CN104880568A - 一种汽车车速测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车车速测量系统，包含数据处理模块以及与其连接的卫星导航模块、时钟模块、显示模块和电源模块；本发明成本低、结构简单、精准度高；通过实时测量一定时间区间内车辆的经纬度，精确计算出车辆的移动距离，进而计算出车辆的移动速度。

Description

一种汽车车速测量系统

技术领域

本发明涉及一种速度测量系统，尤其涉及一种汽车车速测量系统，属于车辆速度检测领域。

背景技术

汽车为人类社会的发展做出了突出的贡献，但也带来了触目惊心的伤害。近年来，随着高速公路的发展，汽车行驶速度提高，恶性交通事故频发。在车祸造成的死亡事故中，追尾占25％。因此，研究能够随时获取道路和车辆信息，并及时提醒汽车驾驶员采取措施避免危险的车距监测预警系统就成为解决公路交通安全问题的重要手段。

随着经济的发展，交通运输业日益繁荣，但由于道路状态、交通管理等硬件难以跟上，加上驾驶超车、出车开小差、错误估计车距等主观的原理，使相互碰撞的交通事故频频发生。解决这个问题的根本措施在于给行进中的汽车安装能自动跟踪测距，在危险距离内自动刹车的装置。

由于电子技术的发展，先后出现了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外线测距。其中激光测距是靠激光束照射在前车上的反射镜(汽车尾部)反射回来的激光束探测两车距离。由于受恶劣的天气、汽车激烈的振动，反射镜表面磨损，污染等因素影响，使反射的激光束在一定功率上探测距离比可能探测的最大距离减少1/2～1/3，损失很大，影响探测的精确度；微波雷达测距技术为军事和某些工业开发采用的装备和振荡器等电路部分价格昂贵，现在几乎还没有开拓民用市场；超声波测距在国内外已有人做过研究，由于采用特殊专用元件使其价格高，难以推广；红外线作为一种特殊的光波，具有光波的基本物理传输特性—反射、折射、散射等，且由于其技术难度相对不太大，构成的测距系统成本低廉，性能优良，便于民用推广。

RFID技术最早出现在二战时期，当时成功应用于飞机的敌我识别系统。现在已经发展成为21世纪最重要的技术之一。其基本原理是利用射频信号的空间耦合(电感或电磁耦合)或反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。

卫星导航技术最早应用于20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的全球卫星定位系统(GPS)，现已全球性民用。由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，应用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方 程式，解出观测点的位置(X、Y、Z)，实现对对象位置的确定

例如申请号为“201410118986.2”的一种双向红外测距仪，涉及红外测距装置，本发明为了解决现有红外测距仪难以在大空间中的任意位置测量待测距离的问题，该发明包括液晶显示屏、第一红外接收模块、第一红外发射模块、第二红外接收模块、第二红外发射模块、处理器、A/D转换模块、电源模块和外壳体，外壳体的上表面开有通透的窗口，液晶显示屏设置在所述窗口中，外壳体的一个侧壁上分别开有一号孔洞和二号孔洞，对应一号孔洞开有同轴的三号孔洞、对应二号孔洞开有同轴的四号孔洞，第一红外信号输出端置于一号孔洞中，第一红外接收信号输入端置于二号孔洞中，第二红外信号输出端置于三号孔洞中，第二红外接收信号输入端置于四号孔洞中。

又如申请号为“201410206194.0”的一种红外线测距装置，其包括一红外线测距仪和一底座，所述底座设有一凹陷部，所述红外线测距仪嵌设于所述凹陷部，所述红外线测距仪和所述底座通过螺栓连接，所述底座的侧面通过一紧固部件与一侧板的一端连接，所述侧板的另一端固接一磁体，所述磁体上设有一开关，所述开关打开时，所述磁体具有磁性，所述开关闭合时，所述磁体没有磁性。该发明红外线测距装置用来测量塔架或塔筒两端法兰的平行度和同轴度，具有精度高、测量方便的优点，还提高了生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种成本低、结构简单、精准度高的汽车车速测量系统，其能够精确获取车辆行驶速度。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种汽车车速测量系统，包含数据处理模块以及与其连接的卫星导航模块、时钟模块、显示模块和电源模块；

卫星导航模块，用于实时获取车辆所在位置的经纬度信息参数；

时钟模块，用于标记行驶车辆所在位置对应的时间；

数据处理模块，用于选取任一时间区间对应的车辆所在位置的经纬度信息参数，经过分析处理计算出汽车车速，具体计算为：v＝S/(t₂-t₁)， 其中，v为汽车车速，t₁为选取时间区间的起始时间，t₂为选取时间区间的终止时间，E₁为t₁时车辆对应的经度信息参数，E₂为t₂时车辆对应的经度信息参数，W₁为t₁时车辆对应的纬度信息参数，W₂为t₂时车辆对应的纬度信息 参数，S为t₁到t₂时间区间内车辆移动距离，a为经纬度1°代表的长度；

显示模块，用于实时显示数据处理模块计算出的车辆车速；

电源模块，用于提供卫星导航模块、时钟模块和显示模块所需电能。

作为本发明一种汽车车速测量系统的进一步优选方案，所述数据处理模块采用AVR系列单片机。

作为本发明一种汽车车速测量系统的进一步优选方案，所述卫星导航模块采用北京东方联星所产卫星导航芯片Otrack-32。

作为本发明一种汽车车速测量系统的进一步优选方案，所述显示模块采用12864点阵型LCD显示屏。

作为本发明一种汽车车速测量系统的进一步优选方案，所述电源模块采用可充电蓄电池。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明成本低、结构简单、精准度高；

