CN108765980A - 一种车辆超速报警装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车辆超速报警装置及方法，本发明通过所述车辆监测模块实时监测路段的路况、车流量及车辆行驶速度，并将监测数据发送给所述数据管理模块，所述数据管理模块再将每日的车流量信息存储起来并上传到所述主控单元，路况信息主要包括道路拥堵和违规停车现象，一旦有车辆超速行驶或者违规停车，所述车辆监测模块会将车主的身份信息及车辆信息及违规证据发送至主控单元。其中，所述供电模块与路灯的供电系统电连接，为所述超速判断装置提供电源。

Description

一种车辆超速报警装置及方法

技术领域

本发明涉及机动车辆超速报警技术领域，尤其涉及一种车辆超速报警装置及方法。

背景技术

随着公路交通的日益完善，高速公路上行驶的车辆越来越多，飙车行为时有发生，车辆超速现象屡见不鲜。与此同时，与车辆超速有关的各类交通案件经常发生。因此，公路车辆超速的监督及管理正成为交通管理部门愈加重视的关键问题。

目前市场上存在一些公路用车辆速度识别设备，主要是通过在道路上安装测速仪，对驶过的车辆进行测速，以判断车辆是否超速。这种方案的优点是速度测量较为准确，受环境影响较小，能够直接确定超速车辆的车牌。但也存在一些缺点，比如：只能测量所在路段经过车辆的速度，无法做到全路段的覆盖，因此，对路况熟悉的人能轻易的避开该测速设备。针对这一技术问题，授权公告号为CN 103714702B的中国专利一种利用车辆超速报警装置进行车辆超速报警的方法，所述装置包括超速判断装置、控制装置、存储及显示装置及摄像装置，所述超速判断装置连接控制装置，所述控制装置连接存储及显示装置，所述存储及显示装置连接摄像装置。所述超速判断装置，包括第一收发器、传感器及判断器，所述判断器分别连接第一收发器及传感器。所述控制装置，包括第二收发器、无线通信器及控制器，所述无线通信器分别连接所述第二收发器及控制器，所述第二收发器连接所述控制器。该专利通过检测每个路灯上的传感器收集声音样本，进行分析后得知车辆是否有超速行为，但是在交通高峰期时，声音会更加嘈杂，会导致收集的声音样本不清楚，除此之外，遇到大风或是雷雨天气也会对传感器收集声音样本产生一定的影响，导致收集声音样本不准确而影响整个报警装置的工作。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种车辆超速报警装置及其方法。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种车辆超速报警装置及其方法

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

一种车辆超速报警装置，包括主控单元，所述主控单元包括超速判断装置、显示装置、第一收发器，所述超速判断装置包括数据管理模块以及与所述数据管理模块电连接的车辆监测模块、电子限速显示屏、判断器及供电模块；

所述据管理模块用于接收、处理、存储及上传所述车辆监测模块所检测到的数据信息；

所述车辆监测模块设置于路面，用于实时监测路段的路况、车流量及车辆行驶速度；

本发明通过所述车辆监测模块实时监测路段的路况、车流量及车辆行驶速度，并将监测数据发送给所述数据管理模块，所述数据管理模块再将每日的车流量信息存储起来并上传到所述主控单元，路况信息主要包括道路拥堵和违规停车现象，一旦有车辆超速行驶或者违规停车，所述车辆监测模块会将车主的身份信息及车辆信息及违规证据发送至主控单元。其中，所述供电模块与路灯的供电系统电连接，为所述超速判断装置提供电源。

优选的，所述车辆监测模块包括多组光敏传感器、多组超声波传感器、光敏开关控制单元、计数单元、测速单元和射频识别单元。

具体地，所述光敏传感器/超声波传感器还连接有计时器，当传感器触发时开始计时，所述光敏传感器将光信号转换为电信号，当有车辆驶过路面时，位于路面下的光敏传感器能检测到光信号的瞬间变化，当车辆驶过一组光敏传感器时，所述测速单元根据光信号瞬间变化的时间和一组光敏传感器之间的距离即可计算出车辆的长度及行驶速度；所述超声波传感器通过向路面上方发射超声波信号，当有车辆驶过路面时，所述超声波传感器能马上接收到反射回来的超声波信号，当车辆驶过一组超声波传感器时，即可通过所述测速单元计算出车辆的长度及行驶速度；当一个光敏传感器/超声波传感器检测到信号瞬时变化时，所述计数单元记一次数，从而对道路的车流量进行统计。

