CN113299076A - 车辆行驶速度的监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆行驶速度的监测方法及系统，属于测速技术领域，其可至少部分解决现有的车辆行驶速度的监测方法不能够及时提醒司机超速的问题。本发明的一种车辆行驶速度的监测方法，车辆所在的公路旁设置有至少一个基站，基站顶端具有天线，方法包括：获取在第一时刻第一基站的天线与车辆之间的第一距离；获取在第二时刻第一基站的天线与车辆之间的第二距离；根据第一距离、第二距离、第一基站的天线的高度、第一基站与公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内车辆的第一平均车速，第一时间段为第一时刻至第二时刻的时间段。

Description

车辆行驶速度的监测方法及系统

技术领域

本发明属于测速技术领域，具体涉及一种车辆行驶速度的监测方法及系统。

背景技术

为了保证车辆在公路上行驶的安全性，需要在实时监测车辆在公路上的速度，以能够提醒司机其是否超速。

现有技术的一种车辆行驶速度的监测方法为区间测量法。具体的，该方法是指在高速公路的某一段路，设立区间测速设备(比如在这段路安装测速雷达和高速监控相机)，一辆车经过这段路时，测速雷达会对经过的车辆进行测速，同时高速监控相机会对相应车辆进行拍照。超速的车辆被拍照记录。

现有技术的另一种车辆行驶速度的监测方法为起始终点测量法。具体的，该方法是在高速公路的起始和终点(如高速公路的不同收费站)分别对同一车辆进行计时，已知起点和终点的距离，又分别记录下同一辆车上高速的时间和下高速的时间。用总的路程除以总的时间就是该车在这段路上行驶的平均速度，从而实现测速的目的。

然而，上述两种方法均不能够及时提醒司机是否超速，带来了很大的安全隐患。

发明内容

本发明至少部分解决现有的车辆行驶速度的监测方法不能够及时提醒司机超速的问题，提供一种能够及时提醒司机是否超速的车辆行驶速度的监测方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种车辆行驶速度的监测方法，所述车辆所在的公路旁设置有至少一个基站，所述基站顶端具有天线，所述方法包括：

获取在第一时刻第一基站的天线与所述车辆之间的第一距离；

获取在第二时刻所述第一基站的天线与所述车辆之间的第二距离；

根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一基站的天线的高度、所述第一基站与所述公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内所述车辆的第一平均车速，所述第一时间段为所述第一时刻至所述第二时刻的时间段。

进一步优选的是，所述根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一基站的天线的高度、所述第一基站与所述公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内所述车辆的第一平均车速包括：

根据所述第一基站的天线的高度、所述第一基站与所述公路中间线的距离，采用三角函数计算得到所述第一基站的天线与所述公路中间线的距离；

根据所述第一基站的天线与所述公路中间线的距离、所述第一距离采用三角函数计算得到第一行驶距离；

根据所述第一基站的天线与所述公路中间线的距离、所述第二距离采用三角函数计算得到第二行驶距离；

根据第一行驶距离和第二行驶距离，计算得到第一时间段内所述车辆的行驶距离；

根据第一时间段内所述车辆的行驶距离、第一时刻和第二时刻，计算得到第一时间段内所述车辆的第一平均车速。

进一步优选的是，所述根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一基站的天线的高度、所述第一基站与所述公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内所述车辆的第一平均车速之后还包括：

比对第一时间段内所述车辆的第一平均车速与标准速度的大小；

若所述第一时间段内所述车辆的第一平均车速大于标准速度，则所述车辆疑似超速。

进一步优选的是，所述比对第一时间段内所述车辆的第一平均车速与标准速度的大小之后还包括：

若所述第一时间段内所述车辆的第一平均车速小于等于标准速度，则所述车辆未超速。

进一步优选的是，所述若所述第一时间段内所述车辆的第一平均车速大于标准速度，则所述车辆疑似超速之后还包括：

获取在第一时刻第二基站的天线与所述车辆之间的第三距离；

获取在第二时刻所述第二基站的天线与所述车辆之间的第四距离；

根据所述第三距离、所述第四距离、所述第二基站的天线的高度、所述第二基站与所述公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内所述车辆的第二平均车速。

