專利名稱：高速公路行車安全保暢引導(dǎo)系統(tǒng)及車載行車引導(dǎo)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高速公路行車安全保暢引導(dǎo)系統(tǒng)及車載行車弓I導(dǎo)儀。
背景技術(shù)：
隨著我國汽車保有量和生產(chǎn)量的快速曾崢，高速公路和高等級公路里程的快速延 伸，由于汽車大量增加，路上車流不息，使道路交通事故逐年大幅度增加，造成大量人員傷 亡和財(cái)產(chǎn)損失，高速公路上的交通事故尤其多。有專家分析汽車交通事故結(jié)果表明，在所發(fā) 生的交通事故中有65%的事故屬于汽車追尾碰撞造成?，F(xiàn)有汽車安全預(yù)警系統(tǒng)常采用超聲波雷達(dá)、微波雷達(dá)、毫米雷達(dá)等檢測技術(shù)，這就 存在以下缺陷一、現(xiàn)有的檢測波的傳播方式都是直線傳播，在彎道、坡度以及汽車抖動(dòng)時(shí)， 經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)檢測錯(cuò)誤，而且他們也容易受外界干擾，導(dǎo)致安全預(yù)警系統(tǒng)誤報(bào)率和漏報(bào)率很 高。二、現(xiàn)有的安全預(yù)警系統(tǒng)所檢測的安全隱患很單一，無法提供天氣、坍塌、地質(zhì)災(zāi)害等路 況給司機(jī)，減緩由于天災(zāi)造成的交通事故。三、現(xiàn)有的安全預(yù)警系統(tǒng)無法將檢測到的緊急信 息即時(shí)發(fā)送給高速公路指揮中心，以減少其他車輛的事故。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的汽車安全預(yù)警系統(tǒng)檢測不準(zhǔn)確、檢測安全隱患單一、無法將緊急 情況即時(shí)發(fā)出的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種高速公路行車安全保暢引導(dǎo)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案一種高速公路行車安全保暢引導(dǎo)系統(tǒng)，包括若干個(gè)車載行車引導(dǎo)儀、行車通訊網(wǎng) 絡(luò)和監(jiān)測中心，所述車載行車引導(dǎo)儀包括電源供電電路、時(shí)鐘單元、中央處理器、輸入單元、輸出 單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、GPS模塊，所述輸入單元包括顯示單元，所述輸出單元包括鍵盤；其特殊之處在于所述行車通訊網(wǎng)絡(luò)包括移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站、Internet網(wǎng)絡(luò)，所述移動(dòng) 通訊網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站連接，所述移動(dòng)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站通過hternet網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測中心連 接，所述車載行車引導(dǎo)儀還包括分別與中央處理器連接的無線通訊單元、慣性輔助定 位單元、報(bào)警單元和語音發(fā)音控制單元；所述無線通訊單元為四頻無線通訊單元，用于和移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊；所述語音發(fā)音控制單元包括喇叭和麥克風(fēng)，用于通過無線通訊單元和監(jiān)測中心進(jìn) 行相互通話；所述慣性輔助定位單元包括三軸慣性加速度傳感器，用于修正無GPS信號(hào)時(shí)的車 輛實(shí)時(shí)導(dǎo)航；所述報(bào)警單元包括緊急按鈕，用于產(chǎn)生人工報(bào)警信號(hào)。上述車載行車引導(dǎo)儀還包括無線射頻電路以及設(shè)置在路邊的多個(gè)路邊單元，所述路邊單元為射頻閱讀器，所述射頻閱讀器用于接收無線射頻電路發(fā)送的車輛實(shí)時(shí)定位信息 并通過移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給監(jiān)測中心。