一種區(qū)間測速裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種區(qū)間測速裝置，在高速路上設(shè)有多個(gè)測速終端，并在各車輛上安裝車載終端；車載終端采用GPS測速模塊進(jìn)行測速，獲取經(jīng)過測速終端時(shí)當(dāng)前的和歷史的軌跡、速度，并將上述信息傳輸至測速終端，該信息還會傳輸至該車輛經(jīng)過的下一個(gè)測速終端，由車輛經(jīng)過兩個(gè)終端時(shí)獲取的當(dāng)前和歷史軌跡、速度信息，確定區(qū)間速度，避免出現(xiàn)駕駛員為避開超速處罰做出的延長逗留時(shí)間、更換車道延長行駛距離的現(xiàn)象，避免影響測速結(jié)果準(zhǔn)確度；各測速終端通過無線收發(fā)模塊傳輸信息，且具備自組網(wǎng)的功能，無論駕駛員的通過哪個(gè)交通樞紐改變行駛方向，均至少經(jīng)過兩個(gè)測速終端，實(shí)現(xiàn)區(qū)間測速，進(jìn)一步提高測速的準(zhǔn)確度。
【專利說明】
一種區(qū)間測速裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及測速裝置，特別是涉及區(qū)間測速裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高速公路的快速發(fā)展，高速公路上的事故頻率也在增高，主要原因之一為超速行駛，因此，有待于提出一種區(qū)間測速裝置，對高速路上的車輛行駛過程進(jìn)行測速，用作懲處超速的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
[0003]區(qū)間測速是在道路區(qū)間前后設(shè)置兩個(gè)固定測速點(diǎn)，區(qū)間距離與車輛行駛的總時(shí)間之比得到速度。現(xiàn)有區(qū)間測速裝置存在以下問題:由于區(qū)間測速得到的是駛過區(qū)間的平均速度，一些駕駛員超速后，為了逃避處罰，將車開進(jìn)服務(wù)區(qū)以增加行駛時(shí)間，減小區(qū)間測速裝置測出的速度;測速路段區(qū)間距離較長時(shí)，超速車輛在行駛過程中頻繁更換車道，出現(xiàn)行駛距離大于測速對應(yīng)的區(qū)間距離，減小區(qū)間測速裝置測出的速度;高速公路是封閉環(huán)境，但是會存在很多交通樞紐，駕駛員前往目的地可能需要在多處交通樞紐處更換行駛方向，行駛區(qū)間發(fā)生改變，導(dǎo)致不同區(qū)間上的行駛路程和行駛速度無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)對接。上述區(qū)間測速裝置存在的問題，導(dǎo)致區(qū)間測速裝置測速結(jié)果不準(zhǔn)確，無法有效防止高速路上的超速行為，也無法為懲處駕駛員提供有效的速度的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種區(qū)間測速裝置，解決現(xiàn)有區(qū)間測速裝置存在的測速結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。
[0005 ]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述問題:
[0006]—種區(qū)間測速裝置，由至少一個(gè)車載終端、至少兩個(gè)測速終端以及至少一個(gè)卡口終端組成;所述車載終端安裝在車輛上;所述測速終端安裝在高速路的行駛區(qū)間以及樞紐處;在每個(gè)測速終端中，包括車輛檢測模塊、圖像采集處理模塊、GPS接收模塊、無線收發(fā)模塊和控制器模塊;車輛檢測模塊與控制器模塊相連;圖像采集處理模塊與控制器模塊相連；GPS接收模塊與控制器模塊相連;無線收發(fā)模塊與控制器模塊相連，無線收發(fā)模塊與各卡口終端無線連接;各測速終端之間通過無線收發(fā)模塊無線連接;所述卡口終端安裝于卡口處，各卡口終端之間無線連接，各卡口終端與外部管理終端無線連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述車載終端車載終端為GPS測速模塊;所述GPS測速模塊包括電源子模塊、DSP處理子模塊、FPGA處理子模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