一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置的製作方法

2023-06-14 05:43:21 5

專利名稱：一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種交叉路ロ交通信號燈控制系統使用的車輛檢測裝置，特別涉及ー種使用感應檢測器識別車輛屬性、區分車輛行駛方向及根據檢測車輛的速度判別堵車和安裝在車內用於發布道路信息指示器的裝置。
背景技術：
具有車輛檢測功能的交叉路ロ交通信號燈自適應控制系統如圖I所示，由車輛檢測裝置、道路交通信號燈控制器13和交通信號燈14組成。車輛檢測裝置由車載高頻信號發射接收器11和道路高頻信號接收發射器12組成。車輛檢測裝置向道路交通信號燈控制器13提供道路上行駛車輛的類別、行駛方向和是否堵車等信息。道路交通信號燈控制器13取得這些信息後，經預設的控制程序處理後，控制交通信號燈14指揮車輛通行。 現代交叉路ロ交通燈的自適應控制系統，應具有車輛檢測功能，並且能夠檢測道路中I是否有來車；2來車通過交叉路ロ後的行駛方向；3來車是普通社會車輛，還是優先通行的車輛，如公交車輛或(執行任務的救火車、救護車或警車等)特種車輛；4交叉路ロ的各出口道路是否暢通。道路信號燈控制器13獲得以上信息，根據實際路況有的放矢地控制交通信號燈，從而正確指揮交通。目前的車輛感應檢測方法有地磁線圈檢測、紅外線檢測、超聲波檢測、視頻檢測和射頻檢測等方法。地磁線圈檢測的不足之處是單個檢測器檢測範圍小，安裝需要挖掘道路。紅外線檢測的不足之處是不能檢測車輛需要的行駛方向，不能檢測車輛的類別。超聲波檢測的不足之處是檢測範圍小，不能檢測車輛的種類。視頻檢測的不足之處是不能檢測車輛需要的行駛方向，設備成本高。射頻檢測的不足之處是各車同時發出的射頻信號會互相干擾。如下列ニ種中國專利採用縮小使用範圍及手動控制避免互相干擾。中國專利申請號200810243853. 2，公開號CN101436349A，
公開日期2009年5月20日，發明專利名稱《公交車輛通過十字路ロ的控制裝置極其控制方法》，公開了ー種基於射頻公交車輛通過十字路ロ的控制裝置。其不足之處是僅限於公交車使用；公交車到路ロ時需要駕駛員按動發射按鈕，用按動發射按鈕控制倒記時的方法，避免與其他公交車發射的信號互相干擾，使用範圍小而且不方便。中國專利申請號200810112056. 0，公開號CN101587649A，
公開日期2009年11月25日，發明專利名稱《交通路ロ優先車輛優先放行的控制系統》，公開了ー種優先車輛優先通過十字路ロ的控制裝置。其不足之處是僅限於優先車使用，而且沒有公布怎樣防止各條道路間車輛的信號互相干擾。另有中國專利申請號200820095492. 7，授權公告號CN201222303Y，授權公告日期2009年4月15日，實用新型專利名稱《交通信號顯示系統》，公開了ー種從交通信號燈獲取交通信號的裝置。其不足之處是僅限於發布交通燈信息，不能發布道路信息。綜上所述，目前的各種檢測技術功能比較單一，不能完全滿足交叉路ロ交通信號燈在控制方面，對車輛檢測技術的綜合要求。另外，中國專利申請號94195085. 9，授權號CN 1054226C，
公開日期2000年7月5日，發明專利名稱《警報檢測器》，公開了ー種利用報警器發出的警報音，檢測特種車輛(急救車)裝置。其不足之處是僅從警報聲中分離特殊音難度較高，使電路過於複雜。
發明內容本實用新型克服了現有技術中的缺點，提供了ー種使用高頻無線電波，檢測道路 約100米範圍內1是否有來車；2來車種類(如普通社會車輛、公交車輛、特種車輛等)；3來車過路ロ後需要直行、左轉彎還是右轉彎；4交叉路ロ的各出ロ道路是否暢通等諸多功能的、使用方便的車輛感應檢測裝置。使用本裝置能組成自適應的交通信號控制系統。使用本裝置還能實現，I在車內顯示器上顯示前方交通信號燈的亮燈情況，以及前方道路的信息，如路名和門牌號，是否堵車等；2在車外使用車輛屬性檢測器51，便能探測到車輛各種管理信息，如屬性、牌照號、驗車情況和納稅情況等，方便執法檢查。為了檢測前方道路的來車，本發明通過以下技術方案實現一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，包括車輛檢測器、堵車檢測器和車輛屬性檢測器，其中的車輛檢測器由車載高頻信號發射接收器11和道路來車高頻信號接收發射器21組成。車載高頻信號發射接收器11和道路來車高頻信號接收發射器21使用定向天線互相發射或接收高頻無線電波F。