进一步优选的是，所述计算得到第一时间段内所述车辆的第二平均车速之后包括：

比对第一时间段内所述车辆的第二平均车速与标准速度的大小；

若所述第一时间段内所述车辆的第二平均车速大于标准速度，则所述车辆超速；

向所述车辆发出安全警告。

进一步优选的是，所述基站为5G基站

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种车辆行驶速度的监测系统，所述车辆所在的公路旁设置有至少一个基站，所述基站顶端具有天线，包括：

第一获取单元，用于获取在第一时刻第一基站的天线与所述车辆之间的第一距离；

第二获取单元，用于获取在第二时刻所述第一基站的天线与所述车辆之间的第二距离；

第一计算单元，用于根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一基站的天线的高度、所述第一基站与所述公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内所述车辆的第一平均车速，所述第一时间段为所述第一时刻至所述第二时刻的时间段。

进一步优选的是，所述第一计算单元包括：

第一计算子单元，用于根据所述第一基站的天线的高度、所述第一基站与所述公路中间线的距离，采用三角函数计算得到所述第一基站的天线与所述公路中间线的距离；

第二计算子单元，用于根据所述第一基站的天线与所述公路中间线的距离、所述第一距离采用三角函数计算得到第一行驶距离；

第三计算子单元，用于根据所述第一基站的天线与所述公路中间线的距离、所述第二距离采用三角函数计算得到第二行驶距离；

第四计算子单元，用于根据第一行驶距离和第二行驶距离，计算得到第一时间段内所述车辆的行驶距离；

第五计算子单元，用于根据第一时间段内所述车辆的行驶距离、第一时刻和第二时刻，计算得到第一时间段内所述车辆的第一平均车速。

进一步优选的是，该车辆行驶速度的监测系统还包括：

比对单元，用于比对第一时间段内所述车辆的第一平均车速与标准速度的大小；

判断单元，若所述第一时间段内所述车辆的第一平均车速大于标准速度，用于判断所述车辆为疑似超速。

本发明的车辆行驶速度的监测方法中，可通过公路旁的基站得到关于车辆的第一距离和第二距离，再结合基站的其他参数可得到车辆在一定时间段的平均速速度，此方法可以实现对车辆行驶速度的实时监控。同时，由于公路沿途的基站的数量很多，因此，可监测到整条公路上车辆的速度，也可以避免由于车辆与基站之间的距离过长而不能监测车辆的速度的问题。该监测方法不容易受到外界恶劣环境的影响，可保证对车辆速度监测的准确性。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的实施例的一种车辆行驶速度的监测方法的流程示意图；

图2为本发明的实施例的一种车辆行驶速度的监测方法的流程示意图；

图3为本发明的实施例的一种车辆行驶速度的监测的组成示意框图；

图4为本发明的实施例的一种车辆行驶速度的监测计算过程的示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

实施例1：

如图1至图4所示，本实施例提供一种车辆行驶速度的监测方法，车辆所在的公路旁设置有至少一个基站，基站顶端具有天线，方法包括：

S11、获取在第一时刻第一基站的天线与车辆之间的第一距离。

其中，车辆中可设置有与第一基站交互的通讯模块，在第一时刻，通过第一基站与通讯模块的交互作用，得到第一基站的天线与车辆之间的第一距离。

S12、获取在第二时刻第一基站的天线与车辆之间的第二距离。

其中，也就是说在第二时刻，通过第一基站与通讯模块的交互作用，得到第一基站的天线与车辆之间的第二距离。

S13、根据第一距离、第二距离、第一基站的天线的高度、第一基站与公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内车辆的第一平均车速，第一时间段为第一时刻至第二时刻的时间段。

其中，第一基站的天线的高度具体表示第一基站的天线距离地面的垂直高度；第一基站的天线的高度可由天线向地面发送检测信号而得到。第一基站与公路中间线之间的距离具体表示第一基站在地面的中心点与公路中间线之间的距离；第一基站与公路中间线之间的距离可经过测量得到。

