专利名称：一种防止汽车追尾的预警方法及其信号系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及交通安全领域，具体地说涉及一种防止汽车追尾的预警方法及其信号系统。
背景技术：
在高速公路上，一旦大雾弥漫或者夜晚因受到视野限制常引发汽车追尾事故，目前采取的措施是在汽车尾部安装防雾灯，但此措施并不能有效地防止追尾，有时竟发生数十辆汽车相撞事故，因此，有待改进。
发明内容
本发明的目的是提出一种防止汽车追尾的预警方法及其预警信号系统，以克服现有技术的不足，防止汽车发生追尾事故。
本发明是以无线网络为基础，汽车与地面信号收发站为互动，加之地面信号收发站有线屏蔽向后传输的方法来实现的。
本发明防止汽车追尾的预警方法，其特征在于公路沿线按一定间距设置一系列地面信号收发站，以无线网络为基础，在汽车上设置与地面信号收发站互动的收发器，地面信号收发站将接收到的一定距离范围内汽车发出的信号向后以有线方式传输到设定距离的地面信号收发站以另一设定的汽车可接收的频率无线发射出去，此时，进入该设定距离的后方汽车内即发出前方有车的预警提示信号。
所述的地面信号收发站之间有线向后传输的方法可采用为码分多址方法；可以是码分多址沃尔什码制传输在每个地面信号收发站的有线连接部分设有沃尔什码产生器、相关接收器和同步校验器，将下传信号经由一根信号线传输，然后站与站之间均为单线连接，沃尔什码制最大可分配地址64×64位，若需要可设多个地址区。
本发明防止汽车追尾的预警信号系统，其特征在于公路沿线按一定间距设置一系列地面信号收发站，在汽车上装有设定发送距离范围且频率与地面信号收发站互动的信号收发器；每个地面信号收发站内设有与汽车信号互动的信号收发器和变频器，前面的地面信号收发站将接收到的汽车发出的信号经传输线向后传输到设定距离的后面地面信号收发站，变频为另一设定的汽车可接收的频率无线发射出去。
本发明在公路沿线按一定间距设置一系列地面信号收发站，在汽车上装有二组设定不同发送距离范围且频率与地面信号收发站互动的信号收发器；每个地面信号收发站内设有二组与汽车信号互动的信号收发器和变频器，前面的地面信号收发站将接收到的汽车发出的信号通过传输线同时向后传输到不同设定距离的后面的二个地面信号收发站，该二个收发站分别变频为另外设定的汽车可接收的频率无线发射出去。
汽车上装有无线电信号收发装置，其发射频率fa1的发射半径至少覆盖一个地面信号收发站；而地面信号收发站的发射频率fa2的发射半径以不影响原前方汽车为准，后面的汽车一旦进入该无线电波覆盖区域，就会收到fa2信号，立即将接收到的该信号转变为预警提示信号。
地面信号收发站的接收装置通过有线，向后传输给后面设定距离的、间隔若干个地面信号收发站的发射装置，将此信号变为另一设定的汽车可接收的频率以无线电波发射出去，其发射半径以不影响前方汽车上的无线接收装置为准；为此本系统设置无线收发的两种频率，若每辆汽车上的发射频率为fa1，其接收频率即为fa2，而每个地面信号收发站的接收频率为fa1，其发射频率即为fa2，地面信号收发装置是以频率fa1接收，通过传输线接到后面的地面信号收发站中的发射装置以fa2频率无线向外发射。
当公路的上行线、下行线为多车道时，则在不同车道的汽车上，设置具有不同的发射频率、接收频率的收发器，相应的地面信号收发站配置有与汽车配载的信号收发器发射、接收频率相对应的信号收发器，如某车道汽车配备的收发器的发射频率为fa1，接收频率为fa2，则地面信号收发站配置接收频率为fa1，发射频率为fa2的收发器，依此类推。
以各自不同的频率分别处理上行线和下行线的信号收发装置可组合安装在同一个地面信号收发站中。为使上行线和下行线的信号收发互不干涉，地面信号收发站设置的多套收发装置，其频率应互不相同。每车道采用一组频率；当行驶在不同方向的公路一侧时，须将汽车上信号收发装置设置为与该侧地面信号收发站设定的相应的频率。
通常，根据公路的路面宽度，可将汽车上的信号发射半径设置在5-50m，一般对三车道路面可设置为20m；地面信号收发站的信号发射半径可设置在10-200m，一般可设置为100m。
各汽车上的信号收发器之间不发生相互联系，地面信号收发站之间也不发生无线联系，只限汽车信号收发器与地面信号收发站之间收发无线信号，为此每车道设置了两个频率fa1和fa2，它们之间是这样工作的当有两辆前后有一定距离的汽车在同向行驶，前面的汽车发射出fa1频率，在其所在路面近旁的地面信号收发站至少有一个收到fa1频率，通过传输线，向后传输给设定距离的那个地面信号收发站的发射装置，转变为设定的汽车可接收的频率fa2，以无线电波发射出去，后面的汽车一旦进入该无线电波的覆盖区域就会接收到fa2频率的信号，即知道前面一定距离范围内有汽车，后面的汽车立即有预警指示。
