一種交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于北斗/GPS來定位車輛的位置信息，并通過設計軟件來計算車輛的行駛速度，進而利用GIS系統(tǒng)確定該位置道路性質(zhì)，同時在GIS中構(gòu)建該道路性質(zhì)對車輛行駛速度要求（如最高限速和最低限速要求），以及該位置所屬行政區(qū)域和該行政區(qū)域的交通違章報警電話，從而實現(xiàn)交通規(guī)則和交通違章報警信息的自動感知。
【專利說明】一種交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及道路車輛的交通控制系統(tǒng)，特別涉及一種車輛違章的自感知與報警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化進程的加快，城市交通問題越發(fā)凸顯。例如在十字路口，汽車駕駛員可能因為前方的卡車等大型車輛擋住交通信號燈或者沒有提前注意前面有十字路口等原因而無法及時做出反應，從而導致出現(xiàn)闖紅燈等交通違規(guī)現(xiàn)象，甚至造成交通事故，也可能前方由于施工或其它原因?qū)е侣窙r各不相同，駕駛員沒有及時獲得路況信息而出現(xiàn)意外，所以行車速度不能完全絕對化，這就要求駕駛員對現(xiàn)行車輛速度要求有實時的了解渠道。
[0003]例如在申請?zhí)枮?01110254624.2的中國專利申請中，提供一種交通管理裝置，其包括交通信號燈、控制器、測速裝置及報警器，該控制器同時與交通信號燈、測速裝置及報警器電性連接，并將車輛行進速度與一預設的限制速度進行比較，若該行駛速度大于限制速度，控制器向報警器發(fā)送控制信號進而控制報警器報警。這種控制一方面固定于一個路段，不能隨時監(jiān)測車輛，另一方面報警機制欠佳，不能給駕駛員一定的周旋空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于北斗/GPS來定位車輛的位置信息，并通過設計軟件來計算車輛的行駛速度。
[0005]優(yōu)選的是，所述交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)通過GIS系統(tǒng)來獲得車輛所在道路的性質(zhì)、車輛行駛速度要求及車輛所在路段的交通管理部門電話，并與北斗/GPS提供的車輛信息進行對比來確定車輛是否違章，對違章車輛通過主動告警系統(tǒng)的遠距離無線報警模塊進行報警，所述GIS系統(tǒng)是指地理信息系統(tǒng)。
[0006]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述北斗/GPS包括車輛前方道路狀況感知模塊。
[0007]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述車輛前方道路狀況感知模塊通過感知傳感器來感知前方道路狀況，以確定車輛能否按照自感知的交通規(guī)則行駛。
[0008]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述北斗/GPS通過北斗/GPS雙模定位模塊來定位車輛位置信息。
[0009]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述北斗/GPS通過車輛運行速度采集模塊來獲得車輛的行駛速度。
[0010]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述車輛運行速度采集模塊通過車輛位置的改變與該位置改變所經(jīng)歷的時間經(jīng)速度計算軟件來確定。
[0011]在上述任一方案中優(yōu)選的是，車輛行駛速度還可以由速度傳感器獲得。
[0012]在上述任一方案中優(yōu)選的是，速度傳感器包括電磁式速度傳感器和霍爾式速度傳感器。
[0013]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述的交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)還包括系統(tǒng)工作狀態(tài)遠距離監(jiān)控與喚醒模塊。
[0014]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述系統(tǒng)工作狀態(tài)遠距離監(jiān)控與喚醒模塊在人為干預下可通過GPRS或GSM模塊進行遠距離查詢、監(jiān)控或喚醒交通規(guī)則自感知與違章信息主動
