[發(fā)明專利]一種高速公路安全通行裝置及其工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410441504.7
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104240503A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 江浩斌;李傲雪;馬世典;陳龍;李臣旭
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/09
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及高速公路通信裝置領域，特別涉及一種高速公路安全通行裝置及其工作方法。

背景技術

高速公路的發(fā)展推動了我國社會、經(jīng)濟的快速發(fā)展，高速公路行車安全逐漸成為人們關注的焦點。高速公路采取全封閉管理，具有行車速度快、交通流量大的特點。在高速公路上特別是在雪、霧等惡劣天氣條件下，一旦發(fā)生如碰撞、倒行、高速拋錨、側(cè)翻、起火等事故，會引起一系列后續(xù)事故的發(fā)生，造成的損失難以估計。

針對高速公路行車特點，為了提高高速公路行車安全，申請?zhí)枮?01120182142.6、授權公告號為CN202120457U的專利提出一種高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)。可是，汽車在高速行駛狀態(tài)下，GPS、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)、2G、3G、Zigbee等無線傳輸系統(tǒng)各自存在通信速度慢、通信不穩(wěn)定的問題，無法實現(xiàn)專利中提出的疲勞駕駛提醒、防追尾提醒、車距提醒等功能。同時，目前我國高速公路通行卡功能單一，不具備實時通信、安全防護等功能，與日益發(fā)達的高速公路網(wǎng)絡不匹配。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)實存在的問題，本發(fā)明提出一種具有實時通信、安全防護功能的高速公路安全通行卡。將高速公路安全通行卡(帶有微控制單元MCU)置于車載單元(OBU)中，利用專用短程通信技術(DSRC)和路側(cè)單元(RSU)進行通信，全程監(jiān)控車輛狀態(tài)，實時告知駕駛員應注意的行車信息。特別地，通過數(shù)據(jù)的交互、運算，阻斷事故鏈的產(chǎn)生，將高速公路車輛事故造成的危害減至最小。

本發(fā)明裝置解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種高速公路安全通行裝置，包括高速公路安全通行卡、與高速公路安全通行卡相配套的車載OBU、路側(cè)RSU；所述高速公路安全通行卡包括MCU、存儲模塊、通行卡接口模塊，所述MCU分別與存儲模塊、通行卡接口模塊相連；所述通行卡接口模塊用來實現(xiàn)同車載OBU之間的通信，接收反饋從車載OBU各個模塊傳遞過來的信息，并負責向高速公路安全通行卡供電；所述車載OBU包括車載OBU接口模塊、車載OBU的DSRC模塊、語音模塊、按鈕、天線，所述車載OBU接口模塊分別與車載OBU的DSRC模塊、語音模塊、按鈕相連，所述車載OBU的DSRC模塊與所述天線相連；所述路側(cè)RSU包括路側(cè)RSU的DSRC模塊，用于和車載OBU進行通信；所述路側(cè)RSU之間通過光纖寬帶連接，用于實現(xiàn)信息交互傳輸；所述車載OBU的DSRC模塊通過天線與路側(cè)RSU的DSRC模塊通信連接，用于接收路側(cè)RSU傳來的路況信息、前方車輛事故信息，以及發(fā)送從高速公路安全通行卡MCU中傳出來的汽車狀態(tài)信息。

進一步，所述MCU選用英飛凌單片機XC878。

進一步，所述天線使用圓極化縫隙耦合微帶天線。

進一步，所述DSRC模塊工作頻段為5.8GHz，通信速率：500kbps/250kbps，通信距離為400m。

進一步，所述車載OBU安置在汽車中控臺右側(cè)、副駕駛座椅前方，天線置于車頂。

進一步，所述存儲模塊中存儲的信息包括駕駛員目的地、汽車車牌號、通行卡卡號；所述按鈕用于車輛發(fā)生拋錨、機械故障等突發(fā)情況時，駕駛員發(fā)送“求救信號”；所述語音模塊用于向駕駛員播報路況信息。

本發(fā)明工作方法的技術方案為：一種高速公路安全通行裝置的工作方法，包括如下步驟：

a)車輛進入高速公路收費口后，高速公路安全通行卡插入車載OBU中，然后安全通行卡讀取存儲器預設信息，確認后車載OBU的DSRC模塊發(fā)送“放行”信號，同時高速公路安全通行卡被鎖死在卡槽內(nèi)，路側(cè)RSU接收到“放行”信號后，打開高速公路入口閘道；

b)正常行駛時，路側(cè)RSU通過光纖接收實時路況信息，信息發(fā)送給車載OBU的DSRC模塊，車載OBU的DSRC模塊將此信息發(fā)送給高速公路安全通行卡，高速公路安全通行卡MCU接收路況信息，向車載OBU中的語音模塊發(fā)送工作指令，語音模塊向駕駛員播報路況信息；

c)當前方車輛發(fā)生事故時，路側(cè)RSU的DSRC模塊根據(jù)接收到的信息，判斷事故的嚴重程度，并向事故車輛后方車輛發(fā)送“避讓”或者“緊急避讓”的提醒，同時通知交通和醫(yī)護部門及時救援；

d)若車輛發(fā)生拋錨、機械故障的突發(fā)情況，通過按下“求救”按鈕，車載OBU的DSRC模塊向路側(cè)RSU發(fā)送“求救信號”，路側(cè)RSU的DSRC模塊根據(jù)接收到的信息向事故車輛后方車輛發(fā)送“緊急避讓”提醒，同時通知交通部門及時救援；