发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术中高速路段大中型汽车缺乏速度控制的缺陷,提供一种车辆速度检测系统及方法。
本发明的一方面,提供一种车辆速度检测系统,该系统用于检测运行于高速路段的相邻车辆的速度,该系统包括分别设置于至少两辆车辆的至少两台车载装置,以及后台服务器,其中,所述至少两台车载装置分别与所述后台服务器无线通信连接;
所述至少两台车载装置均包括控制模块、GPS模块、以及无线通信模块,其中,所述控制模块与所述GPS模块、所述无线通信模块电性连接;
所述GPS模块用于获取车辆自身的位置信息;
所述无线通信模块用于与所述后台服务器进行无线通信连接;
所述控制模块用于调用所述位置信息并将所述位置信息通过无线通信模块发送至所述后台服务器;
所述后台服务器包括路段定位单元以及测速单元;
所述路段定位单元用于依据所述位置信息确定所述至少两辆车辆的运行路段;
所述测速单元用于检测所述至少两辆车辆中的任一车辆的速度,及其相距最小的车辆的速度。
在本发明所述的系统中,所述后台服务器还包括决策单元,所述决策单元用于依据所述运行路段、所述至少两辆车辆中的任一车辆的速度及其相距最小的车辆的速度向所述至少两台车载装置发出安全警告;
所述至少两台车载装置还包括提示模块;
所述控制模块通过所述无线通信模块接收所述安全警告之后,通过所述提示模块提示所述安全警告。
在本发明所述的系统中,所述后台服务器还包括气象检测单元,所述气象检测单元用于依据所述运行路段获取所述运行路段对应的气象信息;
所述决策单元用于将所述气象信息发送至所述至少两辆车辆。
在本发明所述的系统中,所述至少两台车载装置还包括防护装置,所述防护装置用于依据所述气象信息启动防静电功能或防雷击功能。
在本发明所述的系统中,所述至少两台车载装置还包括与所述控制模块电性连接的存储模块,所述存储模块用于存储车辆的唯一标识信息以及车辆型号;
所述控制模块还用于绑定将所述唯一标识信息以及车辆型号绑定为绑定信息,将所述绑定信息通过所述无线通信模块发送至所述后台服务器;
所述后台服务器还包括识别单元,所述识别单元用于依据所述绑定信息识别车辆的唯一标识信息及车辆型号。
本发明的另一方面,提供一种车辆速度检测方法,提供第一车辆、与所述第一车辆相距最小的第二车辆、以及后台服务器,该方法包括:
S1、获取所述第一车辆及所述第二车辆的位置信息;
S2、调用所述位置信息并将所述位置信息发送至所述后台服务器;
S3、所述后台服务器依据所述位置信息确定运行路段;
S4、所述后台服务器检测所述第一车辆及所述第二车辆的速度。
在本发明所述的方法中,所述方法还包括:
S5、在所述步骤S4之后,依据所述运行路段、所述第一车辆及所述第二车辆的速度向所述第一车辆发出安全警告;
S6、所述第一车辆接收并提示所述安全警告。
在本发明所述的方法中,所述步骤S3还包括:依据所述运行路段获取所述运行路段对应的气象信息,并将所述气象信息发送至所述第一车辆及所述第二车辆。
在本发明所述的方法中,所述步骤S4还包括:所述第一车辆及所述第二车辆依据所述气象信息启动防静电功能或防雷击功能。
在本发明所述的方法中,所述步骤S2还包括:将所述唯一标识信息以及车辆型号绑定为绑定信息,将所述绑定信息通过所述无线通信模块发送至所述后台服务器;
所述步骤S3还包括:依据所述绑定信息识别车辆的唯一标识信息及车辆型号。
实施本发明的一种车辆速度检测系统及方法,具有以下有益效果:通过车辆GPS定位信息监控高速公路中行驶的车辆,提醒驾驶员注意车辆安全驾驶,同时可在恶劣天气的状况下工作。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的目的在于通过车辆GPS定位信息来管理高速公路中行驶的车辆,尤其是大型车辆提醒驾驶员注意车辆驾驶安全。通过及时提醒驾驶员解决近来客运、物流事故频发,高速公路车辆安全管理问题。
