述传感器采集单元还与一个cps定位模块连接；所述车载管理控制单元用于记录车辆驾驶员操控车辆的具体动作信息，以及车辆实时位置、行驶方向，行驶速度、以及加速度等车辆行驶状态的信息，并将这些信息通过车载信号发射标签以无线信号方式向外广播；车载信号发射标签和车载信号接收标签可统称为车载标签。
23.车载管理控制单元与车载信号发射标签、车载信号接收标签、车载操作控制单元、车载传感器采集单元以及语音播报单元连接；用于记录当车辆接收到来自外部与汽车安全驾驶相关的各种交通信号数字信息时，驾驶员所采取的对应实际操控动作，并判定其是符合交通管理相关规定，或是否易于导致安全事故的发生，为交通智能化管理及精准车辆保险定保提供数字依据。
24.这个车载管理控制单元连接既可以是标签自身中的cpu，也可以是一个具有更强计算能力的外接cpu单元。
25.车载信号发射标签和车载信号接收标签是通过时分方式来承担车载信号发射标签和车载信号接收标签两种任务的同一个车载标签。
26.ldsw道路安全驾驶系统还包括设置在每个交通路口的车载标签网关读写器，以及一个连接宽带网络的道路交通管理平台；所述车载标签网关读写器通过与之连接的宽带网络终端模块，将车载管理控制单元与道路交通管理平台通过无线通信方式连接在一起；车载管理控制单元将车辆身份id以及与城市交通管理相关的其他信息发送给道路交通管理平台，道路交通管理平台将与车辆安全驾驶相关的信息传送给车载管理控制单元。
27.车载标签网关读写器安装在每个交通要道路口。每个车载标签网关读写器都有一个唯一id号，作为它所在路口的位置编号。车载标签网关读写器用于接收车载信号发射标签发送的包括自身id号在内的信息，并将自身的id号写入每个途径车载标签网关读写器所在路口的车辆的车载信号接收标签中。车载信号发射标签和车载信号接收标签可与车载标签网关读写器进行通信，其中通信包括车载信号发射标签向网关读写器发送包括但不限于自身id号在内的信息，车载标签网关读写器将向每个途径这个路口的车载信号接收标签写入自身的id信息，并将车载信号接收标签记录的两个相邻路口id在时间上的先后差异作为车辆行驶方向的判别信息，并将每个路口每个来车方向以一个简单数字标识来表示，用于在每个路口连接红绿灯控制系统的标签，在向途经该路口所有车辆广播各个不同来车方向红绿灯状态信息时，作为区分不同方向来车在接收信号时的区别标识地址。车载标签网关读写器与车载标签信息交流获得的信息包括每辆车每个时刻途经城市某个路段的实时位置信息以及整个城市不同区域、不同时段的车流量信息；这些信息将作为取代现有城市拥堵费征收、限号行驶、城市交通自动导航、红绿灯自适应控制以及新的道路交通收费管理等各种应用的数字依据。
28.本发明系统将根据不同路段在不同时间段的拥堵情况进行分级；并根据车辆在每
个途经路段不同分级时段中行驶的时间长度，累计计算每辆车道路使用的情况来进行收费管理。利用这些信息，可为城市道路规划，交通红绿灯自适应控制方式提供第一手资料。可实现对特殊车辆的自动定位跟踪、解决城市道路自动筛选违规限号行驶车辆，自动筛选违规限时路段和限进入路段车辆。除此之外，利用每个路口的标签网关读写器，还可实现对各种市政设施的自动监控，对共享单车，宠物的定位跟踪。而经过官方测试的ldsw通信系统（车载标签和路旁网关读写器），通过车载标签与车主手机的捆绑，就可取代整个上述收费系统实现全自动收费；而且还可以解决现有交通管理中的许多难题。与此同时，ldsw通信系统通过采集每辆车在不同时刻在不同路段的精确位置信息，利用通过人工智能不断优化的数学模型，实现全新的智能化交通管理（不上路不收费，多上路多收费，拥堵路段和拥堵时间多收费的原则）以及车辆的实时自动导航。
