车辆运行安全监控方法与流程

本发明涉及车辆监控技术领域，具体涉及车辆运行安全监控方法。

背景技术：

随着道路交通的迅猛发展，道路交通与人们的日常生活密切相关，人们出行必不可少地会用到交通工具，目前主要的交通根据就是汽车，为了满足人们的出行需求，汽车的数量也在逐年增加，从而导致了道路交通路况的复杂化，同时也增加了车祸风险。

由于道路上车辆的数量增加，使得路况信息变得越来越复杂，复杂的路况信息对驾驶员的路况观察能力要求也越来越高，当驾驶员对路况观察不到位及对周围的车况发现不及时时，很容易引发擦挂及撞车等交通事故，使车辆运行过程中的安全性降低，因此，现有技术设计了车辆的运行安全监测方法，该方法通过gps定位系统采集车辆的经纬度信息，该方法根据经纬度信息判断车辆在道路中的位置，然后判断车辆在道路中的行程方向、是否越线、是否赖站以及是否甩站，实现对车辆运行状态的实时监控。

但是，这种监测方法以gps定位终端来表示车辆的位置，当gps定位终端不是车辆内置的时，gps定位终端可能会放到不同的车辆上使用，gps定位终端获得的车辆位置是gps定位终端自身所在的位置，并未区分具体是哪一辆车的位置，可能会导致车辆位置信息混乱，无法及时获取将定位位置与各个车辆联系起来，也就无法及时对车辆运行的安全进行监控。

技术实现要素：

本发明意在提供一种车辆运行安全监控方法，以在对车辆进行安全监控时，将车牌信息与定位的实时位置一一对应，避免车辆信息混乱造成无法进行安全监控。

本方案中的车辆运行安全监控方法，包括以下步骤：

s1，车载终端从车辆的ecu获取车辆运行时的档位信息，当车辆运行的档位在三档时，车载终端启动防碰撞监测；

s2，车载终端在进行防碰撞监测时，由控制模块同步获取本车辆的车牌号码和本车辆的实时位置信息，车辆的实时位置信息包括车辆所在地点的经度和纬度，然后将本车辆的车牌号码和实时位置信息一同发送给后台服务器；

s3，后台服务器对本车辆及其他车辆的车牌号码和实时位置信息进行获取，处理模块根据同一范围内车辆各自的经度和纬度计算本车辆与其他车辆的车距信息，处理模块通过通信模块将车距信息和对应的车牌号码发送回车载终端；

s4，车载终端收到车距信息及其对应的车牌号码后，控制模块根据车距信息和车牌号码提示本车辆的驾驶员与相应车牌号码的车辆保持车距。

本方案的工作原理及有益效果是，具体使用时，车辆在点火启动起步后，车辆的档位普遍处于低速档，车辆还未正式进入道路进行行驶，当车辆进入道路进行行驶后要先提速提档以匹配道路的速度要求，在车辆运行的档位为三档时速度在30km/h左右，车辆处于提速阶段，为了车辆的运行安全，启动车载终端的防碰撞监测。

在防撞监测时，通过车载终端获取各车辆的实时位置信息和车牌号码，将每个车辆的实时位置信息与其车牌号码进行一一对应，进而以车牌号码来区分每个车辆的实时位置信息，不会因为只有定位信息而不清楚具体车辆影响车辆的安全监控，并根据本车辆与其他车辆的车距信息来提示驾驶员保持车距，例如车距信息可以是“渝axxxx与渝bxyyx的间距为86m”，方便驾驶员提前知晓周围的车辆信息并进行防碰撞操作，提高了车辆在道路上运行的安全性。

另一方面后台服务器可以根据车牌号码清楚的知道那一辆车具体在什么位置，进而，通过提示出车牌号码的方式让驾驶人员不必猜测就能更为直观快速的用肉眼注意到系统所提示的车辆，提前做出防碰撞操作，进一步提高了车辆在道路上运行的安全性，更进一步地，当在进行多车辆的车队行驶时，通过车牌号码来区分各个车辆，各个驾驶人员直接根据车牌号码来保持车队的队形和与其他车辆的车距，避免插队以及车距过近而造成追尾。

同一范围是指以本车辆为中心，安全车距为半径的范围内，安全车距是根据交通法律法规规定的距离，例如100m，对同一范围内的其他车辆与本车辆的车距信息进行监测，并选取了本车辆与周围车辆的车距信息，因为范围外的其他车辆对本车辆的安全影响较小，所以筛选掉范围外的车距信息，减少了车距信息的数量，方便驾驶员查看。

