專(zhuān)利名稱(chēng)：交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)可用作城市交通信息管理系統(tǒng)、高等級(jí)公路的監(jiān)控防追尾警示和路網(wǎng)信息管理系統(tǒng)、鐵路交通的的監(jiān)控防追尾警示和指揮調(diào)度及信息管理系統(tǒng)、道路智能電子標(biāo)示及交通信息管理系統(tǒng)以及停車(chē)場(chǎng)管理和泊車(chē)誘導(dǎo)信息管理系統(tǒng)，還可構(gòu)建具有車(chē)輛輔助駕駛功能的智能交通系統(tǒng)(ITS)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，陸路交通發(fā)展越來(lái)越快，車(chē)輛保有量更是膨脹發(fā)展，城市交通和公路交通擁堵現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，高速公路上惡性追尾事故發(fā)生不斷，鐵路運(yùn)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于時(shí)代的要求，在大中型城市的泊車(chē)問(wèn)題也逾顯突出?？偟膩?lái)說(shuō)交通問(wèn)題已是政府、民眾關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題之一，使得大量的人力、物力、資金投入到道路改造和道路建設(shè)方面，即便如此，也跟不上交通壓力的高速增長(zhǎng)，這種情況非常普遍，特別是經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)的地區(qū)，交通問(wèn)題越嚴(yán)重。有些地區(qū)，由于資金不足、道路改造和道路建設(shè)客觀(guān)上也有難度，面對(duì)交通壓力的不利局面將會(huì)較長(zhǎng)時(shí)期的存在。另一方面，由于交通管理這一重要環(huán)節(jié)比較薄弱，如紅綠燈自動(dòng)智能分時(shí)及泊車(chē)引導(dǎo)系統(tǒng)還比較落后，使得道路資源和停車(chē)場(chǎng)資源沒(méi)有充分利用和挖潛，出租汽車(chē)呼叫平臺(tái)還不健全，使得空載率居高不下，造成資源的很大浪費(fèi)；超載車(chē)輛對(duì)路面破壞嚴(yán)重，高速公路惡性追尾事故時(shí)有發(fā)生，交通路況突發(fā)事件得不到及時(shí)處理而造成事故頻發(fā)和事故蔓延也相當(dāng)嚴(yán)重，諸如此類(lèi)屢見(jiàn)不鮮，讓人倍感痛惜。因此，怎樣充分利用和挖潛道路和泊車(chē)場(chǎng)地資源，低成本地、有效地改善和提高道路(包括城市道路、高速公路和鐵路)車(chē)流量和泊車(chē)場(chǎng)地的使用率，減少高速公路追尾事故的發(fā)生，提高交通安全，構(gòu)建智能化、數(shù)字化交通系統(tǒng)，是值得考慮和追求的目標(biāo)。因此，建立完善的、高效的、低成本的、技術(shù)可行的、更貼近民眾的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)顯得尤為緊迫和現(xiàn)實(shí)。
目前，真正高效的、低成本的和具有交互功能的智能交通系統(tǒng)(ITS)還不多見(jiàn)，已建和在建的交通指揮系統(tǒng)不同程度地存在著造價(jià)高、安裝不便、維修和系統(tǒng)擴(kuò)展困難、實(shí)時(shí)性差或通用性差等缺點(diǎn)，功能強(qiáng)大的視頻信息交通指揮系統(tǒng)在能見(jiàn)度惡劣的天氣(如大霧、大風(fēng)沙或雨雪天)條件下也不能發(fā)揮正常功能，同時(shí)它們也不具備對(duì)高速公路和鐵路全程達(dá)到實(shí)時(shí)智能監(jiān)控、防追尾警示和輔助駕駛功能，據(jù)現(xiàn)代ITS的技術(shù)要求還有很大的差距。因此，研發(fā)全新理念的、功能強(qiáng)大的、能充分體現(xiàn)最新技術(shù)成果、展現(xiàn)更高智能化水平的、使智能交通系統(tǒng)(ITS)更貼近交通參與者的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，是新時(shí)期賦予我們的時(shí)代要求和迫切的社會(huì)責(zé)任。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)可用作城市交通信息管理系統(tǒng)、高等級(jí)公路的監(jiān)控防追尾警示和路網(wǎng)信息管理系統(tǒng)、鐵路交通的的監(jiān)控防追尾警示和指揮調(diào)度及信息管理系統(tǒng)以及停車(chē)場(chǎng)管理和泊車(chē)誘導(dǎo)信息管理系統(tǒng)，還可構(gòu)建具有車(chē)輛輔助駕駛功能的智能交通系統(tǒng)(ITS)，以解決現(xiàn)有交通指揮、交通信息管理系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)的不足。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，它由至少一組交互式智能道釘、多功能車(chē)載卡/盒構(gòu)成，交互式智能道釘以適當(dāng)?shù)拈g距布設(shè)在道路上、道路路側(cè)或泊車(chē)位置處，多功能車(chē)載卡/盒安放在車(chē)輛上，交互式智能道釘之間通過(guò)其內(nèi)嵌的有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置進(jìn)行直接的或間接的數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，交互式智能道釘與其附近駛經(jīng)或停留的車(chē)輛上的多功能車(chē)載卡/盒之間可通過(guò)它們各自?xún)?nèi)嵌的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置進(jìn)行單/雙向信息通訊。
如上所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，每組交互式智能道釘設(shè)置相配的網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器，它們組成互聯(lián)通訊/局域網(wǎng)系統(tǒng)，網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器之間通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)通訊媒介進(jìn)行有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，該通訊聯(lián)接可接駁路網(wǎng)中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、路側(cè)設(shè)備或輸入/輸出控制信號(hào)接口模塊，路網(wǎng)中心計(jì)算機(jī)通過(guò)相應(yīng)的互聯(lián)媒介與相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器、指定的交互式智能道釘及其附近的多功能車(chē)載卡/盒構(gòu)成信息發(fā)布或信息采集聯(lián)接。
