一种防止汽车追尾的预警方法及其信号系统 【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，进入该设定距离地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育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。
汽车上装有无线电信号收发装置，其发射频率f1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f2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f2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f1，其接收频率即为f2，而每个地面信号收发站的接收频率为f1，其发射频率即为f2，地面信号收发装置是以频率f1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f2频率无线向外发射。
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两套收发装置，其频率应互不相同。每辆汽车上都装有触发式变频开关；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，为此设置了两个频率f1和f2，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f1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f1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f2，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f2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。
【附图说明】
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。
【具体实施方式】
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f1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f2，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f2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；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f1和f2表示，下行线则用频率f3和f4表示，见图2。每辆汽车上都装有触发式变频开关；当行驶在不同方向的公路一侧时，须在该侧公路入口处将汽车上的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。可通过在该侧公路入口处设置的变频装置来实现。
图3中地面信号收发站的无线接收频率为f1，发射频率为f2，无线部分与原方案无改动。因此只出工作单行线。重点是在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
在公路中间的隔离带上按间隔距离为路面宽度D设置地面信号收发站；每一地面信号收发站设有两套收发装置，上、下行线各自一套，两套频率各不相同，上行线若用频率f1和f2表示，下行线则用频率f3和f4表示。
在汽车上设置有发射频率为f1，发射半径为D1(D＜D1≤2D)的无线信号发射器，接收频率f2设为可接收Fa、Fb或Fc的信号接收器，及其预警信号显示器；预警信号显示器可以是语音报警器或文字显示器。
每一地面信号收发站将接收到的一定距离范围D1内汽车发出的信号f1转换成2个或3个不同的频率Fa、Fb或Fc，采用沃尔什码分多址技术，只用一根传输线分别向汽车行驶方向的相反方向传输到分别设定的不同的预警半径Da、Db或Dc(例如：分别设为200米、100米或50米)加上一个地面信号收发站间隔距离(例如：D设为路宽10米)：Da+D、Db+D、Dc+D处的地面信号收发站，各相应的地面信号收发站分别将各转化的不同频率信号以各分别设定的预警半径Da、Db或Dc为发射半径无线发射出去。
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！前方Da(200米)、Db(100米)或Dc(50米)处有车！”