專利名稱：機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車電子行業(yè)的安全裝備領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人們物質(zhì)文化生活的日益豐富，機(jī)動(dòng)車的持有量在我國每年都在呈上升趨勢(shì)，機(jī)動(dòng)車給人們的出行帶來的極大便利，同時(shí)也給社會(huì)帶來了很多的壞處。其一是造成城市交通擁堵，其二是機(jī)動(dòng)車事故造成人員傷亡給很多家庭帶來不幸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，機(jī)動(dòng)車事故有 50 %是由于車輛追尾造成車輛碰撞。中華人民共和國道路交通安全法實(shí)施條例第八十條規(guī)定，機(jī)動(dòng)車在高速公路上行駛，車速超過每小時(shí)100公里時(shí)，應(yīng)當(dāng)與同車道前車保持100米以上的距離，車速低于每小時(shí)100公里時(shí)，與同車道前車距離可以適當(dāng)縮短，但最小距離不得少于50米。如何實(shí)時(shí)判斷出機(jī)動(dòng)車的前后車距是減少這類事故發(fā)生的關(guān)鍵。申請(qǐng)人:意識(shí)到現(xiàn)有技術(shù)存在如下技術(shù)缺陷目前判斷車距很大程度上依靠駕駛者本身的駕駛經(jīng)驗(yàn)，這種方法在惡劣天氣或是在高速公路上行駛時(shí)，其誤差就比較大，尤其對(duì)于駕駛技術(shù)不太熟練的新手，這對(duì)機(jī)動(dòng)車行車安全非常不利。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題為解決上述缺陷，本發(fā)明提供了一種用于實(shí)時(shí)測(cè)量車距、傳輸前車安全性能狀態(tài)信息，從而提高機(jī)動(dòng)車行車安全的機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)。( 二 )技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)。該機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)包括安裝于前車的射頻識(shí)別標(biāo)簽；安裝于本車的天線、讀寫裝置和控制裝置；射頻識(shí)別標(biāo)簽和天線可通過射頻進(jìn)行信息交互；射頻識(shí)別標(biāo)簽，用于接收從本車發(fā)送的電磁信號(hào)，并返回電磁信號(hào)對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)；讀寫裝置，用于通過天線，向射頻識(shí)別標(biāo)簽發(fā)送電磁信號(hào)， 并接收從射頻識(shí)別標(biāo)簽返回的回波信號(hào)；控制裝置，與讀寫裝置相連接，用于利用讀寫裝置發(fā)送的電磁信號(hào)和接收的回波信號(hào)，獲取本車的安全性能狀態(tài)信息。本發(fā)明機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)中，射頻識(shí)別標(biāo)簽安裝于前車后方的外側(cè)；天線安裝于本車前方的外側(cè)。本發(fā)明機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)中，控制裝置用于利用電磁信號(hào)和回波信號(hào)各自的信號(hào)強(qiáng)度及預(yù)設(shè)的環(huán)境損耗因子，獲取前車與本車的車距。本發(fā)明機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)中，控制裝置依據(jù)下列公式計(jì)算本車與前車的車距， Pr(d) = Pr(d0)+ IOkXg(^r)-Xa，其中，Pr (d)表示控制裝置接收到射頻識(shí)別標(biāo)簽反射的回
波信號(hào)強(qiáng)度；PJdtl)表示控制裝置在參考點(diǎn)Cltl接收到射頻識(shí)別標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)強(qiáng)度；k表示路徑長(zhǎng)度和路徑損耗之間的環(huán)境損耗因子，X0是平均值為0的高斯分布隨機(jī)變數(shù)；d表示需要計(jì)算的射頻識(shí)別標(biāo)簽與控制裝置間的距離。優(yōu)選地，環(huán)境損耗因子k依賴于障礙物的結(jié)構(gòu)和使用的材料以及環(huán)境因素，其范圍在2 5之間；隨機(jī)變數(shù)X。為信號(hào)穿過障礙物的衰減，其標(biāo)準(zhǔn)差范圍為4 10。本發(fā)明機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)中還包括報(bào)警裝置，安裝于本車，與控制裝置相連接，用于當(dāng)車距低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，以聲音信號(hào)或燈光信號(hào)向用戶報(bào)警。