本方案在计算同一范围内本车辆与其他车辆的车距信息时，可同时计算到同向行驶车辆和对向行驶车辆同本车的车距信息并进行提示，还可防止会车时发生碰撞隐患，提高会车过程的安全性。

进一步，所述步骤s2中，在处理模块收到车牌号码和实时位置信息时，处理模块通过通信模块将本车辆所在道路的限速速度发送给车载终端，车载终端的控制模块根据限速速度周期性地获取本车辆的车牌号码和实时位置信息。

当车辆在具有不同限速速度的道路行驶时，因为同一道路上各车辆的车速不相同但限速速度相同，根据限速速度来计算控制模块获取本车辆车牌号码和实时位置信息的周期，限速速度根据交通法律法规的规定进行设定，例如限速速度可以是80km/h，以使本车辆在获取周期的间隔内行驶的路程差距不会太大，避免在周期内车辆移动的路程过大而让收到的间距信息误差过大，周期能保证车距信息数据的有效性，避免当信息下发后相应车辆的位置变动太大而无法达到防碰撞的目的，提高防碰撞提示信息的准确性，最终提高车辆行驶过程的安全性。

进一步，所述步骤s3中，处理模块选取小于间距距离的车距信息通过通信模块发送回车载终端。

由于本车辆与其他车辆的车距越小，车辆在避让碰撞的操作距离就越短，车辆发生碰撞的几率就越大，所以选择间距距离范围内其他车辆的车距信息向驾驶员进行防碰撞提示，间距距离以车辆所在道路限速速度对应的安全距离(根据交通法律法规的规定进行设定)为准，例如100km/h的限速速度对应的安全距离可为100m，既减少了车载终端收到的信息量，又能提前提示驾驶员进行防碰撞操作，提高车辆在道路上运行的安全性。

进一步，所述步骤s3中，处理模块根据同一车辆连续两次的实时位置信息获得车辆行驶方向，然后处理模块计算与本车辆同向的其他车辆之间的车距信息。

由于本车辆与同向行驶的其他车辆位于同一车道或邻近车道上，本车辆与其他车辆发送碰撞的概率比反向车道上的概率大，所以筛选掉本车辆与反向车道上其他车辆的车距信息，减少车载终端收到的数据量，减少车载终端的信息负荷量，同时减少驾驶员需要注意的防碰撞的车辆信息。

进一步，所述控制模块在周期性地获取本车辆的车牌号码和实时位置信息时，所述周期为本车辆以限速速度行驶50m所需的时间。

根据交通法律法规的规定，最小的安全车距为50m，在计算控制模块获取车牌号码和实时位置的周期时，将本车辆在获取周期间的隔时间内的行驶路程限定在50m内，控制了车载终端在收到车距信息时其他车辆在周期内的位移误差，避免车辆在发送周期内移动路程太大而错过最佳防撞时期。

进一步，所述步骤s3中，在选取间距距离时，处理模块先获取本车辆所在道路的限速速度对应的安全车距，然后，处理模块将安全车距作为间距距离。

由于不同位置的道路限速速度不同，相应地不同限速速度下的安全车距也不相同，例如车速超过100km/h时，车辆与同向车道上的其他车辆的安全车距应该保持100m以上，所以当车辆在不同限速速度的道路上行驶时，将在安全车距范围内的车距信息发送给车载终端，保证驾驶员能及时作出防碰撞的反应，提高车辆运行的安全性。

进一步，所述控制模块直接从存储单元中获取限速速度对应的周期。

根据道路限速速度提前将计算好的周期存储在控制模块的存储单元中，例如选取各种道路对应的限速速度进行计算，如道路限速速度为100km/h即27.8m/s，如果发送周期设置成4s，那么在发送周期内车辆的路程为111m，车辆行驶的路程超过了限制，给车辆的车距提示误差就较大，此时的发送周期就可以设置成1s，在1s内就算车辆以限速速度进行行驶，车辆在1s内的行程也才27.8m，不会超过50m，在车辆行驶到不同限速速度的道路时，无需计算周期，节省周期计算的时间，使车载终端的控制模块更快地进行工作。

附图说明

图1为本发明车辆运行安全监控方法实施例的流程图；

图2为本发明车辆运行安全监控方法实施例的防碰撞系统的原理图；

图3为本发明车辆运行安全监控方法实施例的防碰撞系统的示意性框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明。

