專利名稱：智能高速公路預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能高速公路預(yù)警系統(tǒng)，屬電子信息領(lǐng)域，是現(xiàn)有高速公路信息化設(shè)備的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
當今國內(nèi)外高速公路總里程已達16萬公里，且處于快速發(fā)展階段。但國內(nèi)外高速公路的運營及預(yù)警設(shè)備落后，目前，一種是靠車載GPS向服務(wù)區(qū)發(fā)送事故地點坐標信息，另一種是靠發(fā)生事故地點的人們通過路邊的報警電話向服務(wù)區(qū)報警，服務(wù)區(qū)接警中心人工再給警示牌發(fā)送預(yù)警信息，從而警示后隨車輛。在惡劣天氣情況下，駕駛員更不易及時獲取警示信息，從而造成數(shù)百輛汽車追尾的重大事故時有發(fā)生，因此，高速公路在惡劣天氣的情況下只能關(guān)閉，高速公路的快速預(yù)警及智能化管理，越來越受到人們的關(guān)注和重視。最近，有人發(fā)明一種“急減速狀態(tài)傳感器及其信號控制電路及急剎車燈”(專利申請?zhí)?8814167.1)，可以檢測急剎車和撞車信號，但缺陷在于沒有加溫裝置，在溫度較低時無法使用；屬非真空裝置，金屬接觸點會氧化，不能可靠的檢測急減速信號；無法檢測車后面被撞事故。更無法適應(yīng)高速公路的智能信息化管理。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種高性能、低成本的智能高速公路預(yù)警系統(tǒng)裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是包括預(yù)警機(14)、寫碼機(13)、電子路標(12)、接警調(diào)度機(11)。當裝有預(yù)警機(14)的車輛入路時，由寫碼機(13)完成寫碼及該車輛圖像建檔，上路后經(jīng)過每個電子路標(12)時，會收到電子路標(12)發(fā)出的坐標信息，車輛發(fā)生撞車事故時，預(yù)警機(14)內(nèi)的動態(tài)傳感器檢測到信號，使燈光警示并發(fā)射報警信息給電子路標(12)和后隨車輛，由電子路標(12)轉(zhuǎn)發(fā)給接警調(diào)度機(11)及較遠的車輛。當車輛內(nèi)的預(yù)警機(14)收到報警信息則聲光提示，若車輛超速、慢行、停車則發(fā)出警告聲。預(yù)警機(14)可手控發(fā)出各種求助信號。從而實現(xiàn)了交通事故快速預(yù)警、惡劣天氣引航、違章提示、路況信息發(fā)布、車輛緊急呼救功能。
本發(fā)明的預(yù)警機(14)、寫碼機(13)、電子路標(12)、接警調(diào)度機(11)的通信均采用高速率數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，各單元設(shè)備之間雙向高速數(shù)據(jù)通信，采用數(shù)字編譯碼調(diào)取存儲指令，減少了傳輸中的數(shù)據(jù)量，實現(xiàn)了預(yù)警快速反應(yīng)，提高了頻點利用率。
本發(fā)明的預(yù)警機(14)、寫碼機(13)、電子路標(12)、接警調(diào)度機(11)的各種信號檢測和警示均為自動完成，某車輛出現(xiàn)撞車事故后，可使后隨車輛在0.5秒內(nèi)獲取聲光報警提示，服務(wù)區(qū)的接警調(diào)度機(11)在1秒內(nèi)獲取事故地點及事故車輛信息。
本發(fā)明預(yù)警機(14)的速度變化量傳感器包括U形玻璃外殼與一塊固定有若干組導(dǎo)電針、升溫電熱絲、支撐柱的線路板制成的一個密閉半圓形空腔，在半圓空腔內(nèi)放入水銀珠，將其密封后抽成真空；在發(fā)生前后位移時，水銀在半圓形空腔內(nèi)靈活移動，使接觸到的某組導(dǎo)電針短接，隨著位移速度的變化，水銀珠短接不同組的導(dǎo)電針，產(chǎn)生相應(yīng)速度變化量的開關(guān)信號，在低溫狀態(tài)給升溫電熱絲通電來保證水銀的靈活移動；由此實現(xiàn)了全天候工作，若用在車輛上可準確的檢測前、后撞車信號。