換子模塊、GPS接收子模塊以及上變頻子模塊；電源子模塊與DSP處理子模塊、FPGA處理子模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換子模塊和上變頻子模塊的電源端相連;DSP處理子模塊和FPGA處理子模塊相互連接，DSP處理子模塊和GPS接收子模塊相互連接;FPGA處理子模塊的輸出端經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換子模塊連接上變頻模塊;上變頻子模塊上接有發(fā)射天線或射頻電纜;發(fā)射天線或射頻電纜與各測速終端的GPS接收模塊相連。
[0008]進(jìn)一步地，所述車輛檢測模塊為視頻檢測器，視頻檢測器與控制器模塊相連。
[0009]進(jìn)一步地，所述圖像采集處理模塊包括至少一個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、至少一個(gè)補(bǔ)光燈以及至少一個(gè)光傳感器;所述各光傳感器的輸出端與控制器模塊相連;所述補(bǔ)光燈安裝在車道各個(gè)方位，所述補(bǔ)光燈的控制端與控制器模塊相連;所述數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的控制端與控制器模塊相連。
[00?0]進(jìn)一步地，所述無線收發(fā)模塊為ZigBee;各無線收發(fā)模塊無線連接，自組網(wǎng)，形成ZigBee 網(wǎng)絡(luò)。
[0011]進(jìn)一步地，所述測速終端進(jìn)一步還包括顯示模塊;所述顯示模塊與控制器模塊相連，用于顯示行駛車輛的車牌號、車型、車顏色、當(dāng)前行駛速度以及限速。
[0012]進(jìn)一步地，所述測速終端進(jìn)一步還包括報(bào)警模塊;所述報(bào)警模塊與控制器模塊相連，用于在發(fā)現(xiàn)行駛車輛在當(dāng)前或者歷史行駛軌跡中出現(xiàn)超速行為進(jìn)行進(jìn)行報(bào)警。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下特點(diǎn):
[0014]在高速路上設(shè)有多個(gè)測速終端，并在各車輛上安裝車載終端;車載終端采用GPS測速模塊進(jìn)行測速，獲取經(jīng)過測速終端時(shí)當(dāng)前的和歷史的軌跡、速度，并將上述信息傳輸至測速終端，該信息還會傳輸至該車輛經(jīng)過的下一個(gè)測速終端，由車輛經(jīng)過兩個(gè)終端時(shí)獲取的當(dāng)前和歷史軌跡、速度信息，確定區(qū)間速度，避免出現(xiàn)駕駛員為避開超速處罰做出的延長逗留時(shí)間、更換車道延長行駛距離的現(xiàn)象，避免影響測速結(jié)果準(zhǔn)確度;各測速終端通過無線收發(fā)模塊傳輸信息，且具備自組網(wǎng)的功能，無論駕駛員的通過哪個(gè)交通樞紐改變行駛方向，均至少經(jīng)過兩個(gè)測速終端，實(shí)現(xiàn)區(qū)間測速，進(jìn)一步提高測速的準(zhǔn)確度。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
[0017]—種區(qū)間測速裝置，由至少一個(gè)車載終端、至少兩個(gè)測速終端以及至少一個(gè)卡口終端組成；
[0018]車載終端安裝在車輛上。車載終端為GPS測速模塊，GPS測速模塊安裝在車輛上。GPS測速模塊包括電源子模塊、DSP處理子模塊、FPGA處理子模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換子模塊、GPS接收子模塊以及上變頻子模塊；電源子模塊與DSP處理子模塊、FPGA處理子模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換子模塊和上變頻子模塊的電源端相連，為上述子模塊供電;DSP處理子模塊和FPGA處理子模塊相互連接，DSP處理子模塊和GPS接收子模塊相互連接;FPGA處理子模塊的輸出端經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換子模塊連接上變頻模塊;上變頻子模塊上接有發(fā)射天線或射頻電纜;發(fā)射天線或射頻電纜與測速終端的GPS接收模塊相連。