本实施例的车辆行驶速度的监测方法中，可通过公路旁的基站得到关于车辆的第一距离和第二距离，再结合基站的其他参数可得到车辆在一定时间段的平均速速度，此方法可以实现对车辆行驶速度的实时监控。同时，由于公路沿途的基站的数量很多，因此，可监测到整条公路上车辆的速度，也可以避免由于车辆与基站之间的距离过长而不能监测车辆的速度的问题。该监测方法不容易受到外界恶劣环境的影响，可保证对车辆速度监测的准确性。

实施例2：

如图1至图4所示，本实施例提供一种车辆行驶速度的监测方法，车辆所在的公路旁设置有至少一个基站，基站顶端具有天线，方法包括：

S21、获取在第一时刻第一基站的天线与车辆之间的第一距离。

其中，车辆中可设置有与第一基站交互的通讯模块，在第一时刻，通过第一基站与通讯模块的交互作用，得到第一基站的天线与车辆之间的第一距离。

S22、获取在第二时刻第一基站的天线与车辆之间的第二距离。

其中，也就是说在第二时刻，通过第一基站与通讯模块的交互作用，得到第一基站的天线与车辆之间的第二距离。

S23、根据第一距离、第二距离、第一基站的天线的高度、第一基站与公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内车辆的第一平均车速，第一时间段为第一时刻至第二时刻的时间段。

具体的，根据第一距离、第二距离、第一基站的天线的高度、第一基站与公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内车辆的第一平均车速包括：

S231、根据第一基站的天线的高度、第一基站与公路中间线的距离，采用三角函数计算得到第一基站的天线与公路中间线的距离；

S232、根据第一基站的天线与公路中间线的距离、第一距离采用三角函数计算得到第一行驶距离；

S233、根据第一基站的天线与公路中间线的距离、第二距离采用三角函数计算得到第二行驶距离；

S234、根据第一行驶距离和第二行驶距离，计算得到第一时间段内车辆的行驶距离；

S235、根据第一时间段内车辆的行驶距离、第一时刻和第二时刻，计算得到第一时间段内车辆的第一平均车速。

其中，如图4所示，S1表示第一基站的天线的高度，S3表示第一基站与公路中间线的距离，S2表示第一基站的天线与公路中间线的距离，L1表示第一距离，L2表示第二距离，W1+W2表示第一行驶距离，W2表示第二行驶距离。

需要说明的是，三角函数具体可为勾股定理。

S24、比对第一时间段内车辆的第一平均车速与标准速度的大小。

其中，标准速度表示给公路上车辆所能够行驶的最大速度。

S25、若第一时间段内车辆的第一平均车速大于标准速度，则车辆疑似超速。

若第一时间段内车辆的第一平均车速小于等于标准速度，则车辆未超速。

其中，也就是说，若第一平均车速大于标准速度则表示车辆可能是超速的，需要通过以下步骤对车辆进行再一次速度测试。

S26、获取在第一时刻第二基站的天线与车辆之间的第三距离。

S27、获取在第二时刻第二基站的天线与车辆之间的第四距离。

S28、根据第三距离、第四距离、第二基站的天线的高度、第二基站与公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内车辆的第二平均车速，第一时间段为第一时刻至第二时刻的时间段。

S29、比对第一时间段内车辆的第二平均车速与标准速度的大小。

S210、若第一时间段内车辆的第二平均车速大于标准速度，则车辆超速。

其中，步骤S26至S210可看作是第二基站对车辆在第一时间段内的再一次速度测试，最终确定该车辆是否超速。

需要说明的是，还可利用第三基站、第四基站……对车辆进行速度测试，从而得到车辆的速度值更加准确。

S211、向车辆发出安全警告。

其中，也就是说当监测出该车辆为超速车辆时，向该车辆的通讯模块发送安全警告，以使司机能够得知车辆超速而减速行驶，从而提高车辆行驶的安全性。

优选的，基站为5G基站，车辆中的通讯模块为5G通讯模块。

本实施例的车辆行驶速度的监测方法中利用5G通信技术，通过在公路周边部署5G通信基站(基站到路边距离已知，基站天线到路面的高度距离已知)。汽车通过车载5G通信模块或司机的5G移动设备(手机等)与基站实时通信进行速度测量。当有超速车辆被识别后，系统服务器可以及时发送预先设置好的超速提醒，对超速车辆进行及时危险预警。由于5G通信基站布局密度大，5G通信传输延时低等特点，该系统测速精度高，整体都是基于5G移动网络下，附加成本低。同时可以及时对相关超速车辆进行超速预警，有效的避免安全事故发生。