如上所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的交互式智能道釘由用于檢測(cè)道釘位置附近是否有車(chē)輛存在或駛過(guò)的車(chē)輛探測(cè)單元、至少一組發(fā)光警示單元、用于完成智能道釘之間、智能道釘與網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器之問(wèn)或智能道釘與多功能車(chē)載卡/盒之間的數(shù)據(jù)通訊的嵌入式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置單元、用于完成信號(hào)采集和控制及數(shù)據(jù)處理和管理的嵌入式單片機(jī)/DSP單元、用來(lái)為各單元提供電力的電源單元以及外殼構(gòu)成，車(chē)輛探測(cè)單元由至少一軸磁阻傳感及其磁映像信號(hào)處理裝置構(gòu)成，發(fā)光警示單元由單/多色半導(dǎo)體發(fā)光元件、高亮度發(fā)光二極管或彩燈及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，車(chē)輛探測(cè)單元的磁映像信號(hào)輸出端、發(fā)光警示單元的控制端及嵌入式現(xiàn)場(chǎng)通訊總線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置單元的數(shù)據(jù)輸入/輸出/控制端口分別與其內(nèi)嵌的單片機(jī)/DSP單元的相應(yīng)數(shù)據(jù)端口相連，交互式智能道釘中的嵌入式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置單元構(gòu)成交互式智能道釘之間的數(shù)據(jù)通訊互聯(lián)，發(fā)光警示單元根據(jù)需要設(shè)置有定向聚光罩/透光外殼，交互式智能道釘呈一體式結(jié)構(gòu)或者發(fā)光警示單元與交互式智能道釘本體呈分體式結(jié)構(gòu)，并且交互式智能道釘可根據(jù)需要制作成道路側(cè)裝式、路面貼裝式或地埋式，路面貼裝式或地埋式分為單車(chē)道型和雙車(chē)道型，電源單元由有線(xiàn)調(diào)制/集中供電式的解調(diào)/穩(wěn)壓電路或由太陽(yáng)能電池組分立/集中供電組件構(gòu)成，交互式智能道釘設(shè)有可識(shí)別的地址碼或區(qū)分碼。
如上所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的多功能車(chē)載卡/盒由多彩LED警示單元、圖文顯示單元、音頻輸出/揚(yáng)聲單元、操作鍵、I/O接口單元、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置、嵌入式單片機(jī)/DSP單元、電源裝置及外殼構(gòu)成，多彩LED警示單元的控制端、圖文顯示單元的數(shù)據(jù)和控制端口、音頻輸出/揚(yáng)聲單元的輸入端口、操作鍵的數(shù)據(jù)線(xiàn)、I/O接口單元的數(shù)據(jù)線(xiàn)以及無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置的數(shù)據(jù)和控制端口分別與其嵌入式單片機(jī)/DSP單元的相應(yīng)數(shù)據(jù)、輸入/輸出端口相連，多功能車(chē)載卡/盒中的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置與其附近的設(shè)置在道路上的交互式智能道釘中的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置構(gòu)成無(wú)線(xiàn)單/雙向數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，為多功能車(chē)載卡/盒中的各電路提供電源的電源裝置采用電池組件、太陽(yáng)能電池組件或車(chē)載電源供電裝置，多功能車(chē)載卡/盒分設(shè)有編碼的可識(shí)別型和不可識(shí)別的通用型。
如上所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的用于建立或擴(kuò)展路網(wǎng)信息系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器之間、網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器與中心計(jì)算機(jī)之間、網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器與交互式智能道釘之間的數(shù)據(jù)通訊媒介為有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)工業(yè)總線(xiàn)、CDMA/GPRS移動(dòng)通訊、寬帶互聯(lián)網(wǎng)、以太網(wǎng)、專(zhuān)業(yè)局域網(wǎng)、微波通訊或混合互聯(lián)通訊媒介，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)傳輸媒介可分別根據(jù)需要采用雙絞線(xiàn)、供電電源線(xiàn)調(diào)制/解調(diào)、電纜、光纜、射頻或復(fù)合異質(zhì)媒介，有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通訊體制可呈獨(dú)立、混合或集成型制，網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器設(shè)有地址編碼或區(qū)分碼。
如上所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的交互式智能道釘和多功能車(chē)載卡/盒中的嵌入式無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置構(gòu)建其二者之間的數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，相距較近的交互式智能道釘和多功能車(chē)載卡/盒之間可進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
如上所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的交互式智能道釘中的嵌入式無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置還可為交互式智能道釘之間的數(shù)據(jù)通訊提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)功能或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)功能的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，相應(yīng)網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器下轄的交互式智能道釘之間呈鏈?zhǔn)交蚪恿κ骄W(wǎng)絡(luò)信息傳遞方式。
如上所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的交互式智能道釘之間的數(shù)據(jù)通訊或由交互式智能道釘中的嵌入式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)提供數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接。
如上所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的輸入/輸出控制信號(hào)接口模塊為開(kāi)關(guān)量輸入/輸出接口模塊、模擬量輸入/輸出接口模塊、音/視頻/圖文信息輸入/輸出接口模塊、觸點(diǎn)輸入/輸出接口模塊或通用串/并行接口模塊，輸入/輸出控制信號(hào)接口模塊可接駁傳感器、擋桿機(jī)、門(mén)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、揚(yáng)聲器、交通誘導(dǎo)屏/電子標(biāo)示牌、交通信號(hào)燈系統(tǒng)、控制開(kāi)關(guān)/按鈕/鍵盤(pán)、路段交通狀況的天氣/路況/能見(jiàn)度檢測(cè)傳感裝置，還可接駁信號(hào)變送/調(diào)制/解調(diào)器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、車(chē)型/車(chē)牌識(shí)別裝置、電子身份證無(wú)接觸識(shí)別裝置、車(chē)輛稱(chēng)重裝置或相應(yīng)的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。