本發(fā)明的預(yù)警機(14)隨車輛進入高速公路上下道時，通過識別寫碼機(13)發(fā)射的無線數(shù)據(jù)，改變相應(yīng)地址，只能接收自行道路的路標信息及前方報警信息，杜絕了接收無用信息。
本發(fā)明的電子路標(12)用中央處理器控制F1發(fā)射，給上下道通過的預(yù)警機(14)傳送坐標信號及交通誘導(dǎo)信號；中央處理器識別可見度傳感器采集的信號，開啟和關(guān)閉導(dǎo)航燈；中央處理器通過超聲波傳感器采集車流量信息，實現(xiàn)一機多能。
本發(fā)明的寫碼機(13)、電子路標(12)檢測通過車輛，采用超聲波傳感器，性能可靠，施工方便。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是


圖1是本發(fā)明的組成圖；圖2是本發(fā)明預(yù)警機的方框圖；圖3是本發(fā)明速度變化量傳感器的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明電子路標的方框圖；圖5是本發(fā)明寫碼機的方框圖；
圖6是本發(fā)明接警調(diào)度機的方框圖；具體實施方式
本發(fā)明的以上這些和其他一些目的、功能和優(yōu)點結(jié)合以上附圖所作的詳細說明中可以看得更加清楚。
本發(fā)明的組成圖1中，14為預(yù)警機、13為寫碼機、12為電子路標、11為接警調(diào)度機。
當裝有預(yù)警機(14)的車輛進入高速公路引路時，由寫碼機(13)完成寫碼及該車輛圖像建檔，上路后經(jīng)過每個電子路標(12)時，會收到電子路標(12)發(fā)出的坐標信息，車輛發(fā)生撞車事故時，預(yù)警機(14)燈光警示、發(fā)射報警信息給電子路標(12)和后隨車輛，由電子路標(12)轉(zhuǎn)發(fā)給接警調(diào)度機(11)及較遠的車輛。當車輛收到報警信息則聲光提示，當車輛超速、慢行、停車則發(fā)出警告聲。若遇到故障、缺油、搶劫時，預(yù)警機(14)可手控發(fā)出求助信號。實現(xiàn)了交通事故快速預(yù)警、惡劣天氣引航、違章提示、路況信息發(fā)布、車輛緊急呼救功能。
圖2為本發(fā)明預(yù)警機的組成部分，21為F1接收，22為存儲器，23為燈光報警，24為中央處理器，25為F2收發(fā)模塊，26為語音電路、27為揚聲器，28為速度變化量傳感器，K1、K2、K3為緊急呼救開關(guān)。
預(yù)警機(14)經(jīng)過寫碼機(13)時，寫碼發(fā)射的寫碼數(shù)據(jù)經(jīng)F2收發(fā)模塊(25)接收，送入中央處理器(24)識別后存入存儲器(22)，改變譯碼地址，由中央處理器(24)判別，只接收自行道路的路標信息及前方報警信息，同時中央處理器(24)回送本機的身份編號信息經(jīng)F2收發(fā)模塊(25)發(fā)出；從而完成了寫碼及只接收有效數(shù)據(jù)的功能。
裝有預(yù)警機(14)的車輛上路經(jīng)過每個電子路標(12)時，F(xiàn)1接收(21)收到電子路標(12)發(fā)來的坐標信息，經(jīng)中央處理器(24)將數(shù)據(jù)按順序存入存儲器(22)；根據(jù)單位時間內(nèi)收到電子路標12所發(fā)信息的個數(shù)，判斷該車輛速度；出現(xiàn)超速、低速、停車時，中央處理器(24)控制語音電路(26)通過揚聲器(27)發(fā)出對應(yīng)的警示音，若長時間違章則由中央處理器(24)調(diào)用存儲器(22)中的違章數(shù)據(jù)通過F2收發(fā)模塊(25)發(fā)射，經(jīng)電子路標(12)差轉(zhuǎn)給接警調(diào)度機(11)；從而完成了坐標信息記存及違章提示功能。
若某車輛急減速或撞車時，速度變化量傳感器(28)獲取開關(guān)信號送給中央處理器(24)，中央處理器(24)控制F2收發(fā)模塊(25)發(fā)射報警編碼信息和啟動燈光報警(23)；后隨車輛的預(yù)警機，經(jīng)F2收發(fā)模塊(25)接收該報警數(shù)據(jù)，中央處理器(24)控制語音電路(26)通過揚聲器(27)發(fā)出“請慢行，前方XX發(fā)生事故”語音提示；從而完成了快速預(yù)警的功能。