优选的，所述多组光敏传感器/超声波传感器中每一组设有两个光敏传感器/超声波传感器，且所述两个光敏传感器/超声波传感器之间的距离是固定的；所述光敏传感器/超声波传感器均用于对路面车辆进行测速。

优选的，所述光敏开关控制单元与所述多组光敏传感器、多组超声波传感器、计数单元、测速单元电连接，用于控制所述超声波传感器在无光条件下代替所述光敏传感器工作。

通过所述光敏开关控制单元实现所述光敏传感器与超声波传感器的交替工作，既能在夜晚也同样实现对车辆的监控，同时还能减少传感器的负担，避免长时间工作而损坏。

优选的，所述射频识别单元包括安装在车内的射频卡和设置在路面下的读写器，所述射频卡内存储有车主的身份信息和车辆的信息，每组所述光敏传感器/超声波传感器之间均设有一个读写器；当车辆驶过一组光敏传感器/超声波传感器时，必定经过一个读写器，若有车辆超速行驶，则所述读写器通过读写所述超速车辆内的射频卡即可识别车主的身份信息及车辆的信息，从而防止车辆超速而未被检测到。

优选的，所述数据管理模块包括第二收发器、数据处理单元、数据存储单元。

所述第二收发器用于接收所述车辆监测模块数据信息，所述数据处理单元用于对接收到的数据信息进行分析处理，计算得出道路上车辆行驶的速度和路段的路况信息；所述数据存储单元用于存储车辆违规信息、每日车流量信息以；所述第二收发器将所述车辆违规信息、每日车流量信息发送主控单元并通第一收发器发送给所述电子限速显示屏及显示装置。所述电子限速显示屏安装在车辆内，便于实时提醒司机是否超速行驶。

本发明还提供一种进行车辆超速报警的方法，包括一下步骤：

S1、通过设置于路面的多组光敏传感器/超声波传感器、计数单元和测速单元对路面车辆的速度、车流量和路况信息进行测量，并将车速、车流量和路况信息发送给数据管理模块进行存储；

S2、通过判断器对数据管理模块储存的车速判断是否超过预警车速，若是，所述判断器通过第二收发器将车速传送给控制装置；

S3、控制装置将车速及预警车速传送至电子限速显示屏向车辆使用者发出警报并进行限速提醒；

S4、检测到有车辆超速时，设置在一组光敏传感器/超声波传感器之间的读写器通过读取安装在车内的射频卡来获取违规司机的身份信息和车辆信息，并存储在数据存储单元，通过第二收发器传送至控制装置。

优选的，在所述步骤S2中，若所述判断器判断车速没有超过预警车速，则不发送给所述控制装置。

优选的，在所述步骤S4中，所述控制装置将接收到的违规司机的身份信息和车辆信息通过第一收发器传送至所述显示装置。

优选的，所述显示装置内的信息的查看方式包括客户端及WEB方式。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过将车辆监测模块设置于路面，做到了全路段的覆盖并且提升了车辆监测的隐蔽性和有效性，通过射频识别技术对路面上的行驶车辆进行身份识别，可以有效防止车辆漏检，本发明不仅能准确监测路面车辆的行驶速度，还能对路况信息进行准确把控，有效的发现和降低超速行为。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明一些实施方式，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为本发明中车辆超速报警装置结构框图。

图2为实施例1中数据管理模块结构框图。

图3为实施例1中车辆检测模块结构框图。

图4为实施例2中车辆超速报警方法流程图。

图5为实施例3中车辆检测模块结构框图。

图中：100、主控单元；200、超速判断装置；210、数据管理模块；211、第二收发器；212、数据处理单元；213、数据存储单元；220、车辆监测模块；221、光敏传感器；222、超声波传感器；223、光敏开关控制单元；224、计数单元；225、测速单元；226、射频识别单元；227、电量监测单元；228、计时单元；230、电子限速显示屏；240、判断器；250、供电模块；300、显示装置；400、第一收发器。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例1

