一种区间测速装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种区间测速装置，在高速路上设有多个测速终端，并在各车辆上安装车载终端；车载终端采用GPS测速模块进行测速，获取经过测速终端时当前的和历史的轨迹、速度，并将上述信息传输至测速终端，该信息还会传输至该车辆经过的下一个测速终端，由车辆经过两个终端时获取的当前和历史轨迹、速度信息，确定区间速度，避免出现驾驶员为避开超速处罚做出的延长逗留时间、更换车道延长行驶距离的现象，避免影响测速结果准确度；各测速终端通过无线收发模块传输信息，且具备自组网的功能，无论驾驶员的通过哪个交通枢纽改变行驶方向，均至少经过两个测速终端，实现区间测速，进一步提高测速的准确度。
【专利说明】
一种区间测速装置
技术领域
[0001]本发明涉及测速装置，特别是涉及区间测速装置。
【背景技术】
[0002]随着高速公路的快速发展，高速公路上的事故频率也在增高，主要原因之一为超速行驶，因此，有待于提出一种区间测速装置，对高速路上的车辆行驶过程进行测速，用作惩处超速的数据基础。
[0003]区间测速是在道路区间前后设置两个固定测速点，区间距离与车辆行驶的总时间之比得到速度。现有区间测速装置存在以下问题:由于区间测速得到的是驶过区间的平均速度，一些驾驶员超速后，为了逃避处罚，将车开进服务区以增加行驶时间，减小区间测速装置测出的速度;测速路段区间距离较长时，超速车辆在行驶过程中频繁更换车道，出现行驶距离大于测速对应的区间距离，减小区间测速装置测出的速度;高速公路是封闭环境，但是会存在很多交通枢纽，驾驶员前往目的地可能需要在多处交通枢纽处更换行驶方向，行驶区间发生改变，导致不同区间上的行驶路程和行驶速度无法实现数据对接。上述区间测速装置存在的问题，导致区间测速装置测速结果不准确，无法有效防止高速路上的超速行为，也无法为惩处驾驶员提供有效的速度的数据基础。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种区间测速装置，解决现有区间测速装置存在的测速结果不准确的问题。
[0005 ]本发明通过以下技术方案解决上述问题:
[0006]—种区间测速装置，由至少一个车载终端、至少两个测速终端以及至少一个卡口终端组成;所述车载终端安装在车辆上;所述测速终端安装在高速路的行驶区间以及枢纽处;在每个测速终端中，包括车辆检测模块、图像采集处理模块、GPS接收模块、无线收发模块和控制器模块;车辆检测模块与控制器模块相连;图像采集处理模块与控制器模块相连；GPS接收模块与控制器模块相连;无线收发模块与控制器模块相连，无线收发模块与各卡口终端无线连接;各测速终端之间通过无线收发模块无线连接;所述卡口终端安装于卡口处，各卡口终端之间无线连接，各卡口终端与外部管理终端无线连接。
[0007]进一步地，所述车载终端车载终端为GPS测速模块;所述GPS测速模块包括电源子模块、DSP处理子模块、FPGA处理子模块、数模转换子模块、GPS接收子模块以及上变频子模块；电源子模块与DSP处理子模块、FPGA处理子模块、数模转换子模块和上变频子模块的电源端相连;DSP处理子模块和FPGA处理子模块相互连接，DSP处理子模块和GPS接收子模块相互连接;FPGA处理子模块的输出端经数模转换子模块连接上变频模块;上变频子模块上接有发射天线或射频电缆;发射天线或射频电缆与各测速终端的GPS接收模块相连。
[0008]进一步地，所述车辆检测模块为视频检测器，视频检测器与控制器模块相连。
[0009]进一步地，所述图像采集处理模块包括至少一个数字摄像机、至少一个补光灯以及至少一个光传感器;所述各光传感器的输出端与控制器模块相连;所述补光灯安装在车道各个方位，所述补光灯的控制端与控制器模块相连;所述数字摄像机的控制端与控制器模块相连。