[0019]GPS接收子模塊接收導(dǎo)航電文;DSP處理子模塊根據(jù)導(dǎo)航電文完成編碼，預(yù)測可見GPS衛(wèi)星;FPGA處理子模塊將可見衛(wèi)星分配到相應(yīng)的信號生成通道，最終生成相應(yīng)載波和偽碼信號，將各通道生成的載波和偽碼調(diào)制在同步的導(dǎo)航電文上，生成GPS中頻數(shù)字信號;GPS數(shù)模轉(zhuǎn)換子模塊將GPS中頻數(shù)字信號轉(zhuǎn)變?yōu)镚PS中頻模擬信號;上變頻子模塊將該GPS中頻模擬信號變頻到GPS的標(biāo)準(zhǔn)射頻頻率上，并通過發(fā)射天線或射頻電纜輸出至測速終端的GPS接收模塊。
[0020]測速終端安裝在高速路的行駛區(qū)間以及樞紐處。在每個(gè)測速終端中，包括車輛檢測模塊、圖像采集處理模塊、GPS接收模塊、無線收發(fā)模塊和控制器模塊;車輛檢測模塊與控制器模塊相連；圖像采集處理模塊與控制器模塊相連;GPS接收模塊與控制器模塊相連;無線收發(fā)模塊與控制器模塊相連，無線收發(fā)模塊與各卡口終端無線連接;各測速終端之間通過無線收發(fā)模塊無線連接;各卡口終端之間無線連接;各卡口終端與外部管理終端無線連接。
[0021]車輛檢測模塊為視頻檢測器，當(dāng)視頻檢測器檢測到有車輛經(jīng)過時(shí)，將信號發(fā)送至控制器模塊，由控制器模塊控制圖像采集處理模塊的啟動，與此同時(shí)，控制器模塊控制GPS接收模塊的啟動，帶圖像采集處理結(jié)束后關(guān)閉圖像采集處理模塊，待GPS接收模塊接收完畢車載終端傳輸來的信息后關(guān)閉GPS接收模塊。車輛檢測模塊采用視頻檢測器的優(yōu)點(diǎn)在于安裝簡便、可移動、檢測范圍大、獲取信息量大、無污染、各視頻檢測器之間無干擾。
[0022]圖像采集處理模塊采集、處理性能的優(yōu)劣，直接影響到控制器模塊解析行駛車輛的車牌號、車型、顏色等信息的準(zhǔn)確度。本發(fā)明提供的圖像采集處理模塊，包括至少一個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，用于拍攝車輛各角度的照片;還包括至少一個(gè)補(bǔ)光燈，用于在光強(qiáng)不夠時(shí)，輔助數(shù)字?jǐn)z像機(jī)攝取車輛信息;還包括至少一個(gè)光傳感器，安裝在車道的各個(gè)方位，用于在攝取數(shù)字圖像時(shí)檢測光強(qiáng)度，由控制器模塊根據(jù)光強(qiáng)度的不同，調(diào)整攝像機(jī)的拍攝角度，以及調(diào)整補(bǔ)光燈的照射方向，以獲取最優(yōu)質(zhì)的數(shù)字圖像。各數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的控制端以及各補(bǔ)光燈的控制端與控制器模塊相連;各光傳感器的輸出端與控制器模塊相連。
[0023]GPS接收模塊與各車載終端的GPS測速模塊無線連接，用于接收各GPS測速模塊發(fā)送來的射頻信號，并解析出車輛當(dāng)前的和歷史的行駛軌跡、速度信息，發(fā)送至控制器模塊，為區(qū)間測速提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
[0024]無線收發(fā)模塊用于實(shí)現(xiàn)各測速終端之間的自組網(wǎng)，以及與各卡口終端之間的無線通信傳輸，形成基于物聯(lián)網(wǎng)的通信網(wǎng)路，在測速終端數(shù)量發(fā)生數(shù)量有變化時(shí)仍能重新組網(wǎng)，并進(jìn)行信息的無線收發(fā)，減少了對外界環(huán)境的依賴。各測速終端以及卡口終端形成ZigBee網(wǎng)絡(luò)，各測速終端及卡口終端為該ZigBee網(wǎng)絡(luò)的各ZigBee節(jié)點(diǎn)，各ZigBee節(jié)點(diǎn)可以相互通信，具有簡單、使用方便、工作可靠、價(jià)格低的特點(diǎn)。各ZigBee節(jié)點(diǎn)均可進(jìn)行車輛信息識別和測速，并在網(wǎng)絡(luò)傳輸范圍內(nèi)向其它ZigBee節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)；ZigBee節(jié)點(diǎn)還自動中轉(zhuǎn)其它ZigBee節(jié)點(diǎn)傳輸來的數(shù)據(jù);各ZigBee節(jié)點(diǎn)在信號覆蓋范圍內(nèi)，和多個(gè)不承擔(dān)信息中轉(zhuǎn)任務(wù)的孤立節(jié)點(diǎn)也可無線連接。