上述監(jiān)測中心包括通訊單元、數(shù)據(jù)分析預(yù)警單元、指揮調(diào)度單元和中心數(shù)據(jù)庫，所述通訊單元是用于實(shí)時(shí)接收hternet網(wǎng)絡(luò)傳來的車輛通話數(shù)據(jù)、車輛行車信 息和人工報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將監(jiān)測中心的通話數(shù)據(jù)、人工預(yù)警信息、中心數(shù)據(jù)庫中系統(tǒng)預(yù)警和 引導(dǎo)信息通過hternet網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應(yīng)的車載行車引導(dǎo)儀；所述數(shù)據(jù)分析預(yù)警單元對車輛行車信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析判斷并將產(chǎn)生的系統(tǒng)預(yù)警 和引導(dǎo)信息存儲(chǔ)至中心數(shù)據(jù)庫中；所述中心數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)車輛的行車信息以及數(shù)據(jù)分析預(yù)警單元產(chǎn)生的系統(tǒng)預(yù) 警和引導(dǎo)信息；所述指揮調(diào)度單元包括車輛動(dòng)態(tài)顯示子系統(tǒng)、報(bào)警處理子系統(tǒng)、人工預(yù)警模塊；所 述車輛動(dòng)態(tài)顯示子系統(tǒng)包含GIS服務(wù)器和監(jiān)測大屏顯示模塊，所述GIS服務(wù)器為監(jiān)測大屏 顯示模塊提供數(shù)字地圖支持，所述監(jiān)測大屏顯示模塊實(shí)時(shí)顯示車輛動(dòng)態(tài)信息和路況信息； 所述報(bào)警處理子系統(tǒng)包括報(bào)警處理模塊和語音通話模塊；所述報(bào)警處理模塊用于響應(yīng)車載 行車引導(dǎo)儀發(fā)送的人工報(bào)警信號(hào)；所述語音通話模塊可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測中心與車輛的實(shí)時(shí)通話； 所述人工預(yù)警模塊用于產(chǎn)生人工預(yù)警信息。上述指揮調(diào)度單元還包括車輛軌跡跟蹤模塊，所述車輛軌跡跟蹤模塊可根據(jù)中心 數(shù)據(jù)庫中的車輛行車信息對特定車輛的行駛軌跡進(jìn)行回放。一種車載行車引導(dǎo)儀，包括電源供電電路、時(shí)鐘單元、中央處理器、輸入單元、輸出 單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、GPS模塊，所述輸入單元包括顯示單元，所述輸出單元包括鍵盤；其特殊之處在于所述車載行車引導(dǎo)儀還包括分別與中央處理器連接的無線通訊單元、慣性輔助定 位單元、報(bào)警單元和語音發(fā)音控制單元；所述無線通訊單元為四頻無線通訊單元，用于和移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊；所述語音發(fā)音控制單元包括喇叭和麥克風(fēng)，用于通過無線通訊單元和監(jiān)測中心進(jìn) 行相互通話；所述慣性輔助定位單元包括三軸慣性加速度傳感器，用于修正無GPS信號(hào)時(shí)的車 輛實(shí)時(shí)導(dǎo)航；所述報(bào)警單元包括緊急按鈕，用于產(chǎn)生人工報(bào)警信號(hào)。上述引導(dǎo)儀還包括與中央處理器相連的無線射頻電路，所述無線射頻電路用于發(fā) 射車輛行車信息。上述車載行車引導(dǎo)儀還包括與中央處理單元相連的串口控制單元；所述串口控制 單元用于中央處理單元的讀寫控制。 上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包括非掉電保存單元和大容量存儲(chǔ)單元，所述非掉電保存單元 為鐵電型存儲(chǔ)器，所述大容量存儲(chǔ)單元為miniSD卡；所述時(shí)鐘單元采用SD2003API芯片。本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型通過hternet網(wǎng)絡(luò)將車輛和監(jiān)測中心建立起聯(lián)系，實(shí)時(shí)監(jiān)測運(yùn)行 在指定路段的車輛的位置、速度、方向、行駛路線等信息，對前方停駛車輛、低速車輛進(jìn)行監(jiān) 測并進(jìn)行聲光即語音緊急報(bào)警，提示駕駛?cè)藛T規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，減少高速公路上不必要的交通事故。2、本實(shí)用新型在通過在監(jiān)測中心設(shè)置指揮調(diào)度單元，高速公路管理部門可以通過 監(jiān)測大屏或者通過hternet網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)了解高速公路運(yùn)行狀態(tài)，值班人員可以對實(shí)時(shí)行駛 在特定路段的車輛通過語音進(jìn)行指揮；高速公路管理部門可以對特定車輛行駛軌跡進(jìn)行回 放；對車輛行駛前方的路況、天氣等公共信息進(jìn)行廣播。