告警系統(tǒng)。
[0015]在上述任一方案中優(yōu)選的是，人為干預具體為駕駛?cè)藛T故意關(guān)閉所述交通規(guī)則自
感知與違章信息主動告警系統(tǒng)。
[0016]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述車輛前方道路狀況感知模塊、車輛運行速度采集模塊、北斗/GPS雙模定位模塊、系統(tǒng)工作狀態(tài)遠距離監(jiān)控與喚醒模塊將獲得的車輛位置信息、速度信息等傳送到所述GIS系統(tǒng)的cpu中央處理模塊。
[0017]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述cpu中央處理模塊包括車輛運行狀態(tài)信息顯示模塊、車輛運行狀態(tài)信息記錄模塊、車輛違規(guī)信息語音提示模塊、遠距離無線報警模塊。
[0018]在上述任一方案中優(yōu)選的是，車輛運行狀態(tài)信息顯示模塊用于顯示車輛位置信息與車輛速度信息。
[0019]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述車輛運行狀態(tài)信息記錄模塊記錄在所述GIS提供的地圖信息的基礎上采編并錄入對應位置的屬性信息，該屬性信息從所述GIS系統(tǒng)的信息存儲模塊中調(diào)用。
[0020]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述屬性信息包括道路性質(zhì)、道路名稱、該道路的最高限速、最低限速、所在位置的交通告警聯(lián)系方式等。
[0021]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述聯(lián)系方式為短信、電話號碼或電子信箱等。
[0022]在上述任一方案中優(yōu)選的是，車輛行駛狀況、位置、速度要求可以通過LED、IXD或數(shù)碼管方式顯示，并存儲在RAM或FLASH中。
[0023]在上述任一方案中優(yōu)選的是，車輛實際行駛速度是否符合速度要求是通過將測量速度與所述信息存儲模塊中該位置的速度要求進行比較獲得。
[0024]在上述任一方案中優(yōu)選的是，當車輛實際行駛速度在不符合速度要求時，所述車輛違規(guī)信息語音提示模塊對駕駛?cè)藛T進行語音提示。
[0025]在上述任一方案中優(yōu)選的是，語音提示后進行延時，規(guī)定時間段內(nèi)車輛沒有做減速處理，所述遠距離無線報警模塊進行違規(guī)狀態(tài)報警。
[0026]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述違規(guī)狀態(tài)報警包括GPRS或GSM短消息報警或電話、電子信箱報警，報警內(nèi)容為車牌號、違規(guī)路段、違規(guī)內(nèi)容、違規(guī)時間等。
[0027]在上述任一方案中優(yōu)選的是，車牌號預先存入使用者報警信息的相應單元，違規(guī)路段信息通過GPS定位后由位置信息檢索該位置的屬性信息獲得，違規(guī)內(nèi)容為是否按速度要求行駛，違規(guī)時間由北斗/GPS提供。
[0028]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)的具體流程如下:
A、判斷北斗/GPS正常工作；
B、所述北斗/GPS獲取車輛信息；
C、調(diào)用GIS獲取當前位置的車輛行駛路段道路性質(zhì)、速度要求及所在地交通告警聯(lián)系方式；
D、判讀車輛超速； E、對駕駛?cè)藛T超速進行語音提示；
F、對違規(guī)狀態(tài)進行報警。
[0029]在上述任一方案中優(yōu)選的是，在北斗/GPS處于非正常工作狀態(tài)時，通過速度傳感器獲得車輛行駛速度。
[0030]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述北斗/GPS獲取車輛信息的方法為通過北斗/GPS雙模定位的方法來定位車輛的位置信息以及獲取短時間段內(nèi)的四個數(shù)據(jù):起始位置、起始時間、終止位置、終止時間。
[0031]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述北斗/GPS獲取車輛信息的方法為通過車輛運行速度采集的方法來獲得車輛的行駛速度。
[0032]在上述任一方案中優(yōu)選的是，調(diào)用GIS獲取當前位置的車輛行駛路段道路性質(zhì)、速度要求(最高限速與最低限速)及所在地交通告警聯(lián)系方式。
