CN105160892A - 一种高速公路监控器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速公路监控器，包括检测模块和监控模块，所述检测模块包括速度检测模块、里程检测模块、数据处理模块、无线发送模块、存储模块、语音提示模块、显示模块；所述监控模块包括数据校验模块、无线接收模块、控制模块，将计费卡和监控模块集成作为监控设备，不需要辅助设备对车辆进行监控，而是通过自身监控，只需要将异常数据传输至监控中心即可，同时，根据预先存储的数据和实时检测的数据计算收费情况，能够做到有效实时监控，降低了监控成本，提高了监控质量。

Description

一种高速公路监控器

技术领域

本发明涉及一种高速公路监控器，属于车辆辅助监控设备领域。

背景技术

目前，我国的机动车辆测速装置主要有两种，其分别是接触式测速装置和非接触 式测速装置。接触式测速装置主要通过应变式传感器作为采集信号的手段，能获得比较高 的捕捉率，性价比较高，其缺点是安装时会破坏路面，所述应变式传感器埋设在地下，因而 容易受到环境影响发生形变，此外，还因易被重型车辆、路面修理等原因造成损坏，实际维 修养护费用高于其他测速装置 ；非接触式测速装置主要是雷达测速仪，其虽然携带方便，但 成本较高，性能也不太稳定。

目前在许多公路上都有监控车辆超速的摄像机，它们能够将违章超速的车辆记录在案，并由控制中心记录，以便做出相应处罚。根据交通规则规定及要求，处罚不是目的，杜绝交通违法，确保交通安全才是最终目标。所以，如何能提醒驾驶员及时改正错误，杜绝事故发生，才是我们应该努力达到的目标。

申请号为201410844419.5，申请日为2014-12-29的发明提供一种具有在高速公路上监测行驶车辆是否超速，超载的高速公路安全监控装置，包括：道路安全检测模块和监控模块；所述道路安全检测模块包括：摄像头采集模块，GPS测速模块，与所述摄像头采集模块，GPS测速模块分别连接的采集信号处理模块，以及，与所述采集信号处理模块连接的无线发送模块；所述监控模块包括：无线接收模块，与所述无线信号接收模块连接的接收信号处理模块，与所述接收信号处理模块连接的显示模块，以及，与显示模块连接的数据存储服务器。

申请号为201110254616.8，申请日为2011-08-31的发明涉及一种可见光公路测速系统，其包括光信号发生装置、光信号接收装置及信号处理装置，所述光信号发生装置用于提供照射到交通工具上的光源；所述光信号接收装置用于接收从所述交通工具反射回的光信号，并将所述光信号转换成电信号传送到所述信号处理装置；所述信号处理装置用于根据所述电信号计算交通工具的速度。本发明可见光公路测速系统通过上述各装置之间的配合，可直接利用现有的交通信号灯，便可实现对交通工具进行测速，解决了现有的接触式测速装置和非接触式测速装置所存在的缺陷，其结构简单、便于维护保养、成本低及性能可靠。

上述两个专利分别公开了公路检测系统，但是，这种装置安装后，仍然会被一些人避开，在安装设备的地方减速慢行，没有安装的地方仍然超速行驶，这样，交通安全得不到保障，可能会造成重大事故。

现有技术中都是采用外部辅助设备进行车辆的监控，这样增加了成本，而且不能做到有效监控。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高速公路监控器，解决了现有技术中监控设备不能够有效监控的问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种高速公路监控器，包括检测模块和监控模块，所述检测模块包括速度检测模块、里程检测模块、与所述速度检测模块、里程检测模块连接的数据处理模块、与数据处理模块连接的无线发送模块、存储模块、语音提示模块、显示模块；所述监控模块包括数据校验模块、无线接收模块、控制模块，所述数据校验模块对检测模块的数据进行校验，无线接收模块接收检测模块产生的实时数据，控制模块用于对检测模块的数据进行处理，所述速度检测模块检测实时车速，所述里程检测模块记录车辆行驶里程，并将检测到的数据传输至数据处理模块，所述存储模块存储监控起始位置、预先设定的速度阈值、计费信息，数据处理模块对接收到的数据和存储的数据进行判断处理，将处理结果通过无线通信模块发送至远程监控中心，并将处理结果实时或者间隔一段时间通过语音提示模块对车内驾驶人员进行提示。

所述数据处理模块为51系列单片机。

所述数据处理模块为AT89S52。

所述控制模块的中央处理器为FPGA芯片、ARM芯片、DSP芯片中的一种。

所述FPGA芯片为Xilinx公司的Spartan-6系列芯片中的一种。

所述FPGA芯片为XC6SLX16。

所述无线发送模块和无线接收模块均采用无线Zigbee通信。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、将计费卡和监控模块集成作为监控设备，不需要辅助设备对车辆进行监控，而是通过自身监控，只需要将异常数据传输至监控中心即可，同时，根据预先存储的数据和实时检测的数据计算收费情况，能够做到有效实时监控，降低了监控成本，提高了监控质量。