3、本實(shí)用新型在車載行車引導(dǎo)儀上設(shè)置有語音通話，高速公路管理部門可以對行 駛在特定路段的所有車輛進(jìn)行廣播，也可以與特定車輛進(jìn)行語音通話；使駕駛員能夠及時(shí) 快速了解道路安全狀況。4、慣性輔助定位單元包括三軸慣性加速度傳感器，用于修正無GPS信號(hào)時(shí)的車輛 實(shí)時(shí)導(dǎo)航，保證車輛的不間斷導(dǎo)航。5、輔助定位系統(tǒng)包括安裝在車載終端上的無線射頻電路和道路邊固定間隔距離 安裝的射頻閱讀器，當(dāng)車輛通過時(shí)，射頻閱讀器可以讀取車載終端上無線射頻電路發(fā)送的 識(shí)別信息，然后通過數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備記錄車輛通過的時(shí)間和位置。輔助定位系統(tǒng)主要用 于隧道、橋梁等無法接受GPS信號(hào)的地段對行駛車輛定位。6、輔助定位系統(tǒng)還可替代現(xiàn)在的高速公路車輛通行射頻卡，實(shí)現(xiàn)收費(fèi)系統(tǒng)的升級 和收費(fèi)管理的簡單化。

圖1為本實(shí)用新型高速公路行車安全保暢引導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型車載行車引導(dǎo)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型監(jiān)測中心的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，高速公路行車安全保暢引導(dǎo)系統(tǒng)，包括若干個(gè)車載行車引導(dǎo)儀、行車 通訊網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測中心，車載行車引導(dǎo)儀包括電源供電電路、時(shí)鐘單元、中央處理器、輸入單 元、輸出單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、GPS模塊，所述輸入單元包括顯示單元，所述輸出單元包括鍵 盤；行車通訊網(wǎng)絡(luò)包括移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站、Internet網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)與移 動(dòng)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站連接，移動(dòng)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站通過hternet網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測中心連接，車載行車引導(dǎo)儀 還包括分別與中央處理器連接的無線通訊單元、慣性輔助定位單元、報(bào)警單元和語音發(fā)音 控制單元；無線通訊單元為四頻無線通訊單元，用于和移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊；語音發(fā)音 控制單元包括喇叭和麥克風(fēng)，用于通過無線通訊單元和監(jiān)測中心進(jìn)行相互通話；慣性輔助 定位單元包括三軸慣性加速度傳感器，用于修正無GPS信號(hào)時(shí)的車輛實(shí)時(shí)導(dǎo)航；報(bào)警單元 包括緊急按鈕，用于產(chǎn)生人工報(bào)警信號(hào)。車載行車引導(dǎo)儀還包括無線射頻電路以及設(shè)置在路邊的多個(gè)路邊單元，所述路邊 單元為射頻閱讀器，所述射頻閱讀器用于接收無線射頻電路發(fā)送的車輛實(shí)時(shí)定位信息并通 過移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給監(jiān)測中心。監(jiān)測中心包括通訊單元、數(shù)據(jù)分析預(yù)警單元、指揮調(diào)度單元和中心數(shù)據(jù)庫，通訊單元是用于實(shí)時(shí)接收hternet網(wǎng)絡(luò)傳來的車輛通話數(shù)據(jù)、車輛行車信息和 人工報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將監(jiān)測中心的通話數(shù)據(jù)、人工預(yù)警信息、中心數(shù)據(jù)庫中系統(tǒng)預(yù)警和引導(dǎo)信息通過hternet網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應(yīng)的車載行車引導(dǎo)儀；數(shù)據(jù)分析預(yù)警單元對車輛行車信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析判斷并將產(chǎn)生的系統(tǒng)預(yù)警和引 