如上所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的多功能車(chē)載卡/盒的I/O接口單元可根據(jù)輔助駕駛的需要接駁到車(chē)輛控制器上相應(yīng)的控制端口上，多功能車(chē)載卡/盒中根據(jù)路網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)或車(chē)輛識(shí)別的需要設(shè)有IC卡裝置或射頻卡裝置，多功能車(chē)載卡/盒中根據(jù)需要還設(shè)有GPS衛(wèi)星定位裝置/防盜裝置/電子地圖誘導(dǎo)和定位裝置以及相配合的觸摸屏操作和手寫(xiě)輸入裝置，其信息或控制輸出端與車(chē)載卡/盒中的嵌入式單片機(jī)/DSP單元的相應(yīng)數(shù)據(jù)、輸入/輸出端口相連。
本實(shí)用新型的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)各部分的工作機(jī)理闡述如下車(chē)輛探測(cè)單元的工作原理由于任何車(chē)輛到來(lái)時(shí)，都會(huì)對(duì)探測(cè)器周?chē)牡厍虼艌?chǎng)造成擾動(dòng)，可得到與車(chē)輛成對(duì)應(yīng)關(guān)系的地磁映像，依此可檢測(cè)到探測(cè)器周?chē)欠翊嬖谲?chē)輛、車(chē)輛相對(duì)于探測(cè)器的方位以及車(chē)輛行駛的方向；利用這一探測(cè)優(yōu)勢(shì)，在多車(chē)道應(yīng)用場(chǎng)合，每一車(chē)道的中線(xiàn)上設(shè)置一個(gè)這樣的車(chē)輛探測(cè)裝置還可檢測(cè)路面的斷面車(chē)流量；當(dāng)相隔一段距離設(shè)置多個(gè)車(chē)輛探測(cè)裝置時(shí)，可判斷車(chē)輛是否有變車(chē)道行駛的情況等等。以此可為系統(tǒng)精確交互“車(chē)、路”信息提供可靠的依據(jù)，也為構(gòu)建完善的停車(chē)場(chǎng)泊車(chē)誘導(dǎo)及信息管理系統(tǒng)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)平臺(tái)。
交互式智能道釘有兩種工作方式，一是車(chē)輛探測(cè)警示器獨(dú)立工作方式，嵌入式單片機(jī)/DSP單元在收到車(chē)輛探測(cè)單元的車(chē)輛探測(cè)信號(hào)后，以此為依據(jù)，得到駛經(jīng)或停留此處的車(chē)輛信息，分析得出本身發(fā)光警示器的控制信息，包括燈的顏色、閃爍/長(zhǎng)亮模式、控制時(shí)序、起始/停止/延時(shí)時(shí)間等，控制本身的發(fā)光警示器工作，并把車(chē)輛探測(cè)信息報(bào)告給控制器或中心計(jì)算機(jī)；控制器或中心計(jì)算機(jī)也可對(duì)交互式智能道釘進(jìn)行控制操作。二是交互式智能道釘聯(lián)網(wǎng)/交互工作方式，嵌入式單片機(jī)/DSP單元在收到車(chē)輛探測(cè)單元的車(chē)輛探測(cè)信號(hào)或通訊聯(lián)接發(fā)來(lái)的信息，包括與交互式智能道釘?shù)牡乩砦恢孟噜?相近的交互式智能道釘發(fā)來(lái)的、與本交互式智能道釘相聯(lián)的網(wǎng)關(guān)、控制器、中繼器或中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)來(lái)的控制和路況信息等，經(jīng)綜合分析得出相應(yīng)的控制信息，并向駛經(jīng)或?？看颂幍能?chē)輛上的多功能車(chē)載卡/盒發(fā)布有關(guān)信息，同時(shí)向地理位置與其相鄰或相近的其它交互式智能道釘、相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)、控制器、中繼器或中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)送本智能道釘?shù)牡刂沸畔ⅰ⑻綔y(cè)信息、工作狀態(tài)信息和控制信息。例如，如果判斷此車(chē)輛的行駛速度較慢、停車(chē)、超速或逆行，則通訊/現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)向智能道釘、相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)、控制器、中繼器或中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)送警示信息(包括地址、事件的警示和控制編碼等)，同時(shí)向地理位置相鄰/相近的一些智能道釘發(fā)出警示控制信息(包括控制地址、閃爍/長(zhǎng)亮模式、控制時(shí)序、起始/停止/延時(shí)時(shí)問(wèn)等)，來(lái)控制相應(yīng)的智能道釘上的發(fā)光警示器工作。
多功能車(chē)載卡/盒是一個(gè)功能強(qiáng)大的集聲、光和圖文輸出及掌中電腦的功能于一體的安放于車(chē)輛上的智能終端設(shè)備，它的功能多或少，可根據(jù)需要增加或刪減。其內(nèi)嵌的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置可與道路上的車(chē)輛駛經(jīng)處或相距較近的交互式智能道釘、路側(cè)設(shè)備進(jìn)行無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，實(shí)時(shí)指示當(dāng)前路況信息，也可接收各種交通信息發(fā)布平臺(tái)發(fā)布的有關(guān)路況信息、停車(chē)場(chǎng)停車(chē)位信息及天氣實(shí)況/預(yù)報(bào)信息等供駕駛員隨時(shí)查閱；多功能車(chē)載卡/盒接到有關(guān)路況和控制信息后，控制本身的聲/光/圖文誘導(dǎo)裝置工作，同時(shí)還可形成并輸出相關(guān)的控制信號(hào)，主動(dòng)地輔助駕駛車(chē)輛，及時(shí)采取有效措施(如減速、剎車(chē)等)避免發(fā)生安全事故。另外，根據(jù)需要系統(tǒng)設(shè)置成雙向控制功能，通過(guò)人工或自動(dòng)操作多功能車(chē)載卡/盒，向交互式路網(wǎng)信息系統(tǒng)發(fā)布路況信息或緊急信號(hào)(如急剎車(chē)等)，以便更有效地、更及時(shí)地路網(wǎng)聯(lián)動(dòng)控制。內(nèi)嵌式無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置可采用Bluetooth技術(shù)或以nRF無(wú)線(xiàn)通訊集成電路模塊為基礎(chǔ)構(gòu)建而成。
交互式智能道釘和多功能車(chē)載卡/盒中的嵌入式無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置為無(wú)線(xiàn)短距離數(shù)據(jù)通訊集成電路或模塊，它們一方面可為交互式智能道釘和多功能車(chē)載卡/盒之間構(gòu)建數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接；另一方面還可為相距較近的或相鄰的交互式智能道釘之間構(gòu)建數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，以此形成接力式、傳遞式或鏈?zhǔn)綗o(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。
