CN105006164B - 基于北斗卫星定位定向定速的交通违章控制板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于北斗卫星定位定向定速的交通违章控制板，该控制板包括：北斗二频模块，该模块上设置有GSM和GPRS通讯单元，所述GSM和GPRS通讯单元通过卫星与交通违章终端连接，在模块上还设置有车辆姿态单元，所述车辆姿态单元能够识别车辆处于静态或动态，以及识别车辆的实时航向、车辆俯仰或横滚姿态角；本发明控制板能够全路段监测车辆的运行速度，减少安装道路监控违章拍摄的安装成本，在车辆运行中提早提示驾驶员注意超速违章，提示注意按规定车道行驶、提示注意避免进入逆向行驶车道。

Description

基于北斗卫星定位定向定速的交通违章控制板

技术领域

本发明涉及交通设备配件，具体的说是涉及一种基于北斗卫星定位定向定速的交通违章控制板。

背景技术

现有技术中，交通违章设备对卫星导航设备的要求极高，且与国民生产生活和国家安全息息相关，属于国家重点行业。应用我国北斗二代卫星导航系统，对解决我国的通信和国防建设事业，具有非常重要意义。北斗卫星导航定位系统是我国自主研制的、全天候卫星导航定位系统，具有授时、定位、通信三大功能。

北斗导航目前已经发射了17颗卫星，2012年起开始向亚太大部分地区提供服务，到2020年完成全球提供服务。整个系统由37颗卫星组成。北斗导航应用有几百种，应用几乎会影响现代生活的所有方面。目前40％的致死性交通事故是有超速引起的，虽然很多道路上安装有摄影头对驾驶员进行监控超速，交通法规规定大车不能靠左行驶，但大车的违规行为屡禁不止，但是，不能在长长的道路上都安装摄像头，而且安装成本也很大，不能全程跟踪车辆超速违章和按规定车道行驶的违章控制管理，在没有摄像头的地方，超速和不按规定车道行驶带来的相当多的致死性恶性交通事故。本发明重点研究车辆超速违章控制、定位车道行驶违章的车辆违章控制板，安装应用到所有出厂车辆上，控制车辆的行驶速度和规定车道行驶的规定车型上，这样就能随时监控车辆的实际行驶路线和车道，以及控制车辆超速行为。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种基于北斗卫星定位定向定速的交通违章控制板。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：一种基于北斗卫星定位定向定速的交通违章控制板，其特征在于：该控制板包括：

北斗二频模块，该模块上设置有GSM和GPRS通讯单元，所述GSM和GPRS通讯单元通过卫星与交通违章终端连接，在模块上还设置有车辆姿态单元，所述车辆姿态单元能够识别车辆处于静态或动态，以及识别车辆的实时航向、车辆俯仰或横滚姿态角；

PJK平面坐标输出模块，用于车辆投影实时转换；

车辆动态数据输出模块，该输出单元与车辆姿态单元连接，用于车辆速度、车辆方向、车辆姿态信号的输出；

内置的过压过流电压反向保护电路，所述保护电路连接北斗二频模块，防止电流电压过大而损坏控制板；

时间同步单元，所述时间同步单元连接北斗二频模块，支持1PPS实时输出；

自动差分单元，所述自动差分单元连接北斗二频模块；

地图导航单元，所述地图导航单元连接北斗二频模块，该地图导航单元接入交通地图，车辆行驶线路限速和规定车辆行驶车道数据库，与车辆实际行驶速度和实际定位行驶车道，比对分析车辆是否存在违章行为，并由GSM和GPRS通讯单元自动发送车辆违章到交通交警管理系统数据库进行交换；

外接摄像头监控单元，该外接摄像头监控单元连接北斗二频模块，所述外接摄像头监控单元监控同一驾驶员是否长时间驾驶行为，以及监控超速违章和不按规定车道行驶的违章驾驶员拍摄取证，并同时语音提醒违章驾驶员违章行为；

