一种基于RFID系统的交叉路口防碰撞系统的制作方法

本实用新型涉及一种基于RFID系统的交叉路口防碰撞系统。

背景技术：

随着经济和社会的发展,汽车保有量急剧增加,交通事故频发。特别是在一些十字路口、丁字路口等交叉路口由于司机闯红灯和超速行驶导致的惨剧屡见不鲜。尤其是在车流量少的交叉路口和夜间车流量少的时候，在交叉路口驾驶员超速驾驶和闯红灯的现象明显增加。而这种现象导致的结果就是重大交通事故发生率增加，后果不堪设想。专利CN103280122A的信息采集模块采用侧向安装的微波检测器进行检测车速，但是检测到的车辆的车速并不能被拥有通行权的进口道方向上行驶的车辆准确识别。换言之，正在拥有通行权的进口道上行驶的车辆既可能识别到没有通行权的进口道上的车辆的车速又可能识别到拥有通行权的进口道方向上正在行驶的车辆的车速，而十字路口车辆的数量又比较多，因此预警效果不好。并且该系统只有在驾驶员对预警信号及时做出反应才能避免碰撞，缺乏主动安全性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于RFID系统的交叉路口防碰撞系统。

本实用新型采用以下技术方案实现：一种基于RFID系统的交叉路口防碰撞系统，其特征在于：包括为RFID系统、单片机模块、电子控制单元ECU、事故预警单元及辅助制动系统；所述RFID系统分别与汽车的车速传感器、单片机模块、电子控制单元ECU连接；所述控制单元ECU分别与事故预警单元、辅助制动系统连接；所述单片机模块与红绿灯的可控端连接。

在本实用新型一实施例中，RFID系统包括读写器、用于红绿灯上的读写器发射信号的电子标签、数据管理系统；所述读写器分别与电子标签、数据管理系统连接；所述电子标签安装在汽车内，分别与车速传感器和电子控制单元ECU连接。

进一步的，所述电子标签为双向电子标签；所述双向电子标签包括第一天线和RFID芯片。

进一步的，RFID芯片包括信号处理器及分别与其相连接的供电单元、无线射频单元、通信接口单元。

进一步的，所述数据管理系统为交通管理系统。

进一步的，所述电子标签的工作频率为2.4GHz，信号传输距离设置为50m。

进一步的，所述RFID读写器包括逻辑控制模块及分别与逻辑控制模块连接的第二天线、射频接口模块。

进一步的，所述第二天线为定向天线。

在本实用新型一实施例中，所述事故预警单元为智能声光语音模块。

在本实用新型一实施例中，所述辅助制动系统为用于将制动摩擦片推向制动盘的电机。

与现有技术相比，本实用新型采用已经比较成熟的RFID无线射频识别技术并结合了定向天线和单片机等电子控制技术设计了一种交叉路口防碰撞系统，性能可靠，设计合理。通过定向的信息传递提高了事故预警效果，并且通过ECU控制辅助制动系统提高了车辆的主动安全性。此外，电子标签成本低、体积小、稳定性高，故该系统稳定性好。

附图说明

图1为本实用新型的主要原理框图。

图2为本实用新型的RFID系统的工作原理图。

图3为本实用新型一实施例的系统应用示意图。

图4为本实用新型一实施例的的具体实施流程。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步解释说明。

本实用新型提供一种基于RFID系统的交叉路口防碰撞系统，其包括为RFID系统、单片机模块、电子控制单元ECU、事故预警单元及辅助制动系统；所述RFID系统分别与汽车的车速传感器、单片机模块、电子控制单元ECU连接；所述控制单元ECU分别与事故预警单元、辅助制动系统连接；所述单片机模块与红绿灯的可控端连接。

在本实用新型一实施例中，RFID系统包括读写器、用于红绿灯上的读写器发射信号的电子标签、数据管理系统；所述读写器分别与电子标签、数据管理系统连接；所述电子标签安装在汽车内，分别与车速传感器和电子控制单元ECU连接。其中读写器是利用射频技术读写电子标签信息的设备。RFID系统工作时，一般首先由安装在红绿灯架上的读写器发射一个特定的询问信号；当电子标签接收到这个信号后，就会给出应答信号，应答信号中含有电子标签携带的数据信息。读写器接收这个应答信号，并对其进行处理，然后将处理后的应答信号上传给数据管理系统进行相应操作或者下传至电子标签进行相应的处理。