網(wǎng)關(guān)、控制器或中繼器用于交互式智能道釘、路側(cè)設(shè)備和I/O模塊的分組或分片聯(lián)網(wǎng)，對(duì)其下轄設(shè)備節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、處理，提高通訊效率和通訊距離，便于組建大型路網(wǎng)信息系統(tǒng)；網(wǎng)關(guān)、控制器或中繼器與其下轄設(shè)備節(jié)點(diǎn)之間可采用有線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，也可采用無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接。
中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有更強(qiáng)大的信息處理、遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)、智能控制和系統(tǒng)管理能力，用來(lái)與網(wǎng)關(guān)、控制器或中繼器和更高級(jí)別中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)，完成綜合信息處理、智能控制和管理、信息發(fā)布、人機(jī)對(duì)話(huà)等工作，也可作為控制器使用。
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，用于完成總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)設(shè)備、控制器之間的數(shù)字化、雙向、多變量、多設(shè)備、實(shí)時(shí)性?xún)?yōu)良的智能互聯(lián)通信，目前國(guó)內(nèi)外流行的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)約有40多種，并以迅猛之勢(shì)推向市場(chǎng)，已有大量的、低成本的實(shí)際應(yīng)用，達(dá)到了眾多分散節(jié)點(diǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)距離、雙向?qū)崟r(shí)通訊和控制，具有可擴(kuò)展互聯(lián)、低成本、高可靠性的優(yōu)秀特性，還有多種協(xié)議型號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)支持節(jié)點(diǎn)設(shè)備集中供電。具有代表性的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)有LonWorks、CAN、ARCnet、INTERBUS、FF基金會(huì)、DeviceNet、PROFIBUS、嵌入式工業(yè)以太網(wǎng)、ControlNet、WorldFIP、P-NET、HART、SERCOS和SDS現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等，還有R-fieldbus、Bluetooth無(wú)線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，以及以nRF無(wú)線(xiàn)通訊集成電路模塊為基礎(chǔ)構(gòu)成的無(wú)線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等等。對(duì)傳輸距離相對(duì)較短、節(jié)點(diǎn)較少、實(shí)時(shí)性要求不高及對(duì)成本要求更低的場(chǎng)合，可選用RS485、RS422等簡(jiǎn)易現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。有線(xiàn)型現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)兼或其節(jié)點(diǎn)設(shè)備的集中供電。
路側(cè)設(shè)備包括擋桿機(jī)、門(mén)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、揚(yáng)聲器、交通誘導(dǎo)屏/電子標(biāo)示牌、交通信號(hào)燈系統(tǒng)、控制開(kāi)關(guān)/按鈕/鍵盤(pán)、路段交通狀況的天氣/路況/能見(jiàn)度檢測(cè)傳感裝置，還可接駁信號(hào)變送/調(diào)制/解調(diào)器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、車(chē)型/車(chē)牌識(shí)別裝置、電子身份證無(wú)接觸識(shí)別裝置、車(chē)輛稱(chēng)重裝置或相應(yīng)的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。
輸入/輸出控制信號(hào)接口模塊，用于系統(tǒng)擴(kuò)展，接駁系統(tǒng)組成所需要的標(biāo)準(zhǔn)/非標(biāo)路側(cè)設(shè)備、輸入/輸出設(shè)備和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及應(yīng)急/報(bào)警/呼叫按鈕或電話(huà)等。
本實(shí)用新型的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)可用作大規(guī)模高速公路監(jiān)控防追尾事故警示指揮系統(tǒng)、鐵路監(jiān)控防追尾事故警示指揮調(diào)度系統(tǒng)、道路智能電子標(biāo)示及交通信息管理系統(tǒng)、城市交通監(jiān)控指揮管理及交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、城市出租汽車(chē)呼叫系統(tǒng)或停車(chē)場(chǎng)監(jiān)控引導(dǎo)管理系統(tǒng)使用等，也可用作大中小規(guī)模紅綠燈綠波帶交通指揮系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、道路車(chē)流量檢測(cè)裝置、車(chē)速檢測(cè)裝置、監(jiān)控防盜系統(tǒng)、停車(chē)場(chǎng)管理和車(chē)輛泊車(chē)誘導(dǎo)系統(tǒng)，多功能車(chē)載卡/盒中設(shè)有IC卡裝置或射頻卡裝置，可與現(xiàn)有公路收費(fèi)站的車(chē)輛收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行融合或兼容。多功能車(chē)載卡/盒中設(shè)有GPS衛(wèi)星定位裝置/防盜裝置/電子地圖誘導(dǎo)和定位裝置，可與現(xiàn)有城市出租車(chē)GPS衛(wèi)星定位裝置/防盜裝置/電子地圖誘導(dǎo)和定位裝置相融合。
該實(shí)用新型還具有車(chē)輛主動(dòng)輔佐駕駛功能，利用完善的交互式智能道釘與多功能車(chē)載卡/盒之間的信息交互，地址識(shí)別、導(dǎo)航定位和比對(duì)誘導(dǎo)、路況/事件處理及其高度智能化控制控制功能，加上車(chē)輛智能駕駛技術(shù)裝置的支持，可實(shí)現(xiàn)車(chē)輛主動(dòng)輔佐駕駛功能，以至車(chē)輛自動(dòng)駕駛功能也能實(shí)現(xiàn)。
此外，該實(shí)用新型還具有故障自動(dòng)報(bào)警、故障設(shè)備自動(dòng)卸載及系統(tǒng)自愈功能。
該實(shí)用新型具有多功能、可靠性高，安裝方便，基本上不破壞路面等優(yōu)點(diǎn)。路網(wǎng)信息系統(tǒng)造價(jià)低、維修和系統(tǒng)擴(kuò)展容易、探測(cè)和控制具有實(shí)時(shí)性、應(yīng)用面廣、通用性好，在能見(jiàn)度惡劣的天氣(如大霧、大風(fēng)沙或雨雪天)條件下也能發(fā)揮正常功能。
總之，該實(shí)用新型可為構(gòu)成更健全的、功能更強(qiáng)大的、智能化信息化水平更高的ITS系統(tǒng)提供一個(gè)全新理念的技術(shù)平臺(tái)。


