一種高速公路智能路鈕系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高速公路智能路鈕系統(tǒng)，該系統(tǒng)在傳統(tǒng)發(fā)光路鈕的基礎(chǔ)上，增加讀、寫和存儲模塊，使其具有存儲和讀取數(shù)據(jù)的功能，并通過車載端的顯示器顯示車輛位置、道路平、縱、橫線形參數(shù)，從而準(zhǔn)確指導(dǎo)駕駛員的駕駛行為。該系統(tǒng)由服務(wù)中心子系統(tǒng)、車載子系統(tǒng)和路面子系統(tǒng)組成；其中服務(wù)中心子系統(tǒng)由服務(wù)器和手持終端組成，路面子系統(tǒng)由寫入路鈕、標(biāo)簽路鈕組成，車載子系統(tǒng)由閱讀器和顯示器組成，服務(wù)中心子系統(tǒng)與寫入路鈕通過電源數(shù)據(jù)線連接或通過手持終端進行通信，寫入路鈕與標(biāo)簽路鈕通過電源數(shù)據(jù)線連接通信，智能路鈕系統(tǒng)閱讀器和標(biāo)簽路鈕通過902?928MHz特高頻RFID射頻識別技術(shù)進行通信。
【專利說明】
一種高速公路智能路鈕系統(tǒng)
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種智能路鈕，該路鈕可以存儲車輛位置、道路平、縱、橫線形參數(shù)，通過車載端讀取這些參數(shù)，可以準(zhǔn)確指導(dǎo)駕駛員駕駛車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]路鈕又叫路釘或貓眼，是一種突起路標(biāo)。突起路標(biāo)是固定于路面上起標(biāo)線作用的突起標(biāo)記塊，可用來標(biāo)記對向車行道分界線、同向車行道分界線、車行道邊緣線等，也可用來標(biāo)記彎道、進出口匝道、導(dǎo)流標(biāo)線、道路變窄、路面障礙物等危險路段。路鈕是粘貼或錨固在路面上，用來警告，誘導(dǎo)或告知司機道路輪廓或道路前進方向的裝置，它可分為反光路鈕和不反光路鈕兩大類，一般與標(biāo)線配合使用。
[0003]公開號為2218198的實用新型專利公開了一種180°反光路釘，該路釘是由外殼、塑料骨架、反光膜、橡膠密封圈組成，其外殼內(nèi)鑲有塑料骨架，塑料骨架上粘有反光膜，外殼與塑料骨架之間裝有橡膠密封圈，塑料骨架凸出部分角度為30° — 60°，外殼是由強化玻璃制成，該實用新型與現(xiàn)有塑料路釘相比反光性能好，折射角度科學(xué)，自潔性能好且使用壽命長。
[0004]公開號為103452057A的發(fā)明專利公開了一種太陽能道釘，包括上蓋、下蓋、燈具、太陽能控制板、電池和反光板，該發(fā)明涉及的道釘具有主動發(fā)光的功能，能夠起到更有效的指示作用，避免交通事故的發(fā)生，同時還具有節(jié)能、環(huán)保、自動化控制的特點。
[0005]公開號為2911829的實用新型公開了一種在道路上用于車輛檢測的感應(yīng)型路釘，該實用新型使用磁線圈感應(yīng)檢測車輛對地磁的擾動，利用窗口比較器檢測信號的變化量，用微處理器判別變化量的大小從而快速判斷出有無車輛通過。
[0006]公開號為203007865U的實用新型公開了一種道釘，包括殼體、釘腳以及反光晶片，并將殼體為陶瓷半球形殼體，將反光晶片固定于半球形殼體的上表面，使該道釘具有更好的耐壓性能。