[00?0]进一步地，所述无线收发模块为ZigBee;各无线收发模块无线连接，自组网，形成ZigBee 网络。
[0011]进一步地，所述测速终端进一步还包括显示模块;所述显示模块与控制器模块相连，用于显示行驶车辆的车牌号、车型、车颜色、当前行驶速度以及限速。
[0012]进一步地，所述测速终端进一步还包括报警模块;所述报警模块与控制器模块相连，用于在发现行驶车辆在当前或者历史行驶轨迹中出现超速行为进行进行报警。
[0013]与现有技术相比，具有如下特点:
[0014]在高速路上设有多个测速终端，并在各车辆上安装车载终端;车载终端采用GPS测速模块进行测速，获取经过测速终端时当前的和历史的轨迹、速度，并将上述信息传输至测速终端，该信息还会传输至该车辆经过的下一个测速终端，由车辆经过两个终端时获取的当前和历史轨迹、速度信息，确定区间速度，避免出现驾驶员为避开超速处罚做出的延长逗留时间、更换车道延长行驶距离的现象，避免影响测速结果准确度;各测速终端通过无线收发模块传输信息，且具备自组网的功能，无论驾驶员的通过哪个交通枢纽改变行驶方向，均至少经过两个测速终端，实现区间测速，进一步提高测速的准确度。
【附图说明】
[0015]图1为本发明结构原理框图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
[0017]—种区间测速装置，由至少一个车载终端、至少两个测速终端以及至少一个卡口终端组成；
[0018]车载终端安装在车辆上。车载终端为GPS测速模块，GPS测速模块安装在车辆上。GPS测速模块包括电源子模块、DSP处理子模块、FPGA处理子模块、数模转换子模块、GPS接收子模块以及上变频子模块；电源子模块与DSP处理子模块、FPGA处理子模块、数模转换子模块和上变频子模块的电源端相连，为上述子模块供电;DSP处理子模块和FPGA处理子模块相互连接，DSP处理子模块和GPS接收子模块相互连接;FPGA处理子模块的输出端经数模转换子模块连接上变频模块;上变频子模块上接有发射天线或射频电缆;发射天线或射频电缆与测速终端的GPS接收模块相连。
[0019]GPS接收子模块接收导航电文;DSP处理子模块根据导航电文完成编码，预测可见GPS卫星;FPGA处理子模块将可见卫星分配到相应的信号生成通道，最终生成相应载波和伪码信号，将各通道生成的载波和伪码调制在同步的导航电文上，生成GPS中频数字信号;GPS数模转换子模块将GPS中频数字信号转变为GPS中频模拟信号;上变频子模块将该GPS中频模拟信号变频到GPS的标准射频频率上，并通过发射天线或射频电缆输出至测速终端的GPS接收模块。
[0020]测速终端安装在高速路的行驶区间以及枢纽处。在每个测速终端中，包括车辆检测模块、图像采集处理模块、GPS接收模块、无线收发模块和控制器模块;车辆检测模块与控制器模块相连；图像采集处理模块与控制器模块相连;GPS接收模块与控制器模块相连;无线收发模块与控制器模块相连，无线收发模块与各卡口终端无线连接;各测速终端之间通过无线收发模块无线连接;各卡口终端之间无线连接;各卡口终端与外部管理终端无线连接。
[0021]车辆检测模块为视频检测器，当视频检测器检测到有车辆经过时，将信号发送至控制器模块，由控制器模块控制图像采集处理模块的启动，与此同时，控制器模块控制GPS接收模块的启动，带图像采集处理结束后关闭图像采集处理模块，待GPS接收模块接收完毕车载终端传输来的信息后关闭GPS接收模块。车辆检测模块采用视频检测器的优点在于安装简便、可移动、检测范围大、获取信息量大、无污染、各视频检测器之间无干扰。