若車輛出現(xiàn)故障、缺油、遇到匪徒時，可按動對應(yīng)按鍵(K1、K2、K3)，中央處理器(24)調(diào)用存儲器(22)內(nèi)對應(yīng)編碼，經(jīng)F2收發(fā)模塊(25)發(fā)射給電子路標(12)，由電子路標(12)差轉(zhuǎn)給接警調(diào)度機(11)；從而完成了實現(xiàn)各種求助信號的傳遞。
圖3為本發(fā)明速度變化量傳感器的結(jié)構(gòu)圖，包括U形玻璃外殼(A)與一塊雙面薄膜線路板(B、C)上固定有若干組導(dǎo)電針(g)，并在上面固定有升溫電熱絲(h)和支撐柱(f)變成(D、E)，將其裝入U形玻璃外殼(A)的空腔(a)內(nèi)，并放入水銀珠(i)，在U形玻璃外殼(A)兩端引出電極導(dǎo)線(e、d)，密封后從抽氣口(b)抽盡空氣，則制成速度變化量傳感器(G)，F(xiàn)為該傳感器剖面圖。
當發(fā)生前、后位移時，水銀珠(i)在半圓形空腔(a)內(nèi)左右靈活移動，使接觸到的導(dǎo)電針(g)短接，隨著位移速度的變化，水銀珠(i)短接不同組的導(dǎo)電針(g)，產(chǎn)生相應(yīng)速度變化量的開關(guān)信號，在低溫狀態(tài)給升溫電熱絲(h)通電可保證水銀珠(i)的靈活移動，速度變化量的不同，依次導(dǎo)通的電極的數(shù)量也不同；從而檢測物體的速度變化量。
圖4是本發(fā)明電子路標的組成部分，41為F1發(fā)射、42為導(dǎo)航燈、43為太陽能電源、44為超聲波傳感器、45為中央處理器、46為F3收發(fā)模塊、47為F2接收模塊、48為存儲器、49為可見光傳感器。電子路標12在高速公路中間每公里放置一個。
若超聲波傳感器(44)檢測到有車輛通過，中央處理器(45)調(diào)用存儲器(48)內(nèi)的坐標信息經(jīng)F1發(fā)射(41)發(fā)射給預(yù)警機(14)，同時由存儲器(48)記存車流量數(shù)據(jù)，從而完成坐標信息的傳遞、車流量采集。
若有車輛發(fā)生事故報警、求助信息、違章信息時，F(xiàn)2接收(47)收到數(shù)據(jù)經(jīng)中央處理器(45)控制F3收發(fā)模塊(46)轉(zhuǎn)發(fā)給接警調(diào)度機(11)，從而完成各種信息的上傳。
若接警調(diào)度機(11)發(fā)布路況信息、調(diào)度信息，F(xiàn)3收發(fā)模塊(46)收到編碼數(shù)據(jù)指令，中央處理器(45)控制F1發(fā)射(41)轉(zhuǎn)發(fā)給預(yù)警機14，從而完成各種信息的下傳。
當接警調(diào)度機(11)發(fā)出調(diào)取路況、車流量數(shù)據(jù)或開啟/關(guān)閉導(dǎo)航燈(42)指令，F(xiàn)3收發(fā)模塊(46)接收信息，經(jīng)中央處理器(45)譯碼，若是本機的地址，則讀取存儲器內(nèi)(48)的對應(yīng)信息上傳，并由中央處理器(45)控制導(dǎo)航燈(42)開啟/關(guān)閉，從而完成路況信息調(diào)用及調(diào)度。
在大霧和雨雪天氣，可見度傳感器(49)產(chǎn)生變化信號給中央處理器(45)分析判別，控制導(dǎo)航燈(42)自動開啟/關(guān)閉，并將數(shù)據(jù)存入存儲器(48)，太陽能電源(43)完成供電作用，從而完成自動導(dǎo)航。
圖5是本發(fā)明寫碼機的組成部分，51為數(shù)碼錄像機、52為計算機、53為接口電路、54為網(wǎng)絡(luò)、55為F2收發(fā)模塊、56為A傳感器，57為B傳感器。