如图1-3所示，本实施例提供了一种车辆超速报警装置，包括主控单元100，所述主控单元100包括超速判断装置200、显示装置300、第一收发器400，所述超速判断装置200包括数据管理模块210以及与所述数据管理模块210电连接的车辆监测模块220、电子限速显示屏230、判断器240及供电模块250；

所述数据管理模块210用于接收、处理、存储及上传所述车辆监测模块220所检测到的数据信息；

所述车辆监测模块220设置于路面，用于实时监测路段的路况、车流量及车辆行驶速度；

本发明通过所述车辆监测模块220实时监测路段的路况、车流量及车辆行驶速度，并将监测数据发送给所述数据管理模块210，所述数据管理模块210再将每日的车流量信息存储起来并上传到所述主控单元100，路况信息主要包括道路拥堵和违规停车现象，一旦有车辆超速行驶或者违规停车，所述车辆监测模块220会将车主的身份信息及车辆信息及违规证据发送至主控单元100。其中，所述供电模块250与路灯的供电系统电连接，为所述超速判断装置200提供电源。

所述车辆监测模块220包括多组光敏传感器221、多组超声波传感器222、光敏开关控制单元223、计数单元224、测速单元225和射频识别单元226。

所述光敏传感器221/超声波传感器222还连接有计时器，当传感器触发时开始计时，所述多组光敏传感器221/超声波传感器222中每一组设有两个光敏传感器221/超声波传感器222，且所述两个光敏传感器221/超声波传感器222之间的距离是固定的L米，假设一辆车的车头经过一组光敏传感器221/超声波传感器222所用的时间为T1，且该辆车整体经过一个光敏传感器221/超声波传感器222所用的时间为T2，则可由所述测速单元225计算得出该辆车驶过该组光敏传感器221/超声波传感器222时的瞬时速度为L/T1、车身长度为(L/T1)*T2。

所述光敏开关控制单元223与所述多组光敏传感器221、多组超声波传感器222、计数单元224、测速单元225电连接，用于控制所述超声波传感器222在无光条件下代替所述光敏传感器221工作。

在有光条件下(白天)，所述光敏开关控制单元223控制所述光敏传感器221与所述计数单元224、测速单元225电连接，并断开所述超声波传感器222与所述计数单元224、测速单元225的电连接；在无光的条件下(黑夜)，所述光敏开关控制单元223控制所述超声波传感器222与所述计数单元224、测速单元225电连接，并断开所述光敏传感器221与所述计数单元224、测速单元225的电连接；通过所述光敏开关控制单元203实现所述光敏传感器221与超声波传感器222的交替工作，既能在夜晚也同样实现对车辆的监控，同时还能减少传感器的负担，避免长时间工作而损坏。

所述射频识别单元226包括安装在车内的射频卡和设置在光伏路面下的读写器，所述射频卡内存储有车主的身份信息和车辆的信息，每组所述光敏传感器221/超声波传感器222之间均设有一个读写器；

所述读写器与射频卡之间通过微波5.8GHz频段实现通信连接，通信距离可达到8～30米，若有车辆超速行驶，则所述读写器通过读写所述超速车辆内的射频卡即可识别车主的身份信息及车辆的信息，从而防止车辆超速而未被检测到。

所述数据管理模块210包括第二收发器211、数据处理单元212、数据存储单元213；所述数据处理单元212为单片机，所述数据存储单元213为硬盘。

实施例2

如图4所示，本实施例提供车辆超速报警方法，包括以下步骤：

S1、通过设置于路面的多组光敏传感器/超声波传感器、计数单元和测速单元对路面车辆的速度、车流量和路况信息进行测量，并将车速、车流量和路况信息发送给数据管理模块进行存储；