图1为本发明第一实施例提供的一种车辆速度检测系统框图,如图1所示,该实施例提供一种车辆速度检测系统,该系统用于检测运行于高速路段的相邻车辆的速度,该系统包括分别设置于至少两辆车辆的至少两台车载装置,以及后台服务器,其中,所述至少两台车载装置分别与所述后台服务器无线通信连接;
所述至少两台车载装置均包括控制模块、GPS模块、以及无线通信模块,其中,所述控制模块与所述GPS模块、所述无线通信模块电性连接;
所述GPS模块用于获取车辆自身的位置信息;GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到。
另外,如果车辆再隧道内,可采用辅助全球卫星定位方法来确定车辆位置。该方法通过辅助全球卫星定位系统(Assisted Global Positioning System,A-GPS)实现,A-GPS是一种GPS的运行方式。它可以利用手机基地站的资讯,配合传统GPS卫星,让定位的速度更快。在A-GPS网络中,由于受到接收器工作功率和地理位置的影响而不能获得理想的定位效果,接受器往往与有着较高功率的辅助服务器通信并接入网络。虽然与蜂窝系统的覆盖范围有关,但由于A-GPS接收器与辅助服务器间的任务共享,所以A-GPS往往比普通的GPS系统处理速度更快,有更高的效率。
A-GPS的具体工作原理如下所示:
1)A-GPS车载终端首先将本身的基站地址通过网络传输到位置服务器;
2)位置服务器根据该车载终端的大概位置传输与该位置相关的GPS辅助信息(包含GPS的星历和方位俯仰角等)到车载终端;
3)该车载终端的A-GPS模块根据辅助信息(以提升GPS信号的第一锁定时间TTFF能力)接收GPS原始信号;
4)车载终端在接收到GPS原始信号后解调信号,计算车载终端到卫星的伪距(伪距为受各种GPS误差影响的距离),并将有关信息通过网络传输到位置服务器;
5)位置服务器根据传来的GPS伪距信息和来自其他定位设备(如差分GPS基准站等)的辅助信息完成对GPS信息的处理,并估算该车载终端的位置;
6)位置服务器将该车载终端的位置通过网络传输到定位网关或应用平台。
所述无线通信模块用于与所述后台服务器进行无线通信连接;无线通信模块通过与附近的发射基站无线连接,发射基站再与后台服务器通过传输介质连接。
所述控制模块用于调用所述位置信息并将所述位置信息通过无线通信模块发送至所述后台服务器;控制模块还可以获取车辆的实际行驶速度,并将实际行驶速度上传至后台服务器
所述后台服务器包括路段定位单元以及测速单元;
所述路段定位单元用于依据所述位置信息确定所述至少两辆车辆的运行路段;
所述测速单元用于检测所述至少两辆车辆中的任一车辆的速度,及其相距最小的车辆的速度。优选的,后台服务器所检测的速度可以与实际行驶速度比较,相互校验所检测的速度与实际行驶速度。
所述后台服务器还包括决策单元,所述决策单元用于依据所述运行路段、所述至少两辆车辆中的任一车辆的速度及其相距最小的车辆的速度向所述至少两台车载装置发出安全警告;例如,当A车辆和B车辆到达某段高速路后,该段高速路的行驶速度不宜超过60KM,比方B在A的后方,B的速度如果大于60KM,系统开始监控,B与A的距离要大于或等于B车速,否则监控中心下发提醒。如果A是装载危险品车辆,可下发安全警告来提醒B车。
相应的,所述至少两台车载装置还包括提示模块,所述控制模块通过所述无线通信模块接收所述安全警告之后,通过所述提示模块提示所述安全警告,安全警告用于提示司机将速度控制在60km之内,也就是安全行驶速度之内保持与前方车辆的距离。
图2为本发明第一实施例提供的一种车辆速度检测方法流程图,如图2所示,该实施例提供的方法为图1提供的一种车辆速度检测系统相对应的方法,提供一种车辆速度检测方法,提供第一车辆、与所述第一车辆相距最小的第二车辆、以及后台服务器,该方法包括:
S1、获取所述第一车辆及所述第二车辆的位置信息;例如,第一车辆处于第二车辆的前方,则实时的位置信息将会反映第一车辆及第二车辆的速度。
S2、调用所述位置信息并将所述位置信息发送至所述后台服务器;