29.基于本发明公开的一种ldsw道路安全驾驶系统，本发明还公开了一种ldsw道路安全驾驶系统的工作方法，该工作方法通过低功耗物联网无线通信技术，将道路上行驶中车辆的行驶状态信息采集系统和车辆实际操控系统，与城市道路交通信号控制管理设备，以及与车辆道路安全驾驶相关的其他突发信息，通过无线通信方式连接在一起，实现除通过视觉信号方式提示驾驶员规范安全驾驶外，还通过语音播报方式提示驾驶员规范安全驾驶。
30.该工作方法还利用一个与车载信号发射标签、车载信号接收标签、车辆驾驶操控系统以及传感器采集系统连接的车载管理控制单元，来记录当车辆接收到来自外部与汽车安全驾驶相关的各种交通信号数字信息时，车辆驾驶员所采取的对应实际操控动作，并判定其是否符合交通管理相关规定，或是否易于导致安全事故的发生，从而为交通智能化管理及车辆保险精准定保提供数字依据。
31.该工作方法还利用车载信号接收标签接收记录上一途经路口的无线信号发射装置，或上一个途经的交通信号标签发射的id，并将其作为所述车载信号接收标签接收下一个交通信号发射标签发射信号的接收地址；而所述交通信号发射标签，在向来车方向广播针对该方向上行驶的车辆的交通管理信号时，其发射信号的目标地址就是所述来车方向上，上一途经路口的无线信号发射装置，或上一个途经的交通信号标签发射的id地址。
32.该工作方法还利用车载gps定位模块，来记录车辆行驶的轨迹方向，而这个轨迹方向，将用于所述交通信号标签在发射针对特定行驶方向车辆的交通管理或警示信号时的目标信号接收地址。
33.虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

技术特征：
1.一种ldsw道路安全驾驶系统，其特征在于：包括安装在道路交通标识上以及其他与道路安全驾驶相关的移动或非移动物体上的交通信号标签以及车载信号接收标签；所述交通信号标签包括安装在红绿灯、限速标识、路况提醒标识、事故停车提示三角牌、道路维修施工点提示装置上的标签，以及道路施工人员或老人小孩随身携带的标签，交通信号标签以无线信号方式向外广播针对不同行驶方向上与汽车安全驾驶相关的数字信息；所述车载信号接收标签与车载语音播报单元连接，车载信号接收标签用于接收交通信号标签发射的无线数字信息，并将需要提醒驾驶员安全驾驶的信息通过车载语音播报单元利用语音播报出来；所述车载信号接收标签包括一个可代表它所安装其上的车辆的唯一身份id，所述交通信号标签也有一个唯一的身份id。2.如权利要求1所述的ldsw道路安全驾驶系统，其特征在于：所述车载信号接收标签信息储存区内有一个用于表示车辆行驶方向的标识信息，所述标识信息用于接收交通信号标签针对不同行驶方向上汽车发射信号的接收目标地址标识，这个标识信息是通过车载gps定位模块所获取的车辆位置变化，或车载信号接收标签接收到安装在上一个途经交通路口的交通信号标签或其上一个途经的其它无线信号发射装置发射的id来确定的。3.如权利要求1所述的ldsw道路安全驾驶系统，其特征在于：所述ldsw道路安全驾驶系统还包括一个车载信号发射标签，一个车载传感器采集单元、一个车载操作控制单元以及一个车载管理控制单元；所述车载信号发射标签通过车载管理控制单元与车载传感器采集单元和车载操作控制单元连接；所述传感器采集单元还与一个cps定位模块连接；所述车载管理控制单元用于记录车辆驾驶员操控车辆的具体动作信息，以及车辆实时位置、行驶方向，行驶速度、以及加速度车辆行驶状态的信息，并将这些信息通过车载信号发射标签以无线信号方式向外广播；所述车载信号发射标签和车载信号接收标签统称为车载标签；所述车载信号发射标签和车载信号接收标签，还可以是通过时分方式来承担信号发射和信号接收两种任务的同一个车载标签。4.