專利名稱：一種高速公路車輛實(shí)時限速報警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測速裝置，尤其涉及一種高速公路車輛實(shí)時限速報警系統(tǒng)。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)階段我國公路交通系統(tǒng)還未普及車輛限速檢測裝置，只有在少數(shù)高級公路上安 裝有定點(diǎn)限速檢測裝置。它的作用是在某一特定位置安裝檢測行駛速度的傳感器，當(dāng)車輛 行駛到該位置時，系統(tǒng)會檢測出此車輛的當(dāng)前速度。此種限速辦法的弊端是，當(dāng)駕駛員得知 某一具體位置安裝有該限速裝置時，就會在到達(dá)該路段前進(jìn)行先行減速，只要車輛經(jīng)過該 檢測路段后，在其他路段車輛行駛的具體速度情況，高速公路管理人員是無法獲知的。因此 傳統(tǒng)的定點(diǎn)測速系統(tǒng)也就形同虛設(shè)，不能達(dá)到很好的限速目的，因而也就無法保障真正意 義上的道路交通安全。
三
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高速公路車輛實(shí)時限速報警系 統(tǒng)。為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用 新型的高速公路車輛實(shí)時限速報警系統(tǒng)，包括單片機(jī)主控模塊、GPS數(shù)據(jù)接收模塊、IC卡讀 寫器、語音報警模塊、看門狗電路、供電電源，GPS數(shù)據(jù)接收模塊與單片機(jī)主控模塊的串行口 直接相連，IC卡讀寫器通過I2C總線接口與單片機(jī)主控模塊接口連接，語音報警模塊與單 片機(jī)主控模塊之間采用串行連接方式，看門狗電路輸出端與單片機(jī)主控模塊的復(fù)位引腳連 接，供電電源的輸出端與單片機(jī)主控模塊的電源引腳連接，單片機(jī)主控模塊作為核心控制 器，實(shí)現(xiàn)對GPS數(shù)據(jù)接收模塊、語音報警模塊控制及外界控制命令處理；GPS數(shù)據(jù)接收模塊 用于與衛(wèi)星建立通訊，以獲得包括經(jīng)度、緯度、速度、運(yùn)動方向、年、月、日、時、分、秒、毫秒等 車輛定位信息，并將這些信息提供給單片機(jī)主控模塊，經(jīng)單片機(jī)主控模塊換算后獲得車輛 的即時速度；IC卡讀寫器用于實(shí)時記錄超速信息，當(dāng)車輛出現(xiàn)超速時，單片機(jī)主控模塊將 包括時間、定位等超速信息通過IC卡讀寫器寫入IC卡中；看門狗電路的作用是在系統(tǒng)單片 機(jī)主控模塊發(fā)生死機(jī)時，產(chǎn)生一個復(fù)位信號給單片機(jī)主控模塊，使單片機(jī)主控模塊復(fù)位重 新執(zhí)行程序；供電電源用于給單片機(jī)主控模塊提供電源。由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果 是本實(shí)用新型將對高速公路上行駛的車輛進(jìn)行實(shí)時限速檢測，當(dāng)車輛超速是及時報警， 從而避免了固定性測量車輛行駛速度的種種弊端，使高速公路的交通安全性得到良好的改 善。本實(shí)用新型的形狀和大小與IC卡類似，使攜帶和使用更加方便。本實(shí)用新型是將限速裝置由固定位置測量改為移動測量，把測速限速裝置濃縮到 高速公路上車輛行駛時使用的IC卡通行證上，這樣無論車輛行駛到哪里，系統(tǒng)就會跟蹤檢 測到哪里，達(dá)到實(shí)時測速限速目的，很好地解決了傳統(tǒng)的固定式測速系統(tǒng)。
3四
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的高 速公路車輛實(shí)時限速報警系統(tǒng)集成在高速公路上使用的IC收費(fèi)卡上，它包括單片機(jī)主控 模塊、GPS數(shù)據(jù)接收模塊、IC卡讀寫器、語音報警模塊、看門狗電路、供電電源。GPS數(shù)據(jù)接收模塊與單片機(jī)主控模塊的串行口直接相連，IC卡讀寫器通過I2C總 線接口與單片機(jī)主控模塊接口連接，語音報警模塊與單片機(jī)主控模塊之間采用串行連接方 式，看門狗電路輸出端與單片機(jī)主控模塊的復(fù)位引腳連接，供電電源的輸出端與單片機(jī)主 控模塊的電源引腳連接。單片機(jī)主控模塊采用STC89C51單片機(jī)作為核心控制器，實(shí)現(xiàn)對GPS數(shù)據(jù)接收模 塊、語音模塊控制及外界控制命令處理。GPS數(shù)據(jù)接收模塊用于與衛(wèi)星建立通訊，以獲得包括經(jīng)度、緯度、速度、運(yùn)動方 向、年、月、日、時、分、秒、毫秒等車輛定位信息，并將這些信息提供給STC89C51單片機(jī)，經(jīng) STC89C51單片機(jī)換算后獲得車輛的即時速度。GPS數(shù)據(jù)接收模塊選用由u-blox公司生產(chǎn) 的NE0-5型的基于ROM的GPS接收芯片，芯片內(nèi)含有1個標(biāo)準(zhǔn)串行接口，可以與STC89C51 單片機(jī)自帶的串行口直接相連。GPS接收芯片每秒輸出一次定位信息，信息包含了定位目標(biāo) 的精度、緯度、速度(海里/小時)、運(yùn)動方向角、年、月、日、時、分、秒、毫秒、定位數(shù)據(jù)有效標(biāo) 志。這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)一格式的由來都是根據(jù)NMEA協(xié)議制定的。