無線收發(fā)模塊采用ZigBee的無線傳輸方式，當(dāng)人為或外界原因?qū)е耑igBee節(jié)點(diǎn)數(shù)量發(fā)生增減時(shí)，ZigBee網(wǎng)絡(luò)仍能重新自組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，無論行駛車輛如何改變行駛方向或改變車道，至少有兩個(gè)測速終端能對其進(jìn)行區(qū)間測速。采用ZigBee的無線傳輸方式，具有功耗低、遲延小、高可靠性、低復(fù)雜度、低成本、低數(shù)據(jù)速率、自組織網(wǎng)絡(luò)等特點(diǎn)。
[0025]當(dāng)車輛檢測模塊檢測到有車輛經(jīng)過時(shí)，啟動圖像采集處理模塊和GPS接收模塊，圖像采集處理模塊采集處理車輛信息，并傳輸至控制器模塊，由控制器模塊對車牌號、車型和顏色進(jìn)行解析，GPS接收模塊接收車載終端發(fā)射出的射頻信號，解析出車輛的當(dāng)前以及歷史行駛軌跡和速度，并將解析出的信息發(fā)送至控制器模塊，控制器模塊控制無線收發(fā)模塊將上述信息發(fā)送至周圍各個(gè)ZigBee節(jié)點(diǎn)，無論車輛如何更換行駛方向或者車道，總會至少經(jīng)過其中一個(gè)ZigBee節(jié)點(diǎn)，該ZigBee節(jié)點(diǎn)解析該車輛信息以及當(dāng)前的、歷史的行駛路徑和速度信息，與上一ZigBee節(jié)點(diǎn)獲取的信息結(jié)合，進(jìn)行數(shù)據(jù)比對和運(yùn)算，計(jì)算出車輛的區(qū)間速度，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)間測速，將區(qū)間測速度信息傳輸至卡口終端。
[0026]圖像采集處理模塊在進(jìn)行車牌識別時(shí)，分別進(jìn)行缺漏和殘缺的判斷，對缺漏字符輸出其數(shù)量和位置，對殘缺字符給出可能的字符，并根據(jù)可能性大小進(jìn)行排列，并車型識別子模塊和車顏色識別子模塊，由控制器模塊啟動根據(jù)上述信息，從外部數(shù)據(jù)庫中提取與上述信息最為匹配的車牌號信息，各處各可能車牌號。
[0027]測速終端進(jìn)一步還包括顯示模塊，顯示模塊與控制器模塊相連，用于顯示行駛車輛的車牌號、車型、車顏色、當(dāng)前行駛速度以及限速。圖像采集處理模塊將車輛信息以及上述顯示內(nèi)容拍攝下，作為超速行駛的證據(jù)。上述證據(jù)最終傳輸至其中一個(gè)卡口終端，在卡口處核實(shí)車輛是否存在違法行為。
[0028]測速終端進(jìn)一步還包括報(bào)警模塊，報(bào)警模塊與控制器模塊相連，用于在判斷出車輛在當(dāng)前或者歷史行駛軌跡中出現(xiàn)超速行為，立即進(jìn)行報(bào)警，一方面提醒駕駛員在后續(xù)行駛過程中不要再出現(xiàn)超速行為，另一方面將報(bào)警信息經(jīng)無線發(fā)送模塊傳輸至卡口終端。
[0029]卡口終端安裝于卡口處。在每個(gè)卡口終端中，都可以無線接收到行駛車輛在高速路段上的區(qū)間速度信息以及超速信息，卡口終端還會將超速車輛的車輛信息以及超速信息無線傳輸至外部管理終端，由工作人員在卡口終端對超速車輛進(jìn)行懲處，或者由管理人員在外部管理終端獲取超速信息，由管理人員對超速車輛進(jìn)行懲處。
[0030]本發(fā)明的工作過程為:車輛行駛在高速路上，安裝于車輛上的車載終端實(shí)時(shí)測車輛的行駛軌跡和車速，并進(jìn)行記錄;當(dāng)車輛經(jīng)過測速終端時(shí)，車輛檢測模塊發(fā)出信號至控制器模塊，由控制器模塊啟動圖像采集處理模塊采集、處理車輛信息，啟動GPS接收模塊接收車輛的當(dāng)前和歷史的行駛軌跡、車速信息，并將上述發(fā)送至控制器模塊;控制器模塊根據(jù)圖像采集處理模塊提取的信息解析出車輛的車牌號、車型和顏色，連同車輛的當(dāng)前和歷史的行駛軌跡、速度信息發(fā)送至附近其它測速終端，當(dāng)車輛經(jīng)過下一個(gè)測速終端時(shí)，該測速終端接收上一測速終端發(fā)送來的信息，繼續(xù)解析車輛信息以及車輛此時(shí)的當(dāng)前行駛軌跡、速度，結(jié)合上一測速終端發(fā)送來的信息，計(jì)算該車輛的區(qū)間速度，一旦判斷出該區(qū)間內(nèi)車輛出現(xiàn)超速現(xiàn)象，則啟動報(bào)警模塊報(bào)警，并將車輛信息、超速信息顯示在顯示模塊中，拍攝下來，將超速信息以及拍攝圖像傳輸至各卡口終端，卡口終端將超速車輛的車輛信息以及超速信息無線傳輸至外部管理終端。