2、无线通信模块可互相传输数据，方便了整个系统组网，数据传输快，提高了数据传输的效率。

3、Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，具有近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本的特点。

具体实施方式

下面对本发明的结构及工作过程作进一步说明。

一种高速公路监控器，包括检测模块和监控模块，所述检测模块包括速度检测模块、里程检测模块、与所述速度检测模块、里程检测模块连接的数据处理模块、与数据处理模块连接的无线发送模块、存储模块、语音提示模块、显示模块；所述监控模块包括数据校验模块、无线接收模块、控制模块，所述数据校验模块对检测模块的数据进行校验，无线接收模块接收检测模块产生的实时数据，控制模块用于对检测模块的数据进行处理，所述速度检测模块检测实时车速，所述里程检测模块记录车辆行驶里程，并将检测到的数据传输至数据处理模块，所述存储模块存储监控起始位置、预先设定的速度阈值、计费信息，数据处理模块对接收到的数据和存储的数据进行判断处理，将处理结果通过无线通信模块发送至远程监控中心，并将处理结果实时或者间隔一段时间通过语音提示模块对车内驾驶人员进行提示。

所述数据处理模块为51系列单片机。

所述数据处理模块为AT89S52。

所述控制模块的中央处理器为FPGA芯片、ARM芯片、DSP芯片中的一种。

所述FPGA芯片为Xilinx公司的Spartan-6系列芯片中的一种。

所述FPGA芯片为XC6SLX16。

所述无线发送模块和无线接收模块均采用无线Zigbee通信。

本发明数据处理模块采用Spartan-6系列芯片, Spartan-6系列不仅拥有业界领先的系统集成能力，同时还能实现适用于大批量应用的最低总成本。该系列由13个成员组成，可提供的密度从3840个逻辑单元到147443个逻辑单元不等。与上一代Spartan系列相比，该系列功耗仅为其50%，且速度更快、连接功能更丰富全面。Spartan-6系列采用成熟的45nm低功耗铜制程技术制造，实现了性价比与功耗的完美平衡，能够提供全新且更高效的双寄存器6输入查找表(LUT)逻辑和一系列丰富的内置系统级模块，其中包括18Kb(2 x 9Kb)Block RAM、第二代DSP48A1 Slice、SDRAM存储器控制器、增强型混合模式时钟管理模块、SelectIO™技术、功率优化的高速串行收发器模块、PCI Express®兼容端点模块、高级系统级电源管理模式、自动检测配置选项，以及通过AES和Device DNA保护功能实现的增强型IP安全性。这些优异特性以前所未有的易用性为定制ASIC产品提供了低成本的可编程替代方案。Spartan-6 FPGA可为大批量逻辑设计、以消费类为导向的DSP设计以及成本敏感型嵌入式应用提供最佳解决方案。Spartan-6 FPGA奠定了坚实的可编程芯片基础，非常适用于可提供集成软硬件组件的目标设计平台，以使设计人员在开发工作启动之初即可将精力集中到创新工作上。

所述数据处理模块还可以为ARM9系列单片机。

数据处理模块采用ARM9系列单片机，ARM架构，是一个32位精简指令集（RISC）处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于节能的特点，ARM处理器非常适用于移动通信领域，符合其主要设计目标为低成本、高性能、低耗电的特性。

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本，主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备，简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。

本实施例的数据处理模块采用51单片机系列的AT89S52，AT89S52具备如下特点：

AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能: 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

Claims (7)

1.一种高速公路监控器，其特征在于：包括检测模块和监控模块，所述检测模块包括速度检测模块、里程检测模块、与所述速度检测模块、里程检测模块连接的数据处理模块、与数据处理模块连接的无线发送模块、存储模块、语音提示模块、显示模块；所述监控模块包括数据校验模块、无线接收模块、控制模块，所述数据校验模块对检测模块的数据进行校验，无线接收模块接收检测模块产生的实时数据，控制模块用于对检测模块的数据进行处理，所述速度检测模块检测实时车速，所述里程检测模块记录车辆行驶里程，并将检测到的数据传输至数据处理模块，所述存储模块存储监控起始位置、预先设定的速度阈值、计费信息，数据处理模块对接收到的数据和存储的数据进行判断处理，将处理结果通过无线通信模块发送至远程监控中心，并将处理结果实时或者间隔一段时间通过语音提示模块对车内驾驶人员进行提示。

2.根据权利要求1所述的高速公路监控器，其特征在于：所述数据处理模块为51系列单片机。

3.根据权利要求2所述的高速公路监控器，其特征在于：所述数据处理模块为AT89S52。

4.根据权利要求1所述的高速公路监控器，其特征在于：所述控制模块的中央处理器为FPGA芯片、ARM芯片、DSP芯片中的一种。

5.根据权利要求4所述的高速公路监控器，其特征在于：所述FPGA芯片为Xilinx公司的Spartan-6系列芯片中的一种。

6.根据权利要求5所述的高速公路监控器，其特征在于：所述FPGA芯片为XC6SLX16。

7.根据权利要求1所述的高速公路监控器，其特征在于：所述无线发送模块和无线接收模块均采用无线Zigbee通信。