如权利要求3所述的ldsw道路安全驾驶系统，其特征在于：所述车载管理控制单元与车载信号发射标签、车载信号接收标签、车载操作控制单元、车载传感器采集单元以及语音播报单元连接；用于记录当车辆接收到来自外部与汽车安全驾驶相关的各种交通信号数字信息时，驾驶员所采取的对应实际操控动作，并判定其是符合交通管理相关规定，或是否易于导致安全事故的发生，为交通智能化管理及精准车辆保险定保提供数字依据。5.如权利要求4所述的ldsw道路安全驾驶系统，其特征在于：所述ldsw道路安全驾驶系统还包括设置在每个交通路口的车载标签网关读写器，以及一个连接宽带网络的道路交通管理平台；所述车载标签网关读写器通过与之连接的宽带网络终端模块，将车载管理控制单元与道路交通管理平台通过无线通信方式连接在一起；车载管理控制单元将车辆身份id以及与城市交通管理相关的其他信息发送给道路交通管理平台，道路交通管理平台将与车辆安全驾驶相关的信息传送给车载管理控制单元。6.如权利要求5所述的ldsw道路安全驾驶系统，其特征在于：所述车载标签网关读写器与车载标签信息交流获得的信息包括每辆车每个时刻途经城市某个路段的实时位置信息以及整个城市不同区域、不同时段的车流量信息；这些信息将作为取代现有城市拥堵费征
收、限号行驶、城市交通自动导航、红绿灯自适应控制以及新的道路交通收费管理各种应用的数字依据。7.一种ldsw道路安全驾驶系统的工作方法，其特征在于：所述工作方法通过低功耗物联网无线通信技术，将道路上行驶中车辆的行驶状态信息采集系统和车辆实际操控系统，与城市道路交通信号控制管理设备，以及与车辆道路安全驾驶相关的其他突发信息，通过无线通信方式连接在一起；并可将所述突发信息通过语音播报方式提示驾驶员规范安全驾驶。8.如权利要求7所述的ldsw道路安全驾驶系统的工作方法，其特征在于：所述工作方法还利用一个与车载信号发射标签、车载信号接收标签、车辆驾驶操控系统以及传感器采集系统连接的车载管理控制单元，来记录当车辆接收到来自外部与汽车安全驾驶相关的各种交通信号数字信息时，车辆驾驶员所采取的对应实际操控动作，并判定其是否符合交通管理相关规定，或是否易于导致安全事故的发生，从而为交通智能化管理及车辆保险精准定保提供数字依据。9.如权利要求7所述的ldsw道路安全驾驶系统的工作方法，其特征在于：所述工作方法还利用车载信号接收标签接收记录上一途经路口的无线信号发射装置，或上一个途经的交通信号标签发射的id，并将其作为所述车载信号接收标签接收下一个交通信号发射标签发射信号的接收地址；而所述交通信号发射标签，在向来车方向广播针对该方向上行驶的车辆的交通管理信号时，其发射信号的目标地址就是所述来车方向上，上一途经路口的无线信号发射装置，或上一个途经的交通信号标签发射的id地址。10.如权利要求7所述的ldsw道路安全驾驶系统的工作方法，其特征在于：所述工作方法还利用车载gps定位模块，来记录车辆行驶的轨迹方向，而这个轨迹方向，将用于所述交通信号标签在发射针对特定行驶方向车辆的交通管理或警示信号时的目标信号接收地址。

技术总结
本发明公开了一种LDSW道路安全驾驶系统及其工作方法，包括安装在道路交通标识上以及其他与道路安全驾驶相关的移动或非移动物体上的交通信号标签，以及车载信号接收标签；交通信号标签以无线信号方式向外广播针对不同行驶方向上与汽车安全驾驶相关的数字信息，车载信号接收标签用于接收交通信号标签发射的无线数字信息。LDSW道路安全驾驶系统利用LDSW物联网技术，将各种与车辆行驶安全相关的数字信息，与车载语音播报及驾驶员实际操作控制系统进行连接，从而低成本地实现了交通控制管理信号与车辆实际操控系统的无线数字连接。信号与车辆实际操控系统的无线数字连接。信号与车辆实际操控系统的无线数字连接。


技术研发人员：廖应成 郭忠华 林永新
受保护的技术使用者：成都西谷曙光数字技术有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/6/4