[发明专利]一种基于RFID的弯道车速预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通领域，特别是一种基于RFID的弯道车速预警系统。

背景技术

汽车在进入弯道时车速过高会引起侧滑或侧翻，国内外已就弯道车速预警机制展开了研究，目前的主要解决办法是依赖GPS和高精度的电子地图，如专利号为200410081844.X的导航系统的弯道安全预警及行车记录方法可结合电子地图在进入弯道前提前预警，但在桥梁、建筑物密集等多弯道地区GPS信号有效性易受影响，也需随道路情况及时更新高精度的电子地图；专利号为200910158546.9的货车弯道防侧翻动态检测方法及预警装置，只能在车辆完全进入弯道后感知车道倾斜度、车辆侧向加速度等，无法进行提前预警；同时需要加装较多传感器，不利于成本控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种基于RFID的弯道车速预警系统，为汽车在弯曲道路上较高车速时提供预警，防止发生侧滑和侧翻等交通事故。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于RFID的弯道车速预警系统，包括车载单元和路基单元，车载单元包括CAN总线、数码管、蜂鸣器、控制芯片、RFID阅读器，路基单元包括存储有弯道数据信息的RFID标签，CAN总线接入控制芯片，控制芯片与数码管、蜂鸣器连接，RFID阅读器与控制芯片双向连接，RFID阅读器与RFID标签通信。

控制芯片可以是单片机、ARM、DSP等各种微处理器。

所述数码管为LED数码管。

本发明的弯道车速预警系统能够在车辆进入弯道前，读取存储在道路RFID标签中的弯道信息，若存在安全隐患则提前报警，可以明显降低事故发生率，尤其适合城市多段连续弯曲道路和高速公路等。

附图说明

图1为本发明一实施例基于RFID的弯道车速预警系统结构框图；

图2为本发明一实施例弯道车速预警系统进行弯道预警的方法流程图；

图3为本发明一实施例STC89C52单片机控制芯片电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一实施例包括车载单元和路基单元，车载单元包括CAN总线、数码管、蜂鸣器、控制芯片、RFID阅读器，路基单元包括存储有弯道数据信息的RFID标签，CAN总线接入控制芯片，控制芯片与数码管、蜂鸣器连接，RFID阅读器与控制芯片双向连接，RFID阅读器与RFID标签通信。

车载单元通过RS232串口或SPI接口等控制RFID阅读器，使其发出阅读RFID标签的电磁波，路基单元中的RFID标签接收到电磁波后启动并向RFID阅读器发送内置的前方弯道数据。获取前方弯道数据后，控制芯片根据前方道路的轮胎附着系数和刚性汽车的准静态侧翻原理，并检测雨刷开关信号，调用不同天气下的推荐的轮胎附着系数。通过轮胎附着系数和弯道曲率、超高量等弯道参数可以推算车辆侧滑时的安全车速阈值V_S，并将该速度值显示在LED数码灯管中。当监测到CAN总线上的车速大于安全车速阈值时，则根据当前车速V和离弯道入口距离等信息通过蜂鸣器进行分级预警。分级预警根据进入弯道所需的汽车减速度值进行判断，当所需减速度值a小于舒适减速度阈值(如2.5m/s²)时启动一般预警；大于舒适减速度阈值(如2.5m/s²)时，启动紧急预警。

路基单元中RFID标签中包含信息有：当前RFID标签与前方弯道入口处的距离D，弯道超高量弯道最大曲率ρ，正常天气下轮胎附着系数μ₁，阴雨天气下轮胎附着系数μ₂等。

弯道安全车速阈值其中轮胎推荐附着系数μ为μ₁或μ₂。当CAN总线上未检测到雨刷开信号时，轮胎推荐附着系数采用μ₁；否则采用μ₂，g为重力加速度。

制动所需减速度其中V为来自于CAN总线的车辆当前车速，Vs为安全车速阈值，t为驾驶员制动前反应时间，一般取0.75～1秒。

一般取值范围：g取9.8m/s²；标签与前方弯道入口处的距离D取值范围为100～200m；公路弯道最大曲率ρ取值范围为0.0005/m～0.00272/m；正常天气下轮胎推荐附着系数μ₁为0.75～0.9，阴雨天气下轮胎推荐附着系数μ₂为0.5～0.7，舒适减速度一般取1.5m/s²～2.5m/s²。