在每條道路過路ロ的前上方處(通常在現有交通信號燈處)，安裝ー個道路高頻信號接收發射器12，如圖9、圖10。道路高頻信號接收發射器12由道路來車高頻信號接收發射器21、道路堵車高頻信號接收發射器41組成。道路來車高頻信號接收發射器21的定向天線70的波束中心軸線向前方偏下，對準相應路ロ來車探測區域的最遠處道路中點90。車載高頻信號發射接收器11，裝在每輛車的前擋風玻璃處。車載高頻信號發射接收器11的定向天線64的波束軸線向前方偏上，當車輛在探測區的最遠處時，對準道路來車高頻信號接收發射器21的定向天線70，見圖11、圖12。以典型的四叉路ロ為例，設西向東為a向；北向南為b向；東向西為c向；南向北為d向。a向道路上行駛的未過路ロ車輛，使用車載高頻信號發射接收器Ila的定向天線64向前方發射或接收高頻無線電波，與安裝在本車道前方的道路來車高頻信號接收發射器21a的定向天線70發射面對發射面，二者能夠建立通信聯繫；橫向車道的車載高頻信號發射接收器llb、lld，由於其定向天線64是側面朝道路來車高頻信號接收發射器21a的定向天線70，二者不能夠建立通信聯繫；同一條道路反方向過路ロ的車載高頻信號發射器Ilc的定向天線64和同一條道路同方向過路ロ的車載高頻信號發射器Ila的定向天線64，都是背面朝道路來車高頻信號接收發射器21a的定向天線70，二者的定向天線64都不能夠與道路來車高頻信號接收發射器21a的定向天線70建立通信聯繫；同一條道路反方向未過路ロ的車載高頻信號發射器Ilc的定向天線64，發射面對道路來車高頻信號接收發射器21a的定向天線70背面，二者也不能夠建立通信聯繫。這樣道路來車高頻信號接收發射器21的檢測範圍就被限制在區域91的範圍內。綜上所述，道路來車高頻信號接收發射器21a，僅與a向車道上未過路ロ車輛的車載高頻信號發射接收器Ila相互發射或接收高頻無線電波；以此類推道路來車高頻信號接收發射器21b，僅與b向車道上未過路ロ車輛的車載高頻信號發射接收器Ilb相互發射或接收高頻無線電波；道路來車高頻信號接收發射器21c，僅與c向車道上未過路ロ車輛的車載高頻信號發射接收器Ilc相互發射或接收高頻無線電波；道路來車高頻信號接收發射器21d，僅與d向車道上未過路ロ車輛的車載高頻信號發射接收器Iid相互發射或接收高頻無線電波。本實用新型使用上述方法克服了不同方向、不同車道之間高頻信號的相互幹擾。本實用新型還可以通過以下技術方案實現一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置的車輛檢測器，車載高頻信號發射接收器11使用的定向天線64安裝在車輛的前部，定向天線64的垂直波束寬度為向前方水平線及以上O至135度範圍；道路來車高頻信號接收發射器21使用的定向天線70安裝在需探測道路的前上方，定向天線70的垂直波束寬度為面向探測區，水平線及以下O至60度範圍；定向天線64與定向天線70的水平波束寬度之和小於180度。或者定向天線64的垂直波束寬度為向前方水平線及以上O至90度範圍。區域111為定向天線64的波束區域.。車載高頻信號發射接收器11安裝在車輛的前部，所使用的定向天線64的垂直波束寬度為向前方水平線及以上O至90度或向前方水平線及以上O至135度，能兼顧與道路來車高頻信號接收發射器21和道路堵車高頻信號接收發射器41 二者的通信要求；道路來車高頻信號接收發射器21安裝在道路前方，通常安裝在交通信號燈處，所使用的定向天線70的垂直波束寬度為前方水平線及以下O至60度，能提高探測區高頻信號強度和系統的抗幹擾性能；定向天線64與定向天線70的水平波束寬度之和小於180度，能可靠地保證在垂直交叉道路上，車載高頻信號發射接收器11僅與本道路前方的道路來車高頻信號接收發射器21進行通信，不與橫向道路的道路來車高頻信號接收發射器21進行通信。如果交叉道路不垂直，定向天線64與定向天線70的水平波束寬度之和，應小於交叉道路中角度較小一角的角度值的二倍。ー種綜合檢測道路和車輛行駛情況的裝置的車輛檢測器，車載高頻信號發射接收器11和道路來車高頻信號接收發射器21互相發射的高頻無線電波的頻率為具有直線傳播特性超高頻無線 電波。採用直線傳播的高頻無線電波，無線電波的散射性較小，能有效地配合定向天線將波束控制在要求的範圍內，這樣能更好地克服不同方向、不同車道之間高頻信號的相互幹擾。ー種綜合檢測道路和車輛行駛情況的裝置的車輛檢測器，車載高頻信號發射接收器11在接收到道路來車高頻信號接收發射器21發出的高頻無線電信號後才進入發射高頻無線電信號的工作狀態。車載高頻信號接收發射器11平時處於接收高頻信號的待機狀態。