專利名稱：一種實(shí)時(shí)交通通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及交通領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)時(shí)交通通信系統(tǒng)，應(yīng)用在公路、水運(yùn)、 礦井下運(yùn)輸巷道等交通領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前各大城市均在重要的交通路口設(shè)置有攝像頭，通過網(wǎng)絡(luò)將路況信息傳輸?shù)浇煌ú块T的控制中心，控制中心可實(shí)時(shí)監(jiān)控路況信息。同時(shí)工作人員將路況信息上傳到網(wǎng)站， 或是顯示在道路邊的大屏幕上，以便駕駛員選擇合適的線路。另外也可以通過電臺(tái)將信息定時(shí)發(fā)布，駕駛員在行駛過程中通過收音機(jī)收聽路況信息。該系統(tǒng)中，交通部門可實(shí)時(shí)了解路況信息，但是駕駛員并不能即時(shí)了解路況，此外，電臺(tái)播報(bào)路況信息時(shí)考慮各個(gè)道路的駕駛員，因此信息往往是打包播報(bào)，對(duì)特定某一駕駛員來說，有用信息較少，并不能隨時(shí)了解自己想要的信息，只能被動(dòng)接收廣播信息。而在高速公路上，并沒有城市中的那些監(jiān)控設(shè)備，交通部門也無法獲得路況信息， 交通信息具有嚴(yán)重的滯后性。駕駛員也只能通過路邊提示牌或是GPS導(dǎo)航儀獲得信息。此外駕駛員在長(zhǎng)期駕駛情況下，容易產(chǎn)生疲勞，從而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。當(dāng)車輛出故障，各種通訊工具失效時(shí)，駕駛員也無法即時(shí)得到救助。因此亟需一種實(shí)時(shí)交通通信系統(tǒng)，既能實(shí)現(xiàn)控制中心對(duì)路況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且可以實(shí)現(xiàn)控制中心與駕駛員間實(shí)時(shí)通信。同時(shí)駕駛員能實(shí)時(shí)了解所需要的路況信息。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種實(shí)時(shí)交通通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)路況、車輛運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，駕駛員能即時(shí)獲取前方路況信息，且可在需要時(shí)與調(diào)度中心或其它車輛建立通
fn °一種實(shí)時(shí)交通通信系統(tǒng)，包括控制中心、一個(gè)以上的上層光端交換機(jī)、一個(gè)以上的基站及一個(gè)以上的車載通信器；控制中心通過光纖網(wǎng)絡(luò)分別連接各上層光端交換機(jī)，上層光端交換機(jī)之間通過光纖連接；各上層光端交換機(jī)又分別連接多個(gè)基站，連接同一上層光端交換機(jī)的基站通過光纖連接；基站又與其覆蓋范圍內(nèi)的車載通信器通過無線連接。進(jìn)一步地，所述控制中心包括顯示器、控制器以及分別與控制器相接的中心輸入模塊和中心輸出模塊。進(jìn)一步地，所述中心輸入模塊包括音頻輸入單元和鍵盤輸入單元，中心輸出模塊包括音頻輸出單元和視頻輸出單元。進(jìn)一步地，所述基站包括底層光端交換機(jī)，數(shù)據(jù)處理器，以及分別與數(shù)據(jù)處理器其相接的基站攝像頭、基站無線模塊和RFID讀寫器。進(jìn)一步地，所述車載通信器包括車載無線模塊、車載輸入模塊、車載輸出模塊、 RFID標(biāo)簽和數(shù)據(jù)處理模塊，車載無線模塊、車載輸入模塊和車載輸出模塊分別連接數(shù)據(jù)處理模塊。[0012]進(jìn)一步地，所述車載輸入模塊包括音頻輸入單元、視頻輸入單元和指令輸入單元， 車載輸出模塊包括音頻輸出單元和視頻輸出單元。本實(shí)用新型的技術(shù)效果體現(xiàn)在本實(shí)用新型解決了控制中心與駕駛員之間的雙向通信問題，控制中心可以向駕駛員發(fā)出提示信息，同時(shí)駕駛員也可以身控制中心發(fā)起語音請(qǐng)求。本實(shí)用新型不僅實(shí)現(xiàn)了控制中心對(duì)路況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了駕駛員對(duì)實(shí)時(shí)路況信息的獲取，從而極大地減少了交通事故發(fā)生率。本實(shí)用新型還可實(shí)現(xiàn)車輛與車輛之間進(jìn)行語音、視頻通信。極大地緩解單人駕車的疲勞，從而降低了交通事故發(fā)生率。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了控制中心對(duì)車輛位置及行駛軌跡進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)于車輛追蹤有極大的意義。

