CN103310645A - 高速公路车载卡防追尾防堵车系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速公路车载卡防追尾防堵车系统，由车载卡(1)和沿途安装的多个微功率电子基站(2)组成，路侧电子基站(2)与车载卡(1)采用近距离单工无线通讯，相邻电子基站之间采用无线电接力通讯。通过无线电短距通讯，基站获知车辆经过，又通过相邻基站之间的无线电接力通讯，使得后面n个基站发射无线防追尾预警信号，向后面来车报警。同时，基站在获取车辆经过时，还即时通知前方相邻基站，监测该车到达时间，一旦发现滞留，将通知后方大于n的基站发射无线防堵车预警信号。该系统结构简单，耗电小，无需沿途集中供电。对于高速公路而言，既可以用于低能见度下的防追尾，也可以用于正常能见度下远距离传递堵车信号。

Description

高速公路车载卡防追尾防堵车系统

技术领域

本发明涉及交通安全领域，尤其是涉及一种高速公路车载卡防追尾防堵车系统。

背景技术

雾、雨、雪、沙尘暴、黄昏等诸多自然因素造成能见度下降。在低能见度的情况下开车，追尾事故屡屡发生，多车连环相撞的恶性追尾造成的堵车现象也不鲜见，尤其在高速公路上。

在路侧按一定间距安装信号灯，依据前后车的车距自动控制信号灯，从而引导司机的方法，由于信号灯必须有足够亮度，其耗电较大，全程供电，实属不易。

在车上安装车载雷达，不仅成本昂贵，目前效果也不尽人意，实用推广尚需假以时日。对于前方远处堵车，此类车载设备一般无能为力。

发明内容

本发明的目的是设计提供一种高速公路车载卡防追尾防堵车系统，它能给司机提供前方近处有车的防追尾预警信号和前方远处堵车的防堵车预警信号。而在低能见度的情况下的防追尾预警和正常能见度情况下的远方防堵车预警，对于司机而言是十分重要的。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高速公路车载卡防追尾防堵车系统，由车载卡(1)和沿途安装在路侧保持一定间距的多个电子基站(2)组成。电子基站(2)通过与路过车载卡(1)的近距离单工无线通讯，获知车辆经过。该电子基站通过与相邻电子基站的无线通讯，通知后方n个有限基站发射无线防追尾预警信号。电子基站(2)获知有车辆路过时，还将同时通知前方相邻电子基站启动计时，一旦该车未按照预定时间到达，前方基站将通知后方大于n个数的基站发射无线防堵车预警信号。车载卡在收到无线防追尾预警信号或者无线防堵车预警信号后，通过车载卡LED声光报警电路通知司机。车载卡(1)通常由微处理器MCU1和短距无线电收发电路以及LED声光报警电路组成；电子基站(2)通常由微处理器MCU2和由MCU2控制的多信道无线电收发电路组成。

车载卡流动过程：

进入高速公路，通常都要由收费站发放计费卡，司机在出口处将计费卡交还给收费站。根据这一规律，为了操作方便，本发明所述的车载卡与计费卡，可以放在同一个卡盒内，一起在高速公路上流动。为了便于提醒，车载卡放在司机前方挡风玻璃下。

电子基站一般安置在高速公路中间的隔离带上。为了使双向流动的车载卡正常工作，车载卡和基站均设置有自己唯一的卡号和站号，卡号包含有行驶方向标识位，例如1代表上行，0代表下行，方向标识位可以在入口发放处手动或自动写入；隔离带上的多个基站的站号依次构成固定的序列，例如自然数序列；预警基站发送的防追尾或防堵车无线预警信号里，也包含有行驶方向标识位，它们确保下述工作过程在双向的高速公路上也能有条不紊地实现。

当车辆路过某电子基站时，该路过基站将收到车载卡的卡号，并向邻近的电子基站发送行车数据，该行车数据包括路过站号、车载卡卡号和代表后面需要预警的基站数字n。相邻基站根据自身站号与路过站号，确定基站行车数据来自前方还是后方。基站还根据卡号中的方向标识位，判断车载卡的行进方向，以区分双向车流。路过基站、前方启动计时基站、后方预警基站都将记录车载卡卡号。随着车辆前行，这些基站在逐个脱离预警状态后，清除对该车载卡卡号的记忆。

防追尾工作原理：

如果行车数据来自前方，该电子基站将根据自身站号、前方路过站号和预警基站数字n，确定自身是否是预警基站。如果是预警基站，将继续发送前方路过站号和预警基站数字n，以便将后方的基站设置为预警基站，直至到达第n个基站为止。这些预警基站将发送防追尾无线预警信号。