车辆运行安全监控方法，如图1所示，包括以下步骤：

s1，车载终端从车辆的ecu获取车辆运行时的档位信息，当车辆运行的档位在三档时，车载终端启动防碰撞监测；

s2，车载终端在进行防碰撞监测时，由控制模块同步获取本车辆的车牌号码和本车辆的实时位置信息，车辆的实时位置信息包括车辆所在地点的经度和纬度，然后将本车辆的车牌号码和实时位置信息一同发送给后台服务器；

s3，后台服务器对本车辆及其他车辆的车牌号码和实时位置信息进行获取，处理模块根据同一范围内车辆各自的经度和纬度计算本车辆与其他车辆的车距信息，处理模块通过通信模块将车距信息和对应的车牌号码发送回车载终端；

s4，车载终端收到车距信息及其对应的车牌号码后，控制模块根据车距信息和车牌号码提示本车辆的驾驶员与相应车牌号码的车辆保持车距。

步骤s3还包括以下子步骤：

s3-1，处理模块收到车牌号码和实时位置信息时，处理模块通过通信模块将本车辆所在道路的限速速度发送给车载终端；

s3-2，在选取间距距离时，处理模块先获取本车辆所在道路的限速速度对应的安全车距，然后，处理模块将安全车距作为间距距离；

s3-3，处理模块根据同一车辆连续两次的实时位置信息和车牌号码获得车辆行驶方向，然后处理模块计算与本车辆同向的其他车辆之间的车距信息。

步骤s2还包括以下子步骤：

s2-1，车载终端收到本车辆所在道路的限速速度后，控制模块根据限速速度周期性地获取本车辆的车牌号码和实时位置信息；

s2-2，控制模块在周期性地获取本车辆的车牌号码和实时位置信息时，周期为本车辆以限速速度行驶50m所需的时间；

s2-3，控制模块直接从存储单元中获取限速速度对应的周期。

为实现上述方法，本实施例还提供一种防碰撞监测系统，如图2所示，包括后台服务器和多个车载终端，车载终端与后台服务器通过互联网进行通信。

如图3所示，车载终端包括定位模块、车牌识别模块、控制模块、提示模块和无线收发模块；

定位模块用于获取车辆的实时位置并发送给控制模块；

车牌识别模块位于车辆的车牌处，车牌识别模块用于识别本车辆的车牌号码并发送给控制模块；

控制模块用于同步获取车牌号码和实时位置后控制无线收发模块进行周期性发送，控制模块根据当前道路的限速速度控制无线收发模块的发送周期，发送周期的计算以车辆时速为限速速度行驶50m的时间为准，在从无线收发模块获取后台服务器的车距信息后，控制模块根据从无线收发模块获取的车距信息控制提示模块进行车距提示；

提示模块用于根据控制模块的控制提示驾驶员所在车辆与其他车辆的车距；

无线收发模块用于将实时位置和车牌号码发送给后台服务器，在后台服务器计算得到车距信息后，无线收发模块接收来自后台服务器的车距信息。

后台服务器包括通信模块、数据库模块和处理模块；

通信模块用于接收车载终端的实时位置和车牌号码发送给处理模块，并将处理模块处理后得到的车距信息发送给车载终端；

数据库模块用于存储道路的限速速度对应的安全车距，处理模块根据实时位置获取数据库中的安全车距，处理模块将安全车距作为间距距离；

处理模块用于根据实时位置和车牌号码确定本车辆的位置，处理模块将限速速度通过通信模块发送给无线收发模块，处理模块在处理模块根据实时位置计算本车辆与其他车辆的车距信息时，处理模块选取小于间距距离范围内的车距信息发送给通信模块，处理模块将车距信息和车牌号码发送给通信模块。

本实施中所说的本车辆是指处理模块获取的车牌号码所在的车辆，并在计算该车牌号码所在车辆与其他车辆的车距信息。

在具体使用时，控制模块同步获取到定位模块的实时位置和车牌识别模块的车牌号码，定位模块与车牌识别模块使用相同的时序，并在相同的时间点进行发送，实时位置可以是定位模块获取到车辆的经度和维度信息，然后，控制模块控制无线收发模块将实时位置和车牌号码周期性地发送给后台服务器，通过道路的限速速度来计算无线收发模块的发送周期，在无线收发模块发送信息的间隔内车辆继续在行驶，设置合适的发送周期能控制发送周期内车辆的行驶路程，例如道路限速速度为100km/h即27.8m/s，如果发送周期设置成4s，那么在发送周期内车辆的路程为111m，车辆行驶的路程超过了限制，给车辆的车距提示误差就较大，此时的发送周期就可以设置成1s，车辆以限速速度行驶时在发送周期1s内的路程为27.8m，避免发送周期过大使本车辆在收到与其他车辆的车距信息的误差过大，避免在周期内车辆移动的路程过大而让车距信息的误差过大，周期能保证车距信息数据的有效性，避免数据过期而无法达到防碰撞的目的。