语音提醒播报单元，该语音播报单元连接北斗二频模块，所述语音播报单元根据车辆车速与规定车速比较值，以及在车辆行驶到下一路段开始时，语音提示驾驶员在该路段需按规定车道行驶，提前警示并提醒驾驶员注意，避免违章行为的发生。

进一步的，所述控制板上还设置有Gig以太网连接端口，该端口用于连接以太网，GSM和GPRS通讯单元设置有通讯端口。

进一步的，所述控制板上设置有两个电源接口，两个串口。

进一步的，所述控制板上设置有存储单元，该存储单元连接北斗二频模块，其存储内存大小为100M。

进一步的，所述控制板上还设置有接收机和天线，所述接收机和天线为分体式结构，接收机和天线都连接在二北斗二频模块上。

进一步的，所述过压过流电压反向保护电路包括两个并联的桥式二极管，第一桥式二极管的输出端和零线端连接有200uF的电容C3，电容C3两端连接有串联的开关J1-1和三端电压稳压器LM317，开关J1-1连接电容C3的正极端，所述电压稳压器LM317的电压输出端、电压调节端之间电连接5000uF的电容C4，第二桥式二极管的输出端和零线端连接有200uF的电容C1，电容C1正极端电连接10千欧的电阻R1，所述电阻R1另一端电连接200uF的电容C2、200千欧的电阻R2，电容C2另一端电连接电容C1、稳压二极管VD，所述电阻R2与稳压二极管VD连接，其连接的支线电连接在电压比较器LM311的输入端负极，所述稳压二极管VD连接1K的可调电阻RP，可调电阻RP连接1K电阻R4，电阻R4的另一端连接电阻R3，电阻R3的另一端连接电压稳压器LM317，所述电阻R4连接电压比较器LM311的正极端，所述电阻R1的负极端连接电压比较器LM311的负极端，所述电压比较器LM311的输出端负极连接电阻R3，所述电压比较器LM311的输入正极与输出端之间电连接有100千欧电阻R5，所述电阻R5另一端连接1千欧电阻R7、2.2千欧电阻R6，电阻R6另一端连接电阻R3，所述电阻R7连接NPN型三极管基极，所述NPN型三极管集电极连接电磁开关J，发射极接地，所述电磁开关J两端连接有二极管VD5。

进一步的，所述电容C1、稳压二极管VD、可调电阻RP接地。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：2.1.1.本发明采用北斗二频模块，可单北斗定位定向定速2.1.2,支持PJK平面坐标输出，无需第三方软件做投影转换2.1.3，高动态数据输出，数据更新率支持1Hz、2Hz、5Hz、10Hz、2.1.4、450-470MHz，超高频无线电台适用基准站和流动站作业，通讯协议支持透明传输、TT450S，2.1.5.内置过压过流电压反向保护功能2.1.6.预留支持以太网、GSM/GPRS通讯2.1.7.时间同步，支持1PPS实时输出2.1.8.支持自动差分，差分格式支持RTCM2.X、RTCM3.X以及CMR 2.1.11.两个电源接口，两个串口，用户使用更灵活2.1.9.内部储存为100M，可设置自动记录原始数据2.1.10.高度灵活的接收机、天线分体设计，可以应用于各种姿态测量系统2.1.14.姿态测量精度优越，能提供静态或动态平台精确的实时航向、俯仰(或横滚)姿态角。2.1.11.接入交通地图线路限速和规定行驶车道数据库与车辆实际行驶速度和实际定位行驶车道比对分析车辆违章行为，并由控制板自动发送车辆违章到交通交警管理系统数据库进行交换2.1.12.控制板预设外接摄像头监控驾驶员，监控同一驾驶员是否长时间驾驶行为，以及监控2.1.15项超速违章和不按规定车道行驶的违章驾驶员拍摄取证，并同时语音提醒违章驾驶员违章行为。2.1.13.控制板预设车辆车速与规定车速比较值语音功能，以及在车辆行驶到下一路段开始时语音提示驾驶员在该路段是否车辆需按规定车道行驶，提前警示并提醒驾驶员注意，避免违章行为的发生。通过研发基于北斗卫星定位定向定速交通违章控制板，与中国质量技术监督局和公安交警局联合推动建立特种车辆安全出厂标准和特种车辆年检安全标准，提高特种车辆的车辆安全配备，预防和减少重大交通安全事故的发生，变革公安交通违章安全监控的设施配备和单点监控的区段局限性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明交通违章控制板系统连接框图。