導(dǎo)信息存儲(chǔ)至中心數(shù)據(jù)庫中；中心數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)車輛的行車信息以及數(shù)據(jù)分析預(yù)警單元產(chǎn)生的系統(tǒng)預(yù)警和 引導(dǎo)信息；指揮調(diào)度單元包括車輛動(dòng)態(tài)顯示子系統(tǒng)、報(bào)警處理子系統(tǒng)、人工預(yù)警模塊；所述車 輛動(dòng)態(tài)顯示子系統(tǒng)包含GIS服務(wù)器和監(jiān)測大屏顯示模塊，所述GIS服務(wù)器為監(jiān)測大屏顯示 模塊提供數(shù)字地圖支持，監(jiān)測大屏顯示模塊實(shí)時(shí)顯示車輛動(dòng)態(tài)信息和路況信息；報(bào)警處理 子系統(tǒng)包括報(bào)警處理模塊和語音通話模塊；報(bào)警處理模塊用于響應(yīng)車載行車引導(dǎo)儀發(fā)送的 人工報(bào)警信號(hào)；所述語音通話模塊可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測中心與車輛的實(shí)時(shí)通話；所述人工預(yù)警模塊 用于產(chǎn)生人工預(yù)警信息。指揮調(diào)度單元還包括車輛軌跡跟蹤模塊，車輛軌跡跟蹤模塊可根據(jù)中心數(shù)據(jù)庫中 的車輛行車信息對特定車輛的行駛軌跡進(jìn)行回放。本實(shí)用新型還提供了一種車載行車引導(dǎo)儀，如圖2所示，包括電源供電電路、時(shí)鐘 單元、中央處理器、輸入單元、輸出單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、GPS模塊，所述輸入單元包括顯示 單元，所述輸出單元包括鍵盤；車載行車引導(dǎo)儀還包括分別與中央處理器連接的無線通訊 單元、慣性輔助定位單元、報(bào)警單元和語音發(fā)音控制單元；無線通訊單元為四頻無線通訊單 元，用于和移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊；語音發(fā)音控制單元包括喇叭和麥克風(fēng)，用于通過無線通訊單元和監(jiān)測中心進(jìn)行相 互通話；慣性輔助定位單元包括三軸慣性加速度傳感器，用于修正無GPS信號(hào)時(shí)的車輛實(shí) 時(shí)導(dǎo)航；報(bào)警單元包括緊急按鈕，用于產(chǎn)生人工報(bào)警信號(hào)。引導(dǎo)儀還包括與中央處理器相連的無線射頻電路，所述無線射頻電路用于發(fā)射車 輛行車信息。車載行車引導(dǎo)儀還包括與中央處理單元相連的串口控制單元；串口控制單元 用于中央處理單元的讀寫控制。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包括非掉電保存單元和大容量存儲(chǔ)單元，非 掉電保存單元為鐵電型存儲(chǔ)器，大容量存儲(chǔ)單元為miniSD卡；時(shí)鐘單元采用SD2003API芯 片。本系統(tǒng)不同于一般的GPS導(dǎo)航或車輛管理系統(tǒng)，系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是監(jiān)測高速公 路上車輛運(yùn)行動(dòng)態(tài)，實(shí)時(shí)對運(yùn)行車輛進(jìn)行安全引導(dǎo)，使車輛駕駛?cè)藛T在陰天、雨天、霧天等 惡劣天氣條件下能及時(shí)掌握前方路況信息，采取必要的手段規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，為高速公路安全運(yùn) 行提供技術(shù)支持。中央處理器采用低功耗雙UART 口，美國Lilabs公司的高速CPU作為核心，型號(hào) 為C8051F020。C8051F單片機(jī)是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級芯片(SoC)，具有與8051兼容 的高速CIP-51內(nèi)核，與MCS-51指令集完全兼容，片內(nèi)集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的 模擬、數(shù)字外設(shè)及其他功能部件；內(nèi)置FLASH程序存儲(chǔ)器、內(nèi)部RAM，大部分器件內(nèi)部還有位 于外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間的RAM，即XRAM0 C8051F單片機(jī)具有片內(nèi)調(diào)試電路，通過4腳的JTAG 接口可以進(jìn)行非侵入式、全速的在系統(tǒng)調(diào)試。GSP模塊采用韓國GSTAR高精度GPS (GS-15B)作為定位設(shè)備。四頻無線通信單元采用高可靠性SIM900B模塊作為GSM/GPRS通訊器件。