[發明專利]一種低能見度公路誘導系統及控制方法

有效

• 申請號: 202010427007.7
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111583686B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 劉俊良;蔣瑤
• 申請（專利權）人: 河南立達通科技工程有限公司
• 主分類號: G08G1/095
• 分類號: G08G1/095;G08G1/0967;H04J3/06
• 代理公司: 鄭州睿途知識產權代理事務所(普通合伙) 41183
• 代理人: 李伊寧

1.一種低能見度公路誘導系統，其特征在于：包括下位機、若干個基站和若干個誘導裝置；

所述的下位機，用于接收上位機發送的控制指令并向上位機發送握手反饋指令，同時下位機用于將控制指令發送至誘導裝置；

所述的基站，用于向位于該基站無線信號覆蓋范圍內的誘導裝置發送同步校準時鐘無線信號；若干個基站沿公路行進方向間隔設置；

所述的誘導裝置，用于接收下位機發送的控制指令,并根據控制指令控制紅黃雙色誘導燈工作；誘導裝置還用于作為中繼向位于該誘導裝置無線信號覆蓋范圍內的其他誘導裝置傳輸控制指令，同時接收該誘導裝置無線信號覆蓋范圍內的其他誘導裝置發送的握手反饋指令；若干個誘導裝置間隔設置在公路上行方向的左右兩側及公路下行方向的左右兩側，且位于同一行進方向上左右兩側相對的兩個誘導裝置用于檢測公路上是否有車輛經過；誘導裝置還用于接收無線信號覆蓋范圍內的基站發送的同步校準時鐘無線信號，并根據同步校準時鐘無線信號校準時鐘；

誘導裝置在下位機的控制下，控制紅黃雙色誘導燈執行道路輪廓強化模式、行車主動誘導模式或防追尾警示模式；其中，道路輪廓強化模式中紅黃雙色誘導燈保持黃色燈常亮，行車主動誘導模式中紅黃雙色誘導燈保持黃色燈同步閃爍，防追尾警示模式中紅黃雙色誘導燈按照車輛的行駛位置，實時控制車輛前方紅黃雙色誘導燈保持黃色燈同步閃爍，且車輛后方有N個紅黃雙色誘導燈保持紅色燈常亮，保持紅色燈常亮的N個紅黃雙色誘導燈后方的紅黃雙色誘導燈保持黃色燈同步閃爍；

其中，所述的下位機包括下位機供電系統、下位機通信系統和下位機控制器，下位機控制器通過下位機通信系統接收上位機發送的控制指令并向上位機發送握手反饋指令，同時對上位機發送的控制指令進行解析，然后將解析過的控制指令通過下位機通信系統發送至誘導裝置；所述的下位機供電系統包括下位機供電電源、下位機供電管理模塊和下位機光伏充電模塊；下位機供電電源在下位機供電管理模塊的控制下為下位機通信系統和下位機控制器供電；下位機通信系統包括下位機蜂窩移動無線通信模塊和下位機遠距離現場無線通信模塊，下位機蜂窩移動無線通信模塊用于與上位機進行控制指令和握手反饋指令傳輸，下位機遠距離現場無線通信模塊用于與誘導裝置進行控制指令傳輸；下位機設置在誘導裝置布設的起始端或終止端；

所述的基站，包括基站供電系統、基站通信系統、基站授時定位模塊和基站控制器，基站授時定位模塊利用基站控制器，通過基站通信系統向基站無線信號覆蓋范圍內的誘導裝置發送同步校準時鐘無線信號，實現基站無線信號覆蓋范圍內的誘導裝置的時間同步；所述的基站供電系統包括基站供電電源、基站供電管理模塊和基站光伏充電模塊；基站供電電源在基站供電管理模塊的控制下為基站通信系統、基站授時定位模塊和基站控制器供電；基站通信系統采用基站遠距離現場無線通信模塊，基站遠距離現場無線通信模塊用于向基站無線信號覆蓋范圍內的誘導裝置發送同步校準時鐘無線信號；

