CN1419221A - 智能高速公路预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属电子信息领域，涉及一种智能高速公路预警系统，包括预警机(14)、写码机(13)、电子路标(12)、接警调度机(11)。装有预警机(14)的车辆入路时，由写码机完成写码及该车辆图像建档，上路后经过每个电子路标时，会收到电子路标发出的坐标信息，车辆发生撞车事故时，预警机内的速度变化量传感器检测到信号，使灯光警示并发射报警信息给电子路标和后随车辆，由电子路标转发给接警调度机及较远的车辆。车辆内的预警机收到报警信息则声光提示，若车辆超速、慢行、停车则发出警告声。预警机可手控发出各种求助信号。从而实现了高速公路交通事故快速预警和信息化管理。
Description
技术领域 本发明涉及一种智能高速公路预警系统，属电子信息领域，是现有高速公路信息化设备的更新换代产品。
背景技术 当今国内外高速公路总里程已达16万公里，且处于快速发展阶段。但国内外高速公路的运营及预警设备落后，目前，一种是靠车载GPS向服务区发送事故地点坐标信息，另一种是靠发生事故地点的人们通过路边的报警电话向服务区报警，服务区接警中心人工再给警示牌发送预警信息，从而警示后随车辆。在恶劣天气情况下，驾驶员更不易及时获取警示信息，从而造成数百辆汽车追尾的重大事故时有发生，因此，高速公路在恶劣天气的情况下只能关闭，高速公路的快速预警及智能化管理，越来越受到人们的关注和重视。最近，有人发明一种“急减速状态传感器及其信号控制电路及急刹车灯”(专利申请号：98814167.1)，可以检测急刹车和撞车信号，但缺陷在于：没有加温装置，在温度较低时无法使用；属非真空装置，金属接触点会氧化，不能可靠的检测急减速信号；无法检测车后面被撞事故。更无法适应高速公路的智能信息化管理。
发明内容 针对以上问题，本发明的目的是提供一种高性能、低成本的智能高速公路预警系统装置。
本发明的技术方案是包括预警机(14)、写码机(13)、电子路标(12)、接警调度机(11)。当装有预警机(14)的车辆入路时，由写码机(13)完成写码及该车辆图像建档，上路后经过每个电子路标(12)时，会收到电子路标(12)发出的坐标信息，车辆发生撞车事故时，预警机(14)内的动态传感器检测到信号，使灯光警示并发射报警信息给电子路标(12)和后随车辆，由电子路标(12)转发给接警调度机(11)及较远的车辆。当车辆内的预警机(14)收到报警信息则声光提示，若车辆超速、慢行、停车则发出警告声。预警机(14)可手控发出各种求助信号。从而实现了交通事故快速预警、恶劣天气引航、违章提示、路况信息发布、车辆紧急呼救功能。
本发明的预警机(14)、写码机(13)、电子路标(12)、接警调度机(11)的通信均采用高速率数据收发模块，各单元设备之间双向高速数据通信，采用数字编译码调取存储指令，减少了传输中的数据量，实现了预警快速反应，提高了频点利用率。
本发明的预警机(14)、写码机(13)、电子路标(12)、接警调度机(11)的各种信号检测和警示均为自动完成，某车辆出现撞车事故后，可使后随车辆在0.5秒内获取声光报警提示，服务区的接警调度机(11)在1秒内获取事故地点及事故车辆信息。
本发明预警机(14)的速度变化量传感器包括U形玻璃外壳与一块固定有若干组导电针、升温电热丝、支撑柱的线路板制成的一个密闭半圆形空腔，在半圆空腔内放入水银珠，将其密封后抽成真空；在发生前后位移时，水银在半圆形空腔内灵活移动，使接触到的某组导电针短接，随着位移速度的变化，水银珠短接不同组的导电针，产生相应速度变化量的开关信号，在低温状态给升温电热丝通电来保证水银的灵活移动；由此实现了全天候工作，若用在车辆上可准确的检测前、后撞车信号。
本发明的预警机(14)随车辆进入高速公路上下道时，通过识别写码机(13)发射的无线数据，改变相应地址，只能接收自行道路的路标信息及前方报警信息，杜绝了接收无用信息。
本发明的电子路标(12)用中央处理器控制F1发射，给上下道通过的预警机(14)传送坐标信号及交通诱导信号；中央处理器识别可见度传感器采集的信号，开启和关闭导航灯；中央处理器通过超声波传感器采集车流量信息，实现一机多能。
