一種車輛實(shí)時(shí)測速監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及嵌入式技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及地理信息系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)過程中涉及到嵌入式系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)以及地理信息系統(tǒng)的開發(fā)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，生活水平的提高，家用汽車的數(shù)量增長迅速，然而，每年由交通事故造成的人員傷亡數(shù)目巨大，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，造成各種交通事故的主要原因之一就是超速行駛。為了減少車輛的超速行駛，交警部門在各個(gè)路段安裝了數(shù)量不少的車輛速度監(jiān)測系統(tǒng)，然而這種車輛速度監(jiān)測系統(tǒng)只能監(jiān)測某個(gè)點(diǎn)的汽車通過速度，無法全程覆蓋車輛的行駛路線，經(jīng)常開車的老司機(jī)以及一些GPS導(dǎo)航系統(tǒng)也都知道什么地方有測速探頭，什么地方?jīng)]有測速探頭，在接近測速探頭的地方減速，過了測速探頭就加速，這儼然成了躲避測速的一種潛規(guī)則。在特定路段加裝測速探頭是一種治標(biāo)不治本的方法，超速現(xiàn)象仍然屢禁不止，而且中國公路條件復(fù)雜，不同等級(jí)的公路允許的最高速度不同，現(xiàn)有的汽車限速裝置難以適應(yīng)這種要求。這就迫切需要提出一種新的測速系統(tǒng)來解決上述問題。當(dāng)下GPS技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以及地理信息系統(tǒng)技術(shù)的快速發(fā)展給解決上述問題帶來了契機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)了一種車輛實(shí)時(shí)測速監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的用戶車載控制模塊能夠進(jìn)行GPS測速和定位，并且能夠通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。當(dāng)汽車行駛速度超過限定值時(shí)，車載控制模塊進(jìn)行報(bào)警，提醒用戶已經(jīng)超速，如果用戶不予理會(huì)，繼續(xù)超速行駛，超速信息將上報(bào)給互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:該系統(tǒng)的用戶車載控制模塊中的STM32微處理器核心模塊通過串口與GPS模塊和GPRS模塊相連，用戶車載控制模塊通過GPS測得車輛的行駛速度和位置信息，然后把車輛位置信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，遠(yuǎn)程控制中心根據(jù)車輛位置信息以及地理信息系統(tǒng)計(jì)算出車輛所處的道路以及可以行駛的最高速度，并把這個(gè)速度值返回給用戶車載控制模塊，用戶車載控制模塊中的STM32微處理器核心模塊根據(jù)返回的速度上限值以及從GPS得到的當(dāng)前車輛行駛速度來判斷是否已經(jīng)超速行駛，如果已經(jīng)超速行駛，則根據(jù)具體情況選擇報(bào)警提醒用戶或者把超速信息上報(bào)給互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
[0005]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):(I)全程覆蓋車輛的行駛路線，可以對車輛進(jìn)行全程測速(2)測速精確度高，設(shè)計(jì)成本低廉(3)對于不同的路段可以給出精確的速度行駛上限值(4)用戶車載端模塊體積小，安裝方便。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的用戶車載控制模塊硬件框圖
[0007]圖2為本發(fā)明的用戶車載控制模塊的控制框圖
[0008]圖3為本發(fā)明的互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的控制框圖
[0009]圖4為本發(fā)明的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)格分割法演示圖
[0010]圖5為本發(fā)明的網(wǎng)格分割法索引點(diǎn)位置圖
[0011]圖6為本發(fā)明的互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心確定車輛所在道路上限速度具體流程
[0012]圖7為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0014]結(jié)合圖1，用戶車載控制模塊主要包括電源電路I，GPRS通信模塊2，STM32微處理器3，GPS模塊4，報(bào)警電路5，微處理器驅(qū)動(dòng)核心電路7。
[0015]電源電路I包括5V穩(wěn)壓電路和3.3V穩(wěn)壓電路，給整個(gè)用戶車載控制端進(jìn)行供電；GPRS通信模塊2使用S頂800L通信模塊，其具有域名解析功能，可以使用UDP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，與STM32微處理器3通過串口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；STM32微處理器3主要負(fù)責(zé)控制用戶車載控制模塊的正常運(yùn)行；GPS模塊4使用U-BLOX NE0-6M模組，位置定位精度在2m左右，速度定位精度為0.lm/s，通過串口與STM32微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，輸出信息遵循NMEA0183協(xié)議；報(bào)警電路5用于檢測到用戶超速行駛時(shí)報(bào)警提醒用戶；S頂卡槽6用于放置中國移動(dòng)或者中國聯(lián)通的S頂卡；微處理器驅(qū)動(dòng)核心電路7包括晶振電路，JTAG接口電路等，用于驅(qū)動(dòng)STM32微處理器3的正常工作。
[0016]結(jié)合圖2，用戶車載控制模塊的控制流程:當(dāng)用戶車載控制模塊上電時(shí)，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化8，包括STM32微處理器的初始化，GPRS模塊的初始化，GPS模塊的初始化；系統(tǒng)初始化完畢后開始GPS測速和定位9 ;如果檢測到車輛速度為0，則隔一段時(shí)間再次檢測車輛速度，不斷循環(huán)，如果檢測到車輛有速度10，則通過GPRS網(wǎng)絡(luò)用UDP協(xié)議向互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心上報(bào)位置和速度信息11，這邊使用UDP協(xié)議是因?yàn)閁DP協(xié)議是面向無連接的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，可以防止大量用戶訪問互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制中心而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，同時(shí)因?yàn)閁DP協(xié)議丟包現(xiàn)象比較嚴(yán)重，所以用戶車載控制終端發(fā)送完位置信息后要等待互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的應(yīng)答信號(hào)才算一次發(fā)送完成，否則會(huì)不斷的向車載控制終端發(fā)送數(shù)據(jù)；確認(rèn)信息發(fā)送完成后，等待互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心返回信息，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接收當(dāng)前位置速度上限值12 ;根據(jù)接收到的速度上限值比對當(dāng)前速度，如果車輛行駛正常，無超速現(xiàn)象13，則等待一段時(shí)間繼續(xù)進(jìn)行GPS測速和定位9，重復(fù)之前的工作；如果車輛超速，則開啟定時(shí)，并提醒用戶超速14 ;等待一定時(shí)間，繼續(xù)檢測速度15 ;如果檢測到車輛不再超速，正常行駛17，則隔一定時(shí)間重新進(jìn)行GPS測速和定位9，如果定時(shí)時(shí)間到，檢測到車輛還在超速行駛16，則通過GPRS網(wǎng)絡(luò)用UDP協(xié)議上報(bào)超速信息18，收到互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的應(yīng)答信號(hào)后隔一段時(shí)間重新進(jìn)行GPS測速和定位9。
[0017]結(jié)合圖3，互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的控制流程:互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心一般都具有固定的公網(wǎng)IP及相應(yīng)的域名，外網(wǎng)能直