[0033]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述對駕駛?cè)藛T超速進行語音提示為將車輛行駛速度要求以及車輛的實際行駛速度播報給駕駛?cè)藛T，并啟動延時方法。
[0034]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述延時方法為當車輛的超速狀態(tài)超過規(guī)定的時間后才開始啟動所述違規(guī)狀態(tài)進行報警的方法。
[0035]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述違規(guī)狀態(tài)進行報警的方法為通過電子信箱、短信、電話方式報警。
[0036]【專利附圖】

【附圖說明】、
圖1為按照本發(fā)明的交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)的一優(yōu)選實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為按照本發(fā)明的交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)的圖1所示實施例的系統(tǒng)工作流程圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細描述。
[0038]實施例1:
一種交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于北斗/GPS來定位車輛的位置信息，并通過設計軟件來計算車輛的行駛速度。
[0039]在本實施例中，所述交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)通過GIS系統(tǒng)來獲得車輛所在道路的性質(zhì)、車輛行駛速度要求及車輛所在路段的交通管理部門電話，并與北斗/GPS提供的車輛信息進行對比來確定車輛是否違章，對違章車輛通過主動告警系統(tǒng)的遠距離無線報警模塊進行報警。GIS系統(tǒng)是指地理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)是將計算機硬件、軟件、地理數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)管理人員組織而成的對任一形式的地理信息進行高效獲取、存儲、更新、操作、分析及顯示的集成。
[0040]實施例2:
與實施例1相似，所不同的是，所述北斗/GPS還包括車輛前方道路狀況感知模塊與北斗/GPS雙模定位模塊，所述車輛前方道路狀況感知模塊與北斗/GPS雙模定位模塊通過感知傳感器來感知前方道路狀況，以確定車輛能否按照自感知的交通規(guī)則行駛。感知信息包括車輛所在的地理位置、前方交通狀況以及該位置所屬行政區(qū)域和該行政區(qū)域的交通違章報警電話或者電子信箱，以便GIS對該區(qū)域行駛速度要求的構(gòu)建，比如構(gòu)建該道路性質(zhì)對車輛最高限速和最低限速的要求。
[0041]在本實施例中，北斗/GPS還包括車輛運行速度采集模塊，通過車輛位置的改變與該位置改變所經(jīng)歷的時間并運用軟件來獲得車輛的行駛速度，其具體工作方式為:設定一個時間段，分別記錄起始點時間與起始點位置、終止點時間與終止點位置，將這四個數(shù)據(jù)通過編寫的軟件導出速度信息。
[0042]實施例3:
與實施例2相似，所不同的是，在北斗/GPS工作不正常的情況下，車輛行駛速度還可以由速度傳感器獲得。
[0043]在本實施例中，所述速度傳感器包括電磁式速度傳感器和霍爾式速度傳感器。電磁式速度傳感器的基本組成包括磁路系統(tǒng)、慣性質(zhì)量、線圈和彈簧阻尼系統(tǒng)等四部分。磁路系統(tǒng)用以產(chǎn)生恒定的直流磁場，為減小體積，一般采用永久磁鐵.線圈在磁場中切割磁場產(chǎn)生感應電動勢，而感應電動勢與磁通變化率或線圈與磁場相對運動速度成正比。運動部件包括動圈式與動磁式。霍爾式速度傳感器是當傳感器的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在外驅(qū)動作用下旋轉(zhuǎn)時，會帶動永久磁鐵旋轉(zhuǎn)，穿過霍爾元件的磁場將產(chǎn)生周期性變化，引起霍爾元件輸出電壓變化，通過后續(xù)電路處理形成穩(wěn)定的脈沖電壓信號，作為車速傳感器的輸出信號。
[0044]實施例4:
