一種基于地磁感應(yīng)的會車系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交通安全技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于地磁感應(yīng)的會車系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]會車是指相向行駛的車輛同時在某一地點交錯通過的一種交通狀態(tài)。會車發(fā)生時，如果道路因彎道或其他原因存在阻擋視線的障礙物，或一方車輛違規(guī)占道駛?cè)霑噮^(qū)域，而司機卻不能提前了解反向的會車車輛的行駛狀況，極易引發(fā)交通事故。如果在會車區(qū)域設(shè)置會車預(yù)警裝置，能夠使會車雙方司機都能清楚的了解對方車輛的行駛情況，將有效減少交通事故的發(fā)生。
[0003]現(xiàn)有的會車預(yù)警裝置大多采用立凸透鏡的。立凸透鏡可以擴大司機視野，及早發(fā)現(xiàn)對面車輛，一定程度上減少了交通事故的發(fā)生。但是，道路反光鏡成像距離有限，且在雨霧天氣和夜間時，受自然環(huán)境的影響，立凸透鏡鏡面模糊，司機很難在昏暗的環(huán)境中通過凸透鏡的反射辨認(rèn)出對面來車，其并不能從根本上提高會車安全。因此，現(xiàn)有技術(shù)中亟需一種高準(zhǔn)確率、低延遲、提前發(fā)布即將會車車輛的行駛情況的會車預(yù)警方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高準(zhǔn)確率、低延遲、提前發(fā)布即將會車車輛的行駛情況的基于地磁感應(yīng)的會車系統(tǒng)和方法。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種基于地磁感應(yīng)的會車系統(tǒng)，包括多個車輛檢測傳感器、多個中繼裝置和多個預(yù)警信息端；
[0006]所述車輛檢測傳感器，用于采集地球磁場數(shù)據(jù)，根據(jù)地球磁場數(shù)據(jù)的波動程度得出行車數(shù)據(jù)，并將所述行車數(shù)據(jù)發(fā)送至預(yù)警信息端；
[0007]所述中繼裝置，用于接收車輛檢測傳感器所發(fā)送的行車數(shù)據(jù)，并將所述行車數(shù)據(jù)發(fā)送至預(yù)警信息端；
[0008]所述預(yù)警信息端，用于接收并顯示所述行車數(shù)據(jù)。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:根據(jù)采集地球磁場數(shù)據(jù)得出會車區(qū)域車輛行駛信息，使得預(yù)警信息端所顯示的信息更加準(zhǔn)確，預(yù)警信息端顯示的信息類型豐富，包括是否有車輛進入會車區(qū)、進入會車區(qū)車輛的行駛速度、進入會車區(qū)車輛的行駛速度，給會車司機提供更多的有價值的信息。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做出如下改進，
[0011]進一步，所述多個車輛檢測傳感器對稱分布于會車區(qū)域的兩側(cè)，所述多個預(yù)警信息端對稱分布于會車區(qū)域的兩側(cè)，所述中繼裝置置于所述車輛檢測傳感器與預(yù)警信息端之間，所述車輛檢測傳感器與中繼裝置，中繼裝置與預(yù)警信息端之間的通訊方式為無線射頻傳輸。
[0012]進一步，所述車輛檢測傳感器包括磁場數(shù)據(jù)采集模塊、第一控制模塊、第一通訊模塊和第一供能模塊；
[0013]所述磁場數(shù)據(jù)采集模塊，用于檢測并采集地球磁場數(shù)據(jù)；
[0014]所述第一控制模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)程序判斷采集的地球磁場數(shù)據(jù)的波動程度是否超過預(yù)設(shè)閾值，如果判斷結(jié)果為是，則認(rèn)為檢測到車輛進入會車區(qū)域，如果判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為未檢測到車輛進入會車區(qū)域；將判斷結(jié)果發(fā)送至第一通訊模塊；
[0015]所述第一通訊模塊，用于將所述判斷結(jié)果發(fā)送至中繼裝置；
[0016]所述第一供能模塊，用于為所述磁場數(shù)據(jù)采集模塊、第一控制模塊和第一通訊模塊提供電能。
[0017]進一步，所述中繼裝置包括第二通訊模塊、第二控制模塊和第二供能模塊；