本发明的写码机(13)、电子路标(12)检测通过车辆，采用超声波传感器，性能可靠，施工方便。
本发明的技术解决方案是
附图说明 图1是本发明的组成图；
图2是本发明预警机的方框图；
图3是本发明速度变化量传感器的结构图；
图4是本发明电子路标的方框图；
图5是本发明写码机的方框图；
图6是本发明接警调度机的方框图；
具体实施方式 本发明的以上这些和其他一些目的、功能和优点结合以上附图所作的详细说明中可以看得更加清楚。
本发明的组成图1中，14为预警机、13为写码机、12为电子路标、11为接警调度机。
当装有预警机(14)的车辆进入高速公路引路时，由写码机(13)完成写码及该车辆图像建档，上路后经过每个电子路标(12)时，会收到电子路标(12)发出的坐标信息，车辆发生撞车事故时，预警机(14)灯光警示、发射报警信息给电子路标(12)和后随车辆，由电子路标(12)转发给接警调度机(11)及较远的车辆。当车辆收到报警信息则声光提示，当车辆超速、慢行、停车则发出警告声。若遇到故障、缺油、抢劫时，预警机(14)可手控发出求助信号。实现了交通事故快速预警、恶劣天气引航、违章提示、路况信息发布、车辆紧急呼救功能。
图2为本发明预警机的组成部分，21为F1接收，22为存储器，23为灯光报警，24为中央处理器，25为F2收发模块，26为语音电路、27为扬声器，28为速度变化量传感器，K1、K2、K3为紧急呼救开关。
预警机(14)经过写码机(13)时，写码发射的写码数据经F2收发模块(25)接收，送入中央处理器(24)识别后存入存储器(22)，改变译码地址，由中央处理器(24)判别，只接收自行道路的路标信息及前方报警信息，同时中央处理器(24)回送本机的身份编号信息经F2收发模块(25)发出；从而完成了写码及只接收有效数据的功能。
装有预警机(14)的车辆上路经过每个电子路标(12)时，F1接收(21)收到电子路标(12)发来的坐标信息，经中央处理器(24)将数据按顺序存入存储器(22)；根据单位时间内收到电子路标12所发信息的个数，判断该车辆速度；出现超速、低速、停车时，中央处理器(24)控制语音电路(26)通过扬声器(27)发出对应的警示音，若长时间违章则由中央处理器(24)调用存储器(22)中的违章数据通过F2收发模块(25)发射，经电子路标(12)差转给接警调度机(11)；从而完成了坐标信息记存及违章提示功能。
若某车辆急减速或撞车时，速度变化量传感器(28)获取开关信号送给中央处理器(24)，中央处理器(24)控制F2收发模块(25)发射报警编码信息和启动灯光报警(23)；后随车辆的预警机，经F2收发模块(25)接收该报警数据，中央处理器(24)控制语音电路(26)通过扬声器(27)发出“请慢行，前方XX发生事故”语音提示；从而完成了快速预警的功能。
若车辆出现故障、缺油、遇到匪徒时，可按动对应按键(K1、K2、K3)，中央处理器(24)调用存储器(22)内对应编码，经F2收发模块(25)发射给电子路标(12)，由电子路标(12)差转给接警调度机(11)；从而完成了实现各种求助信号的传递。
图3为本发明速度变化量传感器的结构图，包括U形玻璃外壳(A)与一块双面薄膜线路板(B、C)上固定有若干组导电针(g)，并在上面固定有升温电热丝(h)和支撑柱(f)变成(D、E)，将其装入U形玻璃外壳(A)的空腔(a)内，并放入水银珠(i)，在U形玻璃外壳(A)两端引出电极导线(e、d)，密封后从抽气口(b)抽尽空气，则制成速度变化量传感器(G)，F为该传感器剖面图。
当发生前、后位移时，水银珠(i)在半圆形空腔(a)内左右灵活移动，使接触到的导电针(g)短接，随着位移速度的变化，水银珠(i)短接不同组的导电针(g)，产生相应速度变化量的开关信号，在低温状态给升温电热丝(h)通电可保证水银珠(i)的灵活移动，速度变化量的不同，依次导通的电极的数量也不同；从而检测物体的速度变化量。
图4是本发明电子路标的组成部分，41为F1发射、42为导航灯、43为太阳能电源、44为超声波传感器、45为中央处理器、46为F3收发模块、47为F2接收模块、48为存储器、49为可见光传感器。电子路标12在高速公路中间每公里放置一个。