慣性輔助定位單元用于修正無GPS信號(hào)時(shí)的車輛實(shí)時(shí)導(dǎo)航。型號(hào)TG_3型三軸慣性加速度傳感器，它是一款尺寸精巧、性價(jià)比高、以電壓輸出且無直流偏置的加速度傳感 器，廣泛應(yīng)用在姿態(tài)矯正，慣性導(dǎo)航，機(jī)械振動(dòng)測試、接觸式位移測試、地質(zhì)勘探、地震波測 量、旋轉(zhuǎn)電機(jī)偏擺檢測等多個(gè)測試控制領(lǐng)域。該款傳感器具有體積小、安裝簡便、測量精度 高、一致性好、抗干擾等特點(diǎn)，能滿足用戶多樣化的要求。數(shù)據(jù)保存單元用于保存實(shí)時(shí)車況信息包括非掉電保存單元和大容量存儲(chǔ)器。 選擇高可靠性的鐵電型存儲(chǔ)器完成數(shù)據(jù)的非掉電保存，存儲(chǔ)容量256Kbit ；選擇便攜式 miniSD卡作為大容量存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)容量4GKbyte，實(shí)現(xiàn)大于100萬條實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄。時(shí)鐘單元采用SD2203API芯片。芯片SD2003API是一種具有內(nèi)置晶振、支持I2C 總線接口的高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。該系列芯片可保證時(shí)鐘精度為士4ppm(在25士 1°C下)， 即年誤差小于2分鐘，該系列芯片可滿足對實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片的各種需要。無線射頻電路采用飛利浦公司的RC500 RC500芯片作為射頻控制收發(fā)芯片。特點(diǎn) 可靠性高，與之相結(jié)合的射頻卡主要有Mifare one S50、Mifare one S70卡。卡片的每一 個(gè)扇區(qū)都有密鑰32位作為保護(hù)，同時(shí)密鑰的可讀/寫可以完成選擇，避免了窮舉法破解密 碼的可能性。它屬于高性價(jià)比可讀寫卡，其讀寫速度快、射頻距離可以做到120M、存儲(chǔ)容量 分別為3Ι、64Κ不等。串口控制單元行車引導(dǎo)儀與上位機(jī)的數(shù)據(jù)交換和參數(shù)設(shè)定采用RS232接口總 線，芯片型號(hào)為SP3232API。能夠完成實(shí)時(shí)參數(shù)的上傳、參數(shù)設(shè)定、以及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的保存顯示 等功能。電源供電電路采用4節(jié)2032高容量電池供電，容量大于4000mA，保證48小時(shí)正常工作。車載行車引導(dǎo)儀是組成系統(tǒng)的前端終端設(shè)備，其主要功能實(shí)時(shí)采集定位信息在具備GPS信號(hào)的路段，依靠GPS模塊實(shí)時(shí)采集GPS位置信 息；在沒有GPS信號(hào)的地段，依靠輔助技術(shù)手段獲取定位信息，比如可以采用射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn) 輔助定位。實(shí)時(shí)發(fā)送定位信息通過通訊單元將車輛的定位信息定時(shí)發(fā)送到監(jiān)測中心，在轉(zhuǎn) 換成相應(yīng)的格式存儲(chǔ)；通過移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的信道接收語音段索引信息，播放相應(yīng)的語音段， 這些語音段主要是路況提示、天氣狀況提示等。通過移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的信道接收障礙車輛報(bào)警信息報(bào)警信息主要包含障礙車輛的 距離數(shù)據(jù)，車載終端根據(jù)障礙車輛的距離數(shù)據(jù)，組合相對應(yīng)的語音段，然后進(jìn)行播放。前后方車距提示通過移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的接收前后方車輛的距離及速度等信息，根 據(jù)這些信息車載終端組合相應(yīng)的語音段進(jìn)行播放。對行車前方出現(xiàn)的違章調(diào)頭等行為播放特定語音段進(jìn)行提示。根據(jù)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的信道接收的指令，打開移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的語音通道，廣播放由 管理部門發(fā)出的實(shí)時(shí)語音音頻。高速公路管理部門可以通過移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的信道與特定車輛進(jìn)行通話。監(jiān)測車輛 運(yùn)行速度根據(jù)GPS信息計(jì)算車輛實(shí)時(shí)行駛速度，然后根據(jù)事先儲(chǔ)存的特定路段的實(shí)際限速 進(jìn)行比對，并在超速前播放特定語音段進(jìn)行提示。報(bào)警功能車輛駕駛?cè)藛T在緊急情況下，可以通過行車引導(dǎo)儀上醒目的按鈕，向監(jiān)CN 201903973 U
