專利名稱：車輛速度管理系統(tǒng)及監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛速度管理系統(tǒng)及監(jiān)控方法，屬車輛速度管理系統(tǒng)及監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
目前行駛中的車輛速度由駕駛?cè)藛T直接控制。如果每個(gè)駕駛?cè)藛T都能按道路交通管理的要求限制車輛速度，則可以有效降低交通事故數(shù)量和損失。但是總有個(gè)別駕駛?cè)藛T不顧自己及他人的安全，只按自己的意愿控制車速，有的特別喜歡超速行駛，以至造成交通事故。
這樣交通管理部門就要采取對(duì)策使駕駛?cè)藛T按要求控制車速。主要方法是檢測(cè)行駛中的車輛速度，對(duì)違規(guī)車輛進(jìn)行處罰用以警告駕駛?cè)藛T自覺地按要求控制車速。這種方法對(duì)檢測(cè)不到車速的地段以及不顧處罰的駕駛?cè)藛T效果不太理想。
交通管理部門其它限制車輛速度的方法還有設(shè)置障礙物(如減速道板)，使快速行駛車輛劇烈顛簸，以迫使車輛降速。但這樣做也使正常行駛的車輛發(fā)生振動(dòng)，造成車中人員不舒適。
本發(fā)明對(duì)車速管理的方法變事后查處為事先主動(dòng)干預(yù)，不僅可以用于道路交通，也可以用于單位、小區(qū)等內(nèi)部的車速控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種供道路管理部門對(duì)所轄區(qū)域內(nèi)的行駛車輛的行駛速度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并控制其車速的管理系統(tǒng)及監(jiān)控方法，以便提高行駛車輛的安全性，減少人員傷亡和財(cái)物損失。
實(shí)現(xiàn)上述目的的車輛速度管理系統(tǒng)及監(jiān)控方法，其系統(tǒng)的構(gòu)成包括在需要限制車速路段的始端和末端分別設(shè)置發(fā)射器或者帶有車速限制信息的載體，在車輛上安裝車速控制系統(tǒng)，三者通過無線通信相互聯(lián)系。
所述發(fā)射器包括車速限定值的數(shù)字信號(hào)發(fā)生器和發(fā)射功率控制電路分別連于數(shù)字信號(hào)調(diào)制發(fā)射電路輸入端，數(shù)字信號(hào)調(diào)制發(fā)射電路輸出端與發(fā)射天線相連。
所述車速控制系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)的輸入端分別連于車速檢測(cè)器和接收器或讀取器，控制系統(tǒng)的輸出端分別與顯示器和控制車速的機(jī)械系統(tǒng)相連。其中控制系統(tǒng)采用微處理器或數(shù)字電路，接收器包括接收天線和數(shù)字調(diào)制信號(hào)的解調(diào)電路。
本系統(tǒng)的監(jiān)控方法，包括以下步驟
1)道路管理部門對(duì)各種類型車輛在需要限速的區(qū)間路段上的行駛速度限制信息進(jìn)行編碼；2)道路管理部門利用發(fā)射器將步驟1中的信息編碼發(fā)給進(jìn)入路段區(qū)間的車輛；3)道路管理部門將步驟1中的限速信息編碼寫入信息載體，由進(jìn)入限速路段的車輛讀??；4)行駛中的車輛接收到步驟2中的發(fā)射器所發(fā)出的限速信息后，將所接收的信息所反映的車速限制值通知車內(nèi)的控制系統(tǒng)；5)行駛中的車輛讀取步驟3中的信息載體所攜帶的信息，并將所接收的信息所反映的車速限制值通知車內(nèi)的車速控制系統(tǒng)。
6)車輛內(nèi)的車速控制系統(tǒng)根據(jù)步驟4或步驟5所得到的車輛行駛速度限制要求，自動(dòng)控制車速，保證不超過車速限制范圍。
四

圖1采用遙控技術(shù)的車輛速度管理系統(tǒng)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)名稱S為車速限制值的發(fā)射器，R1為相應(yīng)的接收器，實(shí)線箭頭為車輛行駛方向，虛線箭頭為遙控發(fā)射器命令發(fā)射方向。