[0018]所述第二通訊模塊，用于接收會車區(qū)域同側(cè)相鄰兩個車輛檢測傳感器所發(fā)送的判斷結(jié)果；還用于接收第二控制模塊發(fā)出的會車車輛的行駛速度和會車車輛的行駛方向，并將其發(fā)送至預(yù)警信息端；
[0019]所述第二控制模塊，用于根據(jù)會車區(qū)域同側(cè)相鄰兩個車輛檢測傳感器所發(fā)送的判斷結(jié)果的時間先后，得出會車車輛的行駛速度和會車車輛的行駛方向；
[0020]所述第二供能模塊，用于為所述第二通訊模塊和第二控制模塊提供電能。
[0021]進一步，所述行車數(shù)據(jù)包括是否有出現(xiàn)會車車輛、會車車輛的行駛速度和會車車輛的行駛方向。
[0022]根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于地磁感應(yīng)的會車系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)警信息端包括第三通訊模塊、顯示模塊、第一電信傳輸模塊和第三供能模塊；
[0023]所述第三通訊模塊，用于中繼裝置與預(yù)警信息端的信息通訊；
[0024]所述第一電信傳輸模塊，用于接收交通信息控制平臺所發(fā)送的預(yù)警信息，并將所述預(yù)警信息發(fā)送至顯示模塊，還用于將行車數(shù)據(jù)發(fā)送至交通信息控制平臺；
[0025]所述顯示模塊，用于顯示行車數(shù)據(jù)和預(yù)警信息；
[0026]所述第三供能模塊，用于為第三通訊模塊、顯示模塊和第一電信傳輸模塊提供電會K。
[0027]進一步，還包括交通信息控制平臺，所述交通信息控制平臺包括第二電信傳輸模塊、第四控制模塊；
[0028]所述第二電信傳輸模塊，用于向預(yù)警信息端發(fā)送預(yù)警信息，還用于接收第一電信傳輸模塊所發(fā)送的行車數(shù)據(jù)；
[0029]所述第四控制模塊，用于根據(jù)氣象預(yù)警平臺和/或環(huán)境監(jiān)測平臺發(fā)送的氣象環(huán)境監(jiān)測情況向第二電信傳輸模塊發(fā)送預(yù)警信息，并根據(jù)行車數(shù)據(jù)統(tǒng)計會車區(qū)域車輛的匯總信息。
[0030]進一步，所述第二通訊模塊與所述第一通訊模塊之間的信息通訊采用休眠機制，所述休眠機制為:第二通訊模塊在接收到第一通訊模塊所發(fā)送的喚醒報文后開始工作，并根據(jù)預(yù)設(shè)休眠與工作更替時間而間歇性地工作。
[0031]為了解決所述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供另一種解決方案，一種基于地磁感應(yīng)的會車方法，包括以下步驟:
[0032]步驟1:車輛檢測傳感器采集地球磁場數(shù)據(jù)；
[0033]步驟2:車輛檢測傳感器根據(jù)地球磁場數(shù)據(jù)的波動程度得出行車數(shù)據(jù)，將所述行車數(shù)據(jù)以射頻信號方式發(fā)送至中繼裝置；
[0034]步驟3:中繼裝置接收所述行車數(shù)據(jù)，并以射頻信號方式將其轉(zhuǎn)發(fā)至預(yù)警信息端；
[0035]步驟4:預(yù)警信息端接收并顯示所述行車數(shù)據(jù)。
[0036]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做出如下改進，
[0037]進一步，步驟I具體為:
[0038]步驟11:車輛檢測傳感器根據(jù)預(yù)設(shè)程序判斷采集的地球磁場數(shù)據(jù)的波動程度是否超過預(yù)設(shè)閾值，如果判斷結(jié)果為是，則認(rèn)為檢測到車輛進入會車區(qū)域，如果判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為未檢測到車輛進入會車區(qū)域；
[0039]步驟12:車輛檢測傳感器發(fā)送所述判斷結(jié)果；
[0040]步驟2還包括以下步驟:
[0041]步驟21:中繼裝置接收位于會車區(qū)域同側(cè)相鄰兩個車輛檢測傳感器所發(fā)送的判斷結(jié)果；
[0042]步驟22:中繼裝置根據(jù)兩個判斷結(jié)果接收的時間先后，得出會車車輛的行駛速度和會車車輛的行駛方向；
[0043]步驟23:中繼裝置向預(yù)警信息端發(fā)送所述會車車輛的行駛速度和會車車輛的行駛方向。
【附圖說明】
[0044]圖1為本發(fā)明整體系統(tǒng)模塊關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖2為在車輛進入會車區(qū)域時該區(qū)域地球磁場變化圖；
