CN102044167B

CN102044167B - 高速公路车车协调控制装置及控制方法

Info

Publication number: CN102044167B
Application number: CN201110027476.0A
Authority: CN
Inventors: 张凯; 龚振华; 宋文山; 谢驰
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2011-01-25
Filing date: 2011-01-25
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2031-01-25
Also published as: CN102044167A

Abstract

本发明公布了一种高速公路车车协调控制装置及控制方法。该装置包括GPS芯片、无线收发模块ZigBee、微处理器、电源和液晶显示屏。在行车过程中，无线收发模块ZigBee互相通信组网。GPS芯片接收卫星传送的位置信号，然后通过ZigBee组好的局域网内互相传递信息，微处理器接收并显示其周围车辆的影像。所述方法如下：当高速公路处于雾天或路面覆盖冰雪时，管理人员根据具体情况，给定行车速度以及前后车辆之间的间距，将欲通行车辆形成阵列车队行驶。借助于本发明装置显示的车辆影像，保持给定行车速度以及前后车辆之间的间距，实现阵列车队的低速安全行驶，保证高速公路全天候开放。

Description

高速公路车车协调控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及一种高速公路车车协调控制装置。该装置可实现在雾天或冰雪天气情况下，开放高速公路并且能在确保车辆行驶的安全的前提下，实现高速公路的全天候开放。

背景技术

近年来，随着国家基础建设资金的大量投入，全国高速公路网得到了越来越完善的发展。高速公路已成为我国现代交通不可分割的一部分。国内高速公路因其独特的运行和管理规则，在一些雨雪、大雾等较恶劣天气状况下，往往采取关闭高速公路的措施，迫使大量的车辆滞留或涌入国道和省道，极大地延误了车辆行车时间，给运输业和农产品销售等多方面造成了很大的经济损失。国家在高速公路建设方面投入了大量的资金，社会迫切地需要高速公路能给国计民生带来更多切实的便利。高速公路相比国道和省道，它拥有最好的服务设施、最好的路况，最严格的管理制度。因此，在冰雪、大雾等恶劣天气状况下，高速公路应采取积极的措施发挥它应有的效能。为了确保行车安全，高速公路管理可以根据天气条件，采取有效措施，使车辆在较恶劣的天气状况下依然可以上路行驶。

发明内容

本发明目的是提供一种高速公路车车协调控制装置及其控制方法。该装置的特点是体积小，携带方便，价格便宜，便于各种车辆使用。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明高速公路车车协调控制装置，车辆上都设置所述协调控制装置，所述协调控制装置包括GPS芯片、无线收发模块、微处理器、电源和液晶显示屏，其中电源分别与微处理器、GPS芯片、无线收发模块、液晶显示屏的电源接口连接；GPS芯片的输出端接无线收发模块的输入端，车辆之间通过无线收发模块实现通信；微处理器的输入端与无线模块的输出端连接；微处理器的输出端连接液晶显示屏的输入端。

高速公路车车协调控制装置的控制方法包括如下步骤：

a．）当雾雪天气车辆进入高速公路时，由收费站管理员将所述控制装置放置于车辆上；

b．）车辆利用无线收发模块与其它进入高速公路的车辆构成局域网；

c．）采用GPS芯片接收卫星传送的位置信号得到车辆的经纬度；

d．）采用无线收发模块在局域网内互相传递车辆的经纬度数据；

e．）当车辆得到周围其它车辆的经纬度信息后，通过微处理器显示在液晶屏上，从而可以确定周围其它车辆的位置。据此可以调整车辆速度，与其它车辆保持速度、位置协调。

f．）当车辆驶出高速公路时，收费站将所上述控制装置收回。

本发明装置能给现有高速公路管理带来以下的便利：

（1）根据能见度以及路面冰雪情况，可以实现阵列车队在高速公路上的低速安全行驶，做到高速公路在恶劣天气状况下的全天候开放，有效解决现有高速公路管理中对于雪、雾恶劣天气状况下经常关闭的问题。

（2）该装置可以确保司机掌握周围车辆与本车的距离以此来调整车速，从而形成阵列使车辆一起低速向前行驶，有利于车辆的安全行驶。

（3）顺应现代交通发展趋势，实现高速公路的人性化管理。

（4）体积小，功耗小，自带锂电池作为系统电源。同时可辅以车载电源，实现长距离工作。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的工作流程图；