當車輛進入道路來車高頻信號接收發射器21的檢測區域91吋，車載高頻信號發射接收器11接收到道路來車高頻信號接收發射器21發出的車輛檢測高頻信號後，才進入發送車輛種類和行駛方向高頻信號與接收高頻信號的工作狀態，可使車載高頻信號發射接收器11對其他電器的幹擾及對人體的影響降低到更小。—種綜合檢測道路和車輛行駛情況的裝置的車輛檢測器，車載高頻信號發射接收器11和道路來車高頻信號接收發射器21使用ZigBee或無線區域網通信協議互相通信。車載高頻信號發射接收器11發射的高頻無線電波內調製有車輛的種類和行駛方向，或車輛的屬性等信息電信號。道路來車高頻信號接收發射器21發射的高頻無線電波F內調製有前方道路的屬性以及交通信號燈亮燈信息的電信號。採用ZigBee或無線區域網技術，每個方向以道路來車高頻信號接收發射器21為中心機，各車輛的車載高頻信號發射接收器11為終端機，組成ー個獨立的通信網絡，使同一方向內各車輛的車載高頻信號發射接收器11都獨立地與道路來車高頻信號接收發射器21建立雙向通信聯繫。車載高頻信號發射接收器11的高頻無線電IO傳輸模塊62，從車輛轉彎方向燈信號60獲得車輛行駛方向信號，從車輛屬性儲存模塊63獲得車輛種類信號，通過定向天線64，向道路來車高頻信號接收發射器21發送ー組含有車輛種類及行駛方向的編碼，使道路來車高頻信號接收發射器21獲得來車是普通社會車輛、公交車輛或警車，以及來車過路ロ後需要行駛的方向及各類來車數量等信息，並將這些信息傳給道路交通信號燈控制器13。由道路交通信號燈控制器13綜合各條道路的車輛信息後，控制交通信號燈的工作。本實用新型的車內交通信息顯示裝置由車載高頻信號接收發射器11和顯示模塊61以及道路來車高頻信號接收發射器21組成，道路來車高頻信號接收發射器21採集交通信號燈的亮燈信號和道路信息，發送給車載高頻信號接收發射器11 ;車載高頻信號接收發射器11接收到信號，經高頻無線電IO傳輸模塊62和顯示模塊61相關電路處理，由車內顯示屏顯示前方交通信號燈的亮燈信息和左右前面三個方向道路的信息，如路名、門牌號和路況等信息。為了檢測前方道路有無特種車，本實用新型還可以通過以下技術方案實現一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，其車輛種類檢測的特種車檢測裝置，由車載高頻信號發射接收器11和特種車的警笛30，道路來車高頻信號接收發射器21和道路特種車警報聲接收器32組成；並以道路來車高頻信號接收發射器21和道路特種車警報聲接收器32同時接收到特種車車載高頻信號發射接收器11發出特種車高頻信號F和特種車警報聲或喇叭聲S中區別於其他車輛喇叭聲的音頻頻率來識別特種車的存在。本檢測裝置，通過檢測特種車警報聲S中區別於普通車喇叭聲音頻頻率的音頻信號和設定的特種車編碼高頻信號F，這ニ種信號檢測特種車。特種車直行和左、右轉彎接收器80、81、82之一，在同時接收到有特種車(含行駛方向)高頻信號F和有特種車警笛音信號S後，輸出特種車直行或左轉彎或右轉彎的電信號，並保持特種車的這一信號到特種車高頻信號F消失為止。為了檢測出口道路是否堵車，本實用新型通過以下技術方案實現一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，包括車輛檢測器、堵車檢測器和車輛屬性檢測器，其中的堵車檢測器由車載高頻信號發射接收器11和道路堵車高、頻信號接收發射器41組成。道路堵車高頻信號接收發射器41使用定向天線83接收下方車載高頻信號發射接收器11的高頻無線電波F ;依據ー個車載高頻信號發射接收器11，通過道路堵車高頻信號接收發射器41的定向天線83波束寬度的時間，檢測是否堵車。道路堵車高頻信號接收發射器41，由定向天線83、堵車高頻無線電IO傳輸模塊84和堵車記時判別模塊85順序連接組 成。當車輛駛入道路的出口時，車載高頻信號接收發射器11進入檢測區92接收到道路堵車高頻信號接收發射器41發出的高頻信號後，向上發射的高頻信號，定向天線83接收到這個信號後，再將這個信號傳送給堵車高頻無線電IO傳輸模塊84。堵車高頻無線電IO傳輸模塊84，選取第一個與之建立連接的車載高頻信號發射接收器11後，不再與其他進入檢測區92的車載高頻信號發射接收器11建立連接，並保持這ー連接。當這個車載高頻信號接收發射器11離開檢測區92，再與其他車的車載高頻信號接收發射器11建立連接。堵車記時判別模塊85對每ー個連接分別計吋。因檢測區92的長度是確定的，所以這個時間反映了車輛的行駛速度。時間越大，車輛的行駛速度越慢。