专利名称：一种机动车辆实时速度信息采集系统及方法
技术领域：
本发明涉及交通状况信息采集领域，特别是涉及一种机动车辆实时速度信息采集 系统及方法。
背景技术：
随着我国社会经济的高速发展，我国机动车辆数目大幅度增长。道路交通流量急 剧增大，道路交通管理面临空前巨大的压力。尤其是许多一线城市，交通拥堵已成常态。实 践证明，采用高新技术开发的交通信息处理平台，可以大幅度提高交通网络的运行效率。然而，一个好的交通信息处理平台，需要有实时、稳定和可靠的信息采集。现有技 术条件下，交通信息处理平台主要是根据采集到的机动车辆实时速度信息，分析得到当前 路面车辆通行是否顺畅、拥堵等交通状况信息。因此，机动车辆速度信息采集精度的高低， 直接影响交通信息处理平台分析得到的交通状况信息的精确程度。现有技术中，对于机动车辆实时速度信息的采集，通常是利用环形线圈检测器来 实现的。采用环形线圈检测器对机动车辆实时速度信息进行采集的工作原理如下在同一 车道的道路路基段埋设一组环形线圈，以两个为例进行说明，具体为沿车辆行驶方向埋设 两个环形线圈，两环形线圈之间距离设为S。各环形线圈分别与车辆检测器相连。当车辆沿 道路行驶，依次经过两个环形线圈时，环形线圈电感量发生变化。环形线圈向车辆检测器发 送检测到有车辆通过的信号。车辆检测器根据接收到的信号，记录下车辆依次通过两个环 形线圈的时刻tl，t2。由t2-tl可以得到车辆经过两环形线圈所经历的时间t。车辆检测 器根据时间t以及两环形线圈的间隔距离s，由公式ν = s/t计算得到车辆的行驶速度V。但是，由于环形线圈检测器对于机动车辆速度信息的采集是通过测量计算得到 车辆经过两环形线圈所用的时间t，再结合两环形线圈之间的距离S，计算得到机动车辆的 行驶速度。现有技术所述方法计算得到的是机动车辆通过两环形线圈的平均速度。而实际 上，机动车辆在行驶过程中不是一直保持勻速的，行驶速度是会变化的。现有技术用机动车 辆的平均速度来代表机动车辆的实时速度，显然是不准确的。此外，现有技术中对于车辆经 过两环形线圈所用的时间t的测量，也是存在误差的。因此，环形线圈检测器检测到的机动 车辆速度信息，仍然不够精确。
发明内容
本发明的目的是提供一种机动车辆实时速度信息采集系统及方法，能够对机动车 辆实时速度信息进行高精度的采集。为实现上述目的，本发明提供了如下方案一种机动车辆实时速度信息采集系统，包括设置在机动车辆上、与机动车辆的车 速传感器相连的车速广播机，和信息接收机；所述车速广播机包括
车速计算单元，与所述车速传感器相连，用于获取所述车速传感器产生的车速脉 冲信号，计算实时车速值，将所述实时车速值发送至第一微控制单元；所述第一微控制单元用于周期性向第一无线发射单元发送实时车速值；所述第一无线发射单元用于将所述实时车速值以无线信号的形式发送出去；所述信息接收机包括无线接收单元，用于接收所述车速广播机发送的包含实时车速值信息的无线信 号，将所述实时车速值传送至存储单元存储。优选的，所述第一微控制单元包括判断子单元和发送子单元；所述判断子单元用于判断所述实时车速值是否大于预设下限值且小于预设上限 值；所述发送子单元用于当所述判断子单元的判断结果为是时，周期性地将所述实时 车速值发送至所述第一无线发射单元；当所述判断子单元的判断结果为否时，立即将所述 实时车速值发送至所述第一无线发射单元。优选的，所述信息接收机还包括第二微控制单元，用于读取所述存储单元存储的机动车辆的实时车速值，将所述 实时车速值周期性发送至第二无线发射单元；所述第二无线发射单元用于将接收到的实时车速值以无线信号的形式发送至交 通信息处理平台。优选的，所述信息接收机还包括外部接口，用于通过有线方式与信息交通处理平台或外部可移动存储设备相连。优选的，所述信息接收机还包括交通信息处理单元，用于根据采集到的实时车速值分析判断对应路面的交通状 况。优选的，所述车速广播机的电源为独立直流电源或机动车辆的蓄电池。优选的，所述车速广播机还包括低功耗模式设置单元；所述低功耗模式设置单元用于在所述车速计算单元获取不到车速脉冲信号时，使 所述车速广播机进入休眠模式。