S2、通过判断器对数据管理模块储存的车速判断是否超过预警车速，若是，所述判断器通过第二收发器将车速传送给控制装置；

S3、控制装置将车速及预警车速传送至电子限速显示屏向车辆使用者发出警报并进行限速提醒；

S4、检测到有车辆超速时，设置在一组光敏传感器/超声波传感器之间的读写器通过读取安装在车内的射频卡来获取违规司机的身份信息和车辆信息，并存储在数据存储单元，通过第二收发器传送至控制装置。

具体的，若所述判断器判断车速没有超过预警车速，则不发送给所述控制装置。其中，预警车速值有人工预设并存储在判断器中。

所述控制装置将接收到的违规司机的身份信息和车辆信息通过第一收发器传送至所述显示装置。由显示装置公布出超速的违规车辆。

所述显示装置内的信息的查看方式包括客户端及WEB方式。当使用WEB方式进行数据查看时，可以通过在任意一台PC上，以浏览器方式访问查看数据，并查询和管理车速车辆的信息。

实施例3

如图5所示，本实施例提供一种用于光伏公路的车辆超速报警装置，本实施例与实施例1、实施例2的区别在于，本实施例中车辆监测模块220包括电量监测单元227、计时单元228和射频识别单元226，所述车辆监测模块220配置在光伏公路的光伏板内，用于实时监测车辆行驶速度；

本实施例通过所述车辆监测模块220监测车辆通过一块光伏板时，所述光伏板的电量变化及电量变化的持续时间，并将监测到的数据发送给所述数据管理模块210，所述数据管理模块210根据监测到的单个光伏板上电量变化的持续时间和所述单个光伏板的两端间距计算得出车辆的行驶速度；所述数据管理模块210根据监测到的多个光伏板上的电量变化分析得出所述多个光伏板所在路段的光照强度变化，并根据所述光照强度变化分析得出所述路段的天气状况，进而得出所述路段的限速指示，并通过电子限速显示屏230对车辆驾驶员进行限速提醒。

具体地，所述数据处理单元212包括估算器，当车辆在一块光伏板上行驶通过时，所述估算器被配置为基于所述光伏板上电量变化的持续时间和所述光伏板两端的间距来确定车辆的行驶速度。

具体地，所述电量监测单元227为电能计量芯片，用于监测光伏板上的电压、电流、功率、电量等；

进一步地，当车辆在一块光伏板上行驶通过时，所述估算器被配置为基于所述光伏板上电量变化的持续时间和所述光伏板两端的间距来确定车辆的行驶速度。在实际应用中，所述光伏板为晶硅太阳能板，其尺寸为2000*1000*35mm，额定功率为180W，转换效率为80％，光伏板的两端中心位置设有端点A、B，端点A到端点B的距离L＝2000mm，当无车辆行驶经过所述光伏板时，所述光伏板的输出功率W1＝W*η＝180*80％＝140W，当有车辆行驶经过所述光伏板时，所述车辆前部经过端点A，所述输出功率W1开始逐渐降低，一直到所述车辆前部到达端点B，所述输出功率降到最低点W2，此时，所述光伏板被车辆完全遮挡住，无法获得光的直接照射，但是能通过照射在相邻光伏板上的光的反射、散射等获得间接的光照射，进而转换得到较低的输出功率，这里将W2定义为W2＝W1*10％＝14W，所述计时单元2011监测得到所述输出功率从W1降到W2的时间为0.12S，此后一直保持所述输出功率在W2，直到所述车辆尾部行驶离开端点A，所述输出功率保持在W2的时间为0.18S，所述输出功率开始逐渐升高，直到W1，此时所述车辆尾部行驶离开端点B，所述输出功率从W2升高到W1的时间为0.12S，根据速度公式v＝L/t，计算得到车辆的行驶速度v＝60KM/h，通过车辆的行驶速度v和所述输出功率保持在W2的时间，计算得到车辆的长度S＝5m。

具体地，所述电量监测单元227监测到多个光伏板的输出功率的变化，所述数据处理单元212根据输出功率的变化得到多个光伏板所在路段的光照强度变化，所述数据处理单元212根据所述光照强度变化和存储在所述数据存储单元213内的常见天气的光照强度对照表，可以分析得到所述路段内的天气状况。