圖1為本實(shí)用新型用作公路單車(chē)道交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)的實(shí)施例1原理框圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1中的交互式智能道釘原理框圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1中的多功能車(chē)載卡/盒原理框圖圖4為本實(shí)用新型用作公路雙車(chē)道交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)的實(shí)施例2原理框圖。
圖5為本實(shí)用新型用作鐵路單車(chē)道交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)的實(shí)施例3原理框圖。
圖6為本實(shí)用新型用作公路雙車(chē)道無(wú)線(xiàn)通訊型交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)的實(shí)施例4原理框圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1為公路單車(chē)道交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，它由一體化地埋式或貼裝式交互式智能道釘(3)、控制器(1)、互聯(lián)通訊電纜線(xiàn)(4)、采用LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)(6)、車(chē)輛(7)上的多功能車(chē)載卡/盒(5)、給每組交互式智能道釘(3)和控制器(1)集中供電的太陽(yáng)能電池組(2)、交通誘導(dǎo)屏/電子標(biāo)示牌(8)及中心計(jì)算機(jī)(9)構(gòu)成，交互式智能道釘(3)以適當(dāng)?shù)拈g距(25-50米)布設(shè)在道路(11)上，多功能車(chē)載卡/盒(5)安放在行駛在道路上的車(chē)輛(7)上面，交互式智能道釘(3)之間通過(guò)其內(nèi)嵌的有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置進(jìn)行直接的或間接的數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，交互式智能道釘(3)與其附近駛經(jīng)或停留的車(chē)輛上的多功能車(chē)載卡/盒(5)之間通過(guò)它們各自?xún)?nèi)嵌的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置可進(jìn)行單/雙向信息通訊，每組交互式智能道釘(3)配置的控制器(1)之間通過(guò)互聯(lián)通訊電纜線(xiàn)(4)相聯(lián)，并與路網(wǎng)中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(9)相聯(lián)接。作為路側(cè)設(shè)備的交通誘導(dǎo)屏/電子標(biāo)示牌(8)的輸入/輸出信號(hào)接口與控制器(1)的I/O接口相聯(lián)接。交互式智能道釘(3)和多功能車(chē)載卡/盒(5)中內(nèi)嵌的無(wú)線(xiàn)通訊模塊采用藍(lán)牙技術(shù)、nRF技術(shù)或其它點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)短距離無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)構(gòu)建。
如圖2為交互式智能道釘工作原理框圖，它由用于檢測(cè)道釘位置附近是否有車(chē)輛存在/停留或駛過(guò)的車(chē)輛探測(cè)單元(A、C)、至少一組發(fā)光警示單元(D)、用于完成智能道釘之間、智能道釘與網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器之間或智能道釘與多功能車(chē)載卡/盒之間的數(shù)據(jù)通訊的嵌入式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)(G)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置單元(F)、用于完成信號(hào)采集和控制及數(shù)據(jù)處理和管理的嵌入式單片機(jī)/DSP單元(E)、用來(lái)為各單元提供電力的電源單元(B)構(gòu)成，車(chē)輛探測(cè)單元由三軸(X、Y、Z)磁阻傳感(A)及其信號(hào)處理裝置(C)構(gòu)成，發(fā)光警示單元(D)由紅、黃、綠高亮度發(fā)光二極管及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，車(chē)輛探測(cè)單元的磁映像信號(hào)輸出端、發(fā)光警示單元的控制端及嵌入式現(xiàn)場(chǎng)通訊總線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置單元的數(shù)據(jù)輸入/輸出/控制端口分別與其內(nèi)嵌的單片機(jī)的相應(yīng)數(shù)據(jù)端口相連，交互式智能道釘中的嵌入式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置單元構(gòu)成交互式智能道釘之間的數(shù)據(jù)通訊互聯(lián)，發(fā)光警示單元根據(jù)需要設(shè)置有定向透光聚光罩外殼，交互式智能道釘呈一體式結(jié)構(gòu)，貼裝在路面車(chē)道上，有線(xiàn)調(diào)制/集中供電式的電源單元為道釘各電路提供電力，交互式智能道釘設(shè)有可識(shí)別的地址碼。交互式智能道釘?shù)母鞴δ軉卧筛鶕?jù)需要進(jìn)行模塊集成，或采用混合信號(hào)單片機(jī)集成電路，或采用內(nèi)置有有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)通訊單元、增益可程控的模擬信號(hào)放大器、A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器、信號(hào)驅(qū)動(dòng)器等功能單元的單片機(jī)/DSP，或采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的集成電路/模塊以提高交互式智能道釘?shù)募苫胶推浼夹阅芩健?br> 如圖3為多功能車(chē)載卡/盒工作原理框圖，它由多彩LED警示單元(K)、圖文顯示單元(N)、音頻輸出/揚(yáng)聲單元(I)、操作鍵(L)、I/O接口單元(J)、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置(W)、嵌入式單片機(jī)/DSP單元(M)、電源裝置(H)構(gòu)成，多彩LED警示單元(K)的控制端、圖文顯示單元(N)的數(shù)據(jù)和控制端口、音頻輸出/揚(yáng)聲單元(I)的輸入端口、操作鍵(L)的數(shù)據(jù)線(xiàn)、I/O接口單元(J)的數(shù)據(jù)線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置(W)的數(shù)據(jù)和控制端口分別與其嵌入式單片機(jī)單元(M)的相應(yīng)數(shù)據(jù)、輸入/輸出端口相連，多功能車(chē)載卡/盒中的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置(W)與其附近的設(shè)置在道路上的交互式智能道釘中的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置構(gòu)成無(wú)線(xiàn)單/雙向數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，為多功能車(chē)載卡/盒中的各電路提供電源的電源裝置采用車(chē)載電源供電裝置，多功能車(chē)載卡/盒為不可識(shí)別的通用型。多功能車(chē)載卡/盒的各功能單元可根據(jù)需要進(jìn)行模塊集成，或采用混合信號(hào)單片機(jī)集成電路，或采用內(nèi)置有無(wú)線(xiàn)通訊單元、增益可程控的模擬信號(hào)放大器、D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器、信號(hào)驅(qū)動(dòng)器、LCD顯示屏驅(qū)動(dòng)、大容量存儲(chǔ)器等功能單元的單片機(jī)/DSP，或采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的集成電路/模塊以提高多功能車(chē)載卡/盒的集成化水平和其技性能水平。
