一種高速公路智能路鈕系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型專利涉及一種高速公路智能路鈕系統，該系統在傳統發光路鈕的基礎上，增加讀、寫和存儲模塊，使其具有存儲和讀取數據的功能，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，從而準確指導駕駛員的駕駛行為。該系統由服務中心子系統、車載子系統和路面子系統組成；其中服務中心子系統由服務器和手持終端組成，路面子系統由寫入路鈕、標簽路鈕組成，車載子系統由閱讀器和顯示器組成，服務中心子系統與寫入路鈕通過電源數據線連接或通過手持終端進行通信，寫入路鈕與標簽路鈕通過電源數據線連接通信，智能路鈕系統閱讀器和標簽路鈕通過902?928MHz特高頻RFID射頻識別技術進行通信。
【專利說明】
一種高速公路智能路鈕系統
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及一種智能路鈕，該路鈕可以存儲車輛位置、道路平、縱、橫線形參數，通過車載端讀取這些參數，可以準確指導駕駛員駕駛車輛。
【背景技術】
[0002]路鈕又叫路釘或貓眼，是一種突起路標。突起路標是固定于路面上起標線作用的突起標記塊，可用來標記對向車行道分界線、同向車行道分界線、車行道邊緣線等，也可用來標記彎道、進出口匝道、導流標線、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，該實用新型與現有塑料路釘相比反光性能好，折射角度科學，自潔性能好且使用壽命長。
[0004]公開號為103452057A的發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，該發明涉及的道釘具有主動發光的功能，能夠起到更有效的指示作用，避免交通事故的發生，同時還具有節能、環保、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型路釘，該實用新型使用磁線圈感應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]以上專利和現有技術與最初不發光路鈕相比均有不同的進步，有的具有反光功能，有的具有發光功能，有的具有檢測功能，還有對路鈕結構進行了優化，對更好發揮路鈕的交通功能起到了促進作用。
[0008]但是，以上專利和現有技術存與本專利相比均存在一定的不足:
[0009]首先，傳統路鈕視線誘導距離無法突破視距。傳統路鈕視線誘導原理是采用突起、發光或反光來突出、強調車道邊界，從而進行視線誘導，傳統路鈕視線誘導距離無法突破視距，無法對較遠處的道路線形做出準確判斷，特別是道路坡度做出準確判斷。
[0010]其次，傳統路鈕視線誘導效果有局限性。傳統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效果，目前反光路鈕和發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效果。高速公路夜間視線誘導主要采用反光輪廓標或發光輪廓標，安裝在護欄上，在平直路段可視反光距離可達350米，車速低于80km/h時，具有較好的視線誘導效果，而在曲線路段和坡路段，或者車速超過80km/h時，則視線誘導效果較差，特別是反光輪廓標，幾乎不能起到視線誘導作用。
[0011]第三，無法滿足未來超高速公路視線誘導要求。目前我國對于設計車速超過120km/h的超高速公路的研究已經開始，以上發光路鈕和發光輪廓標無法滿足超高速公路視線誘導要求。
[0012]此外，社會經濟的發展也對交通安全和交通效率提出了更高的要求，電子技術、通訊技術的發展為提高道路交通安全和交通效率創造了有利條件，因此本專利提出了具有存儲功能路鈕的技術方案，將車輛位置、道路平、縱、橫線形參數存儲到智能路鈕內，當車輛經過該路鈕時，能夠快速讀取這些數據，并以圖形的形式顯示在LED屏幕上，從而指導駕駛員的駕駛行為。
【發明內容】
[0013](I)要解決的技術問題
[0014]本實用新型專利要解決的技術問題是，在傳統發光路鈕的基礎上，增加讀、寫和存儲模塊，使其具有存儲和讀取數據的功能，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，從而指導駕駛員的駕駛行為。
[0015](2)技術方案
[0016]本實用新型專利涉及的智能路鈕系統由服務中心子系統、車載子系統和路面子系統組成。其中服務中心子系統由服務器和手持終端組成，路面子系統由寫入路鈕、標簽路鈕組成;車載子系統由閱讀器和顯示器)組成，服務中心子系統與寫入路鈕通過電源數據線連接或通過手持終端進行通信，寫入路鈕與標簽路鈕通過電源數據線連接通信，智能路鈕系統閱讀器和標簽路鈕通過902-928MHZ特高頻RFID射頻識別技術進行通信。
