[实用新型]一种高速公路安全通行装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及高速公路通信装置领域，特别涉及一种高速公路安全通行装置。

背景技术

高速公路的发展推动了我国社会、经济的快速发展，高速公路行车安全逐渐成为人们关注的焦点。高速公路采取全封闭管理，具有行车速度快、交通流量大的特点。在高速公路上特别是在雪、雾等恶劣天气条件下，一旦发生如碰撞、倒行、高速抛锚、侧翻、起火等事故，会引起一系列后续事故的发生，造成的损失难以估计。

针对高速公路行车特点，为了提高高速公路行车安全，申请号为201120182142.6、授权公告号为CN202120457U的专利提出一种高速公路智能监控系统。可是，汽车在高速行驶状态下，GPS、北斗卫星导航系统、2G、3G、Zigbee等无线传输系统各自存在通信速度慢、通信不稳定的问题，无法实现专利中提出的疲劳驾驶提醒、防追尾提醒、车距提醒等功能。同时，目前我国高速公路通行卡功能单一，不具备实时通信、安全防护等功能，与日益发达的高速公路网络不匹配。

实用新型内容

针对现实存在的问题，本实用新型提出一种具有实时通信、安全防护功能的高速公路安全通行装置。将高速公路安全通行卡(带有微控制单元MCU)置于车载单元(OBU)中，利用专用短程通信技术(DSRC)和路侧单元(RSU)进行通信，全程监控车辆状态，实时告知驾驶员应注意的行车信息。特别地，通过数据的交互、运算，阻断事故链的产生，将高速公路车辆事故造成的危害减至最小。

本实用新型装置解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高速公路安全通行装置，包括高速公路安全通行卡、与高速公路安全通行卡相配套的车载OBU、路侧RSU；所述高速公路安全通行卡包括MCU、存储模块、通行卡接口模块，所述MCU分别与存储模块、通行卡接口模块相连；所述通行卡接口模块用来实现同车载OBU之间的通信，接收反馈从车载OBU各个模块传递过来的信息，并负责向高速公路安全通行卡供电；所述车载OBU包括车载OBU接口模块、车载OBU的DSRC模块、语音模块、按钮、天线，所述车载OBU接口模块分别与车载OBU的DSRC模块、语音模块、按钮相连，所述车载OBU的DSRC模块与所述天线相连；所述路侧RSU包括路侧RSU的DSRC模块，用于和车载OBU进行通信；所述路侧RSU之间通过光纤宽带连接，用于实现信息交互传输；所述车载OBU的DSRC模块通过天线与路侧RSU的DSRC模块通信连接，用于接收路侧RSU传来的路况信息、前方车辆事故信息，以及发送从高速公路安全通行卡MCU中传出来的汽车状态信息。

进一步，所述MCU选用英飞凌单片机XC878。

进一步，所述天线使用圆极化缝隙耦合微带天线。

进一步，所述DSRC模块工作频段为5.8GHz，通信速率：500kbps/250kbps，通信距离为400m。

进一步，所述车载OBU安置在汽车中控台右侧、副驾驶座椅前方，天线置于车顶。

进一步，所述存储模块中存储的信息包括驾驶员目的地、汽车车牌号、通行卡卡号；所述按钮用于车辆发生抛锚、机械故障等突发情况时，驾驶员发送“求救信号”；所述语音模块用于向驾驶员播报路况信息。

本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型使用DSRC进行通信，在恶劣天气条件下可保证通信质量。

2)本实用新型针对高速公路事故链，提出可行的解决方法，将高速公路车辆事故造成的危害减至最小。

3)所述车载OBU中DSRC模块通过天线与路侧RSU中DSRC模块通信，接收路侧RSU传来的路况信息、前方车辆事故信息，发送从高速公路安全通行卡MCU中传出来的汽车状态信息。鉴于DSRC模块通信距离较短，所以在车顶加装DSRC通信天线，保证DSRC有足够的通信时间，还可保证车流密度较大时DSRC通信质量；

4)在DSRC通信时，对电文进行加密处理，还可以提高通信的安全性。特别地，由于DSRC通信速度快、通信容量大，在汽车高速行驶状态下可保证通信的稳定性和实时性，车辆可以在非常短的时间内知晓前方交通事故，让驾驶员有时间进行避让，阻止事故链的产生，从而避免大面积的交通事故，提高了高速公路的行车安全。

5)所述路侧RSU中DSRC模块负责与车载OBU中DSRC模块进行通信，由于所有路侧RSU通过光纤宽带连接，可保证数据传输的容量和速度，让高速公路实时通信得以实现。