一种机动车辆实时速度信息采集方法，包括步骤A、获取机动车辆的车速传感器产生的车辆速度脉冲信号，计算实时车速值；B、将所述实时车速值以无线信号的形式周期性发送出去；C、接收所述包含实时车速值信息的无线信号，存储所述实时车速值。优选的，在步骤A之后、步骤B之前还包括步骤判断所述实时车速值是否大于预设下限值且小于预设上限值；如果是，则进入步 骤B ；如果否，则将所述实时车速值立即以无线信号的形式发送出去，进入步骤C。优选的，在步骤C之后还包括步骤周期性以无线信号的形式将存储的实时车速值发送至交通信息处理平台。优选的，在步骤C之后还包括步骤以有线的方式将存储的实时车速值发送至信息交通处理平台或外部可移动存储 设备。
优选的，在步骤C之后还包括步骤根据采集到的实时车速值分析判断对应路面的交通状况。根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果由于本发明中，机动车辆速度信息的获取方法是首先直接通过车速广播机获取 机动车辆上的车速传感器的脉冲信号，计算得到机动车辆的实时车速值；再通过无线信号 的形式将所述实时车速值向外发送。信息接收机接收包含机动车辆的实时车速值信息的无 线信号，再将所述实时车速值存储。因此，采用本发明的系统及方法所采集得到的机动车辆 速度信息，基本上可以认为是机动车辆的实时速度。与现有技术相比，其精度更高，误差趋 近于零。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图 获得其他的附图。图1为本发明实施例所述机动车辆实时速度信息采集系统结构图；图2为本发明实施例所述车速广播机的结构图；图3为本发明实施例所述信息接收机的结构图；图4为本发明第一实施例所述机动车辆实时速度信息采集方法的流程图；图5为本发明第二实施例所述机动车辆实时速度信息采集方法的流程图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。本发明的目的是提供一种机动车辆实时速度信息采集系统及方法，能够对机动车 辆实时速度信息进行高精度的采集。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实 施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的核心思想是在各个机动车辆上设置有用于将机动车辆的实时速度信息 发射出去的车速广播机。该车速广播机能够从机动车辆自身具有的车速传感器直接获取车 速脉冲信号，计算得到所述实时车速值并广播出去。在需要采集机动车辆实时速度信息的区域设置信息接收机。当机动车辆行驶经过 该信息接收机的接收范围内时，所述信息接收机能够接收所述机动车辆上的车速广播机广 播的车速信息，从而实现对机动车辆实时速度信息的精确采集。参照图1，为本发明实施例的机动车辆实时速度信息采集系统结构图。如图1所 示，所述系统包括车速广播机1和信息接收机2。所述车速广播机1设置在机动车辆上，与机动车辆自身具有的车速传感器相连，用于直接获取车速传感器产生的车速脉冲信号，计算得到实时车速值，以无线信号形式发 射出去。所述信息接收机2可以安装在需要采集机动车辆实时速度信息的任意位置。例 如，固定安装在交通道路的路侧，或者临时安装在需要临时管控路段的路侧，或者安装在交 通控制车上。所述车速广播机1通过无线信号将机动车辆的实时车速值发送出去，供所述信息 接收机2接收。由于本发明实施例所述的车速广播机1设置在机动车辆上，与机动车辆的车速传 感器相连，能够直接获取车速传感器产生的车速脉冲信号，计算得到实时车速值，再通过无 线信号的形式向外发送，信息接收机接收到的无线信号所包含的正是机动车辆的实时车速 值信息。所以本发明实施例所述机动车辆实时速度信息采集系统能够实现对机动车辆实时 速度信息的高精度采集。参照图2，为本发明实施例所述车速广播机结构图。