汽车上的无线电波的发射半径以覆盖到至少一个地面信号收发站的接收装置为限，而又以不超出三个为优；而由某地面信号收发站接收到的该信号经向后传输、变频、再通过后面的地面信号收发站发射的无线电波的半径，以覆盖不到该信号发射源的前方汽车的无线电接收装置为限。
本发明所述的地面信号收发站有线向后传输的方法，也可用已知技术沃尔什码分多址技术，使所有的地面信号收发站只用一根信号线连接，该技术已有书出版，参见CDMA(码分多址)移动通讯技术，孙立新、邢宁霞，北京人民邮电出版社，1996。
在本发明中在每个地面信号收发站的有线连接部份内设有包括沃尔什码产生器，相关接收器和同步校验器，将其连成一根信号线，然后站与站之间均为单线连接。沃尔什码制最大可分配地址64×64位，若需要可设多个地址区。
沃尔什码的使用同步很重要，因此要加同步校验器，使每个站的发射和接收整步，防止错码。
本发明能有效的防止汽车追尾，提高了汽车行驶的安全性。
图1为防止汽车追尾的预警信号系统的无线和有线的总体示意图。
图2为防止汽车追尾的预警信号系统地面信号收发站站内装置及向外连线的示意图。
图3为地面信号收发站单行线装置结构示意图。
图4为本发明用于双向四车分道结构示意图。
具体实施例方式
实施例1参见图1、图2，其中1、2、3为三个连续的地面信号收发站，4、5、6是间隔若干个之后的地面信号收发站，每个站内都有信号输入、输出连线如箭头所示。图中7为汽车中面板上的指示预警设备，8为前进方向上的前方汽车，9为后方汽车；前方汽车上装有的无线电信号收发装置10，其发射频率fa1的发射半径以覆盖到至少一个地面信号收发站的接收装置为限，而又以不超出三个为优，如图中左侧虚线所示；地面信号收发站1的接收装置将接收到的前面汽车信号经有线将信号向后传到间隔若干个站、设定距离的那个地面信号收发站4的输入端；每个地面信号收发站均以相同的间隔依次向后连接，见图1。地面信号收发站4的发射装置，将该信号变频为设定的汽车可接收的频率fa2，以无线电波发射出去，发射半径以该前方汽车接收不到为限。进入该设定发射半径范围的后方汽车接收到信号fa2后，即发出前方有车的预警提示信号。因此可以使后车知道前面一定距离有车。
可将分别控制上行线和下行线的两套地面信号收发站组合安装在设在公路中间隔离带上的同一地面信号收发站中。
基站与基站通信用有线码分多址方式，当高速公路为四车道时，基站与行车的通信则根据车道发射频率fa2、fb2、fc2、fd2接收频率用fa1、fb1、fc1、fd1。通常采用将四组信号收发器安装在一起，每组均有收发的功能，例如发射频率fa1、接收频率fa2为一组；发射频率fb1、接收频率fb2为一组；依此类推。在汽车进入车道时，由司机根据高速公路某车道的特定频率选定一组使用。该方法通常在高速公路雾天不准超车时使用。
上行车道如果为A、B二车道，下行车道为C、D二车道，A道的车辆配载发射频率为fa1和接收频率为fa2的收发机，B道的车辆配载发射频率为fb1和接收频率为fb2的收发机，C道的车辆配载发射频率为fc1和接收频率为fc2的收发机，D道的车辆配载发射频率为fd1和接收频率为fd2的收发机，相应的基站也设置了接收频率为fa1发射频率为fa2的收发机、接收频率为fb1和发射频率为fb2的收发机、接收频率为fc1和发射频率为fc2的收发机，接收频率为fd1和发射频率为fd2的收发机，依此类推，本发明同样适用更多的车道。在车辆进入高速公路时，根据所行的车道为其配发相应频率的收发机，使其所发射的频率能反映出该车在第几车道。为防止司机擅自变道超车，给其配载标有相应频率的收发机和相应配套的标牌，在高速公路的入口收费站，进入高速公路的汽车，发给相应的车道标牌和相应频率的信号收发机，收回出高速公路的汽车上的收发机和标牌。
为了使上行线和下行线汽车不受相互干扰，上、下行线各自一套信号收发频率各不相同，上行线若用频率fa1和fa2表示，下行线则用频率fc1和fc2表示，见图2。
图3中地面信号收发站适用于上、下行共四车道的高速公路，其中设置有四组信号收发机，为接收频率为fa1发射频率为fa2的收发机、接收频率为fb1和发射频率为fb2的收发机、接收频率为fc1和发射频率为fc2的收发机，接收频率为fd1和发射频率为fd2的收发机。站与站之间的有线传输方面，图中11为沃尔什码产生器，12为相关接收器；13为同步校验器，为使发射、接收同步。
沃尔什码在使用中同步很重要，这里是加有同步校验器使其整步，当然还可以使用载波或克服线间延时，设站与站之间为沃尔什码周波的整倍数。