圖2對(duì)應(yīng)于采用遙控技術(shù)的車輛中的車速控制系統(tǒng)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)名稱R為命令接收器。
圖3采用識(shí)別技術(shù)的車輛速度管理系統(tǒng)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)名稱C為帶有車速限制信息的載體(如磁卡)，R1為相應(yīng)的讀取器，實(shí)線箭頭為車輛行駛方向，虛線箭頭為R1讀取信息時(shí)的收發(fā)信號(hào)方向。
圖4對(duì)應(yīng)于采用識(shí)別技術(shù)的車輛中的車速控制系統(tǒng)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)名稱R1為載體信息讀取器。
圖5為控制系統(tǒng)采用微處理器時(shí)，微處理器內(nèi)的程序框圖舉例。
圖6為具體實(shí)施方案舉例的車速限制值的發(fā)送器。
五具體實(shí)施例方式
如果采用遙控技術(shù)，本發(fā)明的整個(gè)系統(tǒng)如圖1所示。設(shè)在路段AB之間需要對(duì)沿A到B方向行駛的車輛進(jìn)行限速。在車輛快到A點(diǎn)的地方設(shè)置一個(gè)遙控發(fā)射器S，它向要進(jìn)入AB段行駛的車輛發(fā)出車速限制控制命令，行駛的車輛上裝有能接收這個(gè)控制命令的接收器。車輛根據(jù)接收到的控制命令自動(dòng)設(shè)置行駛速度的限制值。車輛上安裝的控制系統(tǒng)對(duì)車速進(jìn)行控制，保證車輛不超速行駛。當(dāng)車輛行駛到B點(diǎn)，B點(diǎn)前的遙控發(fā)射器S向車輛發(fā)出下一路段的車速限制命令。
對(duì)應(yīng)于采用遙控技術(shù)，車輛中的車速控制系統(tǒng)如圖2所示。接收器接收道路管理系統(tǒng)所發(fā)出的車速限制命令，它將這個(gè)命令傳給控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)保存這個(gè)限制要求，將控制命令中的車速送給顯示器顯示，以提示駕駛?cè)藛T，并可以用以檢查接收器是否正常工作。顯示器不是必須的，但建議安裝。車速檢測(cè)器監(jiān)測(cè)車輛行駛速度，測(cè)量結(jié)果送給控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)采用適當(dāng)?shù)目刂撇呗员ＷC不超速行駛，如自動(dòng)熄火甚至剎車。
如果采用識(shí)別技術(shù)，本發(fā)明的整個(gè)系統(tǒng)如圖3所示。設(shè)在路段AB之間需要對(duì)沿A到B方向行駛的車輛進(jìn)行限速。在車輛快到A點(diǎn)的地方設(shè)置一個(gè)帶有限制車速信息的載體C，如磁卡，行駛的車輛上裝有讀取這個(gè)載體信息的讀取器R1。讀取器對(duì)外不斷發(fā)射信號(hào)，根據(jù)反射回的信號(hào)判斷有無上述信息載體，如果有，則讀取載體中的車速限制信息。車輛根據(jù)讀取的信息自動(dòng)設(shè)置行駛速度上限。同樣，車輛上安裝的控制系統(tǒng)保證車輛不超速行駛。
對(duì)應(yīng)于采用識(shí)別技術(shù)，車輛中的車速控制系統(tǒng)如圖4所示。它與圖2所示的系統(tǒng)區(qū)別在于R1為信息讀取器而不是圖2中的命令接收器。
在同一個(gè)路段中，可能對(duì)不同類型的車輛有不同的車速限制要求，如轎車、卡車等的車速限制要求不一樣。上述的遙控命令或載體信息要含有所有類型車輛的車速限制要求。不同類型的車輛，可以用代碼區(qū)別。