[0017]路面子系統由寫入路鈕和標簽路鈕及其接線組成。路面子系統在路面鋪設施工時被埋入路面結構層，頂部與路面平齊，可避免車輛碾壓時出現顛簸。埋設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，發光路鈕形成的視線誘導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的道路起點或車道入口處，寫入路鈕除具有傳統發光路鈕所具備的發光結構外，還具備寫入接口和存儲空間，可通過手持終端或者服務中心子系統的服務器寫入路鈕位置，和所在路段道路平、縱、橫線形參數。標簽路鈕與寫入路鈕通過導線相連，標簽路鈕除具有傳統發光路鈕所具備的發光結構夕卜，還具備射頻發射結構。車輛駛過標簽路鈕位置時，能夠通過RFID準確讀取寫入路鈕內存儲的道路平、縱、橫線形參數，同時讀取標簽路鈕的位置參數，也即車輛所在的準確位置。與GPS定位系統和手機基站定位相比，智能路鈕系統定位精確度高，延誤時間短，實時性強。
[0018]車載子系統由閱讀器和顯示器組成。組成車載子系統的閱讀器安裝在車輛底部，駕駛員正下方，當車輛在車道正中央行駛時，閱讀器位于標簽路鈕的正上方，此時閱讀器與標簽路鈕距離最近，為車輛最小離地間隙。組成車載子系統的顯示器與車載導航系統兼容，車載導航系統地圖采用道路設計時的平、縱、橫參數。車載子系統顯示器能夠將從標簽路鈕讀取的坐標信息代替GPS坐標信息，從而能夠更精確、快速的實現定位，并且顯示在用從標簽路鈕讀取的平、縱、橫參數繪制的地圖上。
[0019]服務中心子系統，由服務器和手持終端組成。服務中心子系統服務器管理多條設有智能路鈕的道路和眾多的車載子系統。服務中心子系統具有路面子系統信息寫入和車載子系統地圖生成的功能。服務中心子系統服務器可通過導線與路面子系統連接，從而實現標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較偏遠地區無有線連接的路面子系統信息的寫入。車載子系統通過服務中心子系統手持終端完成車載子系統地圖的生成。
[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，通過車載端讀取這些參數，指導駕駛員駕駛車輛。
[0022]本實用新型專利涉及的智能路鈕系統主要用于設計車速較高的高速公路坡路段、平曲線路段和未來設計車速超過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4萬公里，智能路鈕系統在高速公路視線誘導改造中應用前景廣闊。
[0023]我國公路最高設計車速120km/h，最早出現在1972年版《公路工程技術標準(試行)》中。40多年來，車輛性能和道路設計施工技術都得到了極大地提高，120km/h的設計車速已經不能滿足現實需要，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限速。我國超過120km/h超高速公路相關研究已經啟動，超高速公路建設指日可待，智能路鈕系統將具有更為廣闊的應用前景。
【附圖說明】
[0024]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明:
[0025]圖1是高速公路智能路鈕系統總體結構圖；
[0026]圖2是路面子系統和車載子系統安裝圖；
[0027]圖3是寫入路鈕結構及安裝圖；
[0028]圖4是標簽路鈕結構及安裝圖。
[0029]圖中1.服務中心子系統;2.車載子系統;3.路面子系統;4.反光標5.標簽路鈕;6.電源數據線；7.寫入路鈕;8.服務器9.手持終端；10.顯示器11.閱讀器；12.路面結構層；13.線管;14.汽車底盤;15.LED燈珠;16.RFID標簽;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由服務中心子系統1、車載子系統2和路面子系統3組成。月艮務中心子系統I由服務器8和手持終端9組成;路面子系統3由寫入路鈕7、標簽路鈕5組成;車載子系統2由閱讀器11和顯示器10組成;此外，各子系統還包括電源數據線6。智能路鈕系統閱讀器和標簽路鈕通過特高頻(902-928MHz)RFID射頻識別技術進行通信。智能路鈕系統可單獨工作，也可與安裝在護欄立柱上的傳統反光標4 一起工作。
[0031]高速公路智能路鈕系統的路面子系統3由寫入路鈕7和標簽路鈕5及電源數據線6組成。路面子系統3在路面鋪設施工時被埋入路面結構層12，寫入路鈕7和標簽路鈕5頂部與路面平齊，底部用封固膠17將標簽路鈕5釘腳18固定，電源數據線6，位于路面結構層12的線管13中。埋設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的道路起點或車道入口處，可通過手持終端9或者服務中心子系統I的服務器8寫入路鈕位置，和所在路段道路平、縱、橫線形參數。標簽路鈕5除不具備寫入存儲結構外，其他結構、功能和安裝方法與寫入路鈕7相同。標簽路鈕5與寫入路鈕7通過電源數據線6相連，標簽路鈕5除具有傳統發光路鈕所具備的發光結構LED燈珠15外，還具備射頻發射RFID標簽16結構。車輛駛過標簽路鈕5位置時，能夠通過閱讀器11準確讀取寫入路鈕7內存儲的道路平、縱、橫線形參數，同時讀取標簽路鈕的位置參數，也即車輛所在的準確位置。