[0022]图像采集处理模块采集、处理性能的优劣，直接影响到控制器模块解析行驶车辆的车牌号、车型、颜色等信息的准确度。本发明提供的图像采集处理模块，包括至少一个数字摄像机，用于拍摄车辆各角度的照片;还包括至少一个补光灯，用于在光强不够时，辅助数字摄像机摄取车辆信息;还包括至少一个光传感器，安装在车道的各个方位，用于在摄取数字图像时检测光强度，由控制器模块根据光强度的不同，调整摄像机的拍摄角度，以及调整补光灯的照射方向，以获取最优质的数字图像。各数字摄像机的控制端以及各补光灯的控制端与控制器模块相连;各光传感器的输出端与控制器模块相连。
[0023]GPS接收模块与各车载终端的GPS测速模块无线连接，用于接收各GPS测速模块发送来的射频信号，并解析出车辆当前的和历史的行驶轨迹、速度信息，发送至控制器模块，为区间测速提供数据基础。
[0024]无线收发模块用于实现各测速终端之间的自组网，以及与各卡口终端之间的无线通信传输，形成基于物联网的通信网路，在测速终端数量发生数量有变化时仍能重新组网，并进行信息的无线收发，减少了对外界环境的依赖。各测速终端以及卡口终端形成ZigBee网络，各测速终端及卡口终端为该ZigBee网络的各ZigBee节点，各ZigBee节点可以相互通信，具有简单、使用方便、工作可靠、价格低的特点。各ZigBee节点均可进行车辆信息识别和测速，并在网络传输范围内向其它ZigBee节点传输数据；ZigBee节点还自动中转其它ZigBee节点传输来的数据;各ZigBee节点在信号覆盖范围内，和多个不承担信息中转任务的孤立节点也可无线连接。无线收发模块采用ZigBee的无线传输方式，当人为或外界原因导致ZigBee节点数量发生增减时，ZigBee网络仍能重新自组网，实现数据的传输，无论行驶车辆如何改变行驶方向或改变车道，至少有两个测速终端能对其进行区间测速。采用ZigBee的无线传输方式，具有功耗低、迟延小、高可靠性、低复杂度、低成本、低数据速率、自组织网络等特点。
[0025]当车辆检测模块检测到有车辆经过时，启动图像采集处理模块和GPS接收模块，图像采集处理模块采集处理车辆信息，并传输至控制器模块，由控制器模块对车牌号、车型和颜色进行解析，GPS接收模块接收车载终端发射出的射频信号，解析出车辆的当前以及历史行驶轨迹和速度，并将解析出的信息发送至控制器模块，控制器模块控制无线收发模块将上述信息发送至周围各个ZigBee节点，无论车辆如何更换行驶方向或者车道，总会至少经过其中一个ZigBee节点，该ZigBee节点解析该车辆信息以及当前的、历史的行驶路径和速度信息，与上一ZigBee节点获取的信息结合，进行数据比对和运算，计算出车辆的区间速度，从而实现区间测速，将区间测速度信息传输至卡口终端。
[0026]图像采集处理模块在进行车牌识别时，分别进行缺漏和残缺的判断，对缺漏字符输出其数量和位置，对残缺字符给出可能的字符，并根据可能性大小进行排列，并车型识别子模块和车颜色识别子模块，由控制器模块启动根据上述信息，从外部数据库中提取与上述信息最为匹配的车牌号信息，各处各可能车牌号。
[0027]测速终端进一步还包括显示模块，显示模块与控制器模块相连，用于显示行驶车辆的车牌号、车型、车颜色、当前行驶速度以及限速。图像采集处理模块将车辆信息以及上述显示内容拍摄下，作为超速行驶的证据。上述证据最终传输至其中一个卡口终端，在卡口处核实车辆是否存在违法行为。
[0028]测速终端进一步还包括报警模块，报警模块与控制器模块相连，用于在判断出车辆在当前或者历史行驶轨迹中出现超速行为，立即进行报警，一方面提醒驾驶员在后续行驶过程中不要再出现超速行为，另一方面将报警信息经无线发送模块传输至卡口终端。
[0029]卡口终端安装于卡口处。在每个卡口终端中，都可以无线接收到行驶车辆在高速路段上的区间速度信息以及超速信息，卡口终端还会将超速车辆的车辆信息以及超速信息无线传输至外部管理终端，由工作人员在卡口终端对超速车辆进行惩处，或者由管理人员在外部管理终端获取超速信息，由管理人员对超速车辆进行惩处。