所述电子标签为双向电子标签；所述双向电子标签包括第一天线和RFID芯片。RFID芯片的作用是处理并发射由车速传感器采集到的信息和存储在芯片里的车辆身份信息，并且接收并处理由读写器穿送过来的信息，最后将读写器传输过来的信息传至电子控制单元ECU。

进一步的，RFID芯片包括信号处理器及分别与其相连接的供电单元、无线射频单元、通信接口单元。在本实用新型具体实施例中，信号处理器这里采用C8051F330单片机。

进一步的，所述数据管理系统为交通管理系统。

较佳的，所述电子标签的工作频率为2.4GHz，信号传输距离设置为50m。

进一步的，所述RFID读写器包括逻辑控制模块及分别与逻辑控制模块连接的第二天线、射频接口模块。

进一步的，所述第二天线为定向天线。定向天线可以在某个特定的方向上发射和接收电磁波，所以通过单片机模块对红绿灯的显示以及RFID读写器进行控制，可以使得当绿灯时读写器通过一个方向的定向天线接收没有通行权的进口道上车辆的车速然后通过另一个方向的定向天线下传给拥有通行权的进口道上行驶的车辆的双向电子标签。

在本实用新型一实施例中，所述事故预警单元为智能声光语音模块。在本实用新型具体实施例中智能声光语音模块选用型号为TS-088B智能声光语音芯片。

电子控制单元ECU即为该防碰撞系统的大脑，内置STC89C52型号的单片机，其主要作用是接受并处理由读写器下传至电子标签的车速信息，然后将该车速信号与事故设定临界车速进行对比，一旦超过事故临界车速，一方面控制事故预警模块进行预警；另一方面控制车辆制动系统进行预制动，提高行车的主动安全性。辅助制动系统即通过ECU控制安装在制动系统中的电机来将制动主缸中的制动液压向制动轮缸从而推动活塞将制动摩擦片推向制动盘。

图2为该RFID系统的工作原理图。RFID系统的工作原理是：当双向电子标签101进入由读写器102辐射的磁场后，接收读写器102发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出储存在芯片中的车辆身份和实时行车速度信息，读写器102读取信息并解码后将数据发送至交通管理系统103和RFID电子标签101进行有关信息处理。

图3为本实用新型的系统应用示意图，图4为该防碰撞系统的具体实施流程。具体工作过程如下所述。参照图3，以十字路口为例。当南北方向车道红绿灯架3上的红绿灯2由STC89C51单片机模块控制为绿灯时，此时南北方向上的车辆5拥有通行权，东西方向上的车辆4没有通行权。当车辆4驶向十字路口距离读写器1小于等于50米时，此时安装在车辆4上面的双向电子标签将车辆的身份信息与由车速传感器测得的车辆4的实际行车车速通过读写器1上东西方向的定向天线6接收。读写器读取接收到的信息后一方面将车辆4的身份和车速信息上传至交通管理系统，另一方面由STC89C51单片机模块控制读写器的状态，将读取到的车辆4的实时车速v通过读写器1上南北方向的定向天线7下传至南北方向车辆5的电子标签上。通过电子标签内的信号处理器处理后经通信接口将车速信息传至车内的电子控制系统ECU，ECU内的STC89C52单片机将车速信号v与单片机内设定的事故临界车速v₀进行比较，当v>v₀时ECU发出控制指令一方面使事故预警单元TS-088B智能声光语音芯片发出只智能语音来提醒车辆5的驾驶员小心东西方向的来车，另一方面控制车辆的辅助制动系统进行主动制动。同理，当南北方向上为红灯时，由定向天线7接收车辆5的信息，然后通过定线天线6将车辆5的实时车速下传到车辆4，以达到防碰撞预警和防碰撞的效果。

以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。