說明書
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測中心發(fā)出報(bào)警信息，監(jiān)測中心值班人員通過監(jiān)測屏幕了解報(bào)警車輛位置，并且可以打開 與報(bào)警車輛的GSM語音通道進(jìn)行對話，了解詳細(xì)信息。輔助定位系統(tǒng)包括安裝在車載終端上的無線射頻電路和道路邊固定間隔距離安 裝的射頻閱讀器，當(dāng)車輛通過時(shí)，射頻閱讀器可以讀取車載終端上無線射頻電路發(fā)送的識(shí) 別信息，然后通過數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備記錄車輛通過的時(shí)間和位置。輔助定位系統(tǒng)主要用于 隧道、橋梁等無法接受GPS信號(hào)的地段對行駛車輛定位。行車通訊網(wǎng)絡(luò)通過移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)將收到的行車引導(dǎo)儀采集的車輛行駛數(shù)據(jù)和報(bào) 警數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，同時(shí)將監(jiān)測中心發(fā)出的車輛報(bào)警指令發(fā)送到移 動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)，再由移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到車載終端。監(jiān)測中心負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)對車輛行駛數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，產(chǎn)生報(bào)警指令，然后通過通訊單元 發(fā)送報(bào)警信息。中心數(shù)據(jù)庫保存車輛行駛基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為管理部門事后查詢、統(tǒng)計(jì)、分析提供支持。GIS服務(wù)器負(fù)責(zé)為監(jiān)測大屏及通過hternet網(wǎng)絡(luò)查詢運(yùn)行狀態(tài)提供數(shù)字地圖支持。監(jiān)控中心還可實(shí)現(xiàn)車輛運(yùn)行報(bào)警、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、交通流量統(tǒng)計(jì)分析、車輛運(yùn)行動(dòng)態(tài)顯 示等各個(gè)子系統(tǒng)功能，為管理部門實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)掌握交通情況提供方便。監(jiān)控中心可以通過接口與現(xiàn)有的高速公路收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)接，獲取車輛牌照等信 息，為管理部門查找車輛提供便利。本實(shí)用新型系統(tǒng)運(yùn)行方案在所有高速公路入口為進(jìn)入車輛發(fā)放、安裝行車引導(dǎo)儀，車輛在高速公路行駛期 間，行車引導(dǎo)儀實(shí)時(shí)獲取車輛運(yùn)行情況，包括車輛行駛的速度、位置等信息，并將信息實(shí)時(shí) 發(fā)送到監(jiān)測中心。監(jiān)測中心對所有車輛的位置和速度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并通過行車引導(dǎo)儀以語音及聲 光方式提醒駕駛?cè)藛T注意避讓前方故障車輛，為行駛車輛提供安全引導(dǎo)，同時(shí)允許高速公 路管理部門對行駛車輛及故障車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和語音通話，為道路管理提供支持。車輛安全駛出高速公路時(shí)，在高速公路出口交還行車引導(dǎo)儀，以便繼續(xù)發(fā)放給進(jìn) 入的車輛。車載行車引導(dǎo)儀的電路板元器件點(diǎn)膠加固；側(cè)身齒型硅膠手柄防滑保護(hù)；采用加 莖加厚的外殼，滑扣緊鎖電池蓋，機(jī)器1. 5米跌落無損壞；特殊的電路處理可有效抵御電池 干擾，保證數(shù)據(jù)安全；高精度的模具制作，全封閉的外殼設(shè)計(jì)，有效防止雨水的入侵，保證戶 外雨水天氣的安全使用；使用車載電源(點(diǎn)煙器)供電，帶充電電池，正常行駛時(shí)由車載電 源沖電，車輛停駛后由電池供電，電池供電時(shí)間大于M小時(shí)。
