专利名称：一种高速公路车辆实时限速报警系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测速装置，尤其涉及一种高速公路车辆实时限速报警系统。
二背景技术：
现阶段我国公路交通系统还未普及车辆限速检测装置，只有在少数高级公路上安 装有定点限速检测装置。它的作用是在某一特定位置安装检测行驶速度的传感器，当车辆 行驶到该位置时，系统会检测出此车辆的当前速度。此种限速办法的弊端是，当驾驶员得知 某一具体位置安装有该限速装置时，就会在到达该路段前进行先行减速，只要车辆经过该 检测路段后，在其他路段车辆行驶的具体速度情况，高速公路管理人员是无法获知的。因此 传统的定点测速系统也就形同虚设，不能达到很好的限速目的，因而也就无法保障真正意 义上的道路交通安全。
三
实用新型内容本实用新型克服了现有技术中的不足，提供一种高速公路车辆实时限速报警系 统。为了解决上述存在的技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的本实用 新型的高速公路车辆实时限速报警系统，包括单片机主控模块、GPS数据接收模块、IC卡读 写器、语音报警模块、看门狗电路、供电电源，GPS数据接收模块与单片机主控模块的串行口 直接相连，IC卡读写器通过I2C总线接口与单片机主控模块接口连接，语音报警模块与单 片机主控模块之间采用串行连接方式，看门狗电路输出端与单片机主控模块的复位引脚连 接，供电电源的输出端与单片机主控模块的电源引脚连接，单片机主控模块作为核心控制 器，实现对GPS数据接收模块、语音报警模块控制及外界控制命令处理；GPS数据接收模块 用于与卫星建立通讯，以获得包括经度、纬度、速度、运动方向、年、月、日、时、分、秒、毫秒等 车辆定位信息，并将这些信息提供给单片机主控模块，经单片机主控模块换算后获得车辆 的即时速度；IC卡读写器用于实时记录超速信息，当车辆出现超速时，单片机主控模块将 包括时间、定位等超速信息通过IC卡读写器写入IC卡中；看门狗电路的作用是在系统单片 机主控模块发生死机时，产生一个复位信号给单片机主控模块，使单片机主控模块复位重 新执行程序；供电电源用于给单片机主控模块提供电源。由于采用上述技术方案，本实用新型提供的与现有技术相比所具有的有益效果 是本实用新型将对高速公路上行驶的车辆进行实时限速检测，当车辆超速是及时报警， 从而避免了固定性测量车辆行驶速度的种种弊端，使高速公路的交通安全性得到良好的改 善。本实用新型的形状和大小与IC卡类似，使携带和使用更加方便。本实用新型是将限速装置由固定位置测量改为移动测量，把测速限速装置浓缩到 高速公路上车辆行驶时使用的IC卡通行证上，这样无论车辆行驶到哪里，系统就会跟踪检 测到哪里，达到实时测速限速目的，很好地解决了传统的固定式测速系统。
3四
图1是本实用新型的结构框图。
五具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述本实用新型的高 速公路车辆实时限速报警系统集成在高速公路上使用的IC收费卡上，它包括单片机主控 模块、GPS数据接收模块、IC卡读写器、语音报警模块、看门狗电路、供电电源。GPS数据接收模块与单片机主控模块的串行口直接相连，IC卡读写器通过I2C总 线接口与单片机主控模块接口连接，语音报警模块与单片机主控模块之间采用串行连接方 式，看门狗电路输出端与单片机主控模块的复位引脚连接，供电电源的输出端与单片机主 控模块的电源引脚连接。单片机主控模块采用STC89C51单片机作为核心控制器，实现对GPS数据接收模 块、语音模块控制及外界控制命令处理。GPS数据接收模块用于与卫星建立通讯，以获得包括经度、纬度、速度、运动方 向、年、月、日、时、分、秒、毫秒等车辆定位信息，并将这些信息提供给STC89C51单片机，经 STC89C51单片机换算后获得车辆的即时速度。GPS数据接收模块选用由u-blox公司生产 的NE0-5型的基于ROM的GPS接收芯片，芯片内含有1个标准串行接口，可以与STC89C51 单片机自带的串行口直接相连。