IC卡讀寫器用于實(shí)時記錄超速信息，當(dāng)車輛出現(xiàn)超速時，單片機(jī)將包括時間、定位 等超速信息通過IC卡讀寫器寫入IC卡中。本實(shí)用新型選用廣州強(qiáng)盛智能卡科技有限公司 生產(chǎn)的QS-ICOl型IC卡讀寫器，該IC卡讀寫器與STC89C51單片機(jī)接口采用I2C總線接口， 該接口方式可以大大節(jié)省STC89C51單片機(jī)硬件資源。語音報警模塊是通過STC89C51單片機(jī)對其進(jìn)行智能控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)時自動語音提 示報警。系統(tǒng)采用中青世紀(jì)公司生產(chǎn)的PM50型語音芯片，芯片內(nèi)部含有Flash存儲器，最 長可錄制IOOs語音信息，只要將要播報的數(shù)據(jù)信息燒寫到芯片的Flash內(nèi)，需要時單片機(jī) 只要給出存儲數(shù)據(jù)的地址即可實(shí)現(xiàn)語音播報。語音報警模塊與單片機(jī)之間采用串行連接方 式，這種連接占用單片機(jī)資源較少。PM50型語音芯片是COB封裝的串行、并行工作模式均可 的28腳語音芯片，內(nèi)部含有1-128段的Flash存儲器，最長可錄制IOOs語音信息。只要將 要播報的數(shù)據(jù)信息燒寫到芯片的Flash內(nèi)，需要時只要按其存儲順序?qū)ぶ芳纯蓪?shí)現(xiàn)語音播 報?？撮T狗電路的作用是在系統(tǒng)的STC89C51單片機(jī)發(fā)生死機(jī)時，產(chǎn)生一個復(fù)位信號 給單片機(jī)，使STC89C51單片機(jī)復(fù)位重新執(zhí)行程序。由于在STC89C51單片機(jī)工作過程中，不 可避免的會由于外界的干擾而產(chǎn)生程序跑飛、死機(jī)甚至造成整個系統(tǒng)癱瘓等情況，為了能 夠恢復(fù)系統(tǒng)正常工作，只能采用重新復(fù)位的方法。本實(shí)用新型中選用了的芯片為X5045作 為看門狗電路。供電電源用于提供給STC89C51單片機(jī)電源。由于系統(tǒng)需要長期工作在行駛的車 輛系統(tǒng)，其供電情況直接影響到系統(tǒng)工作，所以本實(shí)用新型采用鋰電池供電。此外鋰電池也具有可多次充電的特性。高速公路車輛實(shí)時限速報警系統(tǒng)工作原理當(dāng)車輛進(jìn)入高速公路收費(fèi)口后獲得IC卡通行證，將IC卡放在限速裝置提供的IC 卡讀寫器。系統(tǒng)開始工作時，系統(tǒng)會通過語音提示司機(jī)該高速公路最高限速值，然后通過系 統(tǒng)中的GPS數(shù)據(jù)接收模塊接收衛(wèi)星提供的定位信息和時間數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)送給單片機(jī)主控 模塊，單片機(jī)主控模塊對接受的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時處理處理，獲得車輛的位置信息、行駛方向和 行駛速度等數(shù)據(jù)，將車輛的實(shí)時速度與該高速公路的限速值進(jìn)行比較，若超出限速值一方 面通過語音報警模塊進(jìn)行播報以提示司機(jī)注意；另一方面系統(tǒng)會將系統(tǒng)超速信息寫入IC 卡中。當(dāng)車輛出高速公路時，收費(fèi)站的管理人員根據(jù)IC卡中的信息獲得收費(fèi)信息和行駛過 程中的超速情況。系統(tǒng)將目前的IC卡通行證與實(shí)時測速限速結(jié)合起來，可以較好地解決目 前高速公路定點(diǎn)測速的缺陷。
權(quán)利要求一種高速公路車輛實(shí)時限速報警系統(tǒng)，其特征在于包括單片機(jī)主控模塊、GPS數(shù)據(jù)接收模塊、IC卡讀寫器、語音報警模塊、看門狗電路、供電電源，GPS數(shù)據(jù)接收模塊與單片機(jī)主控模塊的串行口直接相連，IC卡讀寫器通過I2C總線接口與單片機(jī)主控模塊接口連接，語音報警模塊與單片機(jī)主控模塊之間采用串行連接方式，看門狗電路輸出端與單片機(jī)主控模塊的復(fù)位引腳連接，供電電源的輸出端與單片機(jī)主控模塊的電源引腳連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高速公路車輛實(shí)時限速報警系統(tǒng)，其技術(shù)方案的要點(diǎn)是，它包括單片機(jī)主控模塊、GPS數(shù)據(jù)接收模塊、IC卡讀寫器、語音報警模塊、看門狗電路、供電電源，GPS數(shù)據(jù)接收模塊與單片機(jī)主控模塊的串行口直接相連，IC卡讀寫器通過I2C總線接口與單片機(jī)主控模塊接口連接，語音報警模塊與單片機(jī)主控模塊之間采用串行連接方式，看門狗電路輸出端與單片機(jī)主控模塊的復(fù)位引腳連接，供電電源的輸出端與單片機(jī)主控模塊的電源引腳連接。本實(shí)用新型適用于對高速公路上行駛的車輛進(jìn)行實(shí)時限速檢測，當(dāng)車輛超速是及時報警，從而避免了固定性測量車輛行駛速度的種種弊端，使高速公路的交通安全性得到良好的改善。
文檔編號G01S19/14GK201681488SQ20102001029
公開日2010年12月22日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者艾青楠, 陳興文 申請人:陳興文;艾青楠