本發(fā)明機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)中，射頻識(shí)別標(biāo)簽，還用于存儲(chǔ)前車的車輛安全性能狀態(tài)信息；讀寫裝置，還用于通過天線，向射頻識(shí)別標(biāo)簽發(fā)送車輛安全性能狀態(tài)信息讀取請(qǐng)求；并接收從射頻識(shí)別標(biāo)簽返回的車輛安全性能狀態(tài)信息；控制裝置，還用于分析和/或展示上述車輛安全狀態(tài)信息。本發(fā)明機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)中，安全性能狀態(tài)信息包括前車的以下至少一項(xiàng)信息車輛維修信息、車輛走合信息、車輛使用年限信息和駕駛者是否是新手的信息。本發(fā)明機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)中，安全性能狀態(tài)信息編碼后存儲(chǔ)于射頻識(shí)別標(biāo)簽中，可重復(fù)讀寫。本發(fā)明機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)還包括安裝于本車的顯示裝置，與控制裝置相連接， 用于將前車與本車的距離與前車的安全性能狀態(tài)信息顯示給用戶。(三)有益效果本發(fā)明機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)具有下列有益效果。1、可以準(zhǔn)確獲取前面車輛(前車)與自身車輛(本車)的距離，提高行車安全；2、通過分析前車射頻識(shí)別標(biāo)簽的返回信號(hào)，提前知道前面車輛的安全狀態(tài)，可以提醒后面駕駛者，從而提高行車安全。


圖1為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量車距、傳輸車輛狀態(tài)的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)，其原理是利用射頻識(shí)別技術(shù)，安裝在本車上的讀寫裝置(通過天線)與安裝在前車上射頻識(shí)別標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，安裝在本車上的控制裝置通過分析本車讀寫裝置發(fā)送、接收電磁波回波信號(hào)的能量變化情況，結(jié)合當(dāng)時(shí)的環(huán)境因素因子，實(shí)時(shí)測(cè)量出兩車之間的距離，自動(dòng)提醒機(jī)動(dòng)車駕駛者安全行車；同時(shí)，通過前車上的射頻識(shí)別標(biāo)簽發(fā)射的電磁波回波信號(hào)中攜帶的信息，可以了解前車的車輛安全性能狀態(tài)信息，自動(dòng)提醒機(jī)動(dòng)車駕駛者注意前車，從而提高機(jī)動(dòng)車駕駛安全。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，公開了一種機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)。圖1為本發(fā)明實(shí)施例機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本系統(tǒng)涉及前車100和本車200。 射頻識(shí)別標(biāo)簽102安裝在前車100后方外左側(cè)處，前面無遮擋。在本車上，控制裝置208通過讀寫裝置206和天線204連接；天線204安裝在本車200的前方外左側(cè)處，前面無遮擋。 本車的天線204通過射頻識(shí)別技術(shù)與前車的射頻識(shí)別標(biāo)簽102可通過射頻進(jìn)行信息交互。需要說明的是，在本車上也可以有射頻識(shí)別標(biāo)簽202，該射頻識(shí)別標(biāo)簽202也可以通過射頻與相對(duì)于本車的后車上的天線進(jìn)行信息交互。本發(fā)明中涉及的連接關(guān)系主要包括射頻識(shí)別標(biāo)簽102與讀寫裝置206交互信息的方式是通過射頻識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)，控制裝置208與讀寫裝置206之間有連接，讀寫裝置206、 天線204之間有連接，控制裝置208內(nèi)嵌在機(jī)動(dòng)車車載軟件中。讀寫裝置206是指一種電子設(shè)備，能夠執(zhí)行從射頻識(shí)別標(biāo)簽獲取數(shù)據(jù)和向射頻識(shí)別標(biāo)簽寫入數(shù)據(jù)，適當(dāng)時(shí)，執(zhí)行信道編碼、信道解碼、信源編碼、信源譯碼和交換源端數(shù)據(jù)等過程。射頻識(shí)別標(biāo)簽102具有信息存儲(chǔ)機(jī)制的、能接收讀寫裝置的電磁場(chǎng)調(diào)制信號(hào)并返回響應(yīng)信號(hào)的數(shù)據(jù)載體。