[0007]以上專利和現(xiàn)有技術(shù)與最初不發(fā)光路鈕相比均有不同的進步，有的具有反光功能，有的具有發(fā)光功能，有的具有檢測功能，還有對路鈕結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，對更好發(fā)揮路鈕的交通功能起到了促進作用。
[0008]但是，以上專利和現(xiàn)有技術(shù)存與本專利相比均存在一定的不足:
[0009]首先，傳統(tǒng)路鈕視線誘導(dǎo)距離無法突破視距。傳統(tǒng)路鈕視線誘導(dǎo)原理是采用突起、發(fā)光或反光來突出、強調(diào)車道邊界，從而進行視線誘導(dǎo)，傳統(tǒng)路鈕視線誘導(dǎo)距離無法突破視距，無法對較遠(yuǎn)處的道路線形做出準(zhǔn)確判斷，特別是道路坡度做出準(zhǔn)確判斷。
[0010]其次，傳統(tǒng)路鈕視線誘導(dǎo)效果有局限性。傳統(tǒng)路鈕只能在低速道路上或平直道路上具有較好的視線誘導(dǎo)效果，目前反光路鈕和發(fā)光路鈕主要用于城市道路中央分隔帶，以提示司機按道行駛，由于安裝位置低，僅在低速道路上具有較好的視線誘導(dǎo)效果。高速公路夜間視線誘導(dǎo)主要采用反光輪廓標(biāo)或發(fā)光輪廓標(biāo)，安裝在護欄上，在平直路段可視反光距離可達(dá)350米，車速低于80km/h時，具有較好的視線誘導(dǎo)效果，而在曲線路段和坡路段，或者車速超過80km/h時，則視線誘導(dǎo)效果較差，特別是反光輪廓標(biāo)，幾乎不能起到視線誘導(dǎo)作用。
[0011]第三，無法滿足未來超高速公路視線誘導(dǎo)要求。目前我國對于設(shè)計車速超過120km/h的超高速公路的研究已經(jīng)開始，以上發(fā)光路鈕和發(fā)光輪廓標(biāo)無法滿足超高速公路視線誘導(dǎo)要求。
[0012]此外，社會經(jīng)濟的發(fā)展也對交通安全和交通效率提出了更高的要求，電子技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展為提高道路交通安全和交通效率創(chuàng)造了有利條件，因此本專利提出了具有存儲功能路鈕的技術(shù)方案，將車輛位置、道路平、縱、橫線形參數(shù)存儲到智能路鈕內(nèi)，當(dāng)車輛經(jīng)過該路鈕時，能夠快速讀取這些數(shù)據(jù)，并以圖形的形式顯示在LED屏幕上，從而指導(dǎo)駕駛員的駕駛行為。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013](I)要解決的技術(shù)問題
[0014]本發(fā)明專利要解決的技術(shù)問題是，在傳統(tǒng)發(fā)光路鈕的基礎(chǔ)上，增加讀、寫和存儲模塊，使其具有存儲和讀取數(shù)據(jù)的功能，并通過車載端的顯示器顯示車輛位置、道路平、縱、橫線形參數(shù)，從而指導(dǎo)駕駛員的駕駛行為。
[0015](2)技術(shù)方案
[0016]本發(fā)明專利涉及的智能路鈕系統(tǒng)由車路面子系統(tǒng)、載子系統(tǒng)和服務(wù)中心子系統(tǒng)組成。路面子系統(tǒng)由寫入路鈕、標(biāo)簽路鈕組成；車載子系統(tǒng)由閱讀器和顯示器組成;服務(wù)中心子系統(tǒng)由服務(wù)器和手持終端組成;此外，各子系統(tǒng)還包括電源和連接線路。智能路鈕系統(tǒng)閱讀器和標(biāo)簽路鈕通過特高頻(902-928MHz)RFID射頻識別技術(shù)進行通信。
