專利名稱：高速公路車車協(xié)調(diào)控制裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速公路車車協(xié)調(diào)控制裝置。該裝置可實(shí)現(xiàn)在霧天或冰雪天氣情 況下，開放高速公路并且能在確保車輛行駛的安全的前提下，實(shí)現(xiàn)高速公路的全天候開放。
背景技術(shù)：
近年來，隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)資金的大量投入，全國(guó)高速公路網(wǎng)得到了越來越完善 的發(fā)展。高速公路已成為我國(guó)現(xiàn)代交通不可分割的一部分。國(guó)內(nèi)高速公路因其獨(dú)特的運(yùn)行 和管理規(guī)則，在一些雨雪、大霧等較惡劣天氣狀況下，往往采取關(guān)閉高速公路的措施，迫使 大量的車輛滯留或涌入國(guó)道和省道，極大地延誤了車輛行車時(shí)間，給運(yùn)輸業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品銷售 等多方面造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。國(guó)家在高速公路建設(shè)方面投入了大量的資金，社會(huì)迫切 地需要高速公路能給國(guó)計(jì)民生帶來更多切實(shí)的便利。高速公路相比國(guó)道和省道，它擁有最 好的服務(wù)設(shè)施、最好的路況，最嚴(yán)格的管理制度。因此，在冰雪、大霧等惡劣天氣狀況下，高 速公路應(yīng)采取積極的措施發(fā)揮它應(yīng)有的效能。為了確保行車安全，高速公路管理可以根據(jù) 天氣條件，采取有效措施，使車輛在較惡劣的天氣狀況下依然可以上路行駛。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種高速公路車車協(xié)調(diào)控制裝置及其控制方法。該裝置的特點(diǎn) 是體積小，攜帶方便，價(jià)格便宜，便于各種車輛使用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù) 方案本發(fā)明高速公路車車協(xié)調(diào)控制裝置，車輛上都設(shè)置所述協(xié)調(diào)控制裝置，所述協(xié)調(diào)控制 裝置包括GPS芯片、無線收發(fā)模塊、微處理器、電源和液晶顯示屏，其中電源分別與微處理 器、GPS芯片、無線收發(fā)模塊、液晶顯示屏的電源接口連接；GPS芯片的輸出端接無線收發(fā)模 塊的輸入端，車輛之間通過無線收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)通信；微處理器的輸入端與無線模塊的輸出 端連接；微處理器的輸出端連接液晶顯示屏的輸入端。
高速公路車車協(xié)調(diào)控制裝置的控制方法包括如下步驟a.)當(dāng)霧雪天氣車輛進(jìn)入高速公路時(shí)，由收費(fèi)站管理員將所述控制裝置放置于車輛上；b.)車輛利用無線收發(fā)模塊與其它進(jìn)入高速公路的車輛構(gòu)成局域網(wǎng)；c.)采用GPS芯片接收衛(wèi)星傳送的位置信號(hào)得到車輛的經(jīng)緯度；d.)采用無線收發(fā)模塊在局域網(wǎng)內(nèi)互相傳遞車輛的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)；e.)當(dāng)車輛得到周圍其它車輛的經(jīng)緯度信息后，通過微處理器顯示在液晶屏上，從而可 以確定周圍其它車輛的位置。據(jù)此可以調(diào)整車輛速度，與其它車輛保持速度、位置協(xié)調(diào)。
f.)當(dāng)車輛駛出高速公路時(shí)，收費(fèi)站將所上述控制裝置收回。
本發(fā)明裝置能給現(xiàn)有高速公路管理帶來以下的便利(1)根據(jù)能見度以及路面冰雪情況，可以實(shí)現(xiàn)陣列車隊(duì)在高速公路上的低速安全行駛， 做到高速公路在惡劣天氣狀況下的全天候開放，有效解決現(xiàn)有高速公路管理中對(duì)于雪、霧惡劣天氣狀況下經(jīng)常關(guān)閉的問題。
(2)該裝置可以確保司機(jī)掌握周圍車輛與本車的距離以此來調(diào)整車速，從而形成 陣列使車輛一起低速向前行駛，有利于車輛的安全行駛。
(3)順應(yīng)現(xiàn)代交通發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高速公路的人性化管理。
(4)體積小，功耗小，自帶鋰電池作為系統(tǒng)電源。同時(shí)可輔以車載電源，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離工作。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2為本發(fā)明的工作流程圖； 圖3為低速行走的陣列車隊(duì)； 圖4為車輛1顯示屏中的影像； 圖5為車輛2顯示屏中的影像； 圖6為車輛3顯示屏中的影像。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明如圖ι所示，本發(fā)明是關(guān)于高速公路車車協(xié)調(diào)控制裝置，其特征在于包括包括GPS芯 片、無線收發(fā)模塊、微處理器、電源和液晶顯示屏。電源分別與微處理器、GPS芯片、無線收 發(fā)模塊、液晶顯示屏的電源接口連接。GPS芯片的輸出端接無線收發(fā)模塊。無線模塊與其他 車輛實(shí)現(xiàn)通信，微處理器與無線模塊連接，微處理器的輸出端連接液晶顯示屏。
GPS芯片采用GPS芯片接收衛(wèi)星傳送的位置信號(hào)得到車輛的經(jīng)緯度。
微處理器其功能主要有以下方面(1)讀取無線收發(fā)模塊收到的周邊車輛的經(jīng) 緯度。(2)再通過液晶顯示屏顯示車輛的位置。(3)實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)刷新屏幕。
液晶顯示用于顯示周邊的車輛位置。
