CN102963397A

CN102963397A - 一种防追尾的监测系统及方法

Info

Publication number: CN102963397A
Application number: CN2011102565309A
Authority: CN
Inventors: 周颖平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-03-13

Abstract

本发明公开了一种防追尾的监测系统及方法。所述系统包括：发射机，用于发射包含该发射机对应的第一车辆的特征信息的射频信号；接收机，用于接收射频回波信号，射频回波信号基于射频信号得到，且射频回波信号包括第二车辆的特征信息；计算器，根据射频回波信号计算出射频信号的时延，并根据时延计算出第一车辆与第二车辆的距离；以及控制系统，连接于计算器，用于当距离小于一预定值时，将第一车辆的速度从当前速度调整到第二速度；其中，当第一车辆在后时，第二速度低于当前速度；当第一车辆在前时，第二速度高于当前速度。

Description

一种防追尾的监测系统及方法

技术领域

本发明涉及交通运输安全技术领域，尤其涉及一种防追尾的监测系统及方法。

背景技术

目前各种交通运输工具越来越多，有汽车，列车等，而且各种车的速度也越来越高，就列车而言，已经六次大提速了，以后速度还会进一步提高，所以这对列车运行的安全性要求就更高了。

为了保障列车运行的安全性，现有技术中主要有以下两种方法：

第一：在后列车头部发射机发出一特定射频信号，该信号经在前列车车身反射到在后列车头部接收机，通过该信号的回波时延，从而计算出两辆车的距离，但是该方法探测距离短，精度低，容易出现误判。

第二：列车通过内置GPS模块获取本车位置信息，并将本车位置信息发给对方列车；列车根据接收到它车位置信息结合本车位置信息计算出两车距离，但是该方法系统复杂，可靠性低。

发明内容

本申请提供一种防追尾的监测系统及方法，用以解决现有技术中存在计算两车距离的方法探测距离短、精度低、容易误判及可靠性低等问题。

本申请一方面提供一种防追尾的监测系统，所述系统包括：发射机，用于发射包含所述发射机对应的第一车辆的特征信息的射频信号；接收机，用于接收射频回波信号，所述射频回波信号基于所述射频信号得到，且所述射频回波信号包括第二车辆的特征信息；计算器，根据所述射频回波信号计算出所述射频信号的时延，并根据所述时延计算出所述第一车辆与所述第二车辆的距离；以及控制系统，连接于所述计算器，用于当所述距离小于一预定值时，将所述第一车辆的速度从当前速度调整到第二速度；其中，当所述第一车辆在后时，所述第二速度低于所述当前速度；当所述第一车辆在前时，所述第二速度高于所述当前速度。

优选地，所述系统还包括：报警单元，连接于所述计算器，用于当所述距离小于所述预定值时，发出警报。

优选地，所述系统还包括：显示单元，用于显示所述距离。

优选地，所述第一车辆的特征信息和所述第二车辆的特征信息分别包括对应所述第一车辆的编号、运行区间、时间标签和运行时速，以及对应所述第二车辆的编号、运行区间、时间标签和运行时速。

优选地，所述计算器编码所述第一车辆的特征信息。

本申请另一方面提供了一种防追尾的监测方法，所述方法包括：发射包含第一车辆的特征信息的射频信号；接收射频回波信号，所述射频回波信号基于所述射频信号得到，且所述射频回波信号包括第二车辆的特征信息；根据所述射频回波信号计算出所述射频信号的时延，并根据所述时延计算出所述第一车辆与所述第二车辆的距离；判断所述距离是否小于一预定值；以及如果是，则将所述第一车辆的速度从当前速度调整到第二速度，其中，当所述第一车辆在后时，所述第二速度低于所述当前速度；当所述第一车辆在前时，所述第二速度高于所述当前速度。

优选地，当所述距离小于所述预定值时，还发出警报。

优选地，所述方法还包括显示所述距离。

优选地，当所述距离大于或等于所述预定值时，执行所述发射包含第一车辆的特征信息的射频信号的步骤。

优选地，所述第一车辆的特征信息和所述第二车辆的特征信息分别包括对应所述第一车辆的编号、运行区间、时间标签和运行时速，以及对应所述第二车辆的编号、运行区间、时间标签和运行时速