具体地，所述常见天气的光照强度对照表包括：晴天的光照强度值为30000-300000lx，阴天的光照强度值为3000-10000lx，相当于晴天时的1％-10％，日出日落时的光照强度值为300lx，相当于晴天时的0.1％-1％，黑夜的光照强度值为0.001-0.02lx，相当于晴天阳光直射地面时的3.3e-9～6.7e-7；且在阴天时，所述电量监测单元227监测到光伏板的总输出功率下降至1％；

进一步地，本实施例提供了路段限速指标与所述电量监测单元227监测到光伏板的总输出功率之间的关系：

当所述光伏板的总输出功率下降至0.005％～0.01％时，路段限速值为40km/h；

当所述光伏板的总输出功率下降至0.001％～0.005％时，路段限速值为30km/h；

当所述光伏板的总输出功率下降至0.001％以下时，路段限速值为20km/h。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

Claims (10)

1.一种车辆超速报警装置，其特征在于，包括主控单元，所述主控单元包括超速判断装置、显示装置、第一收发器，所述超速判断装置包括数据管理模块以及与所述数据管理模块电连接的车辆监测模块、电子限速显示屏、判断器及供电模块；

所述据管理模块用于接收、处理、存储及上传所述车辆监测模块所检测到的数据信息；

所述车辆监测模块设置于路面，用于实时监测路段的路况、车流量及车辆行驶速度。

2.根据权利要求1所述一种车辆超速报警装置，其特征在于，所述车辆监测模块包括多组光敏传感器、多组超声波传感器、光敏开关控制单元、计数单元、测速单元和射频识别单元。

3.根据权利要求2所述一种车辆超速报警装置，其特征在于，所述多组光敏传感器/超声波传感器中每一组设有两个光敏传感器/超声波传感器，且所述两个光敏传感器/超声波传感器之间的距离是固定的；

所述光敏传感器/超声波传感器均用于对路面车辆进行测速。

4.根据权利要求2所述一种车辆超速报警装置，其特征在于，所述光敏开关控制单元与所述多组光敏传感器、多组超声波传感器、计数单元、测速单元电连接，用于控制所述超声波传感器在无光条件下代替所述光敏传感器工作。

5.根据权利要求2所述一种车辆超速报警装置，其特征在于，所述射频识别单元包括安装在车内的射频卡和设置在路面下的读写器，所述射频卡内存储有车主的身份信息和车辆的信息，每组所述光敏传感器/超声波传感器之间均设有一个读写器。

6.根据权利要求1所述一种车辆超速报警装置，其特征在于，所述数据管理模块包括第二收发器、数据处理单元、数据存储单元。

7.一种利用权利要求1至6任一所述装置进行车辆超速报警的方法，其特征在于，包括一下步骤：

S1、通过设置于路面的多组光敏传感器/超声波传感器、计数单元和测速单元对路面车辆的速度、车流量和路况信息进行测量，并将车速、车流量和路况信息发送给数据管理模块进行存储；

S2、通过判断器对数据管理模块储存的车速判断是否超过预警车速，若是，所述判断器通过第二收发器将车速传送给主控单元；

S3、主控单元将车速及预警车速传送至电子限速显示屏向车辆使用者发出警报并进行限速提醒；

S4、检测到有车辆超速时，设置在一组光敏传感器/超声波传感器之间的读写器通过读取安装在车内的射频卡来获取违规司机的身份信息和车辆信息，并存储在数据存储单元，通过第二收发器传送至主控单元。

8.根据权利要求7所述车辆超速报警的方法，其特征在于，在所述S2步骤中，若所述判断器判断车速没有超过预警车速，则不发送给所述主控单元。

9.根据权利要求7所述车辆超速报警的方法，其特征在于，在所述S4步骤中，所述主控单元将接收到的违规司机的身份信息和车辆信息通过第一收发器传送至所述显示装置。

10.根据权利要求9所述车辆超速报警的方法，其特征在于，所述显示装置内的信息的查看方式包括客户端及WEB方式。