無線收發(fā)模塊無線收發(fā)模塊是裝置的通信設(shè)備。在車輛駛?cè)敫咚俟泛螅_始利 用無線模塊與其它進(jìn)入高速公路的車輛進(jìn)行組網(wǎng)，傳遞各個(gè)車輛的經(jīng)緯度信息。
ZigBee是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)模塊。 它是一種介于無線傳感技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)方案，主要用于近距離無線連接。它依據(jù) 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)個(gè)無線傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量， 以接力的方式通過無線方式將數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以它們的通信效率 非常高。
電源電源是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，選擇一個(gè)高效而穩(wěn)定的電源，才能使系統(tǒng)的功能發(fā) 揮出來。由于各硬件模塊芯片所用的供電電壓不同，因此需要采用5v和3v兩套電源，5v 電源主要對(duì)GPS芯片和微處理器及液晶供電，3v電源主要對(duì)無線收發(fā)模塊。
該裝置內(nèi)的無線收發(fā)模塊ZigBee互相通信組網(wǎng)，各模塊的數(shù)據(jù)關(guān)系是無線收發(fā) 模塊ZigBee之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。Gps接受衛(wèi)星傳送的位置信號(hào)得到車輛的經(jīng)緯度，通過 zigbee組好的局域網(wǎng)內(nèi)互相傳遞信息傳送到微處理器處理并顯示。
本發(fā)明的具體工作過程如圖2所示。當(dāng)車輛進(jìn)入高速收費(fèi)站時(shí)，根據(jù)具體的天氣及路面情況將該裝置放置在車輛上。在行車過程中，無線收發(fā)模塊ZigBee互相通信組網(wǎng)。 與此同時(shí)GPS芯片接收衛(wèi)星傳送的位置信號(hào)，然后通過ZigBee組好的局域網(wǎng)內(nèi)互相傳遞信 息傳送到微處理器處理并顯示。
圖3為低速行走的陣列車隊(duì)。當(dāng)霧天或路面覆蓋冰雪時(shí)，根據(jù)當(dāng)時(shí)具體情況給定 行車速度以及前后車輛之間的間距，將欲通行車輛形成陣列車隊(duì)行走。借助于本發(fā)明裝置 現(xiàn)實(shí)的車輛影像，保持給定行車速度以及前后車輛之間的間距。
圖4為該陣列車隊(duì)中車輛1顯示屏中的影像。為區(qū)別起見，車輛1采用圓形影像， 其它車輛采用矩形影像。該車輛位于車隊(duì)的最左側(cè)，因此其左側(cè)沒有其他車輛影像。
圖5為該陣列車隊(duì)中車輛2顯示屏中的影像。車輛2同樣采用圓形影像，周圍車 輛采用矩形影像。該車輛位于車隊(duì)的中間，因此其四周均有其它車輛的影像。
圖6為該陣列車隊(duì)中車輛3顯示屏中的影像。該車輛位于車隊(duì)的最右側(cè)，因此其 右側(cè)沒有其他車輛影像。
權(quán)利要求
1.一種高速公路車車協(xié)調(diào)控制裝置，其特征在于車輛上都設(shè)置所述協(xié)調(diào)控制裝置，所 述協(xié)調(diào)控制裝置包括GPS芯片、無線收發(fā)模塊、微處理器、電源和液晶顯示屏，其中電源分 別與微處理器、GPS芯片、無線收發(fā)模塊、液晶顯示屏的電源接口連接；GPS芯片的輸出端接 無線收發(fā)模塊的輸入端，車輛之間通過無線收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)通信；微處理器的輸入端與無線 模塊的輸出端連接；微處理器的輸出端連接液晶顯示屏的輸入端。
2.一種基于權(quán)利要求1所述的高速公路車車協(xié)調(diào)控制裝置的控制方法，其特征在于包 括如下步驟a.)當(dāng)霧雪天氣車輛進(jìn)入高速公路時(shí)，由收費(fèi)站管理員將所述控制裝置放置于車輛上；b.)車輛利用無線收發(fā)模塊與其它進(jìn)入高速公路的車輛構(gòu)成局域網(wǎng)；c.)采用GPS芯片接收衛(wèi)星傳送的位置信號(hào)得到車輛的經(jīng)緯度；d.)采用無線收發(fā)模塊在局域網(wǎng)內(nèi)傳遞其它車輛的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)；e.)當(dāng)車輛得到周圍其它車輛的經(jīng)緯度信息后，通過微處理器顯示在液晶屏上，從而可 以確定周圍其它車輛的位置，據(jù)此可以調(diào)整車輛速度，與其它車輛保持速度、位置協(xié)調(diào)；f.)當(dāng)車輛駛出高速公路時(shí)，收費(fèi)站將所上述控制裝置收回。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種高速公路車車協(xié)調(diào)控制裝置及控制方法。該裝置包括GPS芯片、無線收發(fā)模塊ZigBee、微處理器、電源和液晶顯示屏。在行車過程中，無線收發(fā)模塊ZigBee互相通信組網(wǎng)。GPS芯片接收衛(wèi)星傳送的位置信號(hào)，然后通過ZigBee組好的局域網(wǎng)內(nèi)互相傳遞信息，微處理器接收并顯示其周圍車輛的影像。所述方法如下當(dāng)高速公路處于霧天或路面覆蓋冰雪時(shí)，管理人員根據(jù)具體情況，給定行車速度以及前后車輛之間的間距，將欲通行車輛形成陣列車隊(duì)行駛。借助于本發(fā)明裝置顯示的車輛影像，保持給定行車速度以及前后車輛之間的間距，實(shí)現(xiàn)陣列車隊(duì)的低速安全行駛，保證高速公路全天候開放。
文檔編號(hào)G08G1/133GK102044167SQ20111002747
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者宋文山, 張凱, 謝馳, 龔振華 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)