可以設定一個時間作為界限，大於這個界限確定為道路堵車；小於這個界限確定為道路暢通。本無線電波綜合檢測道路中車輛行駛情況裝置的所有輸出信號，經輸入輸出總線86和信號輸入輸出接ロ電路87轉換後以並行或串行輸出形式與道路信號燈控制器13連接。為了檢測車輛的屬性，本實用新型通過以下技術方案實現一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，包括車輛檢測器、堵車檢測器和車輛屬性檢測器，其中的車輛屬性檢測器由車載高頻信號發射接收器11和車輛屬性顯示器51組成。車載高頻信號發射接收器11和車輛屬性顯示器51使用定向天線發射和接收高頻無線電波F ;使用ZigBee通信協議或無線區域網通信協議互相通信。使用定向天線和ZigBee通信協議或無線區域網通信協議，執法人員在車外使用車輛屬性顯示器51，與車載高頻信號發射接收器11無線連接。車載高頻信號發射接收器11，接收到車輛屬性顯示器51發射的屬性檢測高頻信號後，車輛屬性儲存模塊63將儲存的車輛屬性信息送給高頻無線電IO傳輸模塊62，高頻無線電IO傳輸模塊62以ZigBee通信協議或無線區域網通信協議通過定向天線64，發射車輛屬性的高頻信號，使車輛屬性顯示器51獲得車輛的電子車牌號、納稅情況等車輛屬性的信息並在顯示屏上顯示，方便執法人員檢查。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是I本檢測裝置檢測的範圍是一個前後距離約100米，左右距離等於路面寬度的區域，(與地磁線圈檢測比較)單個檢測器檢測範圍大，減少了道路檢測器的數量，便於控制器根據道路上駛入檢測區車輛的實際情況提前正確選擇紅綠燈，縮短了車輛通過路ロ的時間；2當路ロ車輛較少時，能實現有車路ロ綠燈，減少停車時間，提高道路利用率；3當路ロ車輛較多時，能實現交叉路ロ公交車優先通過；4當路ロ車輛較多吋，延長綠燈的亮燈時間，提高車輛通過路ロ的速度5當路ロ車輛較多時，可以防止交叉路ロ堵車；6能保證(救火車、救護車等)特種車輛絕對優先通行；7不需要挖掘道路，安裝比較方便。[0058]8(與視頻檢測比較)對車輛的檢測不受天氣影響；9特種車檢測器僅取ー小段警報音或無警報音，可減少城市噪音。而主要檢測特種車編碼高頻信號，提高了檢測的正確性；10車輛的駕駛員能在車內的顯示屏上看到前方、左邊及右邊道路的路名、門牌號、停車庫的情況、路面是否通暢等信息。也能顯示交通信號燈的亮燈信息，減少大型車輛和天氣對駕駛員觀察影響；11執法人員在車外使用車輛屬性顯示器51，就能獲得車輛的牌照號、納稅情況等車輛的屬性，方便執法檢查。

圖I 一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性裝置的交通信號燈控制系統 圖；圖2 —種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性裝置的車輛檢測器系統圖；圖3—種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性裝置的特種車檢測系統圖；圖4 一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性裝置的堵車檢測系統圖；圖5 —種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性裝置的車輛屬性檢測系統圖；圖6車載高頻信號發射接收器11結構圖；圖7道路高頻信號接收發射器12結構圖；圖8車輛屬性檢測器51結構圖；圖9交叉路ロ道路高頻信號檢測區域平面圖；圖10交叉路ロ a向道路的道路聞頻イ目號檢測區域側面圖；圖11交叉路ロ車載高頻信號發射區域平面圖；圖12交叉路ロ a向道路的車載高頻信號發射區域側面圖；圖13三叉路ロ道路來車高頻信號接收發射器21和道路堵車高頻信號接收發射器41實施例平面布置圖；圖14 一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性裝置的實施例系統方框圖；圖15車載高頻信號發射接收器實施例方框圖；圖16車輛屬性檢測器實施例方框圖；圖17道路高頻信號接收發射器實施例方框圖。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進ー步詳細描述。一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置的車輛檢測器實施例由未過路ロ車載高頻信號接收發射器140和道路高頻信號接收發射器141組成。