[0017]路面子系統(tǒng)由寫入路鈕和標(biāo)簽路鈕及其接線組成。路面子系統(tǒng)在路面鋪設(shè)施工時被埋入路面結(jié)構(gòu)層，頂部與路面平齊，可避免車輛碾壓時出現(xiàn)顛簸。埋設(shè)位置位于汽車行駛在車道正中心時駕駛員的正下方，這樣汽車行駛在車道正中央時，發(fā)光路鈕形成的視線誘導(dǎo)線條位于駕駛員的正前方。寫入路鈕安裝在需要良好視線誘導(dǎo)的道路起點或車道入口處，寫入路鈕除具有傳統(tǒng)發(fā)光路鈕所具備的發(fā)光結(jié)構(gòu)外，還具備寫入接口和存儲空間，可通過手持終端或者服務(wù)中心子系統(tǒng)的服務(wù)器寫入路鈕位置，和所在路段道路平、縱、橫線形參數(shù)。標(biāo)簽路鈕與寫入路鈕通過導(dǎo)線相連，標(biāo)簽路鈕除具有傳統(tǒng)發(fā)光路鈕所具備的發(fā)光結(jié)構(gòu)夕卜，還具備射頻發(fā)射結(jié)構(gòu)。車輛駛過標(biāo)簽路鈕位置時，能夠通過RFID準(zhǔn)確讀取寫入路鈕內(nèi)存儲的道路平、縱、橫線形參數(shù)，同時讀取標(biāo)簽路鈕的位置參數(shù)，也即車輛所在的準(zhǔn)確位置。與GPS定位系統(tǒng)和手機基站定位相比，智能路鈕系統(tǒng)定位精確度高，延誤時間短，實時性強。
[0018]車載子系統(tǒng)由閱讀器和顯示器組成。組成車載子系統(tǒng)的閱讀器安裝在車輛底部，駕駛員正下方，當(dāng)車輛在車道正中央行駛時，閱讀器位于標(biāo)簽路鈕的正上方，此時閱讀器與標(biāo)簽路鈕距離最近，為車輛最小離地間隙。組成車載子系統(tǒng)的顯示器與車載導(dǎo)航系統(tǒng)兼容，車載導(dǎo)航系統(tǒng)地圖采用道路設(shè)計時的平、縱、橫參數(shù)。車載子系統(tǒng)顯示器能夠?qū)臉?biāo)簽路鈕讀取的坐標(biāo)信息代替GPS坐標(biāo)信息，從而能夠更精確、快速的實現(xiàn)定位，并且顯示在用從標(biāo)簽路鈕讀取的平、縱、橫參數(shù)繪制的地圖上。
[0019]服務(wù)中心子系統(tǒng)，由服務(wù)器和手持終端組成。服務(wù)中心子系統(tǒng)服務(wù)器管理多條設(shè)有智能路鈕的道路和眾多的車載子系統(tǒng)。服務(wù)中心子系統(tǒng)具有路面子系統(tǒng)信息寫入和車載子系統(tǒng)地圖生成的功能。服務(wù)中心子系統(tǒng)服務(wù)器可通過導(dǎo)線與路面子系統(tǒng)連接，從而實現(xiàn)標(biāo)簽路鈕位置信息和道路線形信息的寫入，也可用手持終端實現(xiàn)較偏遠(yuǎn)地區(qū)無有線連接的路面子系統(tǒng)信息的寫入。車載子系統(tǒng)通過服務(wù)中心子系統(tǒng)手持終端完成車載子系統(tǒng)地圖的生成。
[0020](3)有益的效果
[0021]智能路鈕能夠存儲車輛位置、道路平、縱、橫線形參數(shù)，通過車載端讀取這些參數(shù)，指導(dǎo)駕駛員駕駛車輛。
[0022]本發(fā)明專利涉及的智能路鈕系統(tǒng)主要用于設(shè)計車速較高的高速公路坡路段、平曲線路段和未來設(shè)計車速超過120km/h的超高速公路。截至2015年12月31日，全國高速公路總里程突破12.5萬公里，其中夜間視線不良路段達(dá)4萬公里，智能路鈕系統(tǒng)在高速公路視線誘導(dǎo)改造中應(yīng)用前景廣闊。