S3、所述后台服务器依据所述位置信息确定运行路段;位置信息可以获取运行路段,每个路段对车辆行驶速度的要求不一,故收集多个路段的安全行驶速度则需先获取车辆行驶位置。
我国公路根据使用任务、功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。四车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限,年平均昼夜交通量为25000~55000辆;六车道高速公路一般能适应按各种汽车折合小客车的远景设计年限,年平均昼夜交通量为45000~80000辆;八车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成人客车的远景设计年限,年平均昼夜交通量60000~100000辆。其它公路为除高速公路以外的干线公路、集散公路、地方公路,分四个等级。
高速公路按其功能可分为城市内部高速公路和城市间高速公路两大类;按其距离长短可分为近程高速公路(500km以内)、中程高速公路(500-1000km)和远程高速公路(1000km以上)三类;按其布局形式分为:平面立体交叉高速公路、路堤式高速公路、路堑式高速公路、高架高速公路和隧道高速公路。
高速公路设计行车速度,在我国野外大多按地形的不同,分为80、100、120公里/时三个等级;通过城市大多采用60和80公里/时两个等级。
S4、所述后台服务器检测所述第一车辆及所述第二车辆的速度。检测速度后,将速度与收集的速度相比较。
S5、依据所述运行路段、所述第一车辆及所述第二车辆的速度向所述第一车辆发出安全警告;通过速度、路段与收集的资料相比较,向处于前方的第一车辆发出安全警告,这是因为,一般大中型车辆事故的定责在前方车辆,提前提醒前方车辆可更有效地降低事故发生频率。
S6、所述第一车辆接收并提示所述安全警告。安全警告一般为,提高行驶速度,以免发生追尾事故。
该实施例的有益效果在于,通过车辆GPS定位信息监控高速公路中行驶的车辆,提醒驾驶员注意车辆安全驾驶。
图3为本发明第二实施例提供的一种车辆速度检测系统框图,如图3所示,该实施例不同于第一实施例之处在于所述后台服务器还包括气象检测单元,所述气象检测单元用于依据所述运行路段获取所述运行路段对应的气象信息;所述决策单元用于将所述气象信息发送至所述至少两辆车辆。所述至少两台车载装置还包括防护装置,所述防护装置用于依据所述气象信息启动防静电功能或防雷击功能。
气象检测单元可以通过加设一气象站获取气象信息,也可以通过位置信息获取当地的气象信息,若搭建气象站,则要求后台服务器设置于距离车辆较近的位置。或者采用便携式气象站,便携式气象站是一款便于携带,使用方便,测量精度高,集成多项气象要素的可移动观测系统。该系统采用新型一体化结构设计,做工精良,可采集温度、湿度、风向、风速、太阳辐射、雨量、气压、光照度、土壤温度、土壤湿度、露点等多项信息并做公告和趋势分析,该系统分有线站和无线站两种形式,配合软件更可以实现网络远程数据传输和网络实时气象状况监测,是一款性价比突出的小型自动气象站。
气象检测单元也可以调用高速路自动气象检测系统,高速公路自动气象监测系统由分布在高速公路沿线的若干个高速公路自动气象站联网组成,对高速公路沿线的能见度、风向、风速、气温、湿度、雨量、路面状况(表面温度、干湿状况、结冰)等进行自动监测,并将监测信息及时传送到监控中心,供交通管制系统参考,在恶劣或极端气象条件下能及时发出警示信息,以多种方式告知管理人员和驾驶员,以提高高速公路的安全行车水平。系统由高速公路自动气象站、数据传输、数据处理应用中心和道路警示等部分组成。高速公路自动气象站可以观测的气象要素包括常规气象要素(风、温、湿、雨)、能见度和路面状况(路面温度、干湿状况、结冰等)。能见度的观测采用散射式能见度仪,其测量范围为10~20000m,准确度为±10%(小于1000m时)和20%(大于1000m时),分辨力为10m,高速公路自动气象站配置灵活,各种观测传感器可以根据需求灵活取舍。