車載高頻信號接收發射器140，由分別與車輛ZigBee無線IO傳輸模塊153連接的車輛轉彎方向燈信號151、顯示模塊152、車輛屬性儲存模塊154和定向天線155組成。定向天線155裝在每輛車的前擋風玻璃處的中間或右側(車輛靠道路右側行駛的地區)，發射車載高頻信號接收發射器140的高頻信號，或者未過路ロ時接收道路來車高頻信號接收發射器142的高頻信號，過路ロ後收接道路堵車高頻信號接收發射器144的高頻信號。[0082]道路高頻信號接收發射器141，由道路來車高頻信號接收發射器142、道路特種車警報聲接收器143和道路堵車高頻信號接收發射器144組成。道路來車高頻信號接收發射器142，由定向天線160及連接的ZigBee無線IO傳輸模塊161,以及輸入端並連後與ZigBee無線IO傳輸模塊161輸出端連接,輸出端通過總線177分別與RS485輸入輸出接ロ電路176的一個輸入端連接的非機動車直行接收器164、非機動車左轉接收器165、普通機動車直行接收器166、普通機動車左轉接收器167、公交車直行接收器168、公交車左轉接收器169、特種車直行識別接收器170、特種車左轉識別接收器171和特種車右轉識別接收器172，以及RS485輸入輸出接ロ電路176組成。一般車輛不設右轉識別接收器，右轉交通信號燈主要由車輛轉入路ロ的堵車情況控制。車載高頻信號發射接收器140和道路來車高頻信號接收發射器142，各自使用定向天線155和定向天線160互相發射或接收高頻無線電波。道路特種車警報聲接收器143由定向話筒162和特種車警報聲音頻放大解碼模塊163，特種車直行識別接收器170、特種車左轉識別接收器171和特種車右轉識別接收器 172，以及RS485輸入輸出接ロ電路176組成。定向話筒162與特種車警報聲音頻放大解碼模塊163的輸入端連接，特種車警報聲音頻放大解碼模塊163的輸出端與特種車直行識別接收器170、特種車左轉識別接收器171和特種車右轉識別接收器172的音頻輸入端並聯連接。道路堵車高頻信號接收發射器144，由定向天線173、堵車ZigBee無線IO傳輸模塊174、堵車記時判別模塊175和RS485輸入輸出接ロ電路176順序連接組成。以圖13的三叉路ロ為例，每條道路過交叉路ロ的前上方處(通常在現有交通信號燈處)，安裝ー個道路來車高頻信號接收發射器142和道路特種車警報聲接收器143。道路來車高頻信號接收發射器142的定向天線160的中心軸線，對準相應路ロ來車探測區域最遠處的中點，接收來車探測區道路內車載高頻信號接收發射器140的高頻信號。當車輛在探測區的最遠處時，車載高頻信號發射接收器140的定向天線155的波束軸線對準道路來車高頻信號接收發射器142的定向天線160。在離開交叉路ロ的每條道路進ロ處上方，安裝道路堵車高頻信號接收發射器144，其定向天線173接收面朝下，接收下方道路的車載高頻信號接收發射器140的高頻信號。設；西向東為a向；北向南為b向；東向西為c向；南向北為d向。在a向車道過路ロ的前上方處(現有交通信號燈處)，安裝ー個道路來車高頻信號接收發射器142和ー個道路特種車警報聲接收器143，探測a向車道上車輛的類型和行駛方向。a向車路無離開交叉路ロ的道路，無需安裝道路堵車高頻信號接收發射器144。c向車道無進入交叉路ロ道路，無需安裝道路來車高頻信號接收發射器142和道路特種車警報聲接收器143，只需在離開交叉路ロ的道路進ロ處的上方安裝道路堵車高頻信號接收發射器144，探測c向車道是否堵車。b向車道上和d向車道，因為進入交叉路ロ的道路和離開交叉路ロ的道路都有，所以在現有交通信號燈處各自安裝ー個道路高頻信號接收發射器141，分別探測b向車道上和d向車道的來車和堵車情況。車載高頻信號發射接收器140使用的定向天線155的垂直波束寬度為向90度；道路高頻信號接收發射器141安裝在道路前方，通常安裝在交通信號燈處，所使用的定向天線160的垂直波束寬度為前方水平線及以下55度；定向天線144與定向天線160的水平波束寬度都是55度，能可靠地保證在垂直交叉道路上，車載高頻信號發射接收器11僅與本道路前方的道路高頻信號接收發射器141進行通信，不與橫向道路的道路高頻信號接收發射器141誤通信。如果交叉道路不垂直，本實施例允許的交叉道路角度值為55度至90度。實施方式的車載高頻信號發射接收器140和道路高頻信號接收發射器141使用ZigBee通信協議互相通信。ZigBee是ー種近距離、低複雜度、低功耗、低數據速率、低成本的無線網絡技術，最多一個主節點可管理254個子節點，完全能滿足系統的使用要求。ZigBee通信協議的載波頻率為具有直線傳播特性的2. 