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種區(qū)間測速裝置，其特征在于: 由至少一個(gè)車載終端、至少兩個(gè)測速終端以及至少一個(gè)卡口終端組成； 所述車載終端安裝在車輛上； 所述測速終端安裝在高速路的行駛區(qū)間以及樞紐處;在每個(gè)測速終端中，包括車輛檢測模塊、圖像采集處理模塊、GPS接收模塊、無線收發(fā)模塊和控制器模塊;車輛檢測模塊與控制器模塊相連；圖像采集處理模塊與控制器模塊相連;GPS接收模塊與控制器模塊相連;無線收發(fā)模塊與控制器模塊相連，無線收發(fā)模塊與各卡口終端無線連接;各測速終端之間通過無線收發(fā)模塊無線連接； 所述卡口終端安裝于卡口處，各卡口終端之間無線連接，各卡口終端與外部管理終端無線連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種區(qū)間測速裝置，其特征在于: 所述車載終端車載終端為GPS測速模塊； 所述GPS測速模塊包括電源子模塊、DSP處理子模塊、FPGA處理子模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換子模塊、GPS接收子模塊以及上變頻子模塊；電源子模塊與DSP處理子模塊、FPGA處理子模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換子模塊和上變頻子模塊的電源端相連;DSP處理子模塊和FPGA處理子模塊相互連接，DSP處理子模塊和GPS接收子模塊相互連接;FPGA處理子模塊的輸出端經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換子模塊連接上變頻模塊;上變頻子模塊上接有發(fā)射天線或射頻電纜;發(fā)射天線或射頻電纜與各測速終端的GPS接收模塊相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種區(qū)間測速裝置，其特征在于: 所述車輛檢測模塊為視頻檢測器，視頻檢測器與控制器模塊相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種區(qū)間測速裝置，其特征在于: 所述圖像采集處理模塊包括至少一個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、至少一個(gè)補(bǔ)光燈以及至少一個(gè)光傳感器； 所述各光傳感器的輸出端與控制器模塊相連;所述補(bǔ)光燈安裝在車道各個(gè)方位，所述補(bǔ)光燈的控制端與控制器模塊相連;所述數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的控制端與控制器模塊相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種區(qū)間測速裝置，其特征在于: 所述無線收發(fā)模塊為ZigBee;各無線收發(fā)模塊無線連接，自組網(wǎng)，形成ZigBee網(wǎng)絡(luò)。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的一種區(qū)間測速裝置，其特征在于: 所述測速終端進(jìn)一步還包括顯示模塊;所述顯示模塊與控制器模塊相連，用于顯示行駛車輛的車牌號、車型、車顏色、當(dāng)前行駛速度以及限速。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種區(qū)間測速裝置，其特征在于: 所述測速終端進(jìn)一步還包括報(bào)警模塊;所述報(bào)警模塊與控制器模塊相連，用于在發(fā)現(xiàn)行駛車輛在當(dāng)前或者歷史行駛軌跡中出現(xiàn)超速行為進(jìn)行進(jìn)行報(bào)警。
【文檔編號】G08G1/017GK105894820SQ201610406623
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】韋國柱
【申請人】桂林金銥星科技發(fā)展有限公司