[0023]我國公路最高設(shè)計車速120km/h，最早出現(xiàn)在1972年版《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(試行)》中。40多年來，車輛性能和道路設(shè)計施工技術(shù)都得到了極大地提高，120km/h的設(shè)計車速已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實需要，目前國外已有提高高速公路限速的趨勢。例如，美國高速公路限速為1291^]1/11(801]1；[16/11)，法國、瑞士、奧地利等國高速公路最高限速130km/h，意大利將最高限速提至150km/h，德國部分高速公路甚至不設(shè)限速。我國超過120km/h超高速公路相關(guān)研究已經(jīng)啟動，超高速公路建設(shè)指日可待，智能路鈕系統(tǒng)將具有更為廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明:
[0025]圖1是高速公路智能路鈕系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖2是路面子系統(tǒng)和車載子系統(tǒng)安裝圖；
[0027]圖3是寫入路鈕結(jié)構(gòu)及安裝圖；
[0028]圖4是標(biāo)簽路鈕結(jié)構(gòu)及安裝圖。
[0029]圖中1.服務(wù)中心子系統(tǒng)；2.車載子系統(tǒng);3.路面子系統(tǒng);4.反光標(biāo)5.標(biāo)簽路鈕;6.電源數(shù)據(jù)線;7.寫入路鈕;8.服務(wù)器9.手持終端；10.顯示器11.閱讀器；12.路面結(jié)構(gòu)層；13.線管;14.汽車底盤;15.LED燈珠;16.RFID標(biāo)簽;17.封固膠18.釘腳;19.存儲模塊。
【具體實施方式】
[0030]高速公路智能路鈕系統(tǒng)由服務(wù)中心子系統(tǒng)1、車載子系統(tǒng)2和路面子系統(tǒng)3組成。月艮務(wù)中心子系統(tǒng)I由服務(wù)器8和手持終端9組成;路面子系統(tǒng)2由寫入路鈕7、標(biāo)簽路鈕5組成;車載子系統(tǒng)2由閱讀器11和顯示器10組成;此外，各子系統(tǒng)還包括電源數(shù)據(jù)線6。智能路鈕系統(tǒng)閱讀器和標(biāo)簽路鈕通過特高頻(902-928MHz)RFID射頻識別技術(shù)進行通信。智能路鈕系統(tǒng)可單獨工作，也可與安裝在護欄立柱上的傳統(tǒng)反光標(biāo)4 一起工作。
[0031]高速公路智能路鈕系統(tǒng)的路面子系統(tǒng)3由寫入路鈕7和標(biāo)簽路鈕5及電源數(shù)據(jù)線6組成。路面子系統(tǒng)3在路面鋪設(shè)施工時被埋入路面結(jié)構(gòu)層12，寫入路鈕7和標(biāo)簽路鈕5頂部與路面平齊，底部用封固膠17將標(biāo)簽路鈕5釘腳18固定，電源數(shù)據(jù)線6，位于路面結(jié)構(gòu)層12的線管13中。埋設(shè)位置位于汽車行駛在車道正中心時駕駛員的正下方。寫入路鈕7安裝在需要良好視線誘導(dǎo)的道路起點或車道入口處，可通過手持終端9或者服務(wù)中心子系統(tǒng)I的服務(wù)器8寫入路鈕位置，和所在路段道路平、縱、橫線形參數(shù)。標(biāo)簽路鈕5除不具備寫入存儲結(jié)構(gòu)外，其他結(jié)構(gòu)、功能和安裝方法與寫入路鈕7相同。標(biāo)簽路鈕5與寫入路鈕7通過電源數(shù)據(jù)線6相連，標(biāo)簽路鈕5除具有傳統(tǒng)發(fā)光路鈕所具備的發(fā)光結(jié)構(gòu)LED燈珠15外，還具備射頻發(fā)射RFID標(biāo)簽16結(jié)構(gòu)。車輛駛過標(biāo)簽路鈕5位置時，能夠通過閱讀器11準(zhǔn)確讀取寫入路鈕7內(nèi)存儲的道路平、縱、橫線形參數(shù)，同時讀取標(biāo)簽路鈕的位置參數(shù)，也即車輛所在的準(zhǔn)確位置。