系統(tǒng)工作流程表述如下兩輛車(chē)(包括停靠或正在行駛的車(chē)輛)之間的距離小于50米時(shí)，此路段上的交互式智能道釘?shù)募t燈閃爍；車(chē)輛后方的交互式智能道釘與車(chē)輛之間的距離在50-100米時(shí)，此路段上的車(chē)輛探測(cè)警示器黃燈閃爍警示；車(chē)輛后方的車(chē)輛探測(cè)警示器與車(chē)輛之間的距離在100-200米時(shí)，此路段上的車(chē)輛探測(cè)警示器綠燈閃爍提示；車(chē)輛后方的車(chē)輛探測(cè)警示器與車(chē)輛之間的距離在200米以外時(shí)，此路段上的車(chē)輛探測(cè)警示器不亮；若車(chē)輛逆行行駛，則車(chē)輛前方100米以?xún)?nèi)的車(chē)輛探測(cè)警示器的紅燈長(zhǎng)亮警示。
多功能車(chē)載卡/盒(5)可實(shí)時(shí)接收交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)發(fā)布的路況信息，并在圖文屏上顯示相應(yīng)誘導(dǎo)信息，便于駕駛?cè)藛T及時(shí)調(diào)整出行時(shí)間和路線(xiàn)；當(dāng)車(chē)輛前方50米以?xún)?nèi)有車(chē)輛存在時(shí)，車(chē)載卡/盒(5)輸出聲、光、圖文警示，當(dāng)車(chē)輛前方相距較近的車(chē)輛發(fā)生緊急剎車(chē)時(shí)，車(chē)載卡/盒(5)輸出緊急報(bào)警或發(fā)出主動(dòng)剎車(chē)控制信號(hào)，強(qiáng)制本車(chē)輛減速或提前處理駕駛操作，減少追尾事故的發(fā)生。
實(shí)施例2
如圖4為公路雙車(chē)道交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，它與實(shí)施例1的不同之處在于，公路為同向雙車(chē)道，每個(gè)車(chē)道上均布設(shè)交互式智能道釘，為車(chē)輛配置的多功能車(chē)載卡/盒為可識(shí)別型，路網(wǎng)信息系統(tǒng)可根據(jù)道釘與多功能車(chē)載卡/盒之間的信息編碼通訊，來(lái)識(shí)別不同車(chē)道上的接收信息來(lái)源或信息發(fā)布對(duì)象，工作流程與實(shí)施例1相似，除具有實(shí)施例1的系統(tǒng)功能外，道釘與多功能車(chē)載卡/盒之間還可一對(duì)一進(jìn)行問(wèn)/答對(duì)話(huà)，系統(tǒng)也可對(duì)車(chē)輛進(jìn)行搜索、定位等。
實(shí)施例3如圖5為鐵路單車(chē)道交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，它由一體化道路側(cè)裝式交互式智能道釘(12)、控制器(15)、互聯(lián)通訊電纜線(xiàn)(13)、采用LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)(14)、列車(chē)上的多功能車(chē)載卡/盒、輸入/輸出控制信號(hào)接口模塊(11)、交通信號(hào)燈(16)及中心計(jì)算機(jī)(17)構(gòu)成，交互式智能道釘(12)以適當(dāng)?shù)拈g距(200-300米)布設(shè)在道路(18)一側(cè)，控制器(15)上設(shè)有兩路現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，用雙絞線(xiàn)作為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)(14)通訊傳輸媒介，并給交互式智能道釘(12)、I/O模塊(11)供電，兩路現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)鐵路相反方向敷設(shè)，路段交通信號(hào)燈(16)接駁于控制器(15)上的I/O控制接口上和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)上的I/O模塊(11)上，控制器(15)和中心計(jì)算機(jī)(17)通過(guò)一太網(wǎng)互聯(lián)通訊電纜線(xiàn)(13)相聯(lián)。
兩輛列車(chē)之間的距離小于500米時(shí)，此路段上的交互式智能道釘或交通指揮信號(hào)燈的紅燈閃爍；列車(chē)后方的交互式智能道釘與該列車(chē)之間的距離在500-1000米時(shí)，此路段上的交互式智能道釘或交通指揮信號(hào)燈的黃燈閃爍，列車(chē)后方的交互式智能道釘與該列車(chē)之間的距離大于1000米時(shí)，此路段上的交互式智能道釘或交通指揮信號(hào)燈的綠燈閃爍，列車(chē)后方的交互式智能道釘與車(chē)輛之間的距離在2000米以外時(shí)，此路段上的交互式智能道釘或交通指揮系統(tǒng)無(wú)燈光閃爍，若列車(chē)前方無(wú)列車(chē)或列車(chē)相距較遠(yuǎn)、路況適合列車(chē)高速行駛，則列車(chē)前方500米以?xún)?nèi)的交互式智能道釘或交通指揮信號(hào)燈的的綠燈閃爍提示；系統(tǒng)設(shè)有列車(chē)逆行、錯(cuò)道/錯(cuò)誤行駛、違章停車(chē)智能報(bào)警；列車(chē)前方1000米處的鐵路、公路交叉路口預(yù)警、門(mén)禁智能控制；系統(tǒng)可提供設(shè)定路段的列車(chē)流量數(shù)據(jù)、列車(chē)所處位置、設(shè)定路段的路況實(shí)時(shí)監(jiān)控信息、系統(tǒng)故障診斷/容錯(cuò)/報(bào)警、列車(chē)調(diào)度、道叉監(jiān)控/控制、自動(dòng)化信息管理和事件應(yīng)急處理等。
列車(chē)上的多功能車(chē)載卡/盒可實(shí)時(shí)接收交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)發(fā)布的路況信息，并在圖文屏上顯示相應(yīng)輔助操作信息；當(dāng)車(chē)輛前方1000米以?xún)?nèi)有車(chē)輛存在時(shí)，車(chē)載卡/盒輸出聲、光、圖文警示，當(dāng)車(chē)輛前方相距較近的列車(chē)發(fā)生緊急剎車(chē)時(shí)，車(chē)載卡/盒輸出緊急報(bào)警或發(fā)出主動(dòng)剎車(chē)控制信號(hào)，強(qiáng)制本列車(chē)減速或提前處理駕駛操作，減少追尾事故的發(fā)生。
該系統(tǒng)可有效警示列車(chē)駕駛?cè)藛T避免追尾事故、列車(chē)錯(cuò)行、道岔執(zhí)行錯(cuò)誤及公路鐵路交叉口交通事故的發(fā)生，較有效地提高鐵路的運(yùn)行效率和運(yùn)輸能力。