车载装置的防护装置可以一直保持开启状态,也可以通过控制模块控制启动,其中,放静电装置可以是ESD静电保护元器件,ESD静电保护元器件是为高速数据传输应用的I/O端口保护设计的器件。ESD静电保护元器件RLESD保护器件可避免电子设备中的敏感电路受到ESD的。可提供非常低的电容,与其他同类元件相比具有更优异的传输线脉冲(TLP)测试,以及IEC6100-4-2测试能力,尤其是在多采样数(高达1000)之后。该器件可比传统的聚合物SEO器件提供更低的触发电压和更低的箝拉电压,进而改善对敏感电子元件的保护。另外,还可以加设一静电保护元件(Elertro Static Discharged Protection)简称ESD,是一种过压保护元件,是为高速数据传输应用的I/O端口保护设计的器件。RLESD保护器件是用来避免电子设备中的敏感电路受到ESD(静电放电)的影响。可提供非常低的电容,具有优异的传输线脉冲(TLP)测试,以及IEC6100-4-2测试能力,尤其是在多采样数高达1000之后,进而改善对敏感电子元件的保护。
防护装置的防雷击功能从类型上看大体可以采用:电源防雷器、电源保护插座、天馈线保护器、信号防雷器、防雷测试工具、测量和控制系统防雷器、地极保护器。一套完整的防雷装置包括接闪器、引下线和接地装置。上述的针、线、网、带都只是接闪器,而避雷器是一种专门的防雷装置。接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其他连接导体的总和。
接闪器由拦截闪击的接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网以及金属屋面、金属构件等组成。避雷针、避雷线、避雷网和避雷带都是接闪器,它们都是利用其高出被保护物的突出地位,把雷电引向自身,然后通过引下线和接地装置,把雷电流泄入大地,以此保护被保护物免受雷击。接闪器所用材料应能满足机械强度和耐腐蚀的要求,还应有足够的热稳定性,以能承受雷电流的热破坏作用。
避雷器的作用是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一个电器。避雷器的类型主要有保护间隙、阀型避雷器和氧化锌避雷器。保护间隙主要用于限制大气过电压,一般用于配电系统、线路和变电所进线段保护。阀型避雷器与氧化锌避雷器用于变电所和发电厂的保护,在500KV及以下系统主要用于限制大气过电压,在超高压系统中还将用来限制内过电压或作内过电压的后备保护。避雷器并联在被保护设备或设施上,正常时装置与地绝缘,当出现雷击过电压时,装置与地由绝缘变成导通,并击穿放电,将雷电流或过电压引入大地,起到保护作用。过电压终止后,避雷器迅速恢复不通状态,恢复正常工作。避雷器主要用来保护电力设备和电力线路,也用作防止高电压侵入室内的安全措施。避雷器有保护间隙、管型避雷器和阀型避雷器和氧化锌避雷器。
信号防雷器在产品的设计上,依据IEC 61644的要求,分为B、C、F三级。B级(Baseprotection)基本保护级(粗保护级),C级(Combination protection)综合保护级,F级(Medium&fine protection)中等&精细保护级。专业用于网络、通讯、光缆、广播、电视、监控、视频等设备的雷电保护设备。
防雷击功能可采用的装置有多种,本发明采用适合车辆防雷装置,以使车辆免收雷雨天气的影响。
图4为本发明第二实施例提供的一种车辆速度检测方法流程图,如图4所示,该方法为图3提供的一种车辆速度检测系统对应的方法,该方法包括以下步骤:
S1、获取所述第一车辆及所述第二车辆的位置信息;
S2、调用所述位置信息并将所述位置信息发送至所述后台服务器;
S3、所述后台服务器依据所述位置信息确定运行路段;依据所述运行路段获取所述运行路段对应的气象信息,并将所述气象信息发送至所述第一车辆及所述第二车辆。