當裝有預(yù)警器(14)的車輛進入高速公路時，A傳感器(56)檢測到有車輛通過信號，經(jīng)接口電路(53)送給計算機(52)，計算機(52)控制F2收發(fā)模塊(55)發(fā)射特定編碼信息，預(yù)警機14收到該信息后，開啟對應(yīng)的解碼地址，同時，用F2收發(fā)模塊(55)接收預(yù)警機(14)回復(fù)的身份編號信息，計算機(52)控制數(shù)碼錄像機(51)生成該車輛的圖像文檔，并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)(54)；若車輛發(fā)生事故后接警調(diào)度機(11)通過網(wǎng)絡(luò)(54)自動調(diào)出事故車輛的照片，從而完成了通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫調(diào)出事故車輛的圖像信息。
當裝有預(yù)警機(14)的車輛出高速公路時，B傳感器(57)檢測到有車輛通過信號，經(jīng)接口電路(53)送給計算機(52)，計算機(52)經(jīng)F2收發(fā)模塊(55)發(fā)射詢問信息，預(yù)警機(14)回送身份編號信息，F(xiàn)2收發(fā)模塊(55)接收該信息，經(jīng)計算機(52)送入網(wǎng)絡(luò)(54)數(shù)據(jù)庫，從而實現(xiàn)了記錄該車輛離開高速公路的時間。
圖6是本發(fā)明接警調(diào)度機的組成部分，61為語音報警、62為由計算機、63為網(wǎng)絡(luò)、64為F3收發(fā)模塊、65為編解碼器。接警調(diào)度機(11)設(shè)在高速公路服務(wù)區(qū)、公路入口、公路管理警車。
計算機(62)依靠平臺軟件程序，定時或人工操作通過編解碼器(65)、F3收發(fā)模塊(64)發(fā)射自檢編碼指令，巡回遙測該路段電子路標(12)的工作狀況是否正常；從而完成了對電子路標(12)的自檢功能。
F3收發(fā)模塊(64)接收到該路段電子路標(12)發(fā)來的報警信號，經(jīng)編解碼器(65)譯碼后送入計算機(62)，由平臺軟件的程序?qū)⑹鹿受囕v的圖片和該地點路況信息調(diào)入計算機(62)顯示屏，同時語音報警(61)發(fā)出“XX發(fā)生XX事故”語音提示，并通知離事故現(xiàn)場較遠的電子路標(12)轉(zhuǎn)發(fā)報警信息，使到達此路段的其它車輛知道路況信息，提醒駕駛員謹慎駕車。從而完成了自動接警、警情預(yù)報的功能。
當高速公路某路段須養(yǎng)護、路況較差時，通過操作計算機(62)，輸入該路段電子路標(12)地址碼及指令信息，經(jīng)編解碼器(65)、F3收發(fā)模塊發(fā)射給電子路標(12)，對應(yīng)的電子路標(12)開啟導(dǎo)航燈(42)并將該信息轉(zhuǎn)發(fā)給進入該路段車輛上的預(yù)警機(14)，從而完成了交通誘導(dǎo)功能。
需了解高速公路某路段情況時，通過操作計算機(62)，輸入該路段電子路標(12)地址碼及訪問信息，經(jīng)編解碼器(65)、F3收發(fā)模塊發(fā)射給電子路標(12)，對應(yīng)的電子路標(12)將車流量、可見度等信息傳回，送入網(wǎng)絡(luò)(54)數(shù)據(jù)庫，從而完成了路況信息的遙測及數(shù)據(jù)建檔。
本發(fā)明已經(jīng)參考優(yōu)選實施例示和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由所附權(quán)利限定的本發(fā)明精神和范圍的前提下，可以對本發(fā)明進行形式和細節(jié)的改變。
權(quán)利要求
1.一種智能高速公路預(yù)警系統(tǒng)，其特征是包括預(yù)警機(14)、寫碼機(13)、電子路標(12)、接警調(diào)度機(11)。