本申请有益效果如下：

本申请利用一发射机发射包含第一车辆的特征信息的射频信号，然后接收一个经过第二车辆确认及处理的射频回波信号，根据信号的时延来计算两车之间的距离，并且当两车之间的距离小于一个预定值时，就改变第一车辆的速度，其中，当第一车辆在后时就减速，如果第一车辆在前时就加速，所以探测距离远，探测精度高，可靠性高，误判率低及控制系统反应迅速。

进一步地，本申请还提供报警单元发出警报，以提醒司机注意，以便司机采取相应措施。

本申请还提供一显示单元，可以将两车之间的距离进行显示，可以对两车之间的距离进行实时监控以及利于司机作出判断，是否要减速或加速等。

更进一步地，本申请还判断当两车之间的距离大于等于一预定值时，就继续执行发射射频信号动作，已达到对两车距离的实时监控。

附图说明

图1为本申请一实施例中防追尾的监测系统的结构图；

图2为本申请实施例中监测系统的应用示意图；

图3为本申请一实施例中防追尾的监测方法的流程图。

具体实施方式

请参见图1，图1为本申请一实施例中防追尾的监测系统的结构图。该监测系统包括一发射机11，用于发射包含该发射机11对应的第一车辆的特征信息的射频信号；一接收机12，用于接收射频回波信号，该射频回波信号基于该射频信号得到，且该射频回波信号包括第二车辆的特征信息；计算器13，根据该射频回波信号计算出该射频信号的时延，并根据该时延计算出第一车辆与第二车辆的距离；以及，控制系统14，连接于该计算器13，用于当该距离小于一预定值时，将第一车辆的速度从第一速度调整到第二速度；其中，当所述第一车辆在后时，所述第二速度低于所述第一速度；当所述第二车辆在后时，所述第二速度高于所述第二速度。

其中，进一步，计算器13控制发射机11发送射频信号，本领域技术人员可以根据需要设置发射机11的发射周期，例如可以连续发射，也可以隔一段时间就发射一次。

更进一步地，监测系统还包括报警单元15，连接于计算器13，当判断第一车辆与第二车辆之间的距离小于一预定值时，报警单元就接收一个报警指令，然后发出警报声，在本实施例中报警指令是由计算器所发出，在其他实施例中，也可以由控制系统发出。报警单元15可以是蜂鸣器，也可以是LED灯。

另外，监测系统还包括一显示单元，连接于计算器13，当两车之间的距离被计算出来时，就实时的显示在显示单元上，例如LCD或LED显示器等，方面司机等操作人员直观的了解两车之间的距离及采取相应措施。

在另一实施例中，计算器13进一步将要发射的第一车辆的特征信息进行编码，本领域技术人员可以根据实际需要选择不同的编码方式，例如ASK(Amplitude Shift Keying；振幅移位键控法)。其中第一车辆的特征信息可以包括第一车辆的编号、运行区间、时间标签和运行时速等。同样的，射频回波信号携带的第二车辆的特征信息也可以被编码，而且第二车辆的特征信息包括有第二车辆的编号、运行区间、时间标签和运行时速等。

计算器13可以根据射频回波信号时间标签和射频信号的时间标签得知从发射射频信号到接收射频回波信号的时延，另外，计算器13中可以内置一个计算公式，即，计算得到的时延减去计算器处理的时延(该时延是一个预先设定好的固定值，是由计算器13的处理性能决定的，处理速度快的，时延就小，处理速度慢的，时延就大，所以本领域技术人员可以根据所使用的计算器的性能来设置该时延)，然后再乘以电磁波的速度，这样得到的是第一车辆与第二车辆之间距离的两倍，所以还要再除以2，就可得知第一车辆与第二车辆之间的距离。一般地，电磁波在自由空间中的速度为3.3微秒每千米，例如当射频信号的时延为132微秒时(已扣除计算器13的时延)，则两车的往返距离为40千米，单程距离就为20千米。