为了遵守交通规则，车辆在道路上的行驶速度一定是小于限速速度的，例如车辆的行驶速度为80km/h即22.2m/s，车辆在发送周期1s内的距离为22.2米小于车辆以限速速度行驶的距离27.8,m，通过限速速度计算的周期来限制车辆在发送周期内的位移，车辆在发送周期内的行驶路程不会引起较大的误差，避免车辆在发送周期内移动路程太大而错过最佳防撞时期。

后台服务器上的通信模块将实时位置和车牌号码传递给处理模块，处理模块根据实时位置计算该车牌号码所在车辆与其他车辆间的车距信息，车辆间的车距信息根据两辆车辆的经度和维度进行计算，计算公式采用现有的计算公式，例如车距信息可以是“渝axxxx与渝bxyyx的间距为86m”，处理模块通过通信模块将车距信息和对应的车牌号码发送给无线收发模块，控制模块根据从无线收发模块获取的车距信息和对应的车牌号码控制提示模块提示驾驶员，让驾驶员清楚自己所在车辆与周围车辆的间距，让驾驶员提前注意保持车距，防止与其他车辆的车距过近而发生碰撞，更进一步地，当在进行多车辆的车队行驶时，通过车牌号码来区分各个车辆，各个驾驶人员直接根据车牌号码来保持车队的队形和与其他车辆的车距，避免插队以及车距过近而造成追尾。

本方案中在向本车辆发送车距信息前，后台服务器可收到多个车辆的车牌号码和实时位置，后台服务器上的处理模块可计算得到本车辆与其他多台车辆的车距信息，后台服务器选取小于间距距离范围内的车距信息发送给车载终端上的通信模块，间距距离根据道路的限速速度进行设定，由于不同位置的道路限速速度不同，相应地不同限速速度下的安全车距也不相同，例如车速超过每小时100公里时，车辆与同向车道上的其他车辆的安全车距应该保持100m(该安全车距根据交通法律法规的规定进行设定)以上，所以当车辆在不同限速速度的道路上行驶时，将在安全车距范围内的车距信息发送给车载终端，驾驶员收到的车距信息在一定范围内，例如间距距离设置成100m时，在100m范围内的车距信息发送给驾驶员，让驾驶员提前知晓一定范围的车辆以提前防范车辆间的碰撞，还筛选掉了范围外的车距信息，在一定范围内的车辆数目有限，避免覆盖范围太大而增加车载终端的信息负荷量。

驾驶员能同时获知本车辆与其他多台车辆的车距信息，驾驶员能提前对碰撞进行防范，提前防范碰撞更安全。

上述方法还包括内容s5，通过车载终端上的第一采集模块对发动机运行时的声音信号进行采集，通过车载终端上的第二采集模块对轮胎运转时的声音信号进行采集，然后车载终端上的控制模块获取第一采集模块和第二采集模块中的声音信号，最后控制模块将从第一采集模块和第二采集模块获取的声音信号进行减法运算。

第一采集模块在使用时设置在靠近发动机处，第二采集模块使用时位于靠近车轮位置处。

在控制模块中内置有发动机正常运转时的声音信号，当发动机出现故障时，发动机运转时的声音会产生变化，控制模块将得到的发动机声音信号与内置的声音信号进行匹配，当匹配失败时，控制模块控制提示模块提示驾驶员注意发动机问题，以提前发现发动机问题，避免车辆内部故障导致在车辆防撞时无法及时按照驾驶员的操作进行运转，该声音信号的采集、匹配和分析属于现有技术，在此不再赘述。

然而，当车辆在行驶过程中遇到减速带等障碍时，车辆抖动会使发动机处跟着抖动，发动机抖动时产生的声音夹杂在发动机运行时的声音中，所以控制模块将第一采集模块减去第二采集模块采集到的声音信号排除车辆行驶过程中减速带对发动机的影响，提高第一采集模块采集到声音信号的准确性，避免路面障碍使采集到的发动机的声音信号夹杂着障碍带来的声音信号而误判成发动机故障，提高车辆运行安全监测的准确性。