權(quán)利要求1.一種高速公路行車安全保暢引導(dǎo)系統(tǒng)，包括若干個(gè)車載行車引導(dǎo)儀、行車通訊網(wǎng)絡(luò) 和監(jiān)測中心，所述車載行車引導(dǎo)儀包括電源供電電路、時(shí)鐘單元、中央處理器、輸入單元、輸出單元、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、GPS模塊，所述輸入單元包括顯示單元，所述輸出單元包括鍵盤；其特征在于所述行車通訊網(wǎng)絡(luò)包括移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站、Internet網(wǎng)絡(luò)，所述移動(dòng)通訊 網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站連接，所述移動(dòng)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站通過Internet網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測中心連接，所述車載行車引導(dǎo)儀還包括分別與中央處理器連接的無線通訊單元、慣性輔助定位單 元、報(bào)警單元和語音發(fā)音控制單元；所述無線通訊單元為四頻無線通訊單元，用于和移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊；所述語音發(fā)音控制單元包括喇叭和麥克風(fēng)，用于通過無線通訊單元和監(jiān)測中心進(jìn)行相 互通話；所述慣性輔助定位單元包括三軸慣性加速度傳感器，用于修正無GPS信號(hào)時(shí)的車輛實(shí) 時(shí)導(dǎo)航；所述報(bào)警單元包括緊急按鈕，用于產(chǎn)生人工報(bào)警信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速公路行車安全保暢引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述車載行 車引導(dǎo)儀還包括無線射頻電路以及設(shè)置在路邊的多個(gè)路邊單元，所述路邊單元為射頻閱讀 器，所述射頻閱讀器用于接收無線射頻電路發(fā)送的車輛實(shí)時(shí)定位信息并通過移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò) 發(fā)送給監(jiān)測中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高速公路行車安全保暢引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān) 測中心包括通訊單元、數(shù)據(jù)分析預(yù)警單元、指揮調(diào)度單元和中心數(shù)據(jù)庫，所述通訊單元是用于實(shí)時(shí)接收hternet網(wǎng)絡(luò)傳來的車輛通話數(shù)據(jù)、車輛行車信息和 人工報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將監(jiān)測中心的通話數(shù)據(jù)、人工預(yù)警信息、中心數(shù)據(jù)庫中系統(tǒng)預(yù)警和引導(dǎo) 信息通過hternet網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應(yīng)的車載行車引導(dǎo)儀；所述數(shù)據(jù)分析預(yù)警單元對車輛行車信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析判斷并將產(chǎn)生的系統(tǒng)預(yù)警和引 導(dǎo)信息存儲(chǔ)至中心數(shù)據(jù)庫中；所述中心數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)車輛的行車信息以及數(shù)據(jù)分析預(yù)警單元產(chǎn)生的系統(tǒng)預(yù)警和 引導(dǎo)信息；所述指揮調(diào)度單元包括車輛動(dòng)態(tài)顯示子系統(tǒng)、報(bào)警處理子系統(tǒng)、人工預(yù)警模塊；所述車 輛動(dòng)態(tài)顯示子系統(tǒng)包含GIS服務(wù)器和監(jiān)測大屏顯示模塊，所述GIS服務(wù)器為監(jiān)測大屏顯示 模塊提供數(shù)字地圖支持，所述監(jiān)測大屏顯示模塊實(shí)時(shí)顯示車輛動(dòng)態(tài)信息和路況信息；所述 