與實施例2相似，所不同的是，交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)還包括系統(tǒng)工作狀態(tài)遠距離監(jiān)控與喚醒模塊。
[0045]在本實施例中，設定該監(jiān)控與喚醒模塊旨在避免駕駛?cè)藛T對系統(tǒng)的干預，比如駕駛?cè)藛T故意關(guān)閉車內(nèi)的測速系統(tǒng)，在交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)還工作狀態(tài)下，只要車輛處于行駛狀態(tài)即可以通過遠程來喚醒車內(nèi)的測速模塊，而不需要經(jīng)過駕駛?cè)藛T手動操作。
[0046]在本實施例中，信號傳輸方式為無線傳輸，采用的是GPRS或GSM通信模塊。GSM為全球移動通信系統(tǒng)，GPRS是通用分組無線服務技術(shù)(General Packet Radio Service)的簡稱，它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數(shù)據(jù)業(yè)務。
[0047]實施例5:
與實施例4相似，所不同的是，所述車輛前方道路狀況感知模塊、車輛運行速度采集模塊、北斗/GPS雙模定位模塊、系統(tǒng)工作狀態(tài)遠距離監(jiān)控與喚醒模塊將獲得的車輛位置信息、速度信息等傳送到所述GIS系統(tǒng)的cpu中央處理模塊。
[0048]在本實施例中，所述cpu中央處理模塊包括車輛運行狀態(tài)信息顯示模塊、車輛運行狀態(tài)信息記錄模塊、車輛違規(guī)信息語音提示模塊、遠距離無線報警模塊。車輛運行狀態(tài)信息顯示模塊用于顯示車輛位置信息與車輛速度信息。車輛運行狀態(tài)信息記錄模塊記錄在所述GIS提供的地圖信息的基礎上采編并錄入對應位置的屬性信息，該屬性信息從所述GIS系統(tǒng)的信息存儲模塊中調(diào)用。屬性信息包括道路性質(zhì)、道路名稱、該道路的最高限速、最低限速、所在位置的交通告警電話等。車輛行駛狀況、位置、速度要求可以通過LED、LCD或數(shù)碼管方式顯示，并存儲在RAM或FLASH中。
[0049]在本實施例中，車輛實際行駛速度是否符合速度要求是通過將測量速度與所述信息存儲模塊中該位置的速度要求進行比較獲得。當車輛實際行駛速度在不符合速度要求時，所述車輛違規(guī)信息語音提示模塊對駕駛?cè)藛T進行語音提示。
[0050]實施例6:
與實施例5相似，所不同的是，實施例5中的GIS存儲模塊采用數(shù)據(jù)庫形式，路況信息全部存儲于該數(shù)據(jù)庫，比如一個城市的實時詳細的地圖，以及各路段對速度的實時要求、路段所屬部門、交警聯(lián)系方式等信息。GIS通過北斗獲得車輛的位置后，能快速有效的從數(shù)據(jù)庫中得到該位置所述路段對車輛的速度要求。
[0051]實施例7:
與實施例5相似，所不同的是，當駕駛員駕駛速度超過GIS提供的最高限速時，輛違規(guī)信息語音提示模塊對駕駛?cè)藛T進行語音提示后開始計時，在規(guī)定時間段內(nèi)車輛仍未做減速處理，遠距離無線報警模塊則開始進行違規(guī)狀態(tài)報警，同時從新開始計時，測量超速時間。
[0052]在本實施例中，語音提示時將車輛行駛道路的性質(zhì)、車輛行駛速度要求以及車輛的實際行駛速度存儲和語音播報給駕駛?cè)藛T。
[0053]在本實施例中，遠距離無線報警模塊采用的是GPRS或GSM通信。違規(guī)狀態(tài)報警包括GPRS或GSM短消息報警或電話及電子信箱報警，報警內(nèi)容為車牌號、違規(guī)路段、違規(guī)內(nèi)容、違規(guī)時間等。車牌號預先存入使用者報警信息的相應單元，違規(guī)路段信息通過GPS定位后由位置信息檢索該位置的屬性信息獲得，違規(guī)內(nèi)容為是否按速度要求行駛，違規(guī)時間由北斗/GPS提供。
[0054]如圖2所示，按照本發(fā)明的交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)的流程可以如下:
A、判斷北斗/GPS是否正常工作；
B、所述北斗/GPS獲取車輛信息；
C、調(diào)用GIS獲取當前位置的車輛行駛路段道路性質(zhì)、速度要求及所在地交通告警聯(lián)系方式；
D、判讀車輛是否超速；
E、對駕駛?cè)藛T超速進行語音提示；
F、對違規(guī)狀態(tài)進行報警。
[0055]在北斗/GPS處于非正常工作狀態(tài)時，通過速度傳感器獲得車輛行駛速度。