[0032]高速公路智能路鈕系統的車載子系統2由閱讀器11和顯示器10組成。組成車載子系統2的閱讀器11安裝在車輛底盤14上，駕駛員正下方。組成車載子系統的顯示器10與車載導航系統兼容，車載導航系統地圖采用道路設計時的平、縱、橫參數。車載子系統2的顯示器10能夠將從標簽路鈕5讀取的坐標信息顯示在用從標簽路鈕5讀取的平、縱、橫參數繪制的地圖上。
[0033]高速公路智能路鈕系統的服務中心子系統I，由服務器8和手持終端9組成。服務中心子系統I的服務器8管理多條設有智能路鈕的道路和眾多的車載子系統2。服務中心子系統I具有路面子系統3信息寫入和車載子系統2地圖生成的模塊。服務中心子系統I服務器8可通過電源數據線6與路面子系統3連接，從而實現標簽路鈕5位置信息和道路線形信息的寫入，也可用手持終端9實現較偏遠地區無有線連接的路面子系統3信息的寫入。車載子系統2通過服務中心子系統I手持終端9完成車載子系統2地圖的生成。
[0034]當安裝車載系統2的車輛接近寫入路鈕7時激活智能路鈕系統，寫入路鈕7和標簽路鈕5開始工作，LED燈珠15發光形成目視誘導線條；同時閱讀器11開始工作，通過標簽路鈕5讀取寫入路鈕7存儲的標簽路鈕5的位置坐標和該處道路線形信息，并通過顯示器10顯示。顯示器10的地圖由從標簽路鈕5讀取的平、縱、橫參數繪制。駕駛員通過觀察LED燈珠15發光形成目視誘導線條，獲取近處道路線形信息，通過觀察車載子系統2的顯示器10獲取遠處道路線形信息，以方便高速駕駛時更快、更準確的做出判斷。
【主權項】
1.一種高速公路智能路鈕系統，具體特征是:該系統由服務中心子系統(I)、車載子系統(2)和路面子系統(3)組成;其中服務中心子系統(I)由服務器(8)和手持終端(9)組成，路面子系統(3)由寫入路鈕(7)、標簽路鈕(5)組成，車載子系統(2)由閱讀器(11)和顯示器(10)組成，服務中心子系統(I)與寫入路鈕通過電源數據線(6)連接或通過手持終端進行通信，寫入路鈕(7)與標簽路鈕(5)通過電源數據線(6)連接通信，智能路鈕系統閱讀器和標簽路鈕通過902-928MHZ特高頻RFID射頻識別技術進行通信。2.根據權利要求1所述的高速公路智能路鈕系統，其特征是:路面子系統(3)由寫入路鈕(7)和標簽路鈕(5)及電源數據線(6)組成，路面子系統(3)在路面鋪設施工時被埋入路面結構層(12)，寫入路鈕(7)和標簽路鈕(5)頂部與路面平齊，底部用封固膠(17)將標簽路鈕(5)釘腳(18)固定，電源數據線(6)位于路面結構層(12)的線管(13)中，埋設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的道路起點或車道入口處，可通過手持終端(9)或者服務中心子系統(I)的服務器(8)寫入路鈕位置，和所在路段道路平、縱、橫線形參數;標簽路鈕(5)除不具備寫入存儲結構外，其他結構、功能和安裝方法與寫入路鈕(7)相同，標簽路鈕(5)與寫入路鈕(7)通過電源數據線(6)相連，標簽路鈕(5)除具有傳統發光路鈕所具備的發光結構LED燈珠(15)外，還具備射頻發射RFID標簽(16)結構;車輛駛過標簽路鈕(5)位置時，能夠通過閱讀器(11)準確讀取寫入路鈕(7)內存儲的道路平、縱、橫線形參數，同時讀取標簽路鈕(5)的位置參數，也即車輛所在的準確位置。3.根據權利要求1所述的高速公路智能路鈕系統，其特征是:高速公路智能路鈕系統的車載子系統(2)由閱讀器(11)和顯示器(10)組成;組成車載子系統(2)的閱讀器(11)安裝在車輛底盤(14)上，駕駛員正下方;組成車載子系統的顯示器(10)與車載導航系統兼容，車載導航系統地圖采用道路設計時的平、縱、橫參數;車載子系統(2)的顯示器(10)能夠將從標簽路鈕(5)讀取的坐標信息顯示在用從標簽路鈕(5)讀取的平、縱、橫參數繪制的地圖上。4.根據權利要求1所述的高速公路智能路鈕系統，其特征是:服務中心子系統(I)由服務器(8)和手持終端(9)組成;服務中心子系統(I)的服務器(8)管理多條設有智能路鈕的道路和眾多的車載子系統(2);服務中心子系統(I)具有路面子系統(3)信息寫入和車載子系統(2)地圖生成的模塊;服務中心子系統(I)服務器(8)可通過電源數據線(6)與路面子系統(3)連接，從而實現標簽路鈕(5)位置信息和道路線形信息的寫入，也可用手持終端(9)實現較偏遠地區無有線連接的路面子系統(3)信息的寫入;車載子系統(2)通過服務中心子系統(I)手持終端(9)完成車載子系統(2)顯示器(10)地圖的生成。
【文檔編號】G08G1/0967GK205692399SQ201620571739
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月12日 公開號201620571739.2, CN 201620571739, CN 205692399 U, CN 205692399U, CN-U-205692399, CN201620571739, CN201620571739.2, CN205692399 U, CN205692399U
【發明人】何永明, 裴玉龍
【申請人】東北林業大學