S4、所述后台服务器检测所述第一车辆及所述第二车辆的速度。所述第一车辆及所述第二车辆依据所述气象信息启动防静电功能或防雷击功能。
S5、依据所述运行路段、所述第一车辆及所述第二车辆的速度向所述第一车辆发出安全警告;
S6、所述第一车辆接收并提示所述安全警告。
该实施例的有益效果在于,保证车辆再恶劣天气的环境下也可以接受到安全警告,还可以作为天气预报提示车主前方路段的天气。
图5为本发明第三实施例提供的一种车辆速度检测系统框图,如图5所示,该实施例不同于第一实施例之处在于,所述至少两台车载装置还包括与所述控制模块电性连接的存储模块,所述存储模块用于存储车辆的唯一标识信息以及车辆型号;相应的,所述控制模块还用于绑定将所述唯一标识信息以及车辆型号绑定为绑定信息,将所述绑定信息通过所述无线通信模块发送至所述后台服务器;同时,所述后台服务器还包括识别单元,所述识别单元用于依据所述绑定信息识别车辆的唯一标识信息及车辆型号。
其中,车辆唯一标识信息可以通过在车载装置中植入一SIM卡,通过该SIM卡与所述后台服务器通过数据网络连接,SIM卡中就包含该车辆的唯一标识信息,另外,在存储模块中存储车辆的类型,型号等,将这些信息绑定在一起发送至后台服务器,后台服务器即可通过SIM号码查找到对应的车型;也可以通过SIM号在后台服务器中注册,从而同一管理SIM卡,再对SIM卡对应的车辆类型、型号等分别进行管理。
SIM卡是一个装有微处理器的芯片卡,它的内部有5个模块,并且每个模块都对应一个功能:微处理器CPU(8位)、程序存储器ROM(3~8kbit)、工作存储器RAM(6~16kbit)数据存储器EEPROM(128~256kbit)和串行通信单元。这5个模块被胶封在SIM卡铜制接口后与普通IC卡封装方式相同。这5个模块必须集成在一块集成电路中,否则其安全性会受到威胁,因为芯片间的连线可能成为非法存取和盗用SIM卡的重要线索。检测SIM卡存在与否的信号只在开机瞬时产生,当开机检测不到SIM卡存在时,将提示“插入SIM卡”;如果检测SIM卡已存在,但机卡之间的通信不能实现,会显示“检查SIM卡”;当SIM卡对开机检测信号没有响应时,手机也会提示“插入SIM卡”;当SIM卡在开机使用过程中掉出、由于松动接触不良或使用报废卡时,手机会提示“SIM卡错误”。
SIM卡存储的数据可分为四类:第一类是固定存放的数据。这类数据在ME(MobileEquipment)被出售之前由SIM卡中心写入,包括国际移动用户识别号(IMSI)、鉴权密钥(KI)等;第二类是暂时存放的有关网络的数据。如位置区域识别码(LAI)、移动用户暂时识别码(TMSI)、禁止接入的公共电话网代码等;第三类是相关的业务代码,如个人识别码(PIN)、解锁码(PUK)、计费费率等;第四类是电话号码簿,是手机用户随时输入的电话号码。本发明的存储模块也可以使用SIM卡直接存储,即采用SIM卡直接存储车辆型号、车辆种类等。
图6为本发明第三实施例提供的一种车辆速度检测方法流程图,如图6所示,该方法是图5提供的一种车辆速度检测系统对应的方法,具体的,该方法包括以下步骤:
S1、获取所述第一车辆及所述第二车辆的位置信息;
S2、调用所述位置信息并将所述位置信息发送至所述后台服务器;同时将所述唯一标识信息以及车辆型号绑定为绑定信息,将所述绑定信息通过所述无线通信模块发送至所述后台服务器;
S3、所述后台服务器依据所述位置信息确定运行路段;依据所述绑定信息识别车辆的唯一标识信息及车辆型号。
S4、所述后台服务器检测所述第一车辆及所述第二车辆的速度。
S5、依据所述运行路段、所述第一车辆及所述第二车辆的速度向所述第一车辆发出安全警告;
S6、所述第一车辆接收并提示所述安全警告。
该实施例的有益效果在于,通过车辆型号与唯一标识信息绑定,可以保证后台服务器所发出的安全警告更加具有针对性、准确性、以及安全性。
以上几种实施例可以以任何形式结合,功能也可以以任何形式叠加,在此不再赘述。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。