其中，所述计算器13可以为中央处理器、微控制器或单片机。而射频信号可以为不同频段的高频电磁波，如微波或光波。

接下来请参考图2，图2为本申请一实施例的监测系统的应用示意图。在本实施例中，例如第一车辆10在后，第二车辆20在前。第一车辆10中包括第一发射机101，用于发射包含第一车辆10的特征信息的射频信号到第二车辆20；第二车辆20中第二接收机202接收该射频信号；第二车辆20中的第二计算器203基于该射频信号，产生一射频回波信号，该射频回波信号包括第二车辆20的特征信息；第二车辆20中的第二发射机201发射该射频回波信号给第一车辆10；第一车辆10中的第一接收机102接收该射频回波信号；然后第一车辆10中的第一计算器103根据该射频回波信号计算出该射频信号的时延，并根据该时延计算出第一车辆10与第二车辆20的距离。当第一计算器103判断出该距离小于一预定值时，发一个减速信号或刹车信号给控制系统104，控制系统104将第一车辆10的速度从当前速度调整到第二速度，其中第二速度低于当前速度。

进一步地，计算器103还发一个报警指令给报警单元105，报警单元105发出警报，提醒司机车辆进入危险距离。

更进一步地，在另一实施例中，当第一计算器103对该射频回波信号进行处理时，还会产生一个再次射频回波信号，该再次射频回波信号包括第一车辆的特征信息，然后第一发射机101将该再次射频回波信号发送给第二车辆20的第二接收机202，第二接收机202将该再次射频回波信号传送给第二计算器203进行处理，第二计算器203根据再次射频回波信号计算得到射频回波信号的时延，并根据该时间计算出第二车辆20和第一车辆10之间的距离，当第二计算器203判断该距离小于一预定值时，发送加速信号给控制系统204，控制系统204将第二车辆20的速度从当前速度调整到第二速度，其中第二速度高于当前速度。

以上所述的预定值，可以根据实际需要进行设置，例如像汽车这样刹车距离较短的预定值可以设置的小一点，但是像火车这样刹车距离较长的预定值可以设置的大一点，以确保安全。

进一步地，计算器203还发一个报警指令给报警单元205，报警单元205发出警报，提醒司机车辆进入危险距离。

在本实施例中，给出了一个循环，但是，在其他实施例中，第一车辆10和第二车辆20可以往复循环对两者之间的距离进行计算确认。

在再一实施例中，当车辆的车身比较长时且刹车距离也比较长时，例如像火车，当两列车距离较近时，列车身长就不能忽略不计，所以为了计算准确，而且在列车头部安装一个如图1所示的监测系统，与在前列车尾部进行距离确认，另外，还可以在列车尾部安装一个图1所示的监测系统，与在后列车的头部进行距离确认。结合图1与图2，本领域技术人员可以很轻易实现本实施例的技术方案，所以为了说明书的简洁，在此不再赘述。

请再参考图3，图3为本申请一实施例中防追尾的监测方法的流程图。该方法包括：

步骤301：发射包含第一车辆的特征信息的射频信号；

步骤302：接收射频回波信号，所述射频回波信号基于所述射频信号得到，且所述射频回波信号包括第二车辆的特征信息；

步骤303：根据所述射频回波信号计算出所述射频信号的时延，并根据所述时延计算出所述第一车辆与所述第二车辆的距离；

步骤304：判断所述距离是否小于一预定值；

步骤305：如果是，则将所述第一车辆的速度从当前速度调整到第二速度，其中，当所述第一车辆在后时，所述第二速度低于所述当前速度；当所述第一车辆在前时，所述第二速度高于所述当前速度。

进一步，当步骤304的判断结果为否时，就继续执行步骤301，即对两车之间的距离进行实时监测，所以进一步提高了行车的安全性，请参考图3中的步骤306。

当然，在另一实施例中，在步骤302之后，步骤303之前，也可以再次执行步骤301，例如在图2中，第一车辆10在接收到射频回波信号后，在计算距离之前，会产生一个再次射频回波信号，该再次射频回波信号包括第一车辆的特征信息，然后第一发射机101将该再次射频回波信号发送给第二车辆20，使得第二计算器203根据再次射频回波信号计算得到射频回波信号的时延，并根据该时间计算出第二车辆20和第一车辆10之间的距离，达到了前后车互相监测及确认的效果。