[0046]圖3為本發(fā)明車輛檢測傳感器和預(yù)警信息端的設(shè)置位置示意圖；
[0047]圖4為本發(fā)明一種地磁感應(yīng)的會車方法的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0048]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0049]圖1為本發(fā)明整體系統(tǒng)模塊關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1所示，一種基于地磁感應(yīng)的會車系統(tǒng)，包括多個車輛檢測傳感器、多個中繼裝置和多個預(yù)警信息端。其中，車輛檢測傳感器采集地球磁場數(shù)據(jù)，根據(jù)地球磁場數(shù)據(jù)的波動程度得出行車數(shù)據(jù)，并將行車數(shù)據(jù)發(fā)送至預(yù)警信息端。中繼裝置用于車輛檢測傳感器與預(yù)警信息端的信息通訊，其接收車輛檢測傳感器所發(fā)送的行車數(shù)據(jù)，并將所述行車數(shù)據(jù)發(fā)送至預(yù)警信息端。預(yù)警信息端接收并顯示行車數(shù)據(jù)。
[0050]車輛檢測傳感器可以設(shè)置埋藏在公路地下，埋藏深度為能檢測到公路上來往車輛即可。由于會車區(qū)域可能存在視線遮擋，如:停靠在會車區(qū)域內(nèi)的車輛、會車區(qū)域內(nèi)的山體或樹木遮擋等，而遮擋物可能會嚴(yán)重影響車輛檢測傳感器向預(yù)警信息端的數(shù)據(jù)傳輸，因此為了增加車輛檢測傳感器與預(yù)警信息端的通訊距離，在車輛檢測傳感器與預(yù)警信息端中間設(shè)置中繼裝置，由中繼裝置對車輛檢測傳感器所發(fā)送的射頻信號轉(zhuǎn)發(fā)至預(yù)警信息端，通常情況下設(shè)置中繼裝置與傳感器之間的距離大于20m，中繼裝置與信息預(yù)警端的距離大于10m0
[0051]圖2為在車輛進入會車區(qū)域時該區(qū)域地球磁場變化圖；如圖2所示，車輛檢測傳感器預(yù)先埋設(shè)在會車區(qū)域，當(dāng)有車輛從車輛檢測傳感器附近通過時，地球磁場發(fā)生變化，當(dāng)磁場波動的劇烈程度超過預(yù)設(shè)的閾值時，則說明有車輛被檢測到。
[0052]圖3為本發(fā)明車輛檢測傳感器和預(yù)警信息端的設(shè)置位置示意圖；如圖3所示，在本發(fā)明的一個實施例中，8個車輛檢測傳感器分別對稱分布于會車區(qū)域的兩側(cè)，即會車區(qū)域左右兩側(cè)各有4個車輛檢測傳感器，且每2個車輛檢測傳感器為一組沿著車輛行駛方向一前一后置于一條行車道上，2個預(yù)警信息端分別對稱分布于會車區(qū)域的兩側(cè)。
[0053]當(dāng)車輛A和車輛B同時駛向會車區(qū)域時，車輛A依次經(jīng)過會車區(qū)域左側(cè)的位置關(guān)系為一前一后的兩個車輛檢測傳感器，兩個車輛檢測傳感器依次檢測到的地球磁場發(fā)生變化，并根據(jù)磁場的變化得出有車輛經(jīng)過的判斷結(jié)果，依次將判斷結(jié)果通過內(nèi)置射頻電路發(fā)送給會車區(qū)域左側(cè)的中繼裝置，中繼裝置在接收到判斷結(jié)果后，根據(jù)2個判斷結(jié)果的時間先后，得到車輛的行駛速度和行駛方向，并將判斷結(jié)果、車輛的行駛速度和行駛方向的數(shù)據(jù)發(fā)送至?xí)噮^(qū)域右側(cè)的預(yù)警信息端，預(yù)警信息端顯示出判斷結(jié)果、車輛的行駛速度和行駛方向，以此信息預(yù)警車輛B。同理車輛B依次經(jīng)過會車區(qū)域右側(cè)的位置關(guān)系為一前一后的兩個車輛檢測傳感器時，也在會車區(qū)域左側(cè)的預(yù)警信息端產(chǎn)生預(yù)警信息來警示車輛A。
[0054]在本發(fā)明的另一個實施例中，車輛檢測傳感器包括磁場數(shù)據(jù)采集模塊、第一控制模塊、第一通訊模塊和供能模塊。磁場數(shù)據(jù)采集模塊選用磁阻傳感器HMC1022，以固定采樣率檢測并采集地球磁場數(shù)據(jù)。HMC1022磁阻傳感器元件為阻性“惠斯頓電橋”，其電阻會隨著磁場在每個元素上的變化而稍微變化。阻性元件由透磁合金薄膜制成，電阻約為1000 Ω。
[0055]第一控制模塊通過根據(jù)預(yù)設(shè)程序判斷采集的地球磁場數(shù)據(jù)的波動程度是否超過預(yù)設(shè)閾值