一种基于电子车牌的安全行车系统和行车方法技术方案

本发明专利技术涉及公开了一种基于电子车牌的安全行车系统和行车方法，所述方法通过对当前道路相关信息、当前车道前后左右车辆的运行状态信息与当前车辆行驶状态信息的实时感知和反馈，实现了车辆从物理空间到信息空间的唯一性双向交互式映射，为驾驶员提供实时的行车变化策略，来有效的防止道路交通事故的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车
，具体是一种基于电子车牌的安全行车系统和行车方法。
技术介绍
据有关统计资料表明，在众多的道路交通事故中，碰撞、追尾事故占最多数。调查分析还表明，多数碰撞、追尾事故发生的原因是跟车距(相邻两车的距离)小于安全车距。目前的交通体系主要是采用感应线圈、视频监控、地磁检测等手段来采集交通信息，这种方式一来由于容易受到天气等因素的干扰，缺乏全天候实时采集交通数据的能力，及时性，真实性、稳定性有待提高。二来采集上来的数据比较单一，只能感知车辆的通过情况和路网的监控画面等属性单一的、难以提取和加工的原始数据，无法获取道路交通、道路车辆等具体的、详细的、可进一步加工处理的数字信息，也就无法对交通和车辆进行真正意义上的数字化、信息化、智能化管理；因此，研发一种高性能的安全行车系统成为迫切的需要。随着物联网技术的蓬勃发展和日益成熟，作为物联网技术在智能交通领域中的具体应用，车联网全面实时感知车辆运行和交通路况，消除监管真空地带，提供丰富的智能交通综合服务；车联网是继互联网、物联网之后，未来智慧城市的一个重要标志和新一代智能交通的核心。而作为车联网核心技术之一，RFID技术能够很好地解决交通信息采集问题。当前RFID测距技术已经逐步成熟，射频技术发展迅猛，RFID电子标签的阅读器通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对电子标签内存数据的读出或写入操作。RFID技术不仅可以用于测距中，还可识别高速运动物体并可同时识别多个标签。目前，在政府的大力推动下，电子车牌已经普及，全国已经进入“电子车牌时代”。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为解决安全行车的问题，提供一种基于电子车牌的安全行车系统及行车方法，能够在车辆的运行状态以及道路环境变化进行实时检测和分析，为驾驶员提供实时的行车变化策略，及时报警和提醒驾驶员采取相应措施，并在紧急情况下自动制动，来有效的防止道路交通事故的发生。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种基于电子车牌的安全行车系统，包括道路环境感知系统、车况信息采集系统、中央处理单元和提醒装置；所述的道路环境感知系统实时采集当前道路相关信息，并输送到中央处理单元；所述的车况信息采集系统用于实时采集当前车道上距离当前车辆预设距离范围内的车辆运行状态信息，并输送到所述的中央处理单元；所述中央处理单元根据采集的当前道路相关信息和距离当前车辆预设距离范围内的车辆运行状态信息，对比分析，按照设定的程序进行计算和匹配，通过提醒装置，为驾驶员提供最佳行车方案。本专利技术的有益效果是：本专利技术的基于电子车牌的安全行车系统，构建车联网时代的智能交通，能够全面涵盖信息采集、动态诱导、智能管控等环节。通过对车辆信息和路况信息的实时感知和反馈，实现了车辆从物理空间到信息空间的唯一性双向交互式映射，通过对信息空间的虚拟化车辆的智能管控，实现对真实物理空间的车辆和路网的“可视化”管控，为驾驶员提供实时的行车变化策略，及时报警和提醒驾驶员采取相应措施，并在紧急情况下自动制动，来有效的防止道路交通事故的发生。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：进一步的，所述道路环境感知系统包括安装于电子车牌内的第一RFID读写器，所述车况信息采集系统包括安装于电子车牌内的第二RFID读写器和电子标签，所述第一RFID读写器和第二RFID读写器为同一个RFID读写器或不同的RFID读写器。采用上述进一步方案的有益效果是：充分利用RFID技术，无须人工干预，可识别高速运动物体并可同时识别多个RFID标签。进一步的，所述的道路环境感知系统能够感知的当前道路相关信息包括道路类型、限制车速、车道数量和道路上标志标牌的内容。采用上述进一步方案的有益效果是：道路环境感知系统能够感知的这些道路信息，有效的帮助中央处理单元构建道路立体模型数据信息，为驾驶员提供合理的行车路线。进一步的，所述的车况信息采集系统通过控制天线阻抗与电子标签芯片阻抗的匹配来达到电压的振幅调制，利用RFID动态交互通讯采集当前车道上距离当前车辆预设距离范围内的车辆运行状态信息。采用上述进一步方案的有益效果是：采用RFID技术测距可靠性高，成本低，且几乎不受天气环境的影响，电子标签可以输入数百字节的数字信息，具有极高的保密性，是当代信息技术中公认的五大前沿技术之一；RFID技术通过交互式通讯，不仅可以获取与前车的车间距，同时也能获得与后车的车间距，从而实现前后左右车辆之间协同作用防碰撞和追尾。进一步，所述的中央处理单元连接有应急系统，用于将采集的当前车辆运行状态与当前道路相关信息和距离当前车辆预设距离范围内的车辆运行状态信息进行实时计算分析，判断当前车辆是否处在安全运行环境中，如果判断出当前车辆处于不安全的行车环境中，启动自动制动系统，强制刹车。