GPS接收芯片每秒输出一次定位信息，信息包含了定位目标 的精度、纬度、速度(海里/小时)、运动方向角、年、月、日、时、分、秒、毫秒、定位数据有效标 志。这些数据的统一格式的由来都是根据NMEA协议制定的。IC卡读写器用于实时记录超速信息，当车辆出现超速时，单片机将包括时间、定位 等超速信息通过IC卡读写器写入IC卡中。本实用新型选用广州强盛智能卡科技有限公司 生产的QS-ICOl型IC卡读写器，该IC卡读写器与STC89C51单片机接口采用I2C总线接口， 该接口方式可以大大节省STC89C51单片机硬件资源。语音报警模块是通过STC89C51单片机对其进行智能控制，实现实时自动语音提 示报警。系统采用中青世纪公司生产的PM50型语音芯片，芯片内部含有Flash存储器，最 长可录制IOOs语音信息，只要将要播报的数据信息烧写到芯片的Flash内，需要时单片机 只要给出存储数据的地址即可实现语音播报。语音报警模块与单片机之间采用串行连接方 式，这种连接占用单片机资源较少。PM50型语音芯片是COB封装的串行、并行工作模式均可 的28脚语音芯片，内部含有1-128段的Flash存储器，最长可录制IOOs语音信息。只要将 要播报的数据信息烧写到芯片的Flash内，需要时只要按其存储顺序寻址即可实现语音播 报。看门狗电路的作用是在系统的STC89C51单片机发生死机时，产生一个复位信号 给单片机，使STC89C51单片机复位重新执行程序。由于在STC89C51单片机工作过程中，不 可避免的会由于外界的干扰而产生程序跑飞、死机甚至造成整个系统瘫痪等情况，为了能 够恢复系统正常工作，只能采用重新复位的方法。本实用新型中选用了的芯片为X5045作 为看门狗电路。供电电源用于提供给STC89C51单片机电源。由于系统需要长期工作在行驶的车 辆系统，其供电情况直接影响到系统工作，所以本实用新型采用锂电池供电。此外锂电池也具有可多次充电的特性。高速公路车辆实时限速报警系统工作原理当车辆进入高速公路收费口后获得IC卡通行证，将IC卡放在限速装置提供的IC 卡读写器。系统开始工作时，系统会通过语音提示司机该高速公路最高限速值，然后通过系 统中的GPS数据接收模块接收卫星提供的定位信息和时间数据并将数据送给单片机主控 模块，单片机主控模块对接受的数据进行实时处理处理，获得车辆的位置信息、行驶方向和 行驶速度等数据，将车辆的实时速度与该高速公路的限速值进行比较，若超出限速值一方 面通过语音报警模块进行播报以提示司机注意；另一方面系统会将系统超速信息写入IC 卡中。当车辆出高速公路时，收费站的管理人员根据IC卡中的信息获得收费信息和行驶过 程中的超速情况。系统将目前的IC卡通行证与实时测速限速结合起来，可以较好地解决目 前高速公路定点测速的缺陷。
权利要求一种高速公路车辆实时限速报警系统，其特征在于包括单片机主控模块、GPS数据接收模块、IC卡读写器、语音报警模块、看门狗电路、供电电源，GPS数据接收模块与单片机主控模块的串行口直接相连，IC卡读写器通过I2C总线接口与单片机主控模块接口连接，语音报警模块与单片机主控模块之间采用串行连接方式，看门狗电路输出端与单片机主控模块的复位引脚连接，供电电源的输出端与单片机主控模块的电源引脚连接。
专利摘要本实用新型公开了一种高速公路车辆实时限速报警系统，其技术方案的要点是，它包括单片机主控模块、GPS数据接收模块、IC卡读写器、语音报警模块、看门狗电路、供电电源，GPS数据接收模块与单片机主控模块的串行口直接相连，IC卡读写器通过I2C总线接口与单片机主控模块接口连接，语音报警模块与单片机主控模块之间采用串行连接方式，看门狗电路输出端与单片机主控模块的复位引脚连接，供电电源的输出端与单片机主控模块的电源引脚连接。本实用新型适用于对高速公路上行驶的车辆进行实时限速检测，当车辆超速是及时报警，从而避免了固定性测量车辆行驶速度的种种弊端，使高速公路的交通安全性得到良好的改善。
文档编号G01S19/14GK201681488SQ20102001029
公开日2010年12月22日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者艾青楠, 陈兴文 申请人:陈兴文;艾青楠