圖1為系統(tǒng)整體示意圖；圖2為控制中心結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為基站結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為車載通信器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為車載通信器間通信示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本系統(tǒng)包括控制中心1、上層光端交換機(jī)2、基站3和車載通信器4四部分。其中若干個(gè)基站3通過光纖連接在一起，匯總到一上層光端交換機(jī)2上，進(jìn)而通過光纖環(huán)網(wǎng)連接到控制中心1?；?與安裝在車輛上的車載通信器4間通過無線方式進(jìn)行通
fn °參見圖2，所述控制中心1包括控制器15以及分別與其相接的中心輸入模塊和中心輸出模塊。控制器主要從基站獲取和存儲(chǔ)當(dāng)前的路況信息以及該基站覆蓋范圍內(nèi)的車輛屬性信息，還根據(jù)輸入的指令和駕駛員的請(qǐng)求進(jìn)行相應(yīng)的處理。中心輸入模塊用于中心控制指令輸入，其采用音頻輸入和鍵盤輸入形式，例如某一時(shí)間向指定路段的車輛通報(bào)路況及其他信息或與駕駛員進(jìn)行語音通信。中心輸出模塊采用視頻輸出和音頻輸出形式，視頻輸出用于顯示路況信息、駕駛員請(qǐng)求等，音頻輸出用于與駕駛員進(jìn)行語音通信。音頻輸入和輸出分別通過麥克風(fēng)13、揚(yáng)聲器12實(shí)現(xiàn)，鍵盤輸入通過計(jì)算機(jī)鍵盤14實(shí)現(xiàn)，視頻輸出通過顯示器11實(shí)現(xiàn)。參見圖3，所述基站3包括底層光端交換機(jī)34、數(shù)據(jù)處理器35以及分別與數(shù)據(jù)處理器35相接的基站攝像頭31、基站無線模塊32和RFID讀寫器33。底層光端交換機(jī)34與光纖環(huán)網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)基站3與控制中心1的連接。數(shù)據(jù)處理器35負(fù)責(zé)對(duì)所接收到數(shù)據(jù)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)處理車載通信器4對(duì)基站3的視頻數(shù)據(jù)請(qǐng)求?；緮z像頭31用于獲取路況信息，基站無線模塊32用于基站3與車載通信器4間的數(shù)據(jù)傳輸，RFID讀寫器33用于捕獲車輛的屬性信息?；?主要有四個(gè)作用，第一起到控制中心1與車載通信器4之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)作用；第二將捕獲的車輛屬性信息和路況信息通過底層光端交換機(jī)34上傳給控制中心1 ；第三將捕獲的路況信息傳送給車載通信器4 ；第四起到車載通信器4之間的通信橋梁作用。參見圖4，所述車載通信器4包括車載無線模塊43、數(shù)據(jù)處理模塊46、RFID標(biāo)簽 47、車載輸入模塊和車載輸出模塊。車載無線模塊43、車載輸入模塊和車載輸出模塊均與數(shù)據(jù)處理模塊46相連接。車載無線模塊43用于與基站無線模塊32間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)處理模塊46對(duì)輸入或輸出的音頻和視頻信息進(jìn)行壓縮或解壓，便于傳輸和顯示。RFID標(biāo)簽47包含有車輛車牌號(hào)碼、車主身份等屬性信息。車載輸入模塊用于駕駛員請(qǐng)求信息的輸入，包括音頻輸入單元、視頻輸入單元和指令輸入單元。車載輸出模塊用于顯示從基站傳送來的數(shù)據(jù)，包括音頻輸出單元和視頻輸出單元。音頻輸入和輸出分別通過麥克風(fēng)44、揚(yáng)聲器 42實(shí)現(xiàn)，指令輸入通過觸摸屏45實(shí)現(xiàn)，視頻輸入和輸出分別通過車載攝像頭41、觸摸屏45 實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)控制中心1與基站3，控制中心1與車載通信器4，基站3與車載通信器4，車載通信器4之間的通信。下面將結(jié)合附圖對(duì)系統(tǒng)工作流程進(jìn)行詳細(xì)說明。一、控制中心與基站基站3可將其拍攝的路況信息傳輸?shù)娇刂浦行??；?的基站攝像頭31實(shí)時(shí)拍攝路況信息，并將路況數(shù)息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理器35，若沒有車載通信器4請(qǐng)求數(shù)據(jù)，則直接通過底層光端交換機(jī)34，經(jīng)光纖環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)娇刂浦行??？刂浦行?數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在控制器15 中?？刂浦行?