本实施例的车辆行驶速度的监测方法中，可通过公路旁的基站得到关于车辆的第一距离和第二距离，再结合基站的其他参数可得到车辆在一定时间段的平均速速度，此方法可以实现对车辆行驶速度的实时监控。同时，由于公路沿途的基站的数量很多，因此，可监测到整条公路上车辆的速度，也可以避免由于车辆与基站之间的距离过长而不能监测车辆的速度的问题。该监测方法不容易受到外界恶劣环境的影响，可保证对车辆速度监测的准确性。

实施例3：

如图1至图4所示，本实施例提供一种车辆行驶速度的监测系统，车辆所在的公路旁设置有至少一个基站，基站顶端具有天线，包括：第一获取单元、第二获取单元、第一计算单元。

其中，第一获取单元，用于获取在第一时刻第一基站的天线与车辆之间的第一距离；第二获取单元，用于获取在第二时刻第一基站的天线与车辆之间的第二距离；第一计算单元，用于根据第一距离、第二距离、第一基站的天线的高度、第一基站与公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内车辆的第一平均车速，第一时间段为第一时刻至第二时刻的时间段。

优选的，第一计算单元包括：第一计算子单元、第二计算子单元、第三计算子单元、第四计算子单元和第五计算子单元。

其中，第一计算子单元，用于根据第一基站的天线的高度、第一基站与公路中间线的距离，采用三角函数计算得到第一基站的天线与公路中间线的距离；第二计算子单元，用于根据第一基站的天线与公路中间线的距离、第一距离采用三角函数计算得到第一行驶距离；第三计算子单元，用于根据第一基站的天线与公路中间线的距离、第二距离采用三角函数计算得到第二行驶距离；第四计算子单元，用于根据第一行驶距离和第二行驶距离，计算得到第一时间段内车辆的行驶距离；第五计算子单元，用于根据第一时间段内车辆的行驶距离、第一时刻和第二时刻，计算得到第一时间段内车辆的第一平均车速。

优选的，本实施的车辆行驶速度的监测系统还包括：比对单元和判断单元。

其中，比对单元，用于比对第一时间段内车辆的第一平均车速与标准速度的大小；判断单元，若第一时间段内车辆的第一平均车速大于标准速度，用于判断车辆为疑似超速。

本实施例的车辆行驶速度的监测系统中，可通过公路旁的基站得到关于车辆的第一距离和第二距离，再结合基站的其他参数可得到车辆在一定时间段的平均速速度，此系统可以实现对车辆行驶速度的实时监控。同时，由于公路沿途的基站的数量很多，因此，可监测到整条公路上车辆的速度，也可以避免由于车辆与基站之间的距离过长而不能监测车辆的速度的问题。该监测系统不容易受到外界恶劣环境的影响，可保证对车辆速度监测的准确性。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种车辆行驶速度的监测方法，其特征在于，所述车辆所在的公路旁设置有至少一个基站，所述基站顶端具有天线，所述方法包括：

获取在第一时刻第一基站的天线与所述车辆之间的第一距离；

获取在第二时刻所述第一基站的天线与所述车辆之间的第二距离；

根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一基站的天线的高度、所述第一基站与所述公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内所述车辆的第一平均车速，所述第一时间段为所述第一时刻至所述第二时刻的时间段。

2.根据权利要求1所述的车辆行驶速度的监测方法，其特征在于，所述根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一基站的天线的高度、所述第一基站与所述公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内所述车辆的第一平均车速包括：