如图2所示，所述车速广播机 1包括车速计算单元10、第一微控制单元20和第一无线发射单元30。所述车速计算单元10与机动车辆自身具有的车速传感器相连，用于直接从车速 传感器获取车速脉冲信号，计算实时车速值，将所述实时车速值发送至所述第一微控制单 元20。其中，根据机动车辆车速传感器的车速脉冲信号，计算实时车速值的原理是当机 动车辆的车轮开始转动时，车速传感器检测到车轮的转动，产生车速脉冲信号；车速脉冲信 号的频率与车轮转动的频率成正比，随车速的增加而增加；所述车速计算单元10通过获 取车速传感器实时检测到的车速脉冲信号，可以精确和可靠地计算出机动车辆的实时车速值。所述第一微控制单元20用于将接收到的实时车速值，周期性发送至所述第一无 线发射单元30。所述第一无线发射单元30将接收到的实时车速值以无线信号的形式发送。本实施例中，通过所述第一微控制单元20将接收到的实时车速值，周期性发送至 所述第一无线发射单元30。周期性发送的目的是降低所述车速广播机1的功耗，同时避免 了向所述信息接收机2发送大量车速信息导致超出信息接收机2的承载能力。周期性发送的发送周期可以结合实际情景人为设定。现实生活中，许多路段设置有限速规定。例如，在闹市区，通常会限定机动车辆的 行驶速度上限值。当机动车辆行驶速度超过该路段的行驶速度上限值时，交通管理部门就 需要记录下机动车辆超速行驶时的实时车速值。又例如，在高速公路上，通常会限定机动车 辆的行驶速度下限值，以使高速公路的作用得到充分的发挥。当高速公路上发生事故，产生 交通拥挤的状况时，交通管理部门也需要第一时间得到信息。优选的，为了在机动车辆的实时速度低于某一路段规定的下限值或高于某一路段 规定的上限值时，能够立刻获取该机动车辆的实时车速值，本发明的实施例进一步在所述 第一微控制单元20内设置有判断子单元和发送子单元。所述判 子单元用于判断所述实时车速值是否大于预设下限值且小于预设上限 值(即是否在设定范围内)；
所述发送子单元用于当所述判断子单元的判断结果为是(即实时车速值大于或 等于所述下限值且小于或等于所述上限值)时，周期性地将所述实时车速值发送至所述第 一无线发射单元；当所述判断子单元的判断结果为否(即实时车速值小于所述下限值或大 于所述上限值)时，立即将所述实时车速值发送至所述第一无线发射单元。所述预设上限值和预设下限值可以根据实际需要进行设定。一般可以根据某一具 体路段的实际限速值进行设定。所述车速广播机1可以直接采用独立直流电源，也可以从机动车辆蓄电池上取 H1^ ο优选的，为了降低所述车速广播机1的功耗，可以在所述车速广播机1上设置低功 耗模式设置单元。所述低功耗模式设置单元用于在所述车速计算单元10获取不到车速脉 冲信号时，使所述车速广播机1进入休眠模式。具体的，就是在机动车辆的发动机不工作时，车速计算单元10获取不到车速脉冲 信号，使车速广播机1进入休眠模式，不再计算实时车速值，不再对外发送信号，降低自身 功耗。参照图3，为本发明实施例所述信息接收机的结构图。如图3所示，所述信息接收机2包括无线接收单元40和存储单元50 ；所述无线接 收单元40接收所述车速广播机1发送的包含实时车速值信息的无线信号，将所述实时车速 值传送至所述存储单元50进行存储。所述无线接收单元40的接收范围可以根据实际需要进行设定。设定的原则是令 所述信息接收机的接收范围能够覆盖需要进行实时车速值采集的区域。通常，采集到的机动车辆实时速度信息需要发送至交通信息处理平台。所述交通 信息处理平台能够根据机动车辆的实时速度信息，按照一定的逻辑运算和算法，分析得到 当前路面车辆运行是否顺畅、拥堵等交通状况信息。例如，可以在交通信息处理平台内预先设置有某一路段机动车辆车速值的历史数 据库。该数据库内存储有所述路段机动车辆车速值的历史数据。所述历史数据按照一定规 则划分为高速、中速、低速三个范围(例如，可以设60km/h以上为高速，30km/h-60km/h之间 为中速，30km/h以下为低速)。