可以隨時(shí)調(diào)取任意基站所傳輸?shù)男畔ⅲ⑿畔@示在顯示器11上，實(shí)現(xiàn)對(duì)路況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?；?還可將車載通信器4所攜帶的車輛屬性信息傳輸?shù)娇刂浦行?。當(dāng)車載通信器4經(jīng)過基站3時(shí)，基站3的RFID讀寫器33讀取存儲(chǔ)有本車屬性信息的RFID標(biāo)簽47， 并將所得數(shù)據(jù)通過底層光端交換機(jī)34，經(jīng)光纖環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)娇刂浦行??？刂浦行?通過判斷上傳信息的基站3自身IP，便可知道車輛通信器4即車輛的位置，經(jīng)過至少兩次的數(shù)據(jù)讀取，便可知道車輛行駛方向?？刂浦行?可隨時(shí)調(diào)取任意車輛的信息，并將信息顯示在顯示器11上，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛實(shí)時(shí)位置及行車軌跡的監(jiān)測(cè)。 二、控制中心與車載通信器控制中心1可實(shí)時(shí)向車載通信器4發(fā)送信息?？刂浦行?將要發(fā)送指令經(jīng)控制器 15進(jìn)行處理，通過光纖環(huán)網(wǎng)送到信號(hào)范圍可覆蓋目標(biāo)車載通信器的基站3，然后再由基站3 中的基站無線模塊32將數(shù)據(jù)以電磁波形式發(fā)送，最后由車輛上車載通信器4的車載無線模塊43接收，經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊46處理，轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)由揚(yáng)聲器42發(fā)送出去，或是轉(zhuǎn)換成其他提示信息，顯示在觸摸屏45上。實(shí)現(xiàn)控制中心1向基站3覆蓋范圍內(nèi)的車載通信器4發(fā)布點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息或廣播信息。車載通信器4可向控制中心1發(fā)出請(qǐng)求信息，主要是語音請(qǐng)求。當(dāng)車載通信器4 需要和控制中心1進(jìn)行通信時(shí)，車載通信器4先發(fā)出請(qǐng)求，控制中心1同意后，二者間建立通信。音頻信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊46壓縮后，通過車載無線模塊43以電磁波形式發(fā)射出去， 由與車輛距離最近的基站3中的基站無線模塊32接收，再通過光纖環(huán)網(wǎng)傳送到控制中心1， 經(jīng)控制器15對(duì)數(shù)據(jù)解壓，以聲音形式通過揚(yáng)聲器12輸出。從而實(shí)現(xiàn)車載通信器4與控制中心1的語音通信。該語音通信是雙向的。三、基站與車載通信器[0035]基站3不僅與控制中心1進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)基站3也可與車載通信器4進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，該傳輸需要駕駛員通過車載通信器4的觸摸屏45發(fā)出指令，選定目標(biāo)基站。其中車載通信器4與基站3的連接可實(shí)現(xiàn)漫游功能，即車載通信器4可根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行自由切換所連接的基站3。首先車載通信器4與距其最近的基站建立連接，從而接入到基站所在的網(wǎng)絡(luò)。如果目標(biāo)基站和車載通信器4所接入的基站連接在同一光端交換機(jī)上，由于同一上層光端交換機(jī)上的若干基站是通過光纖連接在一起的，因此請(qǐng)求指令不必通過上層光端交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)而直接到達(dá)目標(biāo)基站，從而建立起車載通信器4與目標(biāo)基站間的通信鏈路；如果目標(biāo)基站和車載通信器4所接入的基站未連接在同一上層光端交換機(jī)上，則指令首先送達(dá)車載通信器接入基站所連接的上層光端交換機(jī)，該上層光端交換機(jī)判斷所請(qǐng)求的目標(biāo)基站位于連接在哪一上層光端交換機(jī)上，然后將指令轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的上層光端交換機(jī)，進(jìn)而轉(zhuǎn)發(fā)到其上連接的目標(biāo)基站，從而建立起車載通信器4與目標(biāo)基站間的通信鏈路。目標(biāo)基站的基站攝像頭31拍攝路況信息，將路面數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理器35， 若有車載通信器4請(qǐng)求數(shù)據(jù)，則數(shù)據(jù)處理器35將數(shù)據(jù)分兩路輸出，一路傳輸?shù)娇刂浦行?， 一路傳輸?shù)杰囕d通信器4。