控制裝置208 能夠?qū)ψx寫裝置206進(jìn)行相應(yīng)的狀態(tài)檢查、功能設(shè)定、操作控制；對(duì)讀寫裝置206采集的電磁波信號(hào)進(jìn)行協(xié)議處理，從而解析出信號(hào)中攜帶的信息內(nèi)容；按照電磁波衰減規(guī)律計(jì)算出電磁波發(fā)送主體與反射主體之間的距離。以下將介紹本發(fā)明機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)中自動(dòng)識(shí)別與前車距離的具體實(shí)現(xiàn)過程。 對(duì)于控制裝置，其依據(jù)下列公式計(jì)算本車與前車的車距。Pr (d) = Pr(d0) + \ Ok Ig(乒)-Χσ.............................................公式一公式一中，Pr (d)表示讀寫裝置接收到射頻識(shí)別標(biāo)簽反射的回波信號(hào)強(qiáng)度，即 RSSI，單位為dBm ;Pr(d0)表示讀寫裝置在參考點(diǎn)Cltl接收到射頻識(shí)別標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)強(qiáng)度；k 表示路徑長(zhǎng)度和路徑損耗之間的比例因子，依賴于障礙物的結(jié)構(gòu)和使用的材料以及環(huán)境因素，它的范圍在2 5之間，一般在實(shí)際使用時(shí)，晴天k取2. 5，雨天k取3. 0，霧天k取2. 8 ； X0是平均值為O的高斯分布隨機(jī)變數(shù)，即信號(hào)穿過障礙物的衰減，其標(biāo)準(zhǔn)差范圍為4 10 ； d表示需要計(jì)算的射頻識(shí)別標(biāo)簽與讀寫裝置間的距離。舉例說明設(shè)dQ = lm, Pr (d0) = -0. 97dbm(可事先測(cè)量得到)，k = 2，X0 = 0，現(xiàn)測(cè)得P,(d) =_20.71dbm，則根據(jù)上述公式可求得d 10m。優(yōu)選地，該機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)還包括報(bào)警裝置，安裝于本車，與控制裝置相連接，用于當(dāng)車距低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，以聲音信號(hào)或燈光信號(hào)向用戶報(bào)警。通過上述技術(shù)措施，本車駕駛員可以準(zhǔn)確知道本車與前車的距離，并根據(jù)用戶預(yù)設(shè)的閾值提供報(bào)警，從而保證行車安全。另外，了解前車的車輛安全性能狀態(tài)信息對(duì)提高安全性也是有益的，比如車輛是否剛維修過、是否走合、車輛的使用年限、駕駛者是否是新手等狀態(tài)信息。目前這方面的信息交互還沒有在車輛駕駛者之間自由方便地實(shí)現(xiàn)，而這一點(diǎn)對(duì)于提高機(jī)動(dòng)車的安全性更為重要。本發(fā)明中，前車的射頻識(shí)別標(biāo)簽，還用于存儲(chǔ)按照與讀寫裝置事先約定的編碼方式編碼后的前車的車輛安全性能狀態(tài)信息，該車輛安全性能狀態(tài)信息包括前車的以下至少一項(xiàng)信息車輛維修信息、車輛走合信息、車輛使用年限信息和駕駛者是否是新手的信息。 優(yōu)選地，信息通過編碼方式存儲(chǔ)，而不是直接存儲(chǔ)，主要是因?yàn)樯漕l識(shí)別標(biāo)簽的存儲(chǔ)空間有限。舉例說明，表1是車輛安全性能狀態(tài)信息的編碼方式。表1車輛安全性能狀態(tài)信息的編碼方式
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)，其特征在于，該機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)包括安裝于前車的射頻識(shí)別標(biāo)簽；安裝于本車的天線、讀寫裝置和控制裝置；所述射頻識(shí)別標(biāo)簽和所述天線可通過射頻進(jìn)行信息交互；所述射頻識(shí)別標(biāo)簽，用于接收從所述本車發(fā)送的電磁信號(hào)，并返回所述電磁信號(hào)對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)；所述讀寫裝置，用于通過所述天線，向所述射頻識(shí)別標(biāo)簽發(fā)送電磁信號(hào)，并接收從所述射頻識(shí)別標(biāo)簽返回的回波信號(hào)；所述控制裝置，與所述讀寫裝置相連接，用于利用所述讀寫裝置發(fā)送的電磁信號(hào)和接收的回波信號(hào)，獲取所述本車的安全性能狀態(tài)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)，其特征在于所述射頻識(shí)別標(biāo)簽安裝于所述前車后方的外側(cè)；所述天線安裝于所述本車前方的外側(cè)，與所述射頻識(shí)別標(biāo)簽的安裝位置對(duì)應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置用于利用所述電磁信號(hào)和所述回波信號(hào)各自的信號(hào)強(qiáng)度及預(yù)設(shè)的環(huán)境損耗因子，獲取所述前車與所述本車的車距。