[0056]所述北斗/GPS獲取車輛信息的方法為通過北斗/GPS雙模定位的方法來定位車輛的位置信息以及獲取短時間段內(nèi)的四個數(shù)據(jù):起始位置、起始時間、終止位置、終止時間。
[0057]所述北斗/GPS獲取車輛信息的方法為通過車輛運行速度采集的方法來獲得車輛的行駛速度。
[0058]調(diào)用GIS獲取當前位置的車輛行駛路段道路性質(zhì)、速度要求(最高限速與最低限速)及所在地交通告警聯(lián)系方式。
[0059]所述對駕駛?cè)藛T超速進行語音提示為將車輛行駛速度要求以及車輛的實際行駛速度播報給駕駛?cè)藛T，并啟動延時方法。
[0060]所述延時方法為當車輛的超速狀態(tài)超過規(guī)定的時間后才開始啟動所述違規(guī)狀態(tài)進行報警的方法。
[0061]所述違規(guī)狀態(tài)進行報警的方法為通過電子信箱、短信、電話方式報警。
[0062]需要說明的是，按照本發(fā)明的一種交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)包括上述實施例中的任何一項及其任意組合，但上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神前提下，本領域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于北斗/GPS來定位車輛的位置信息，并通過設計軟件來計算車輛的行駛速度，其特征在于:所述交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)通過GIS系統(tǒng)來獲得車輛所在道路的性質(zhì)、車輛行駛速度要求及車輛所在路段的交通管理部門聯(lián)系方式，并與所述北斗/GPS提供的車輛信息進行對比來確定車輛是否違章，對違章車輛通過主動告警系統(tǒng)的遠距離無線報警模塊進行報警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)，其特征在于:所述北斗/GPS包括車輛前方道路狀況感知模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)，其特征在于:所述車輛前方道路狀況感知模塊通過感知傳感器來感知前方道路狀況，以確定車輛能否按照自感知的交通規(guī)則行駛。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)，其特征在于:所述北斗/GPS通過北斗/GPS雙模定位模塊來定位車輛的位置信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)，其特征在于:所述北斗/GPS通過車輛運行速度采集模塊來獲得車輛的行駛速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警系統(tǒng)，其特征在于:所述車輛運行速度采集模塊通過車輛位置的改變與該位置改變所經(jīng)歷的時間經(jīng)速度計算軟件來確定。
7.—種交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警的方法，其特征在于:所述方法依次包括以下步驟: A、判斷北斗/GPS正常工作； B、所述北斗/GPS獲取車輛信息； C、調(diào)用GIS獲取當前位置的車輛行駛路段道路性質(zhì)、速度要求及所在地交通告警聯(lián)系方式； D、判讀車輛超速； E、對駕駛?cè)藛T超速進行語音提示； F、對違規(guī)狀態(tài)進行報警。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警的方法，其特征在于:在北斗/GPS處于非正常工作狀態(tài)時，通過速度傳感器獲得車輛行駛速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警的方法，其特征在于:所述北斗/GPS獲取車輛信息的方法為通過北斗/GPS雙模定位的方法來定位車輛的位置信肩、O
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的交通規(guī)則自感知與違章信息主動告警的方法，其特征在于:所述北斗/GPS獲取車輛信息的方法為通過車輛運行速度采集的方法來獲得車輛的行駛速度。
【文檔編號】G08G1/01GK103559794SQ201310575708
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】楊萍, 姜余祥, 王燕妮, 張軍, 李月琴, 薛琳 申請人:北京聯(lián)合大學