下面列舉兩個(gè)具體的實(shí)施方式方式1對(duì)各種車輛進(jìn)行分類，如轎車、客車、卡車等。給不同車輛的類型進(jìn)行編碼，即用不同的符號(hào)或代碼表示不同的車輛類型。道路管理部門制定具體路段中不同類型車輛的車速限制值，并按一定的格式對(duì)各種類型的車輛及其限速信息進(jìn)行編碼。按圖1所示，在車輛進(jìn)入限速路段前設(shè)置一個(gè)遙控發(fā)射器S，它向進(jìn)入下一路段的車輛發(fā)射信號(hào)，所發(fā)射的信號(hào)為帶有上述編碼的車輛和限速信息的波形。例如，如果采用無線發(fā)射器，它可以通過調(diào)制將上述信息加載到電磁載波上。發(fā)射器所發(fā)的信息可以是事先固定在發(fā)射器電路中，也可以采用聯(lián)網(wǎng)方式通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)置發(fā)射器所發(fā)的車速限制值，聯(lián)網(wǎng)方式可以根據(jù)實(shí)際情況改變車速限制值。行駛的車輛采用圖2所示的結(jié)構(gòu)，其上的接收器R與發(fā)射器S相匹配，它能接收到發(fā)射器S所發(fā)出的信號(hào)，并能正確恢復(fù)信號(hào)中的車輛限速信息。例如，對(duì)應(yīng)無線遙控技術(shù)，接收通過解調(diào)方法恢復(fù)信號(hào)所反映的車輛限速信息。車輛中的接收器將恢復(fù)到的信息傳給車中的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)從信息中找到自身類型的速度限制值。控制系統(tǒng)根據(jù)車速檢速器測(cè)量的車輛行駛速度值以及所接收的車速限制值，判斷車輛是否會(huì)超速。如果車速超出限制范圍，控制系統(tǒng)產(chǎn)生控制信號(hào)使機(jī)械系統(tǒng)調(diào)整車速，如熄火、改變油門大小等。例如，控制系統(tǒng)可以采用微處理器，微處理器內(nèi)的程序判斷車速是否超出限制范圍，如果車速在限制范圍內(nèi)，則不產(chǎn)生干涉機(jī)械系統(tǒng)工作的控制信號(hào)，如果車速超出限制范圍，則產(chǎn)生控制信號(hào)使機(jī)械系統(tǒng)調(diào)整車速，直到車速回到限制范圍內(nèi)為止。
方式2對(duì)不同類型車輛的分類及相應(yīng)車速限制的編碼與方式1相同。按圖3所示，在車輛進(jìn)入限速路段前設(shè)置一個(gè)信息載體C，它帶有各類型車輛的限速信息。例如，信息載體可以采用IC卡。行駛的車輛采用圖4所示的結(jié)構(gòu)，其上的讀取器R能讀取上述信息載體C中的信息，并能正確恢復(fù)其中的車輛限速信息。例如，如果信息載體為IC卡，則讀取器R1為相應(yīng)的讀卡器。車輛中的讀取器將恢復(fù)到的信息傳給車中的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)及車中的其它部分的工作同方式1。
具體實(shí)施方式
舉例采用實(shí)施方式1，即遙控方式。車速限定值的發(fā)送器如圖6所示。它由4部分組成，車速限定值的數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生器、FSK信號(hào)發(fā)射電路、發(fā)射天線和發(fā)射功率控制電路。其中車速限定值的數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生器將各種車型的車速限定值的編碼變成串行信號(hào)，提供給FSK信號(hào)發(fā)射電路。其中車速的限定值可以通過串行口從計(jì)算機(jī)取得，也可以通過鍵盤操作由人工設(shè)置。FSK信號(hào)發(fā)射電路采用AT86RF211芯片，它是一個(gè)片上系統(tǒng)，這里利用它的FSK信號(hào)調(diào)制功能，完成用輸入的串行數(shù)字信號(hào)對(duì)載波信號(hào)的FSK調(diào)制，并將所得到的FSK信號(hào)輸出給發(fā)射天線，由發(fā)射天線發(fā)射給行駛的受控車輛。由于道路寬度不一，發(fā)送器的功率需要根據(jù)道路寬度調(diào)節(jié)。如果道路較窄而發(fā)送器的發(fā)射信號(hào)功率大，發(fā)射信號(hào)超出受控路寬，則浪費(fèi)電源功率；如果道路較寬而發(fā)送器的發(fā)射信號(hào)功率小則可能出現(xiàn)部分路面的車輛接受不到控制信號(hào)。AT86RF211芯片的信號(hào)輸出功率可以進(jìn)行8級(jí)數(shù)字調(diào)節(jié)，發(fā)射功率控制電路接受使用人員的功率控制輸入指令，把它變成控制信號(hào)提供給AT86RF211芯片，調(diào)節(jié)發(fā)射信號(hào)功率。