另外，当两车之间的距离被计算出来时，就将该距离显示在一显示单元上，例如LCD或LED显示器等，方面司机等操作人员直观的了解两车之间的距离及采取相应措施。

在再一实施例中，本领域技术人员可以设置监测周期，即步骤301可以按照一个特定周期进行，例如2分钟、5分钟、10分钟或者其他周期。

在其他实施例中，如图3步骤307所示，当第一车辆的速度调整之后，再次去执行步骤301，再次计算两车之间的距离，以确保两车运行在安全距离中。

在图3的方法中，第一车辆的特征信息可包括有第一车辆的编号、运行区间、时间标签和运行时速等，第二车辆的特征信息可包括有第二车辆的编号、运行区间、时间标签和运行时速等。其中第一车辆的特征信息和第二车辆的特征信息均可被编码，编码的方式有很多种，例如ASK，只要两车可以互相识别即可。

另外，计算距离的方法已经在前面详细的阐述过了，为了说明书的简洁，在此不再赘述。

本申请还提供一显示单元，可以将两车之间的距离进行显示，可以对两车之间的距离进行实时监控以及利于司机作出判断，是否要减速或加速等

再进一步地，本申请第一车辆在接收到射频回波信号之后，计算距离之前，处理该射频回波信号以得到一个再次射频回波信号给第二车辆，第二车辆可根据该再次射频回波信号计算信号路径时延，以计算得出两车之间的距离，因此，两车可以互相计算、互相确认两车之间的距离，对距离进行实时监控。

另外，本申请还在改变速度之后再次发起计算距离的流程，以确保两车之间的距离是安全，以确认要不要继续调整速度，所以可靠性更高，行车安全性也大大的提高了。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种防追尾的监测系统，其特征在于，所述系统包括：

发射机，用于发射包含所述发射机对应的第一车辆的特征信息的射频信号；

接收机，用于接收射频回波信号，所述射频回波信号基于所述射频信号得到，且所述射频回波信号包括第二车辆的特征信息；

计算器，根据所述射频回波信号计算出所述射频信号的时延，并根据所述时延计算出所述第一车辆与所述第二车辆的距离；以及

控制系统，连接于所述计算器，用于当所述距离小于一预定值时，将所述第一车辆的速度从当前速度调整到第二速度；其中，当所述第一车辆在后时，所述第二速度低于所述当前速度；当所述第一车辆在前时，所述第二速度高于所述当前速度。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

报警单元，连接于所述计算器，用于当所述距离小于所述预定值时，发出警报。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

显示单元，用于显示所述距离。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一车辆的特征信息和所述第二车辆的特征信息分别包括对应所述第一车辆的编号、运行区间、时间标签和运行时速，以及对应所述第二车辆的编号、运行区间、时间标签和运行时速。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算器编码所述第一车辆的特征信息。

6.一种防追尾的监测方法，其特征在于，所述方法包括：

发射包含第一车辆的特征信息的射频信号；

接收射频回波信号，所述射频回波信号基于所述射频信号得到，且所述射频回波信号包括第二车辆的特征信息；

根据所述射频回波信号计算出所述射频信号的时延，并根据所述时延计算出所述第一车辆与所述第二车辆的距离；

判断所述距离是否小于一预定值；以及

如果是，则将所述第一车辆的速度从当前速度调整到第二速度，其中，当所述第一车辆在后时，所述第二速度低于所述当前速度；当所述第一车辆在前时，所述第二速度高于所述当前速度。

7.如权利要求6所述的监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述距离小于所述预定值时，还发出警报。

8.如权利要求6所述的监测方法，其特征在于，所述方法还包括显示所述距离。

9.如权利要求6所述的监测方法，其特征在于，当所述距离大于或等于所述预定值时，执行所述发射包含第一车辆的特征信息的射频信号的步骤。

10.如权利要求6所述的监测方法，其特征在于，所述第一车辆的特征信息和所述第二车辆的特征信息分别包括对应所述第一车辆的编号、运行区间、时间标签和运行时速，以及对应所述第二车辆的编号、运行区间、时间标签和运行时速。