所述交通信息处理平台将信息接收机2接收到的实时车速 值与所述历史数据进行比较，判断对应路段的实时车速值处于哪个范围。如果处于高速范 围，就认为当前路面交通顺畅；如果处于中速范围，认为当前路面交通正常；如果处于低速 范围，认为当前路面交通拥挤。优选的，为了将所述信息接收机采集到的实时车速值信息发送至外部的交通信息 处理平台，所述信息接收机还包括第二微控制单元60和第二无线发射单元70。所述第二微控制单元60用于读取所述存储单元50存储的实时车速值，将所述实 时车速值周期性发送至所述第二无线发射单元70 ；所述第二无线发射单元70用于将接收 到的机动车辆实时车速值以无线信号的形式发送至交通信息处理平台。对应的，交通信息处理平台也会设置无线信号接收单元，以接收信息接收机2中 的第二无线发射单元70发射的包含机动车辆实时车速值的无线信号。实际应用中，信息接收机2有时也需要通过有线方式与交通信息处理平台或外部 可移动存储设备相连。
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优选的，所述信息接收机2上还设置有外部接口，可以通过有线方式向信息交通 处理平台或可移动存储设备发送所述信息接收机2接收到的实时车速值。外部接口的设置，使得所述信息接收机与外部设备的通讯方式更加方便也更加多 样化。同时，所述外部接口作为一种有线通讯方式，与无线通讯方式相比，不易受到其它信 号的干扰，稳定性更高。优选的，信息接收机2还可以内置交通信息处理单元。所述交通信息处理单元用于根据采集到的实时车速值，按照一定的逻辑运算和算 法，分析得到当前路面车辆运行是否顺畅、拥堵等交通状况信息。信息接收机2内置交通信息处理单元后，可以初步分析当前路面的交通信息，分 担交通信息处理平台的运算压力。本发明实施例还提供了一种机动车辆实时速度信息采集方法。参照图4，为本发明 第一实施例所述机动车辆实时速度信息采集方法的流程图。如图4所示，该方法包括步骤SOl 获取机动车辆的车速传感器产生的车辆速度脉冲信号，计算实时车速 值；步骤S02 将所述实时车速值以无线信号的形式周期性发送出去；步骤S03 接收所述包含实时车速值信息的无线信号，存储所述实时车速值。优选的，在步骤S03之后还包括步骤根据采集到的实时车速值分析判断对应路面的交通状况。参照图5，为本发明第二实施例所述机动车辆实时速度信息采集方法的流程图。如图5所示，本发明优选实施例所述机动车辆实时速度信息采集方法包括步骤SlOl 获取机动车辆的车速传感器产生的车辆速度脉冲信号，计算实时车速 值；步骤S102 判断所述实时车速值是否大于预设下限值且小于预设上限值，如果 是，则执行步骤S103 ；如果否，则执行步骤S104 ；步骤S103 将所述实时车速值以无线信号的形式周期性地发送出去；步骤S104 将所述实时车速值以无线信号的形式立即发送出去；步骤S105 接收所述包含实时车速值信息的无线信号，将所述实时车速值存储；步骤S106 周期性以无线信号的形式将所述存储单元存储的实时车速值发送至 交通信息处理平台。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法 而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见系统部分说 明即可。以上对本发明所提供的一种机动车辆实时速度信息采集系统及方法，进行了详细 介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明 只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本 发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应 理解为对本发明的限制。
权利要求