放置預(yù)警機(14)的車輛通過寫碼機(13)時，寫碼機(13)識別后進行雙向通訊，建立該車輛的圖像檔案；放置預(yù)警機(14)的車輛通過高速路上的每個電子路標(12)，接收電子路標(12)發(fā)射的坐標數(shù)據(jù)；若放置預(yù)警機(14)的車輛發(fā)生撞車事故，預(yù)警機(14)內(nèi)的速度變化量傳感器獲取信號，使預(yù)警機(14)發(fā)射報警信號給后隨車輛的預(yù)警機(14)和電子路標(12)，后隨車輛獲取聲光報警信息；電子路標(12)向接警調(diào)度機(11)轉(zhuǎn)發(fā)事故地點的報警信息；接警調(diào)度機(11)通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫調(diào)出事故車輛的圖像及該路段地理信息，遙控調(diào)度指揮搶險工作；預(yù)警機(14)檢測單位時間內(nèi)經(jīng)過電子路標(12)的數(shù)量判斷車輛的動態(tài)，發(fā)出相應(yīng)的超速、低速、停車、違章語音提示信息；預(yù)警機(14)采用手動觸發(fā)，發(fā)射不同編碼數(shù)據(jù)給電子路標(12)，經(jīng)電子路標(12)轉(zhuǎn)發(fā)給接警調(diào)度機(11)，實現(xiàn)各種求助信號的傳遞；電子路標(12)通過傳感器完成車流量統(tǒng)計、可見度檢測，接收接警調(diào)度機(11)的指令上傳及下傳各種信息；電子路標(12)在惡劣天氣情況下，自動開啟導(dǎo)航燈；該技術(shù)方案實現(xiàn)了高速公路的快速信息化管理。
2.如權(quán)利要求1所屬的高速公路預(yù)警系統(tǒng)，所述的速度變化量傳感器，其特征是包括U形玻璃外殼(A)與一塊雙面薄膜線路板(B、C)上固定有若干組導(dǎo)電針(g)，并在上面固定有升溫電熱絲(h)和支撐柱(f)變成(D、E)，將其裝入U形玻璃外殼(A)的空腔(a)內(nèi)，并放入水銀珠(i)，在U形玻璃外殼(A)兩端引出電極導(dǎo)線(e、d)，密封后從抽氣口(b)抽盡空氣，則制成速度變化量傳感器(G)。當發(fā)生前、后位移時，水銀珠(i)在半圓形空腔(a)內(nèi)左右靈活移動，使接觸到的導(dǎo)電針(g)短接，隨著位移速度的變化，水銀珠(i)短接不同組的導(dǎo)電針(g)，產(chǎn)生相應(yīng)速度變化量的開關(guān)信號，在低溫狀態(tài)給升溫電熱絲(h)通電可保證水銀珠(i)的靈活移動，速度變化量的不同，依次導(dǎo)通的電極的數(shù)量也不同；從而檢測物體的速度變化量。
3.如權(quán)利要求1所屬的高速公路預(yù)警系統(tǒng)，所述的預(yù)警機(14)其特點在于進入高速公路上下道時，通過識別寫碼機(13)無線數(shù)據(jù)，改變相應(yīng)地址，只能接收自行道路的路標信息及前方報警信息。
4.如權(quán)利要求1所屬的高速公路預(yù)警系統(tǒng)，所述的預(yù)警機(14)其特點在于中央處理器獲取速度變化量傳感器撞車信號，發(fā)出數(shù)字編碼報警信息；后隨車輛的預(yù)警機(14)收到信息，中央處理器控制語音電路發(fā)出語音報警提示。
5.如權(quán)利要求1所屬的高速公路預(yù)警系統(tǒng)，其中所述的電子路標(12)其特點在于中央處理器控制F1發(fā)射，給上下道通過的預(yù)警機(14)傳送坐標信號及交通誘導(dǎo)信號；中央處理器識別可見度傳感器采集的信號，開啟和關(guān)閉導(dǎo)航燈；中央處理器識別超聲波傳感器記錄車流量。
全文摘要
本發(fā)明屬電子信息領(lǐng)域，涉及一種智能高速公路預(yù)警系統(tǒng)，包括預(yù)警機(14)、寫碼機(13)、電子路標(12)、接警調(diào)度機(11)。裝有預(yù)警機(14)的車輛入路時，由寫碼機完成寫碼及該車輛圖像建檔，上路后經(jīng)過每個電子路標時，會收到電子路標發(fā)出的坐標信息，車輛發(fā)生撞車事故時，預(yù)警機內(nèi)的速度變化量傳感器檢測到信號，使燈光警示并發(fā)射報警信息給電子路標和后隨車輛，由電子路標轉(zhuǎn)發(fā)給接警調(diào)度機及較遠的車輛。車輛內(nèi)的預(yù)警機收到報警信息則聲光提示，若車輛超速、慢行、停車則發(fā)出警告聲。預(yù)警機可手控發(fā)出各種求助信號。從而實現(xiàn)了高速公路交通事故快速預(yù)警和信息化管理。
文檔編號G08G1/00GK1419221SQ0215317
公開日2003年5月21日 申請日期2002年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者朱肅生 申請人:朱肅生