車輛系統(tǒng)中的接收器由接收天線、FSK解調(diào)電路組成。FSK解調(diào)電路也采用AT86RF211芯片，利用它的解調(diào)功能，恢復(fù)發(fā)送器中的車輛限制值編碼的數(shù)字信號(hào)，提供給控制系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)采用車輛的電控單元。在一般的車輛電控單元的功能基礎(chǔ)上，增加本發(fā)明中車速的受限功能，如圖5所示的微處理器軟件程序流程框圖。它對(duì)車輛車速的控制通過機(jī)械系統(tǒng)完成，機(jī)械系統(tǒng)中的電磁閥控制液壓控制閥完成車速換檔變速的任務(wù)。
權(quán)利要求
1.一種車輛速度管理系統(tǒng)，其特征在于，在需要限制車速路段的始端和末端分別設(shè)置發(fā)射器或者帶有車速限制信息的載體，在車輛上安裝車速控制系統(tǒng)，三者通過無線通信相互聯(lián)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛速度管理系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)射器包括車速限定值的數(shù)字信號(hào)發(fā)生器和發(fā)射功率控制電路分別連于數(shù)字信號(hào)調(diào)制發(fā)射電路輸入端，數(shù)字信號(hào)調(diào)制發(fā)射電路輸出端與發(fā)射天線相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛速度管理系統(tǒng)，其特征在于，車速控制系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)的輸入端分別連于車速檢測(cè)器和接收器或讀取器，控制系統(tǒng)的輸出端分別與顯示器和控制車速的機(jī)械系統(tǒng)相連。
4.一種車輛速度管理系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其特征在于，采用以下步驟1)道路管理部門對(duì)各種類型車輛在需要限速的區(qū)間路段上的行駛速度限制信息進(jìn)行編碼；2)道路管理部門利用發(fā)射器將步驟1中的信息編碼發(fā)射給向進(jìn)入路段區(qū)間的車輛；3)道路管理部門將步驟1中的信息編碼寫入信息載體，由進(jìn)入路段區(qū)間的車輛讀??；4)行駛中的車輛接收步驟2中的發(fā)射器所發(fā)出的信息，并將所接收的信息所反映的車速限制值通知車內(nèi)的控制系統(tǒng)；5)行駛中的車輛讀取步驟3中的信息載體所攜帶的信息，并將所接收的信息所反映的車速限制值通知車內(nèi)的控制系統(tǒng)；6)車輛內(nèi)的控制系統(tǒng)根據(jù)步驟4或步驟5所得到的車輛行駛速度限制要求，自動(dòng)控制車速，保證不超過車速限制范圍。
全文摘要
一種車輛速度管理系統(tǒng)及監(jiān)控方法，屬車輛速度管理系統(tǒng)及監(jiān)控方法，其系統(tǒng)包括在需要限制車速路段的始端和末端分別設(shè)置發(fā)射器或者帶有車速限制信息的載體，在車輛上安裝車速控制系統(tǒng)，三者通過無線通信相互聯(lián)系。利用軟件或硬件方法實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛行駛速度的監(jiān)控和管理。其監(jiān)控方法包括對(duì)車輛的行駛速度限制信號(hào)進(jìn)行編碼，將該編碼發(fā)送給車輛，或?qū)懭胼d體供車輛讀取，車輛得到限速信息后，將車速限定值通知車速控制系統(tǒng)，行駛車輛得到限速要求后，自動(dòng)控制車速。本發(fā)明改變對(duì)車速的事后監(jiān)測(cè)管理為主動(dòng)預(yù)先控制，可以有效降低超速現(xiàn)象，減少車禍。
文檔編號(hào)G08G1/00GK1787032SQ20051012309
公開日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2005年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月15日
發(fā)明者方暉, 陳啟美 申請(qǐng)人:南京大學(xué)