其中，所述的誘導裝置，包括誘導裝置供電系統、誘導裝置通信系統、目標檢測模塊、紅黃雙色誘導燈和誘導裝置控制器；誘導裝置通信系統包括誘導裝置遠距離現場無線通信模塊和誘導裝置近距離現場無線通信模塊；誘導裝置控制器通過誘導裝置遠距離現場無線通信模塊接收下位機發送的控制指令同時向下位機發送握手反饋指令，還通過誘導裝置遠距離現場無線通信模塊接收基站發送的同步校準時鐘無線信號；誘導裝置控制器還通過誘導裝置近距離現場無線通信模塊向無線信號覆蓋范圍內的其他誘導裝置發送控制指令和接收無線信號覆蓋范圍內的其他誘導裝置發送的握手反饋指令；誘導裝置控制器根據下位機發送的控制指令控制紅黃雙色誘導燈執行道路輪廓強化模式、行車主動誘導模式或防追尾警示模式；目標檢測模塊設置在同一行進方向上左右兩側相對的兩個誘導裝置上，用于檢測是否有車輛經過；每個誘導裝置按照編號排布規律均勻布設在道路的兩側；每個誘導裝置控制器發送的控制指令或握手反饋指令中均包含對應的誘導裝置的編號信息；

其中，下位機控制器和基站控制器在控制誘導裝置時，執行以下方法：

A：上位機發送控制指令到下位機，若下位機接收到控制指令，則下位機發送握手反饋指令給上位機，若上位機未收到下位機發送的握手反饋指令，則上位機重新發送控制指令到下位機；然后進入步驟B；

B：下位機解析收到的控制指令，下位機將解析的控制指令發送給下位機無線信號覆蓋范圍內的所有誘導裝置；同時下位機選擇通信信號最好的編號為j的誘導裝置，即誘導裝置j作為第一中繼裝置，誘導裝置j將控制指令向位于誘導裝置j兩側均有誘導裝置延伸的方向依次傳輸；誘導裝置j在傳輸控制指令時，選取兩個傳遞方向上編號相差k的誘導裝置j+k和誘導裝置j-k分別作為第二中繼裝置和第三中繼裝置繼續傳輸控制指令，誘導裝置j+k和誘導裝置j-k在接收到控制指令后發送握手反饋指令給誘導裝置j，若誘導裝置j未收到握手反饋指令，則誘導裝置j分別選擇與誘導裝置j+k和誘導裝置j-k相鄰的且距離誘導裝置更近的另一個編號緊鄰的誘導裝置作為下一個中繼裝置，繼續傳輸執行控制指令；若下位機解析的控制指令為道路輪廓強化模式，則進入步驟C；若下位機解析的控制指令為行車主動誘導模式，則進入步驟D；若下位機解析的控制指令為防追尾警示模式，則進入步驟E；

C：誘導裝置接收到進入道路輪廓強化模式的指令后，誘導裝置控制紅黃雙色誘導燈保持黃燈長亮；

D：誘導裝置接收到進入行車主動誘導模式的指令后，誘導裝置根據接收到的基站發送的同步校準時鐘無線信號校準誘導裝置的時間，同時誘導裝置控制紅黃雙色誘導燈保持黃燈同步閃爍；

E：誘導裝置接收到進入防追尾警示模式的指令后，誘導裝置接收無線信號覆蓋范圍內的基站發送的同步校準時鐘無線信號，校準誘導裝置的時間；同時，同一方向上道路兩側對應的誘導裝置實時檢測通過車輛的位置，誘導裝置的誘導裝置控制器根據車輛的實時位置，實時控制車輛前方紅黃雙色誘導燈保持黃色燈同步閃爍，且車輛后方N個紅黃雙色誘導燈保持紅色燈常亮，保持紅色燈常亮的N個紅黃雙色誘導燈后方的紅黃雙色誘導燈保持黃色燈同步閃爍。