報(bào)警處理子系統(tǒng)包括報(bào)警處理模塊和語音通話模塊；所述報(bào)警處理模塊用于響應(yīng)車載行車 引導(dǎo)儀發(fā)送的人工報(bào)警信號(hào)；所述語音通話模塊可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測中心與車輛的實(shí)時(shí)通話；所述 人工預(yù)警模塊用于產(chǎn)生人工預(yù)警信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速公路行車安全保暢引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述指揮調(diào) 度單元還包括車輛軌跡跟蹤模塊，所述車輛軌跡跟蹤模塊可根據(jù)中心數(shù)據(jù)庫中的車輛行車 信息對特定車輛的行駛軌跡進(jìn)行回放。
5.一種車載行車引導(dǎo)儀，包括電源供電電路、時(shí)鐘單元、中央處理器、輸入單元、輸出單 元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、GPS模塊，所述輸入單元包括顯示單元，所述輸出單元包括鍵盤；其特征在于所述車載行車引導(dǎo)儀還包括分別與中央處理器連接的無線通訊單元、慣性輔助定位單 元、報(bào)警單元和語音發(fā)音控制單元；所述無線通訊單元為四頻無線通訊單元，用于和移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊；所述語音發(fā)音控制單元包括喇叭和麥克風(fēng)，用于通過無線通訊單元和監(jiān)測中心進(jìn)行相 互通話；所述慣性輔助定位單元包括三軸慣性加速度傳感器，用于修正無GPS信號(hào)時(shí)的車輛實(shí) 時(shí)導(dǎo)航；所述報(bào)警單元包括緊急按鈕，用于產(chǎn)生人工報(bào)警信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車載行車引導(dǎo)儀，其特征在于所述引導(dǎo)儀還包括與中央處 理器相連的無線射頻電路，所述無線射頻電路用于發(fā)射車輛行車信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的車載行車引導(dǎo)儀，其特征在于所述車載行車引導(dǎo)儀還 包括與中央處理單元相連的串口控制單元；所述串口控制單元用于中央處理單元的讀寫控 制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車載行車引導(dǎo)儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包括非掉 電保存單元和大容量存儲(chǔ)單元，所述非掉電保存單元為鐵電型存儲(chǔ)器，所述大容量存儲(chǔ)單 元為miniSD卡；所述時(shí)鐘單元采用SD2003API芯片。
專利摘要本實(shí)用新型涉及高速公路行車安全保暢引導(dǎo)系統(tǒng)及車載行車引導(dǎo)儀，包括若干個(gè)車載行車引導(dǎo)儀、行車通訊網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測中心，車載行車引導(dǎo)儀包括中央處理器、輸入單元、輸出單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、GPS模塊，行車通訊網(wǎng)絡(luò)包括移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站、Internet網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站連接，移動(dòng)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站通過Internet網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測中心連接。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的汽車安全預(yù)警系統(tǒng)檢測不準(zhǔn)確、檢測安全隱患單一、無法將緊急情況即時(shí)發(fā)出的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提示駕駛?cè)藛T規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，減少高速公路上不必要的交通事故。
文檔編號(hào)G08G1/0962GK201903973SQ20102064565
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者劉占偉 申請人:陜西博瑞智通電子科技有限責(zé)任公司