[0030]本发明的工作过程为:车辆行驶在高速路上，安装于车辆上的车载终端实时测车辆的行驶轨迹和车速，并进行记录;当车辆经过测速终端时，车辆检测模块发出信号至控制器模块，由控制器模块启动图像采集处理模块采集、处理车辆信息，启动GPS接收模块接收车辆的当前和历史的行驶轨迹、车速信息，并将上述发送至控制器模块;控制器模块根据图像采集处理模块提取的信息解析出车辆的车牌号、车型和颜色，连同车辆的当前和历史的行驶轨迹、速度信息发送至附近其它测速终端，当车辆经过下一个测速终端时，该测速终端接收上一测速终端发送来的信息，继续解析车辆信息以及车辆此时的当前行驶轨迹、速度，结合上一测速终端发送来的信息，计算该车辆的区间速度，一旦判断出该区间内车辆出现超速现象，则启动报警模块报警，并将车辆信息、超速信息显示在显示模块中，拍摄下来，将超速信息以及拍摄图像传输至各卡口终端，卡口终端将超速车辆的车辆信息以及超速信息无线传输至外部管理终端。
【主权项】
1.一种区间测速装置，其特征在于: 由至少一个车载终端、至少两个测速终端以及至少一个卡口终端组成； 所述车载终端安装在车辆上； 所述测速终端安装在高速路的行驶区间以及枢纽处;在每个测速终端中，包括车辆检测模块、图像采集处理模块、GPS接收模块、无线收发模块和控制器模块;车辆检测模块与控制器模块相连；图像采集处理模块与控制器模块相连;GPS接收模块与控制器模块相连;无线收发模块与控制器模块相连，无线收发模块与各卡口终端无线连接;各测速终端之间通过无线收发模块无线连接； 所述卡口终端安装于卡口处，各卡口终端之间无线连接，各卡口终端与外部管理终端无线连接。2.根据权利要求1所述的一种区间测速装置，其特征在于: 所述车载终端车载终端为GPS测速模块； 所述GPS测速模块包括电源子模块、DSP处理子模块、FPGA处理子模块、数模转换子模块、GPS接收子模块以及上变频子模块；电源子模块与DSP处理子模块、FPGA处理子模块、数模转换子模块和上变频子模块的电源端相连;DSP处理子模块和FPGA处理子模块相互连接，DSP处理子模块和GPS接收子模块相互连接;FPGA处理子模块的输出端经数模转换子模块连接上变频模块;上变频子模块上接有发射天线或射频电缆;发射天线或射频电缆与各测速终端的GPS接收模块相连。3.根据权利要求1所述的一种区间测速装置，其特征在于: 所述车辆检测模块为视频检测器，视频检测器与控制器模块相连。4.根据权利要求1所述的一种区间测速装置，其特征在于: 所述图像采集处理模块包括至少一个数字摄像机、至少一个补光灯以及至少一个光传感器； 所述各光传感器的输出端与控制器模块相连;所述补光灯安装在车道各个方位，所述补光灯的控制端与控制器模块相连;所述数字摄像机的控制端与控制器模块相连。5.根据权利要求1所述的一种区间测速装置，其特征在于: 所述无线收发模块为ZigBee;各无线收发模块无线连接，自组网，形成ZigBee网络。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种区间测速装置，其特征在于: 所述测速终端进一步还包括显示模块;所述显示模块与控制器模块相连，用于显示行驶车辆的车牌号、车型、车颜色、当前行驶速度以及限速。7.根据权利要求6所述的一种区间测速装置，其特征在于: 所述测速终端进一步还包括报警模块;所述报警模块与控制器模块相连，用于在发现行驶车辆在当前或者历史行驶轨迹中出现超速行为进行进行报警。
【文档编号】G08G1/017GK105894820SQ201610406623
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】韦国柱
【申请人】桂林金铱星科技发展有限公司