實(shí)施例4如圖6為公路雙車(chē)道無(wú)線(xiàn)通訊型交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，它由地埋式無(wú)線(xiàn)通訊交互式智能道釘(22)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)(24)和其互聯(lián)通訊電纜(23)及多功能車(chē)載卡/盒構(gòu)成，無(wú)線(xiàn)通訊交互式智能道釘(22)埋設(shè)于車(chē)道的路中央，其上的發(fā)光警示器露出路面或與路面處于同一平面，每個(gè)無(wú)線(xiàn)通訊交互式智能道釘(22)按間隔25-50米設(shè)置，多功能車(chē)載卡/盒安放于行駛在道路上的車(chē)輛上。交互式智能道釘(22)之間、交互式智能道釘(22)與多功能車(chē)載卡/盒之間的通訊共用它們內(nèi)部的嵌入式短距離無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊單元，如基于Bluetooth技術(shù)或nRF技術(shù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊模塊均可用作嵌入式短距離無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊單元。交互式智能道釘(22)由其本身設(shè)置的太陽(yáng)能電池組提供電源。
兩輛車(chē)(包括?？炕蛘谛旭偟能?chē)輛)之間的距離小于50米時(shí)，此路段上的交互式智能道釘?shù)募t燈閃爍；車(chē)輛后方的交互式智能道釘與車(chē)輛之間的距離在50-100米時(shí)，此路段上的交互式智能道釘?shù)狞S燈閃爍警示；車(chē)輛后方的交互式智能道釘與車(chē)輛之間的距離在100-200米時(shí)，此路段上的交互式智能道釘?shù)木G燈閃爍提示；車(chē)輛后方的交互式智能道釘與車(chē)輛之間的距離在200米以外時(shí)，此路段上的交互式智能道釘不亮；若車(chē)輛逆行行駛，則車(chē)輛前方100米以?xún)?nèi)的交互式智能道釘?shù)募t燈長(zhǎng)亮警示。
多功能車(chē)載卡/盒可實(shí)時(shí)接收交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)發(fā)布的路況信息，并在圖文屏上顯示相應(yīng)誘導(dǎo)信息，便于駕駛?cè)藛T及時(shí)調(diào)整出行時(shí)間和路線(xiàn)；當(dāng)車(chē)輛前方50米以?xún)?nèi)有車(chē)輛存在時(shí)，車(chē)載卡/盒輸出聲、光、圖文警示，當(dāng)車(chē)輛前方相距較近的車(chē)輛發(fā)生緊急剎車(chē)時(shí)，車(chē)載卡/盒輸出緊急報(bào)警或發(fā)出主動(dòng)剎車(chē)控制信號(hào)，強(qiáng)制本車(chē)輛減速或提前處理駕駛操作，減少追尾事故的發(fā)生。
權(quán)利要求1.一種交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，它由至少一組交互式智能道釘、多功能車(chē)載卡/盒構(gòu)成，交互式智能道釘以適當(dāng)?shù)拈g距布設(shè)在道路上、道路路側(cè)或泊車(chē)位置處，多功能車(chē)載卡/盒安放在車(chē)輛上，交互式智能道釘之間通過(guò)其內(nèi)嵌的有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置進(jìn)行直接的或間接的數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，交互式智能道釘與其附近駛經(jīng)或停留的車(chē)輛上的多功能車(chē)載卡/盒之間可通過(guò)它們各自?xún)?nèi)嵌的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置進(jìn)行單/雙向信息通訊。
2.如權(quán)利要求1所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，每組交互式智能道釘設(shè)置相配的網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器，它們組成互聯(lián)通訊/局域網(wǎng)系統(tǒng)，網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器之間通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)通訊媒介進(jìn)行有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，該通訊聯(lián)接可接駁路網(wǎng)中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、路側(cè)設(shè)備或輸入/輸出控制信號(hào)接口模塊，路網(wǎng)中心計(jì)算機(jī)通過(guò)相應(yīng)的互聯(lián)媒介與相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器、指定的交互式智能道釘及其附近的多功能車(chē)載卡/盒構(gòu)成信息發(fā)布或信息采集聯(lián)接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的交互式智能道釘由用于檢測(cè)道釘位置附近是否有車(chē)輛存在或駛過(guò)的車(chē)輛探測(cè)單元、至少一組發(fā)光警示單元、用于完成智能道釘之間、智能道釘與網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器之間或智能道釘與多功能車(chē)載卡/盒之間的數(shù)據(jù)通訊的嵌入式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置單元、用于完成信號(hào)采集和控制及數(shù)據(jù)處理和管理的嵌入式單片機(jī)/DSP單元、用來(lái)為各單元提供電力的電源單元以及外殼構(gòu)成，車(chē)輛探測(cè)單元由至少一軸磁阻傳感及其磁映像信號(hào)處理裝置構(gòu)成，發(fā)光警示單元由單/多色半導(dǎo)體發(fā)光元件、高亮度發(fā)光二極管或彩燈及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，車(chē)輛探測(cè)單元的磁映像信號(hào)輸出端、發(fā)光警示單元的控制端及嵌入式現(xiàn)場(chǎng)通訊總線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置單元的數(shù)據(jù)輸入/輸出/控制端口分別與其內(nèi)嵌的單片機(jī)/DSP單元的相應(yīng)數(shù)據(jù)端口相連，交互式智能道釘中的嵌入式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置單元構(gòu)成交互式智能道釘之間的數(shù)據(jù)通訊互聯(lián)，發(fā)光警示單元根據(jù)需要設(shè)置有定向聚光罩/透光外殼，交互式智能道釘呈一體式結(jié)構(gòu)或者發(fā)光警示單元與交互式智能道釘本體呈分體式結(jié)構(gòu)，并且交互式智能道釘可根據(jù)需要制作成道路側(cè)裝式、路面貼裝式或地埋式，路面貼裝式或地埋式分為單車(chē)道型和雙車(chē)道型，電源單元由有線(xiàn)調(diào)制/集中供電式的解調(diào)/穩(wěn)壓電路或由太陽(yáng)能電池組分立/集中供電組件構(gòu)成，交互式智能道釘設(shè)有可識(shí)別的地址碼或區(qū)分碼。
4.如權(quán)利要求1或2所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的多功能車(chē)載卡/盒由多彩LED警示單元、圖文顯示單元、音頻輸出/揚(yáng)聲單元、操作鍵、I/O接口單元、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置、嵌入式單片機(jī)/DSP單元、電源裝置及外殼構(gòu)成，多彩LED警示單元的控制端、圖文顯示單元的數(shù)據(jù)和控制端口、音頻輸出/揚(yáng)聲單元的輸入端口、操作鍵的數(shù)據(jù)線(xiàn)、I/O接口單元的數(shù)據(jù)線(xiàn)以及無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置的數(shù)據(jù)和控制端口分別與其嵌入式單片機(jī)/DSP單元的相應(yīng)數(shù)據(jù)、輸入/輸出端口相連，多功能車(chē)載卡/盒中的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置與其附近的設(shè)置在道路上的交互式智能道釘中的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置構(gòu)成無(wú)線(xiàn)單/雙向數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，為多功能車(chē)載卡/盒中的各電路提供電源的電源裝置采用電池組件、太陽(yáng)能電池組件或車(chē)載電源供電裝置，多功能車(chē)載卡/盒分設(shè)有編碼的可識(shí)別型和不可識(shí)別的通用型。