4GHz超高頻無線電波，電波的散射性較小，能有效地配合定向天線將波束控制在要求的範圍內，能有效地克服不同方向、不同車道之間高頻信號的相互幹擾。ZigBee通信協議的信道有16個，當ZigBee網絡受到外界幹擾，無法正常工作時，整個網絡能動態的切換到另ー個工作信道上穩定的工作，増加系統的抗幹擾性。採用ZigBee通信協議，每個方向以道路來車高頻信號接收發射器142為中心機，各車輛的車載高頻信號發射接收器140為終端機，採用無線區域網技術組成ー個獨立的通信網絡，使同一方向內各車輛的車載高頻信號發射接收器140都獨立和穩定地與道路來車高頻信號接收發射器142建立雙向通信聯繫。—種綜合檢測道路和車輛行駛情況的裝置的車輛檢測器，道路來車高頻信號接收發射器142發射的高頻無線電波F內調製有道路信息，如前方道路的路名和門牌號等。道路信息儲存在道路交通信號燈控制器內，通過連接線送給道路高頻信號接收發射器141的RS485輸入輸出接ロ電路176，再由輸入輸出總線177傳送給ZigBee無線IO傳輸模塊161，經定向天線160發送給車載高頻信號發射接收器140，提供給車內交通信息顯示器顯示。車載高頻信號接收發射器140平時處於接收高頻無線電信號的待機狀態。當車載高頻信號發射接收器140接收到道路來車高頻信號接收發射器142發出的高頻無線電信號後，才進入接收和發送高頻無線電信號的工作狀態，可使車載高頻信號發射接收器140，對其他電器的幹擾和對人體影響降低到更小的範圍。車載高頻信號發射接收器140接收到道路來車高頻信號接收發射器142發出的高頻無線電信號後，發射的高頻無線電波內調製有ニ組編碼。一組為系統密碼，另ー組含有車輛種類及行駛方向的8位2進位信息編碼。車輛種類及行駛方向的8位2進位編碼劃分為前二位導入碼，中間三位為車輛種
類,後三位為車輛行駛的方向信息。I非機動車直行信號00000101
2非機動車左轉彎信號00000110
3普通機動車直行信號00001001
4普通機動車左轉彎信號00001010
5普通機動車右轉彎信號00001100
6普通機動車雙跳燈信號000010017公交車直行信號00010001
8公交車左轉彎信號00010010
9公交車右轉彎信號00010100
10公交車雙跳燈信號00010001
11特種車直行信號00100001
12特種車左轉彎信號00100010
13特種車右轉彎信號00100100
14特種車雙跳燈信號00100001道路來車高頻信號接收發射器142，使用定向天線160接收高頻信號；高頻信號經ZigBee無線IO傳輸模塊161處理，解出車輛種類及行駛方向的8位2進位編碼，此編碼觸發ー個與ZigBee無線IO傳輸模塊161連接的，地址碼與編碼對應的非機動車直行接收器164、或非機動車左轉接收器165、或普通機動車直行接收器166、或普通機動車左轉接收器167、或公交車直行接收器168、或公交車左轉接收器169、或特種車直行識別接收器170、或特種車左轉識別接收器171或特種車右轉識別接收器172中的ー個，並儲存ー個周期。如ZigBee無線IO傳輸模塊161輸出00010001，公交車直行接收器168就輸出有直行公交車的信號。分解出來車輛的種類以及來車過路ロ後需要行駛的方向等信息，再由RS485輸入輸出接ロ電路176轉換成串行信號，傳給道路信號燈控制器。由道路信號燈控制器綜合交叉路ロ各條道路的車輛信息後，控制交通信號燈的工作。ー種綜合檢測道路和車輛行駛情況的裝置的車內交通信息顯示器由車載高頻信號接收發射器140和顯示模塊152以及道路來車高頻信號接收發射器141組成，道路來車高頻信號接收發射器141採集交通信號燈的亮燈信號並加入道路信息，發送給車載高頻信號接收發射器140 ;車載高頻信號接收發射器140接收信號，經顯示模塊152相關電路處理，由車內顯示模塊的顯示屏顯示前方交通信號燈的亮燈信息和左右前三個方向道路的信