若車載通信器4在基站3的覆蓋范圍內(nèi)，則將路況信息通過基站無線模塊32以電電磁波形式發(fā)射出去，車載通信器4上的車載無線模塊43通過接收電磁波信息。如果車載通信器4不在基站3的覆蓋范圍，則將數(shù)據(jù)通過光纖網(wǎng)絡(luò)，傳輸?shù)杰囕d通信器4所接入的基站3，該基站再將路況信息通過基站無線模塊32以電磁波形式發(fā)射出去，車載通信器4接收并顯示在顯示屏上。駕駛員便可以實(shí)時(shí)了解前方路面狀況。駕駛員可以通過切換需要連接的目標(biāo)基站，查看前方不同地點(diǎn)的路況信息。四、車載通信器與車載通信器車輛與車輛之間可借助所安裝的車載通信器4進(jìn)行語音或視頻通信。在知道其他車載通信器的IP地址的前提下，駕駛員可以向相應(yīng)車輛發(fā)起語音、視頻通信請(qǐng)求，如果請(qǐng)求被允許，則可建立通信鏈路。如圖5所示，假設(shè)有輛車A、B。車輛A的駕駛員通過觸摸屏 45發(fā)出請(qǐng)求建立通信信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)車輛A的車載無線模塊43以電磁波形式發(fā)射出去，通過基站的轉(zhuǎn)發(fā)，車輛B的車載無線模43塊接收信號(hào)，經(jīng)由車輛B的數(shù)據(jù)處理模塊46處理， 將請(qǐng)求信號(hào)顯示在觸摸屏45上，車輛B駕駛員可以選擇同意或是拒絕建立通信。一旦同意，車輛A與車輛B將可進(jìn)行語音及視頻通信。從而實(shí)現(xiàn)兩輛車間的實(shí)時(shí)通信，駕駛員之間可以進(jìn)行交流，一定程度上減輕駕駛員的疲勞感。
權(quán)利要求1.一種實(shí)時(shí)交通通信系統(tǒng)，其特征在于，包括控制中心、一個(gè)以上的上層光端交換機(jī)、 一個(gè)以上的基站及一個(gè)以上的車載通信器；控制中心通過光纖網(wǎng)絡(luò)分別連接各上層光端交換機(jī)，上層光端交換機(jī)之間通過光纖連接；各上層光端交換機(jī)又分別連接多個(gè)基站，連接同一上層光端交換機(jī)的基站通過光纖連接；基站又與其覆蓋范圍內(nèi)的車載通信器通過無線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)交通通信系統(tǒng)，其特征在于，所述控制中心包括顯示器、 控制器以及分別與控制器相接的中心輸入模塊和中心輸出模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)時(shí)交通通信系統(tǒng)，其特征在于，所述中心輸入模塊包括音頻輸入單元和鍵盤輸入單元，中心輸出模塊包括音頻輸出單元和視頻輸出單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實(shí)時(shí)交通通信系統(tǒng)，其特征在于，所述基站包括底層光端交換機(jī)，數(shù)據(jù)處理器，以及分別與數(shù)據(jù)處理器其相接的基站攝像頭、基站無線模塊和RFID 讀寫器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)時(shí)交通通信系統(tǒng)，其特征在于，所述車載通信器包括車載無線模塊、車載輸入模塊、車載輸出模塊、RFID標(biāo)簽和數(shù)據(jù)處理模塊，車載無線模塊、車載輸入模塊和車載輸出模塊分別連接數(shù)據(jù)處理模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)時(shí)交通通信系統(tǒng)，其特征在于，所述車載輸入模塊包括音頻輸入單元、視頻輸入單元和指令輸入單元，車載輸出模塊包括音頻輸出單元和視頻輸出單元。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種實(shí)時(shí)交通通信系統(tǒng)，包括控制中心、上層光端交換機(jī)、基站及車載通信器，控制中心通過光纖網(wǎng)絡(luò)分別連接各上層光端交換機(jī)，上層光端交換機(jī)之間通過光纖連接；各上層光端交換機(jī)又分別連接多個(gè)基站，連接同一上層光端交換機(jī)的基站通過光纖連接；基站又與其覆蓋范圍內(nèi)的車載通信器通過無線連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)對(duì)路況、車輛運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)駕駛員能夠及時(shí)獲取前方路況信息，且可在需要時(shí)與調(diào)度中心和其它車輛建立通信，適用于公路、水運(yùn)、礦井下運(yùn)輸巷道等交通領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H04B10/12GK202121612SQ20112015982
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者盧偉, 史鐵林, 司匡書, 張嘉琪, 李會(huì)民, 李錫文 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)