5.如權(quán)利要求1或2所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的用于建立或擴(kuò)展路網(wǎng)信息系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器之間、網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器與中心計(jì)算機(jī)之間、網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器與交互式智能道釘之間的數(shù)據(jù)通訊媒介為有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)工業(yè)總線(xiàn)、CDMA/GPRS移動(dòng)通訊、寬帶互聯(lián)網(wǎng)、以太網(wǎng)、專(zhuān)業(yè)局域網(wǎng)、微波通訊或混合互聯(lián)通訊媒介，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)傳輸媒介可分別根據(jù)需要采用雙絞線(xiàn)、供電電源線(xiàn)調(diào)制/解調(diào)、電纜、光纜、射頻或復(fù)合異質(zhì)媒介，有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通訊體制可呈獨(dú)立、混合或集成型制，網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器設(shè)有地址編碼或區(qū)分碼。
6.如權(quán)利要求1或2所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的交互式智能道釘和多功能車(chē)載卡/盒中的嵌入式無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置構(gòu)建其二者之間的數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，相距較近的交互式智能道釘和多功能車(chē)載卡/盒之間可進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
7.如權(quán)利要求1或2所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的交互式智能道釘中的嵌入式無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置還可為交互式智能道釘之間的數(shù)據(jù)通訊提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)功能或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)功能的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，相應(yīng)網(wǎng)關(guān)/控制器/中繼器下轄的交互式智能道釘之間呈鏈?zhǔn)交蚪恿κ骄W(wǎng)絡(luò)信息傳遞方式。
8.如權(quán)利要求1或2所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的交互式智能道釘之間的數(shù)據(jù)通訊或由交互式智能道釘中的嵌入式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)提供數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接。
9.如權(quán)利要求1或2所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的輸入/輸出控制信號(hào)接口模塊為開(kāi)關(guān)量輸入/輸出接口模塊、模擬量輸入/輸出接口模塊、音/視頻/圖文信息輸入/輸出接口模塊、觸點(diǎn)輸入/輸出接口模塊或通用串/并行接口模塊，輸入/輸出控制信號(hào)接口模塊可接駁傳感器、擋桿機(jī)、門(mén)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、揚(yáng)聲器、交通誘導(dǎo)屏/電子標(biāo)示牌、交通信號(hào)燈系統(tǒng)、控制開(kāi)關(guān)/按鈕/鍵盤(pán)、路段交通狀況的天氣/路況/能見(jiàn)度檢測(cè)傳感裝置，還可接駁信號(hào)變送/調(diào)制/解調(diào)器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、車(chē)型/車(chē)牌識(shí)別裝置、電子身份證無(wú)接觸識(shí)別裝置、車(chē)輛稱(chēng)重裝置或相應(yīng)的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求1或2所述的交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，所述的多功能車(chē)載卡/盒的I/O接口單元可根據(jù)輔助駕駛的需要接駁到車(chē)輛控制器上相應(yīng)的控制端口上，多功能車(chē)載卡/盒中根據(jù)路網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)或車(chē)輛識(shí)別的需要設(shè)有IC卡裝置或射頻卡裝置，多功能車(chē)載卡/盒中根據(jù)需要還設(shè)有GPS衛(wèi)星定位裝置/防盜裝置/電子地圖誘導(dǎo)和定位裝置以及相配合的觸摸屏操作和手寫(xiě)輸入裝置，其信息或控制輸出端與車(chē)載卡/盒中的嵌入式單片機(jī)/DSP單元的相應(yīng)數(shù)據(jù)、輸入/輸出端口相連。
專(zhuān)利摘要一種交互式智能道釘及其路網(wǎng)信息系統(tǒng)，其特征在于，它由至少一組交互式智能道釘、多功能車(chē)載卡/盒構(gòu)成，交互式智能道釘以適當(dāng)?shù)拈g距布設(shè)在道路上、道路路側(cè)或泊車(chē)位置處，多功能車(chē)載卡/盒安放在車(chē)輛上，交互式智能道釘之間通過(guò)其內(nèi)嵌的有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置進(jìn)行直接的或間接的數(shù)據(jù)通訊聯(lián)接，交互式智能道釘與其附近駛經(jīng)或停留的車(chē)輛上的多功能車(chē)載卡/盒之間通過(guò)它們各自?xún)?nèi)嵌的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊裝置可進(jìn)行單/雙向信息通訊。本實(shí)用新型具有功能多、智能化信息化水平高、性能可靠、系統(tǒng)造價(jià)低、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，而且系統(tǒng)維修和擴(kuò)展容易，可在全天候氣象條件下應(yīng)用。
文檔編號(hào)B61L23/00GK2906786SQ20062003189
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者林貴生 申請(qǐng)人:林貴生