ο為了檢測前方道路有無特種車，本實施例還可以通過以下技術方案實現特種車檢測裝置由調製有特種車電信號的車載高頻信號接收發射器140和特種車的警報聲發生器146 ;道路來車高頻信號接收發射器142和道路特種車警報聲接收器143組成。有特種車檢測功能的道路高頻信號接收發射器141，依據同時接收到特種車車載高頻信號接收發射器140發出特種車高頻信號和特種車警報聲中區別於其他車輛喇叭的音頻信號(如7500Hz音頻)來判別特種車的存在。本檢測裝置，由定向話筒162接收特種車的警報聲，經特種車警報聲音頻放大解碼模塊163鑑別，有否區別於普通車喇叭聲音頻頻率(如7500Hz音頻)的警報聲，確定有警報聲時特種車警報聲音頻放大解碼模塊163，向特種車直行識別接收器170、特種車左轉識別接收器171和特種車右轉識別接收器172的音頻輸入端，輸出有警報聲的電信號。特種車直行識別接收器170、特種車左轉識別接收器171和特種車右轉識別接收器172依據有特種車的警報聲的電信號和有包含行駛方向的特種車高頻無線電編碼信號，這ニ種信號檢測特種車的存在及其行駛方向，使特種車的檢測更可靠和公開。特種車識別器在同時接收到有特種車高頻信號和有特種車警笛音信號後，輸出有特種車和特種車行駛方向的電信號，並保持有這個信號(不管有否特種車警笛音信號)到特種車高頻信號消失為止。也可以僅用特種車編碼的高頻無線電信號識別特種車。採用這個方案時，取消道路特種車警報聲接收器143，以及特種車直行識別接收器170、特種車左轉識別接收器171和特種車右轉識別接收器172的音頻輸入端。為了檢測出口道路是否防堵車，本實施例通過以下技術方案實現—種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置的堵車檢測器由過路ロ車載高頻信號發射接收器140和道路堵車高頻信號接收發射器144組成。道路堵車高頻信號接收發射器144，由定向天線173、堵車高頻無線電IO傳輸模塊174和堵車記時判別模塊·175組成。堵車道路高頻信號接收發射器144使用定向天線173接收下方車載高頻信號發射接收器140的高頻無線電信號F ;依據ー個車載高頻信號發射接收器140，通過定向天線173的波束寬度的時間來檢測是否堵車。當車輛駛入道路的出口時，車載高頻信號接收發射器140進入檢測區，接收到道路堵車高頻信號接收發射器144發出的高頻信號後，向上發射高頻信號，定向天線173接收到這個信號後，再將這個信號傳送給堵車高頻無線電IO傳輸模塊174。堵車高頻無線電IO傳輸模塊174，選取第一個與之建立連接的車載高頻信號發射接收器140後，不再與其他進入檢測區的車載高頻信號發射接收器140連接；並保持第一個建立的連接，到這個車載高頻信號接收發射器140離開檢測區，再與其他車的車載高頻信號接收發射器140建立連接。堵車記時判別模塊175對每ー個連接分別計吋。因檢測區的長度是確定的，所以這個時間反映了車輛的行駛速度。時間越大，車輛的行駛速度越慢。可以設定一個時間作為界限，大於這個界限確定為道路堵車；小於這個界限確定為道路暢通。本無線電波綜合檢測道路中車輛行駛情況裝置所有模塊的輸出信號，經輸入輸出總線177傳送至RS485輸入輸出接ロ電路176 ;信號由RS485輸入輸出接ロ電路176轉換後，以RS485接ロ形式傳送給道路信號燈控制器。為了檢測車輛的屬性，本實施例通過以下技術方案實現—種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置的車輛屬性檢測器由車載高頻信號發射接收器140和車輛屬性顯示器147組成。車載高頻信號發射接收器140接收到車輛屬性顯示器147發出的，符合ZigBee通信協議的顯示車輛屬性高頻信號後，回復調製有車輛屬性等信息的高頻無線信號。從而使車輛屬性顯示器147獲得車輛的電子車牌號、納稅情況等車輛的屬性信息。車輛屬性高頻信號被定向天線156接收，經ZigBee，無線電IO傳輸模塊157解調後由顯示模塊158顯示。本實施例中使用的高頻無線波的頻率是具有直線傳播特性的2. 4GHz頻段，也可採用5GHz頻段替代。目前以頻率2. 4GHz工作的器件エ藝最成熟，性價比最高。[0118] 通過本實施例的介紹，可製造出一個功能全面的，能發布道路信息；能檢測道路來車及來車種類、行駛方向；能檢測道路是否堵車；能檢測車輛屬性的綜合檢測裝 置。
權利要求1.一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，包括車輛檢測器、堵車檢測器和車輛屬性檢測器，其中的車輛檢測器由車載高頻信號發射接收器(11)和道路來車高頻信號接收發射器(21)組成，其特徵在於車載高頻信號發射接收器(11)和道路來車高頻信號接收發射器(21)使用定向天線互相發射或接收高頻無線電波F。
2.根據權利要求I所述的ー種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，其特徵在於車載高頻信號發射接收器(11)使用的定向天線(64)安裝在車輛的前部，定向天線(64)的垂直波束寬度為向前方水平線及以上O至135度範圍；道路高頻信號接收發射器(12)使用的定向天線(70)安裝在需探測道路的前上方，定向天線(70)的垂直波束寬度為面向探測區，水平線及以下O至60度範圍；定向天線(64)與定向天線(70)的水平波束寬度之和小於180度。