2、本发明通过实时测量一定时间区间内车辆的经纬度，精确计算出车辆的移动距离，进而计算出车辆的移动速度。

附图说明

图1是本发明的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，一种汽车车速测量系统，包含数据处理模块以及与其连接的卫星导航模块、时钟模块、显示模块和电源模块；

卫星导航模块，用于实时获取车辆所在位置的经纬度信息参数；

时钟模块，用于标记行驶车辆所在位置对应的时间；

数据处理模块，用于选取任一时间区间对应的车辆所在位置的经纬度信息参数，经过分析处理计算出汽车车速，具体计算为：v＝S/(t₂-t₁)， 其中，v为汽车车速，t₁为选取时间区间的起始时间，t₂为选取时间区间的终止时间，E₁为t₁时车辆对应的经度信息参数，E₂为t₂时车辆对应的经度信息参数，W₁为t₁时车辆对应的纬度信息参数，W₂为t₂时车辆对应的纬度信息 参数，S为t₁到t₂时间区间内车辆移动距离，a为经纬度1°代表的长度，具体为1.11×105m；

显示模块，用于实时显示数据处理模块计算出的车辆车速；

电源模块，用于提供卫星导航模块、时钟模块和显示模块所需电能。

其中，所述数据处理模块采用AVR系列单片机，所述卫星导航模块采用北京东方联星所产卫星导航芯片Otrack-32，所述显示模块采用12864点阵型LCD显示屏，所述电源模块采用可充电蓄电池。

卫星导航模块：本系统所需卫星导航模块采用北京东方联星所产卫星导航芯片Otrack-32，可同时接收北斗二号、GPS、GLONASS卫星信号，实现多系统联合导航定位、测速、定时。Otrack-32芯片实现了当今世界上最快速的1s热启动、国际最短的35s冷启动、稳定的1s重捕获；高达每秒20次的真值定位；定位精度5m；差分定位精度0.5m；高可靠、抗干扰；适应恶劣环境；通过了严格的地面测试和多种载体动态试验。Otrack-32芯片为导航、测量、授时等专业导航领域提供了完全国产化的高性能核心器件。

12864液晶显示模块：本系统采用12864点阵型LCD显示模块，可显示周围车辆、最小车距、本车经纬度等相关信息。点阵型LCD显示模块不仅能够显示常用字符，还可显示图形和汉字。12864LCD显示模块横向显示128点，纵向显示64点，最多可同时显示16×16中文字符4行8列，可以满足大量的信息显示需求。

AVR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指令时，预先把下一条指令取进来，使得指令可以在一个时钟周期内执行；多累加器型，数据处理速度快；AVR单片机具有32个通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可以快速通行；中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断；AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况，WDT关闭时为100nA，更适用于电池供电的应用设备；有的器件最低1.8V即可工作；AVR单片机保密性能好。

工作时，选取任一时间区间对应的车辆所在位置的经纬度信息参数，经过分析处理计算出汽车车速，具体计算为：v＝S/(t₂-t₁)，其中，v为汽车车速，t₁为选取时间区间的起始时间，t₂为选取时间区间的终止时间，E₁为t₁时车辆对应的经度信息参数，E₂为t₂时车辆对应的经度信息参数，W₁为t₁时车辆对应的 纬度信息参数，W₂为t₂时车辆对应的纬度信息参数，S为t₁到t₂时间区间内车辆移动距离，a为表示经纬度1°代表的长度为1.11×105m。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种汽车车速测量系统，其特征在于：包含数据处理模块以及与其连接的卫星导航模块、时钟模块、显示模块和电源模块；

卫星导航模块，用于实时获取车辆所在位置的经纬度信息参数；

时钟模块，用于标记行驶车辆所在位置对应的时间；

数据处理模块，用于选取任一时间区间对应的车辆所在位置的经纬度信息参数，经过分析处理计算出汽车车速，具体计算为：v＝S/(t₂-t₁)，其中，v为汽车车速，t₁为选取时间区间的起始时间，t₂为选取时间区间的终止时间，E₁为t₁时车辆对应的经度信息参数，E₂为t₂时车辆对应的经度信息参数，W₁为t₁时车辆对应的纬度信息参数，W₂为t₂时车辆对应的纬度信息参数，S为t₁到t₂时间区间内车辆移动距离，a为经纬度1°代表的长度；

显示模块，用于实时显示数据处理模块计算出的车辆车速；

电源模块，用于提供卫星导航模块、时钟模块和显示模块所需电能。

2.根据权利要求1所述的一种汽车车速测量系统,其特征在于：所述数据处理模块采用AVR系列单片机。

3.根据权利要求1所述的一种汽车车速测量系统,其特征在于：所述卫星导航模块采用北京东方联星所产卫星导航芯片Otrack-32。

4.根据权利要求1所述的一种汽车车速测量系统,其特征在于：所述显示模块采用12864点阵型LCD显示屏。

5.根据权利要求1所述的一种汽车车速测量系统,其特征在于：所述电源模块采用可充电蓄电池。