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置依據(jù)下列公式計(jì)算本車與前車的車距，Pr(d) = Pr(d0)+ IOklg(^)-Xa,其中，Pr(d)表示讀寫裝置接收到射頻識(shí)別標(biāo)簽反射的回波信號(hào)強(qiáng)度；PJdtl)表示讀寫裝置在參考點(diǎn)Cltl接收到射頻識(shí)別標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)強(qiáng)度；k表示路徑長(zhǎng)度和路徑損耗之間的環(huán)境損耗因子，X0是平均值為0的高斯分布隨機(jī)變數(shù)；d表示需要計(jì)算的射頻識(shí)別標(biāo)簽與讀寫裝置間的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境損耗因子k依賴于障礙物的結(jié)構(gòu)和使用的材料以及環(huán)境因素，其范圍在2 5之間；所述隨機(jī)變數(shù)X。為信號(hào)穿過障礙物的衰減，其標(biāo)準(zhǔn)差范圍為4 10。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)，其特征在于，該機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)還包括報(bào)警裝置，安裝于所述本車，與所述控制裝置相連接，用于當(dāng)所述車距低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，以聲音信號(hào)或燈光信號(hào)向用戶報(bào)警。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)，其特征在于所述射頻識(shí)別標(biāo)簽，還用于存儲(chǔ)所述前車的車輛安全性能狀態(tài)信息；所述讀寫裝置，還用于通過所述天線，向所述射頻識(shí)別標(biāo)簽發(fā)送車輛安全性能狀態(tài)信息讀取請(qǐng)求；并接收從所述射頻識(shí)別標(biāo)簽返回的車輛安全性能狀態(tài)信息；所述控制裝置，還用于分析所述車輛安全狀態(tài)信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)，其特征在于，所述安全性能狀態(tài)信息包括所述前車的以下至少一項(xiàng)信息車輛維修信息、車輛走合信息、車輛使用年限信息和駕駛者是否是新手的信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)，其特征在于，所述安全性能狀態(tài)信息編碼后存儲(chǔ)于所述射頻識(shí)別標(biāo)簽中，可重復(fù)讀寫。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)，其特征在于，該機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)還包括顯示裝置，安裝于所述本車，與所述控制裝置相連接，用于將所述前車與所述本車的距離與所述前車的安全性能狀態(tài)信息顯示給用戶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)。該機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)包括安裝于前車的射頻識(shí)別標(biāo)簽；安裝于本車的天線、讀寫裝置和控制裝置；射頻識(shí)別標(biāo)簽和天線可通過射頻進(jìn)行信息交互；射頻識(shí)別標(biāo)簽，用于接收從本車發(fā)送的電磁信號(hào)，并返回電磁信號(hào)對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)；讀寫裝置，用于通過天線，向射頻識(shí)別標(biāo)簽發(fā)送電磁信號(hào)，并接收從射頻識(shí)別標(biāo)簽返回的回波信號(hào)；控制裝置，與讀寫裝置相連接，用于利用讀寫裝置發(fā)送的電磁信號(hào)和接收的回波信號(hào)，獲取本車的安全性能狀態(tài)信息。本發(fā)明機(jī)動(dòng)車射頻安全系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)測(cè)量車距、傳輸前車安全性能狀態(tài)信息，從而提高了機(jī)動(dòng)車行車安全。
文檔編號(hào)G06K17/00GK102298713SQ20111023085
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者朱智源, 譚杰, 趙紅勝 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所