[0032]高速公路智能路鈕系統(tǒng)的車載子系統(tǒng)2由閱讀器11和顯示器10組成。組成車載子系統(tǒng)2的閱讀器11安裝在車輛底盤14上，駕駛員正下方。組成車載子系統(tǒng)的顯示器10與車載導(dǎo)航系統(tǒng)兼容，車載導(dǎo)航系統(tǒng)地圖采用道路設(shè)計時的平、縱、橫參數(shù)。車載子系統(tǒng)2的顯示器10能夠?qū)臉?biāo)簽路鈕5讀取的坐標(biāo)信息顯示在用從標(biāo)簽路鈕5讀取的平、縱、橫參數(shù)繪制的地圖上。
[0033]高速公路智能路鈕系統(tǒng)的服務(wù)中心子系統(tǒng)I，由服務(wù)器8和手持終端9組成。服務(wù)中心子系統(tǒng)I的服務(wù)器8管理多條設(shè)有智能路鈕的道路和眾多的車載子系統(tǒng)2。服務(wù)中心子系統(tǒng)I具有路面子系統(tǒng)3信息寫入和車載子系統(tǒng)2地圖生成的模塊。服務(wù)中心子系統(tǒng)I服務(wù)器8可通過電源數(shù)據(jù)線6與路面子系統(tǒng)3連接，從而實現(xiàn)標(biāo)簽路鈕5位置信息和道路線形信息的寫入，也可用手持終端9實現(xiàn)較偏遠(yuǎn)地區(qū)無有線連接的路面子系統(tǒng)3信息的寫入。車載子系統(tǒng)2通過服務(wù)中心子系統(tǒng)I手持終端9完成車載子系統(tǒng)2地圖的生成。
[0034]當(dāng)安裝車載系統(tǒng)2的車輛接近寫入路鈕7時激活智能路鈕系統(tǒng)，寫入路鈕7和標(biāo)簽路鈕5開始工作，LED燈珠15發(fā)光形成目視誘導(dǎo)線條；同時閱讀器11開始工作，通過標(biāo)簽路鈕5讀取寫入路鈕7存儲的標(biāo)簽路鈕5的位置坐標(biāo)和該處道路線形信息，并通過顯示器10顯示。顯示器10的地圖由從標(biāo)簽路鈕5讀取的平、縱、橫參數(shù)繪制。駕駛員通過觀察LED燈珠15發(fā)光形成目視誘導(dǎo)線條，獲取近處道路線形信息，通過觀察車載子系統(tǒng)2的顯示器10獲取遠(yuǎn)處道路線形信息，以方便高速駕駛時更快、更準(zhǔn)確的做出判斷。
【主權(quán)項】
1.一種高速公路智能路鈕系統(tǒng)，具體特征是:該系統(tǒng)由服務(wù)中心子系統(tǒng)1、車載子系統(tǒng)2和路面子系統(tǒng)3組成;其中服務(wù)中心子系統(tǒng)I由服務(wù)器8和手持終端9組成，路面子系統(tǒng)2由寫入路鈕7、標(biāo)簽路鈕5組成，車載子系統(tǒng)2由閱讀器11和顯示器10組成，服務(wù)中心子系統(tǒng)I與寫入路鈕通過電源數(shù)據(jù)線6連接或通過手持終端進行通信，寫入路鈕7與標(biāo)簽路鈕5通過電源數(shù)據(jù)線6連接通信，智能路鈕系統(tǒng)閱讀器和標(biāo)簽路鈕通過902-928MHZ特高頻RFID射頻識別技術(shù)進行通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