图2为本发明过压过流电压反向保护电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参照附图1，本发明的一种基于北斗卫星定位定向定速的交通违章控制板，其特征在于：该控制板包括：

北斗二频模块，该模块上设置有GSM和GPRS通讯单元，所述GSM和GPRS通讯单元通过卫星与交通违章终端连接，在模块上还设置有车辆姿态单元，所述车辆姿态单元能够识别车辆处于静态或动态，以及识别车辆的实时航向、车辆俯仰或横滚姿态角；车辆在行驶过程中，分静态和动态两种，静态车辆分为停靠车辆、事故车辆，停靠车辆停在可停靠区域控制板不会提醒警报，如果是停在非停区域，控制板会发出警报，提醒车主将车开走。假如车辆出现事故，在某无人区域时，车辆显示的状态如侧翻、仰翻、滚翻等状态，控制板会发送状态信息至交通违章终端，终端显示车辆的静态状态，并提示交警，该事故车辆需要救援。

PJK平面坐标输出模块，用于车辆投影实时转换，显示车辆坐标，交警通过事故车辆提供的信息第一时间到达指定地点，最大限度的节约救援时间。

车辆动态数据输出模块，该输出单元与车辆姿态单元连接，用于车辆速度、车辆方向、车辆姿态信号的输出，车辆数据输出可以将车辆的速度、方向、坐标持续提供给交通违章终端，车辆控制板根据所在路段，对比交通违章规则对车辆进行实时提醒，避免车辆发生违章。

内置的过压过流电压反向保护电路，所述保护电路连接北斗二频模块，防止电流电压过大而损坏控制板，该电路主要反馈电流、电压的情况，还可以反馈控制板受热情况，电压一般控制在12V以内，使控制板能够正常运行即可，不需要太多的要求。

时间同步单元，所述时间同步单元连接北斗二频模块，支持1PPS实时输出，时间同步单元发布的车辆违章时间与交通违章终端的时间保持一致性，在后期查询违章情况可以快速的对比，另外，根据实时的时间分析，可以确定事故车辆发生的事故时间，交警可以计算出警时间，作出快速反应。

自动差分单元，所述自动差分单元连接北斗二频模块，自动差分单元支持RTCM2.X、RTCM3.X以及CMR 2.1.11接口，能够多通道进行信息传输。

地图导航单元，所述地图导航单元连接北斗二频模块，该地图导航单元接入交通地图，车辆行驶线路限速和规定车辆行驶车道数据库，与车辆实际行驶速度和实际定位行驶车道，比对分析车辆是否存在违章行为，并由GSM和GPRS通讯单元自动发送车辆违章到交通交警管理系统数据库进行交换，地图导航单元与传统的电子狗相似，主要外接摄像头监控单元，该外接摄像头监控单元连接北斗二频模块，所述外接摄像头监控单元监控同一驾驶员是否长时间驾驶行为，以及监控超速违章和不按规定车道行驶的违章驾驶员拍摄取证，并同时语音提醒违章驾驶员违章行为；

语音提醒播报单元，该语音播报单元连接北斗二频模块，所述语音播报单元根据车辆车速与规定车速比较值，以及在车辆行驶到下一路段开始时，语音提示驾驶员在该路段需按规定车道行驶，提前警示并提醒驾驶员注意，避免违章行为的发生。

控制板上还设置有Gig以太网连接端口，该端口用于连接以太网，GSM和GPRS通讯单元设置有通讯端口。所述控制板上设置有两个电源接口，两个串口。所述控制板上设置有存储单元，该存储单元连接北斗二频模块，其存储内存大小为100M，所述控制板上还设置有接收机和天线，所述接收机和天线为分体式结构，接收机和天线都连接在二北斗二频模块上。