采用上述进一步方案的有益效果是：设置应急系统，能够在识别到紧急情况时自动制动，帮助驾驶员处理紧急情况，防止发生交通事故。进一步，所述应急系统，能够在识别到紧急情况时，通过RFID读写器信息交互向附近车辆的安全行车系统发送求救信号，自动与附近行驶车辆通讯请求支援。采用上述进一步方案的有益效果是：应急系统可以在紧急情况下，通过信息交互向附近车辆发送求救信号，也可以利用RFID技术自动与附近行驶车辆通讯请求支援，为行车安全提供更层次的保障。进一步，所述的提醒装置，包括显示屏和/或语音播报系统。采用上述进一步方案的有益效果是：采用显示屏和/或语音播报系统，可以及时的更直观的提醒驾驶员采取应急措施，更方便人与系统交互通信。进一步，所述电子车牌内的电子标签采用UHF电子标签，RFID读写器为UHF读写器。采用上述进一步方案的有益效果是：UHF电子标签主动式定位技术具有识别距离远、低功耗、成本低、记忆容量大、安全性高等显著优势；不仅在高速公路上，此系统将会收到较好效果，在车流量不大的城市道路以及冰雪道路也是适用的。本专利技术解决上述技术问题的技术方案还包括：一种基于电子车牌的安全行车方法，在所述电子车牌内设置有电子标签和RFID读写器，通过以下步骤对车辆安全行驶进行指挥控制：第一步，对当前道路相关信息进行实时采集，并将采集的信息输送到车辆内部的中央处理单元；第二步，通过当前车道上车辆电子车牌内的电子标签、RFID读写器，对当前车道上距离当前车辆预设距离范围内的车辆运行状态信息、当前车辆行驶状态信息进行实时采集，并将采集的信息输送到车辆内部的中央处理单元；第三步，车辆内部中央处理单元将采集到的当前道路相关信息、当前车道上距离当前车辆预设距离范围内的车辆运行状态信息和当前车辆行驶状态信息进行分析计算，得到最佳行车方案；第四步，通过提示装置，为驾驶员提供最佳行车方案。进一步，所述的第一步采集的当前道路相关信息包括道路类型、限制车速、车道数量和道路上标志标牌的内容；所述的第二步通过控制天线阻抗与电子标签芯片阻抗的匹配来达到电压的振幅调制，利用RFID动态交互通讯采集当前车道上距离当前车辆预设距离范围内的车辆运行状态信息；所述的第三步当中央处理单元将采集的当前车辆运行状态与当前道路相关信息和距离当前车辆预设距离范围内的车辆运行状态进行实时计算分析，判断当前车辆处于不安全的行车环境中，启动自动制动功能，强制刹车，并通过信息交互向附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电子车牌的安全行车系统，其特征在于：包括道路环境感知系统、车况信息采集系统、中央处理单元和提示装置；所述道路环境感知系统，用于实时采集当前道路相关信息，并输送到中央处理单元；所述车况信息采集系统，用于实时采集当前车道上距离当前车辆预设距离范围内的车辆运行状态信息，并输送到所述的中央处理单元；所述中央处理单元根据采集的当前道路相关信息和距离当前车辆预设距离范围内的车辆运行状态信息,得到最佳行车方案；所述提示装置，用于为驾驶员提供最佳行车方案。

【技术特征摘要】
1.一种基于电子车牌的安全行车系统，其特征在于：包括道路环境感知系统、车况信息采集系统、中央处理单元和提示装置；所述道路环境感知系统，用于实时采集当前道路相关信息，并输送到中央处理单元；所述车况信息采集系统，用于实时采集当前车道上距离当前车辆预设距离范围内的车辆运行状态信息，并输送到所述的中央处理单元；所述中央处理单元根据采集的当前道路相关信息和距离当前车辆预设距离范围内的车辆运行状态信息,得到最佳行车方案；所述提示装置，用于为驾驶员提供最佳行车方案。2.根据权利要求1所述的基于电子车牌的安全行车系统，其特征在于，所述道路环境感知系统包括安装于电子车牌内的第一RFID读写器，所述车况信息采集系统包括安装于电子车牌内的第二RFID读写器和电子标签，所述第一RFID读写器和第二RFID读写器为同一个RFID读写器或不同的RFID读写器。3.根据权利要求2所述的基于电子车牌的安全行车系统，其特征在于：所述道路环境感知系统能够感知的当前道路相关信息包括道路类型、限制车速、车道数量和道路上标志标牌的内容。4.根据权利要求2所述的基于电子车牌的安全行车系统，其特征在于：所述的车况信息采集系统通过控制天线阻抗与电子标签芯片阻抗的匹配来达到电压的振幅调制，利用RFID动态交互通讯采集当前车道上距离当前车辆预设距离范围内的车辆运行状态信息。5.根据权利要求2-4任一项所述的基于电子车牌的安全行车系统，其特征在于：还包括应急系统，所述应急系统与所述的中央处理单元连接，用于根据采集的当前车辆运行状态与距离当前车辆预设距离范围内的车辆运行状态信息进行实时计算分析，判断当前车辆是否处在安全运行环境中，如果判断出当前车辆处于不安全的行车环境中，启动自动制动系统，强制刹车。6.根据权利要求5所述的基于电子车牌的安全行车系统，其特征在于：所述应急系统在识别到紧急情况时，通过RFID读写器信息交互向附近车辆的安全...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖礼平，马庆禄，胡鸣川，方芳，王国春，张小兰，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50