速公路智能路鈕系統(tǒng)，其特征是:路面子系統(tǒng)3由寫入路鈕7和標(biāo)簽路鈕5及電源數(shù)據(jù)線6組成，路面子系統(tǒng)3在路面鋪設(shè)施工時被埋入路面結(jié)構(gòu)層12，寫入路鈕7和標(biāo)簽路鈕5頂部與路面平齊，底部用封固膠17將標(biāo)簽路鈕5釘腳18固定，電源數(shù)據(jù)線6位于路面結(jié)構(gòu)層12的線管13中，埋設(shè)位置位于汽車行駛在車道正中心時駕駛員的正下方;寫入路鈕7安裝在需要良好視線誘導(dǎo)的道路起點或車道入口處，可通過手持終端9或者服務(wù)中心子系統(tǒng)I的服務(wù)器8寫入路鈕位置，和所在路段道路平、縱、橫線形參數(shù);標(biāo)簽路鈕5除不具備寫入存儲結(jié)構(gòu)外，其他結(jié)構(gòu)、功能和安裝方法與寫入路鈕7相同，標(biāo)簽路鈕5與寫入路鈕7通過電源數(shù)據(jù)線6相連，標(biāo)簽路鈕5除具有傳統(tǒng)發(fā)光路鈕所具備的發(fā)光結(jié)構(gòu)LED燈珠15外，還具備射頻發(fā)射RFID標(biāo)簽16結(jié)構(gòu);車輛駛過標(biāo)簽路鈕5位置時，能夠通過閱讀器11準(zhǔn)確讀取寫入路鈕7內(nèi)存儲的道路平、縱、橫線形參數(shù)，同時讀取標(biāo)簽路鈕5的位置參數(shù)，也即車輛所在的準(zhǔn)確位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速公路智能路鈕系統(tǒng)，其特征是:高速公路智能路鈕系統(tǒng)的車載子系統(tǒng)2由閱讀器11和顯示器10組成;組成車載子系統(tǒng)2的閱讀器11安裝在車輛底盤14上，駕駛員正下方;組成車載子系統(tǒng)的顯示器10與車載導(dǎo)航系統(tǒng)兼容，車載導(dǎo)航系統(tǒng)地圖采用道路設(shè)計時的平、縱、橫參數(shù);車載子系統(tǒng)2的顯示器10能夠?qū)臉?biāo)簽路鈕5讀取的坐標(biāo)信息顯示在用從標(biāo)簽路鈕5讀取的平、縱、橫參數(shù)繪制的地圖上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速公路智能路鈕系統(tǒng)，其特征是:服務(wù)中心子系統(tǒng)I由服務(wù)器8和手持終端9組成;服務(wù)中心子系統(tǒng)I的服務(wù)器8管理多條設(shè)有智能路鈕的道路和眾多的車載子系統(tǒng)2 ；服務(wù)中心子系統(tǒng)I具有路面子系統(tǒng)3信息寫入和車載子系統(tǒng)2地圖生成的模塊;服務(wù)中心子系統(tǒng)I服務(wù)器8可通過電源數(shù)據(jù)線6與路面子系統(tǒng)3連接，從而實現(xiàn)標(biāo)簽路鈕5位置信息和道路線形信息的寫入，也可用手持終端9實現(xiàn)較偏遠(yuǎn)地區(qū)無有線連接的路面子系統(tǒng)3信息的寫入;車載子系統(tǒng)2通過服務(wù)中心子系統(tǒng)I手持終端9完成車載子系統(tǒng)2顯示器10地圖的生成。
【文檔編號】G08G1/0967GK105844938SQ201610421239
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】何永明, 裴玉龍
【申請人】東北林業(yè)大學(xué)