请参照附图2，所述过压过流电压反向保护电路包括两个并联的桥式二极管，第一桥式二极管的输出端和零线端连接有200uF的电容C3，电容C3两端连接有串联的开关J1-1和三端电压稳压器LM317，开关J1-1连接电容C3的正极端，所述电压稳压器LM317的电压输出端、电压调节端之间电连接5000uF的电容C4，第二桥式二极管的输出端和零线端连接有200uF的电容C1，电容C1正极端电连接10千欧的电阻R1，所述电阻R1另一端电连接200uF的电容C2、200千欧的电阻R2，电容C2另一端电连接电容C1、稳压二极管VD，所述电阻R2与稳压二极管VD连接，其连接的支线电连接在电压比较器LM311的输入端负极，所述稳压二极管VD连接1K的可调电阻RP，可调电阻RP连接1K电阻R4，电阻R4的另一端连接电阻R3，电阻R3的另一端连接电压稳压器LM317，所述电阻R4连接电压比较器LM311的正极端，所述电阻R1的负极端连接电压比较器LM311的负极端，所述电压比较器LM311的输出端负极连接电阻R3，所述电压比较器LM311的输入正极与输出端之间电连接有100千欧电阻R5，所述电阻R5另一端连接1千欧电阻R7、2.2千欧电阻R6，电阻R6另一端连接电阻R3，所述电阻R7连接NPN型三极管基极，所述NPN型三极管集电极连接电磁开关J，发射极接地，所述电磁开关J两端连接有二极管VD5。所述电容C1、稳压二极管VD、可调电阻RP接地。

本发明采用北斗二频模块，可单北斗定位定向定速2.1.2,支持PJK平面坐标输出，无需第三方软件做投影转换2.1.3，高动态数据输出，数据更新率支持1Hz、2Hz、5Hz、10Hz、2.1.4、450-470MHz，超高频无线电台适用基准站和流动站作业，通讯协议支持透明传输、TT450S，2.1.5.内置过压过流电压反向保护功能2.1.6.预留支持以太网、GSM/GPRS通讯2.1.7.时间同步，支持1PPS实时输出2.1.8.支持自动差分，差分格式支持RTCM2.X、RTCM3.X以及CMR2.1.11.两个电源接口，两个串口，用户使用更灵活2.1.9.内部储存为100M，可设置自动记录原始数据2.1.10.高度灵活的接收机、天线分体设计，可以应用于各种姿态测量系统2.1.14.姿态测量精度优越，能提供静态或动态平台精确的实时航向、俯仰(或横滚)姿态角。2.1.11.接入交通地图线路限速和规定行驶车道数据库与车辆实际行驶速度和实际定位行驶车道比对分析车辆违章行为，并由控制板自动发送车辆违章到交通交警管理系统数据库进行交换2.1.12.控制板预设外接摄像头监控驾驶员，监控同一驾驶员是否长时间驾驶行为，以及监控2.1.15项超速违章和不按规定车道行驶的违章驾驶员拍摄取证，并同时语音提醒违章驾驶员违章行为。2.1.13.控制板预设车辆车速与规定车速比较值语音功能，以及在车辆行驶到下一路段开始时语音提示驾驶员在该路段是否车辆需按规定车道行驶，提前警示并提醒驾驶员注意，避免违章行为的发生。通过研发基于北斗卫星定位定向定速交通违章控制板，与中国质量技术监督局和公安交警局联合推动建立特种车辆安全出厂标准和特种车辆年检安全标准，提高特种车辆的车辆安全配备，预防和减少重大交通安全事故的发生，变革公安交通违章安全监控的设施配备和单点监控的区段局限性。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于北斗卫星定位定向定速的交通违章控制板，其特征在于：该控制板包括：