若超声波传感器(44)检测到有车辆通过，中央处理器(45)调用存储器(48)内的坐标信息经F1发射(41)发射给预警机(14)，同时由存储器(48)记存车流量数据，从而完成坐标信息的传递、车流量采集。
若有车辆发生事故报警、求助信息、违章信息时，F2接收(47)收到数据经中央处理器(45)控制F3收发模块(46)转发给接警调度机(11)，从而完成各种信息的上传。
若接警调度机(11)发布路况信息、调度信息，F3收发模块(46)收到编码数据指令，中央处理器(45)控制F1发射(41)转发给预警机14，从而完成各种信息的下传。
当接警调度机(11)发出调取路况、车流量数据或开启/关闭导航灯(42)指令，F3收发模块(46)接收信息，经中央处理器(45)译码，若是本机的地址，则读取存储器内(48)的对应信息上传，并由中央处理器(45)控制导航灯(42)开启/关闭，从而完成路况信息调用及调度。
在大雾和雨雪天气，可见度传感器(49)产生变化信号给中央处理器(45)分析判别，控制导航灯(42)自动开启/关闭，并将数据存入存储器(48)，太阳能电源(43)完成供电作用，从而完成自动导航。
图5是本发明写码机的组成部分，51为数码录像机、52为计算机、53为接口电路、54为网络、55为F2收发模块、56为A传感器，57为B传感器。
当装有预警器(14)的车辆进入高速公路时，A传感器(56)检测到有车辆通过信号，经接口电路(53)送给计算机(52)，计算机(52)控制F2收发模块(55)发射特定编码信息，预警机14收到该信息后，开启对应的解码地址，同时，用F2收发模块(55)接收预警机(14)回复的身份编号信息，计算机(52)控制数码录像机(51)生成该车辆的图像文档，并发送到网络(54)；若车辆发生事故后接警调度机(11)通过网络(54)自动调出事故车辆的照片，从而完成了通过网络数据库调出事故车辆的图像信息。
当装有预警机(14)的车辆出高速公路时，B传感器(57)检测到有车辆通过信号，经接口电路(53)送给计算机(52)，计算机(52)经F2收发模块(55)发射询问信息，预警机(14)回送身份编号信息，F2收发模块(55)接收该信息，经计算机(52)送入网络(54)数据库，从而实现了记录该车辆离开高速公路的时间。
图6是本发明接警调度机的组成部分，61为语音报警、62为由计算机、63为网络、64为F3收发模块、65为编解码器。接警调度机(11)设在高速公路服务区、公路入口、公路管理警车。
计算机(62)依靠平台软件程序，定时或人工操作通过编解码器(65)、F3收发模块(64)发射自检编码指令，巡回遥测该路段电子路标(12)的工作状况是否正常；从而完成了对电子路标(12)的自检功能。
F3收发模块(64)接收到该路段电子路标(12)发来的报警信号，经编解码器(65)译码后送入计算机(62)，由平台软件的程序将事故车辆的图片和该地点路况信息调入计算机(62)显示屏，同时语音报警(61)发出“XX发生XX事故”语音提示，并通知离事故现场较远的电子路标(12)转发报警信息，使到达此路段的其它车辆知道路况信息，提醒驾驶员谨慎驾车。从而完成了自动接警、警情预报的功能。
当高速公路某路段须养护、路况较差时，通过操作计算机(62)，输入该路段电子路标(12)地址码及指令信息，经编解码器(65)、F3收发模块发射给电子路标(12)，对应的电子路标(12)开启导航灯(42)并将该信息转发给进入该路段车辆上的预警机(14)，从而完成了交通诱导功能。
需了解高速公路某路段情况时，通过操作计算机(62)，输入该路段电子路标(12)地址码及访问信息，经编解码器(65)、F3收发模块发射给电子路标(12)，对应的电子路标(12)将车流量、可见度等信息传回，送入网络(54)数据库，从而完成了路况信息的遥测及数据建档。
本发明已经参考优选实施例示和描述，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利限定的本发明精神和范围的前提下，可以对本发明进行形式和细节的改变。
Claims (5)