这样，当车辆前行时，它的后面将始终拖着一个动态的预警区，这个预警区是由上述n个预警基站组成的。在系统的控制下，当车辆到达前方一个新的基站时，预警区前面增加一个预警基站，而预警区的后面将减少一个预警基站。

这个预警区构成前后车辆之间的安全提示，达到低能见度情况下防追尾的目的。

防堵车工作原理：

如果行车数据来自后方，该相邻电子基站将根据新的车载卡卡号启动定时器，监测该车的到来，如果限定时间内该车没有到达，将向后方发送大于n的防堵车预警基站数字，将后面该个数的基站置为预警基站。这些预警基站将发送防堵车无线预警信号。

上述预警信号，可以由预警基站各自的短距无线电收发电路发射。后方车辆的车载卡在收到预警信号后，将通过LED声光报警电路，提示司机注意前方同向有车。LED报警电路的工作可以在播报几遍后结束。双向流动的车载卡通过预警信号中的标识位区别接收。

为了减少基站之间通讯的发射功率，节约无线电资源，原则上采用基站接力通讯的方法，即依靠相邻基站间的通讯，向后逐级传递，直至n为零。

车载卡耗电很小，采用电池供电。基站为低功耗工作方式，使用小面积太阳能电池供电。这是采用大功率读卡器的RFID系统所不能做到的。

有益效果

采用上述方法，本系统既可以在低能见度的情况下向行车后方发出防追尾预警信号，也可以在正常能见度的情况下发出防堵车预警信号。由于预警基站数字n可以事先设置，可以在遇到堵车时，自动增大，因此，防追尾预警距离是短距离的，而防堵车预警距离是长距离的，它们均可以根据需要确定。

由于车载卡与基站之间采用近距通讯，而基站向后采用接力通讯的方法，车载卡和基站发射功率很小，耗电很小，安装维护方便，运行成本低，不占用无线电资源。系统实用可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述系统的示意图。

图2是本发明所述系统的结构框图。

在图1中，(1)为车载卡，(2)为沿途布置的电子基站。

在图2中，车载卡(1)，由车载卡短距无线电收发电路(3)和车载卡MCU1(4)以及LED报警电路(5)构成；电子基站(2)由基站短距无线电收发电路(6)、基站MCU2(7)以及相邻基站无线电通讯电路(8)构成。

MCU为微处理器，其中包含定时器和存储器。

具体实施方式

实施例如图1、图2所示。

在图1中，路侧电子基站(2)的间距为150m，相邻基站通讯频率为433MHZ，其短距无线收发电路(6)与车载卡(1)的短距无线收发电路(3)通讯，其有效通讯距离为50m，通讯频率为413MHZ。防追尾预警基站个数n＝2，防堵车预警基站个数为20。

在图2中，车载卡(1)选用自带MCU的超低功耗微功率无线数传模块APC240，它内部包括了(3)(4)(5)；电子基站(2)也选用自带MCU的无线数传模块APC240，它内部包括了(6)(7)(8)；其中的MCU可以通过软件将模块内置的无线收发电路变换为二种信道和二种发射功率，以实现基站短距无线电收发电路(6)和相邻基站无线电通讯电路(8)的工作需要。电池采用3.6V/3.6Ah ER18505锂亚电池，供电寿命可达数年。

Claims (4)

1.一种高速公路车载卡防追尾防堵车系统，由车载卡(1)和沿途安装在路侧保持一定间距的多个电子基站(2)组成，其特征在于，所述路侧电子基站(2)通过与路过车载卡(1)的近距离单工无线通讯，获知车辆经过，再通过与相邻电子基站的无线通讯，通知后方n个有限基站发射无线防追尾预警信号。

2.根据权利要求1所述的高速公路车载卡防追尾防堵车系统，其特征在于，所述路侧电子基站(2)获知有车辆路过时，还将同时通知前方相邻电子基站启动计时，一旦该车未按照预定时间到达，前方基站将通知后方大于n个数的基站发射无线防堵车预警信号。

3.根据权利要求1所述的高速公路车载卡防追尾防堵车系统，其特征在于，车载卡在收到无线防追尾预警信号或者无线防堵车预警信号后，通过车载卡LED声光报警电路通知司机。

4.根据权利要求1所述的高速公路车载卡防追尾防堵车系统，其特征在于，所述车载卡(1)通常由微处理器MCU1和短距无线电收发电路以及LED声光报警电路组成；所述电子基站(2)通常由微处理器MCU2和由MCU2控制的多信道无线电收发电路组成。

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