北斗二频模块，该模块上设置有GSM和GPRS通讯单元，所述GSM和GPRS通讯单元通过卫星与交通违章终端连接，在模块上还设置有车辆姿态单元，所述车辆姿态单元能够识别车辆处于静态或动态，以及识别车辆的实时航向、车辆俯仰或横滚姿态角；

PJK平面坐标输出模块，用于车辆投影实时转换；

车辆动态数据输出模块，该输出单元与车辆姿态单元连接，用于车辆速度、车辆方向、车辆姿态信号的输出；

时间同步单元，所述时间同步单元连接北斗二频模块，支持1PPS实时输出；

自动差分单元，所述自动差分单元连接北斗二频模块；

地图导航单元，所述地图导航单元连接北斗二频模块，该地图导航单元接入交通地图，车辆行驶线路限速和规定车辆行驶车道数据库，与车辆实际行驶速度和实际定位行驶车道比对，分析车辆是否存在违章行为，并由GSM和GPRS通讯单元自动发送车辆违章到交通交警管理系统数据库进行交换；

外接摄像头监控单元，该外接摄像头监控单元连接北斗二频模块，所述外接摄像头监控单元监控同一驾驶员是否存在长时间驾驶行为，以及监控超速违章和不按规定车道行驶的违章驾驶员拍摄取证，并同时语音提醒违章驾驶员违章行为；

语音提醒播报单元，该语音播报单元连接北斗二频模块，所述语音播报单元根据车辆车速与规定车速比较值，以及在车辆行驶到下一路段开始时，语音提示驾驶员在该路段需按规定车道行驶，提前警示并提醒驾驶员注意，避免违章行为的发生；

内置的过压过流电压反向保护电路，所述保护电路连接北斗二频模块，防止电流电压过大而损坏控制板，所述过压过流电压反向保护电路包括两个并联的桥式二极管，第一桥式二极管的输出端和零线端连接有200μF的电容C3，电容C3两端连接有串联的开关J1-1和三端电压稳压器LM317，开关J1-1连接电容C3的正极端，所述电压稳压器LM317的电压输出端、电压调节端之间电连接5000μF的电容C4，第二桥式二极管的输出端和零线端连接有200μF的电容C1，电容C1正极端电连接10千欧的电阻R1，所述电阻R1另一端电连接200μF的电容C2、200千欧的电阻R2，电容C2另一端电连接电容C1、稳压二极管VD，所述电阻R2与稳压二极管VD连接，其连接的支线电连接在电压比较器LM311的输入端负极，所述稳压二极管VD连接1K的可调电阻RP，可调电阻RP连接1K电阻R4，电阻R4的另一端连接电阻R3，电阻R3的另一端连接电压稳压器LM317，所述电阻R4连接电压比较器LM311的正极端，所述电阻R1的负极端连接电压比较器LM311的负极端，所述电压比较器LM311的输出端负极连接电阻R3，所述电压比较器LM311的输入正极与输出端之间电连接有100千欧电阻R5，所述电阻R5另一端连接1千欧电阻R7、2.2千欧电阻R6，电阻R6另一端连接电阻R3，所述电阻R7连接NPN型三极管基极，所述NPN型三极管集电极连接电磁开关J，发射极接地，所述电磁开关J两端连接有二极管VD5。

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位定向定速的交通违章控制板，其特征在于：所述控制板上还设置有Gig以太网连接端口，该端口用于连接以太网，GSM和GPRS通讯单元设置有通讯端口。

3.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位定向定速的交通违章控制板，其特征在于：所述控制板上设置有两个电源接口，两个串口。

4.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位定向定速的交通违章控制板，其特征在于：所述控制板上设置有存储单元，该存储单元连接北斗二频模块，其存储内存大小为100M。

5.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位定向定速的交通违章控制板，其特征在于：所述控制板上还设置有接收机和天线，所述接收机和天线为分体式结构，接收机和天线都连接在北斗二频模块上。

6.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位定向定速的交通违章控制板，其特征在于：所述电容C1、稳压二极管VD、可调电阻RP接地。