一种机动车辆实时速度信息采集系统，其特征在于，包括设置在机动车辆上、与机动车辆的车速传感器相连的车速广播机，和信息接收机；所述车速广播机包括车速计算单元，与所述车速传感器相连，用于获取所述车速传感器产生的车速脉冲信号，计算实时车速值，将所述实时车速值发送至第一微控制单元；所述第一微控制单元用于周期性向第一无线发射单元发送实时车速值；所述第一无线发射单元用于将所述实时车速值以无线信号的形式发送出去；所述信息接收机包括无线接收单元，用于接收所述车速广播机发送的包含实时车速值信息的无线信号，将所述实时车速值传送至存储单元存储。
2.根据权利要求1所述的机动车辆实时速度信息采集系统，其特征在于，所述第一微 控制单元包括判断子单元和发送子单元；所述判断子单元用于判断所述实时车速值是否大于预设下限值且小于预设上限值；所述发送子单元用于当所述判断子单元的判断结果为是时，周期性地将所述实时车速 值发送至所述第一无线发射单元；当所述判断子单元的判断结果为否时，立即将所述实时 车速值发送至所述第一无线发射单元。
3.根据权利要求1所述的机动车辆实时速度信息采集系统，其特征在于，所述信息接 收机还包括第二微控制单元，用于读取所述存储单元存储的机动车辆的实时车速值，将所述实时 车速值周期性发送至第二无线发射单元；所述第二无线发射单元用于将接收到的实时车速值以无线信号的形式发送至交通信 息处理平台。
4.根据权利要求1所述的机动车辆实时速度信息采集系统，其特征在于，所述信息接 收机还包括外部接口，用于通过有线方式与信息交通处理平台或外部可移动存储设备相连。
5.根据权利要求1所述的机动车辆实时速度信息采集系统，其特征在于，所述信息接 收机还包括交通信息处理单元，用于根据采集到的实时车速值分析判断对应路面的交通状况。
6.根据权利要求1所述的机动车辆实时速度信息采集系统，其特征在于，所述车速广 播机的电源为独立直流电源或机动车辆的蓄电池。
7.根据权利要求6所述的机动车辆实时速度信息采集系统，其特征在于，所述车速广 播机还包括低功耗模式设置单元；所述低功耗模式设置单元用于在所述车速计算单元获取不到车速脉冲信号时，使所述 车速广播机进入休眠模式。
8.一种机动车辆实时速度信息采集方法，其特征在于，包括步骤A、获取机动车辆的车速传感器产生的车辆速度脉冲信号，计算实时车速值；B、将所述实时车速值以无线信号的形式周期性发送出去；C、接收所述包含实时车速值信息的无线信号，存储所述实时车速值。
9.根据权利要求8所述的机动车辆实时速度信息采集方法，其特征在于，在步骤A之后、步骤B之前还包括步骤判断所述实时车速值是否大于预设下限值且小于预设上限值；如果是，则进入步骤B ； 如果否，则将所述实时车速值立即以无线信号的形式发送出去，进入步骤C。
10.根据权利要求8所述的机动车辆实时速度信息采集方法，其特征在于，在步骤C之 后还包括步骤周期性以无线信号的形式将存储的实时车速值发送至交通信息处理平台。
11.根据权利要求8所述的机动车辆实时速度信息采集方法，其特征在于，在步骤C之 后还包括步骤以有线的方式将存储的实时车速值发送至信息交通处理平台或外部可移动存储设备。
12.根据权利要求8所述的机动车辆实时速度信息采集方法，其特征在于，在步骤C之 后还包括步骤根据采集到的实时车速值分析判断对应路面的交通状况。
全文摘要
本发明公开一种机动车辆实时速度信息采集系统及方法。本发明所述系统包括车速广播机和信息接收机；车速广播机包括车速计算单元，用于获取车速传感器产生的车速脉冲信号，计算实时车速值；第一微控制单元用于周期性向第一无线发射单元发送实时车速值；第一无线发射单元用于将实时车速值以无线信号的形式发送出去；信息接收机包括无线接收单元，用于接收车速广播机发送的无线信号，将实时车速值传送至存储单元存储。本发明还公开了一种机动车辆实时速度信息采集方法。采用本发明的系统及方法，能够对机动车辆实时速度信息进行高精度地采集。
文档编号G08C17/02GK101894472SQ201010240699
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者赵鸿鸣, 陈志华 申请人:浙江中控研究院有限公司