1、一种智能高速公路预警系统，其特征是：包括预警机(14)、写码机(13)、电子路标(12)、接警调度机(11)。放置预警机(14)的车辆通过写码机(13)时，写码机(13)识别后进行双向通讯，建立该车辆的图像档案；放置预警机(14)的车辆通过高速路上的每个电子路标(12)，接收电子路标(12)发射的坐标数据；若放置预警机(14)的车辆发生撞车事故，预警机(14)内的速度变化量传感器获取信号，使预警机(14)发射报警信号给后随车辆的预警机(14)和电子路标(12)，后随车辆获取声光报警信息；电子路标(12)向接警调度机(11)转发事故地点的报警信息；接警调度机(11)通过网络数据库调出事故车辆的图像及该路段地理信息，遥控调度指挥抢险工作；预警机(14)检测单位时间内经过电子路标(12)的数量判断车辆的动态，发出相应的超速、低速、停车、违章语音提示信息；预警机(14)采用手动触发，发射不同编码数据给电子路标(12)，经电子路标(12)转发给接警调度机(11)，实现各种求助信号的传递；电子路标(12)通过传感器完成车流量统计、可见度检测，接收接警调度机(11)的指令上传及下传各种信息；电子路标(12)在恶劣天气情况下，自动开启导航灯；该技术方案实现了高速公路的快速信息化管理。
2、如权利要求1所属的高速公路预警系统，所述的速度变化量传感器，其特征是：包括U形玻璃外壳(A)与一块双面薄膜线路板(B、C)上固定有若干组导电针(g)，并在上面固定有升温电热丝(h)和支撑柱(f)变成(D、E)，将其装入U形玻璃外壳(A)的空腔(a)内，并放入水银珠(i)，在U形玻璃外壳(A)两端引出电极导线(e、d)，密封后从抽气口(b)抽尽空气，则制成速度变化量传感器(G)。当发生前、后位移时，水银珠(i)在半圆形空腔(a)内左右灵活移动，使接触到的导电针(g)短接，随着位移速度的变化，水银珠(i)短接不同组的导电针(g)，产生相应速度变化量的开关信号，在低温状态给升温电热丝(h)通电可保证水银珠(i)的灵活移动，速度变化量的不同，依次导通的电极的数量也不同；从而检测物体的速度变化量。
3、如权利要求1所属的高速公路预警系统，所述的预警机(14)其特点在于：进入高速公路上下道时，通过识别写码机(13)无线数据，改变相应地址，只能接收自行道路的路标信息及前方报警信息。
4、如权利要求1所属的高速公路预警系统，所述的预警机(14)其特点在于：中央处理器获取速度变化量传感器撞车信号，发出数字编码报警信息；后随车辆的预警机(14)收到信息，中央处理器控制语音电路发出语音报警提示。
5、如权利要求1所属的高速公路预警系统，其中所述的电子路标(12)其特点在于：中央处理器控制F1发射，给上下道通过的预警机(14)传送坐标信号及交通诱导信号；中央处理器识别可见度传感器采集的信号，开启和关闭导航灯；中央处理器识别超声波传感器记录车流量。
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BEIJING SHIDAI GUANGHUA ELECTRONIC TECHNOLOGY CO. Free format text: FORMER OWNER: ZHU SUSHENG Effective date: 20070720 |
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Effective date of registration: 20070720 Address after: 100085, Beijing, seven street information Road 1, international pioneer park, block A, 4 Patentee after: Beijing Temesbright Electronic Technology Co., Ltd. Address before: 100085, room 908, West Tower, No. 116 East Fourth Ring Road, Chaoyang District, Beijing Patentee before: Zhu Susheng |
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Granted publication date: 20070307 Termination date: 20121126 |