实施例2参见图4。在四车道高速公路，上、下行线分别为二车道，一车道有四米宽。在公路中间的隔离带上按间隔距离15米设置地面信号收发站；每一地面信号收发站设有八套收发装置，每车道汽车上均有二个收发器，具有四个不同收发频率。某车道汽车有二组收发器，发射频率fa1和接收频率fa2一组，发射频率fb1和接收频率fb2为另外一组；地面信号收发站上有二组收发器的频率与之相对应。
在汽车上还设置预警信号显示器；预警信号显示器可以是语音报警器或文字显示器。
本发明实现同车道汽车距离为45米和150米二次预警。具体做法是每个信号站收发器向后传输信号时，同时向45米间隔的地面信号收发站收发器(接收频率fa1和发射频率fa2)和150米间隔的地面信号收发站收发器(接收频率fb1和发射频率fb2)发送信号。汽车发出和接收的信号发射半径为10米左右。
其余车道汽车的收发器也进行类似设置，但各车道汽车收发器频率不同。
地面信号站之间的有线传输采用沃尔什码分多址技术。
当后面的汽车驶入某一地面信号收发站所发出的设定预警半径45、150米的频率信号覆盖范围时，其预警信号显示器即以语音提示或文字显示的方式作出报警“注意！前150米、45米处有车！”
权利要求
1.一种防止汽车追尾的预警方法，其特征在于公路沿线按一定间距设置一系列地面信号收发站，以无线网络为基础，在汽车上设置与地面信号收发站互动的收发器，地面信号收发站将接收到的一定距离范围内汽车发出的信号，向后以有线方式传输到设定距离的地面信号收发站，变频为另一设定的汽车可接收的频率无线发射出去，此时进入设定距离的后方汽车内则发出前方有车的预警信号。
2.根据权利要求1所述的防止汽车追尾的预警方法，其特征在于所述的地面信号收发站之间有线向后传输的方法为码分多址方法。
3.根据权利要求1所述的防止汽车追尾的预警方法，其特征在于所述的地面信号收发站之间有线向后传输的方法可以是码分多址沃尔什码制传输在每个地面信号收发站的有线连接部分设有沃尔什码产生器、相关接收器和同步校验器，将下传信号经由一根信号线传输，然后站与站之间均为单线连接，沃尔什码制最大可分配地址64×64位，若需要可设多个地址区。
4.一种防止汽车追尾的预警信号系统，其特征在于公路沿线按一定间距设置一系列地面信号收发站，在汽车上装有设定发送距离范围且频率与地面信号收发站互动的信号收发器；每个地面信号收发站内设有与汽车信号互动的信号收发器和变频器，前面的地面信号收发站将接收到的汽车发出的信号通过传输线向后传输到设定距离的后面地面信号收发站，变频为另一设定的汽车可接收的频率无线发射出去；后方汽车内的信号接收器将接收到的该信号转变为预警提示信号。
5.根据权利要求4所述的防止汽车追尾的预警信号系统，其特征在于公路沿线按一定间距设置一系列地面信号收发站，在汽车上装有二组设定不同发送距离范围且频率与地面信号收发站互动的信号收发器；每个地面信号收发站内设有二组与汽车信号互动的信号收发器和变频器，前面的地面信号收发站将接收到的汽车发出的信号通过传输线同时向后传输到不同设定距离的后面的二个地面信号收发站，该二个收发站分别变频为另外设定的汽车可接收的频率无线发射出去。
6.根据权利要求4或5所述的防止汽车追尾的预警信号系统，其特征在于汽车上发射频率fa1的发射半径至少覆盖一个地面信号收发站，而地面信号收发站的发射频率fa2的发射半径以不影响原前方汽车为准，后面的汽车一旦进入该无线电波覆盖区域，就会收到fa2信号，立即在汽车上上发出预警信号。
7.根据权利要求4或5所述的防止汽车追尾的预警信号系统，其特征在于每一地面信号收发站内设置有两套设定频率互不相同的收发装置，分别为上行线和下行线服务。
8.根据权利要求4或5所述的防止汽车追尾的预警信号系统，其特征在于当公路的上行线、下行线为多车道时，则在不同车道的汽车上，设置具有不同的发射频率、接收频率的收发器，相应的地面信号收发站配置有与汽车配载的信号收发器发射、接收频率相对应的信号收发器，如某车道汽车配备的收发器的发射频率为fa1，接收频率为fa2，则地面信号收发站配置接收频率为fa1，发射频率为fa2的收发器，依此类推。
全文摘要
本发明公开了一种防止汽车追尾的预警方法及其信号系统，在公路沿线按一定间距设置一系列地面信号收发站，以无线网络为基础，在汽车上设置与地面信号收发站互动的收发器，地面信号收发站将接收到的一定距离范围内汽车发出的信号向后以有线方式传输到设定距离的地面信号收发站以另一设定的汽车可接收的频率无线发射出去，此时，进入该设定距离的后方汽车内即发出前方有车的预警提示信号。本发明能有效地防止汽车追尾，提高了汽车行驶的安全性。
文档编号G08G1/09GK1622140SQ200310106419
公开日2005年6月1日 申请日期2003年11月26日 优先权日2003年11月26日
发明者杨尔坚 申请人:杨尔坚