3.根據權利要求I或權利要求2所述的ー種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，其特徵在於定向天線(64)的垂直波束寬度為向前方水平線及以上O至90度範圍。
4.根據權利要求I所述的ー種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，其特徵在於車載高頻信號發射接收器(11)和道路來車高頻信號接收發射器(21)使用高頻無線電波F的頻率為具有直線傳播特性超高頻無線電波。
5.根據權利要求I所述的ー種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，其特徵在於車載高頻信號發射接收器(11)僅在接收到道路來車高頻信號接收發射器(21)發出的高頻無線電信號後才進入發射高頻無線電信號的工作狀態。
6.根據權利要求I所述的ー種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，其特徵在於車載高頻信號發射接收器(11)和道路來車高頻信號接收發射器(21)使用ZigBee通信協議或無線區域網通信協議互相通信。
7.根據權利要求I所述的ー種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，其特徵在於道路來車高頻信號接收發射器(21)發射的高頻無線電波F內調製有前方道路的屬性以及交通信號燈亮燈信息的電信號。
8.根據權利要求I所述的ー種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，其特徵在於車載高頻信號發射接收器(11)發射的高頻無線電波F內調製有車輛的種類和行駛方向，或車輛的屬性等信息的電信號。
9.根據權利要求8所述的ー種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，其特徵在於車輛種類檢測的特種車檢測裝置，由車載高頻信號發射接收器(11)和特種車的警笛(30)，道路來車高頻信號接收發射器(21)和道路特種車警報聲接收器(32)組成；並以道路來車高頻信號接收發射器(21)和道路特種車警報聲接收器(32)同時接收到特種車車載高頻信號發射接收器(11)發出特種車高頻信號F和特種車警報聲或喇叭聲S中區別於其他車輛喇叭聲的音頻頻率來識別特種車的存在。
10.一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，包括車輛檢測器、堵車檢測器和車輛屬性檢測器，其中的堵車檢測器由車載高頻信號發射接收器(11)和道路堵車高頻信號接收發射器(41)組成，其特徵在於道路堵車高頻信號接收發射器(41)使用定向天線(83)接收下方車載高頻信號發射接收器(11)的高頻無線電波F ;根據ー個車載高頻信號發射接收器(11)通過定向天線(83)的波束寬度的時間檢測是否堵車。
11.一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置，包括車輛檢測器、堵車檢測器和車輛屬性檢測器，其中的車輛屬性檢測器由車載高頻信號發射接收器(11)和車輛屬性顯示器(51)組成，其特徵在於車載高頻信號發射接收器(11)和車輛屬性顯示器(51)使 用定向天線發射和接收高頻無線電波F ;使用Zig，Bee通信協議或無線區域網通信協議互相通信。
專利摘要本實用新型公開了一種交叉路口交通信號燈控制系統使用的車輛檢測裝置，特別涉及一種發布道路信息和檢測車輛行駛情況及屬性的裝置。本檢測裝置由裝在車上的車載高頻信號發射接收器和裝在路口的道路高頻信號接收發射器組成。道路高頻信號接收發射器輸出的電信號送至道路信號燈控制器，道路信號燈控制器控制交通信號燈指揮交通。使用本裝置能組成自適應的交通信號燈控制系統，實現有車的道路錄燈，公交車及特種車輛優先通行；本檢測裝置的防堵車裝置能有效防止交叉路口發生堵車；通過車內交通信號燈顯示裝置，能顯示交通信號燈的亮燈信息和道路信息，方便駕駛員觀察；使用手持式車輛屬性顯示器，方便執法人員在車外核查車輛的基本信息。
文檔編號H04B1/02GK202454081SQ20112045526
公開日2012年9月26日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者劉偉南 申請人:劉偉南