图3为低速行走的阵列车队；

图4为车辆1显示屏中的影像；

图5为车辆2显示屏中的影像；

图6为车辆3显示屏中的影像。

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明：

如图1所示，本发明是关于高速公路车车协调控制装置，其特征在于包括包括GPS芯片、无线收发模块、微处理器、电源和液晶显示屏。电源分别与微处理器、GPS芯片、无线收发模块、液晶显示屏的电源接口连接。GPS芯片的输出端接无线收发模块。无线模块与其他车辆实现通信，微处理器与无线模块连接，微处理器的输出端连接液晶显示屏。

GPS芯片：采用GPS芯片接收卫星传送的位置信号得到车辆的经纬度。

微处理器：其功能主要有以下方面：（1）读取无线收发模块收到的周边车辆的经纬度。（2）再通过液晶显示屏显示车辆的位置。（3）实时接收数据刷新屏幕。

液晶显示：用于显示周边的车辆位置。

无线收发模块：无线收发模块是装置的通信设备。在车辆驶入高速公路后，开始利用无线模块与其它进入高速公路的车辆进行组网，传递各个车辆的经纬度信息。

ZigBee是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络模块。它是一种介于无线传感技术和蓝牙之间的技术方案，主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准，在数个无线传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线方式将数据从一个网络节点传到另一个节点，所以它们的通信效率非常高。

电源：电源是整个系统的基础，选择一个高效而稳定的电源，才能使系统的功能发挥出来。由于各硬件模块芯片所用的供电电压不同，因此需要采用 5v和3v两套电源，5v 电源主要对GPS芯片和微处理器及液晶供电，3v电源主要对无线收发模块。

该装置内的无线收发模块ZigBee互相通信组网，各模块的数据关系是无线收发模块ZigBee之间进行数据通讯。Gps接受卫星传送的位置信号得到车辆的经纬度，通过zigbee组好的局域网内互相传递信息传送到微处理器处理并显示。

本发明的具体工作过程如图2所示。当车辆进入高速收费站时，根据具体的天气及路面情况将该装置放置在车辆上。在行车过程中，无线收发模块ZigBee互相通信组网。与此同时GPS芯片接收卫星传送的位置信号，然后通过ZigBee组好的局域网内互相传递信息传送到微处理器处理并显示。

图3为低速行走的阵列车队。当雾天或路面覆盖冰雪时，根据当时具体情况给定行车速度以及前后车辆之间的间距，将欲通行车辆形成阵列车队行走。借助于本发明装置现实的车辆影像，保持给定行车速度以及前后车辆之间的间距。

图4为该阵列车队中车辆1显示屏中的影像。为区别起见，车辆1采用圆形影像，其它车辆采用矩形影像。该车辆位于车队的最左侧，因此其左侧没有其他车辆影像。

图5为该阵列车队中车辆2显示屏中的影像。车辆2同样采用圆形影像，周围车辆采用矩形影像。该车辆位于车队的中间，因此其四周均有其它车辆的影像。

图6为该阵列车队中车辆3显示屏中的影像。该车辆位于车队的最右侧，因此其右侧没有其他车辆影像。

Claims

1.一种基于高速公路车车协调控制装置的控制方法，其特征在于，在进入高速公路的车辆上都设置协调控制装置，所述协调控制装置包括GPS芯片、无线收发模块、微处理器、电源和液晶显示屏，其中电源分别与微处理器、GPS芯片、无线收发模块、液晶显示屏的电源接口连接；GPS芯片的输出端接无线收发模块的输入端，车辆之间通过无线收发模块实现通信；微处理器的输入端与无线模块的输出端连接；微处理器的输出端连接液晶显示屏的输入端；所述控制方法包括如下步骤：

d．）采用无线收发模块在局域网内传递其它车辆的经纬度数据；

e．）当车辆得到周围其它车辆的经纬度信息后，通过微处理器处理成车辆四周位置关系图并显示在液晶屏上，其中车辆1采用圆形影像，其它车辆采用矩形影像，从而确定本车与周围其它车辆的位置关系，根据当时具体情况给定车辆行车速度以及前后车辆之间的间距，将欲通行车辆形成阵列车队行走，根据液晶屏显示的车辆影像，保持给定行车速度以及前后车辆之间的间距，据此调整车辆速度，与其它车辆保持速度、位置协调；

f．）当车辆驶出高速公路时，收费站将所述控制装置收回。