根据所述第一基站的天线的高度、所述第一基站与所述公路中间线的距离，采用三角函数计算得到所述第一基站的天线与所述公路中间线的距离；

根据所述第一基站的天线与所述公路中间线的距离、所述第一距离采用三角函数计算得到第一行驶距离；

根据所述第一基站的天线与所述公路中间线的距离、所述第二距离采用三角函数计算得到第二行驶距离；

根据第一行驶距离和第二行驶距离，计算得到第一时间段内所述车辆的行驶距离；

根据第一时间段内所述车辆的行驶距离、第一时刻和第二时刻，计算得到第一时间段内所述车辆的第一平均车速。

3.根据权利要求1所述的车辆行驶速度的监测方法，其特征在于，所述根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一基站的天线的高度、所述第一基站与所述公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内所述车辆的第一平均车速之后还包括：

比对第一时间段内所述车辆的第一平均车速与标准速度的大小；

若所述第一时间段内所述车辆的第一平均车速大于标准速度，则所述车辆疑似超速。

4.根据权利要求3所述的车辆行驶速度的监测方法，其特征在于，所述比对第一时间段内所述车辆的第一平均车速与标准速度的大小之后还包括：

若所述第一时间段内所述车辆的第一平均车速小于等于标准速度，则所述车辆未超速。

5.根据权利要求3所述的车辆行驶速度的监测方法，其特征在于，所述若所述第一时间段内所述车辆的第一平均车速大于标准速度，则所述车辆疑似超速之后还包括：

获取在第一时刻第二基站的天线与所述车辆之间的第三距离；

获取在第二时刻所述第二基站的天线与所述车辆之间的第四距离；

根据所述第三距离、所述第四距离、所述第二基站的天线的高度、所述第二基站与所述公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内所述车辆的第二平均车速。

6.根据权利要求5所述的车辆行驶速度的监测方法，其特征在于，所述计算得到第一时间段内所述车辆的第二平均车速之后包括：

比对第一时间段内所述车辆的第二平均车速与标准速度的大小；

若所述第一时间段内所述车辆的第二平均车速大于标准速度，则所述车辆超速；

向所述车辆发出安全警告。

7.根据权利要求1所述的车辆行驶速度的监测方法，其特征在于，所述基站为5G基站。

8.一种车辆行驶速度的监测系统，其特征在于，所述车辆所在的公路旁设置有至少一个基站，所述基站顶端具有天线，包括：

第一获取单元，用于获取在第一时刻第一基站的天线与所述车辆之间的第一距离；

第二获取单元，用于获取在第二时刻所述第一基站的天线与所述车辆之间的第二距离；

第一计算单元，用于根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一基站的天线的高度、所述第一基站与所述公路中间线之间的距离，计算得到第一时间段内所述车辆的第一平均车速，所述第一时间段为所述第一时刻至所述第二时刻的时间段。

9.根据权利要求8所述的车辆行驶速度的监测系统，其特征在于，所述第一计算单元包括：

第一计算子单元，用于根据所述第一基站的天线的高度、所述第一基站与所述公路中间线的距离，采用三角函数计算得到所述第一基站的天线与所述公路中间线的距离；

第二计算子单元，用于根据所述第一基站的天线与所述公路中间线的距离、所述第一距离采用三角函数计算得到第一行驶距离；

第三计算子单元，用于根据所述第一基站的天线与所述公路中间线的距离、所述第二距离采用三角函数计算得到第二行驶距离；

第四计算子单元，用于根据第一行驶距离和第二行驶距离，计算得到第一时间段内所述车辆的行驶距离；

第五计算子单元，用于根据第一时间段内所述车辆的行驶距离、第一时刻和第二时刻，计算得到第一时间段内所述车辆的第一平均车速。

10.根据权利要求8所述的车辆行驶速度的监测系统，其特征在于，还包括：

比对单元，用于比对第一时间段内所述车辆的第一平均车速与标准速度的大小；

判断单元，若所述第一时间段内所述车辆的第一平均车速大于标准速度，用于判断所述车辆为疑似超速。

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