专利名称：一种高速公路超速监测方法
技术领域：
0001]本发明涉及车辆速度监测技术领域，特指一种高速公路超速监测方法。
背景技术：
现有车辆行驶速度测量主要有雷达、激光、地感线圈测速等方式；前述几种方式都存在结构复杂、造价高、安装使用维护不便等缺陷。为此，第200610021463. I号中国发明专利公开了一种高速公路射频车辆速度监测管理系统。该系统通过固定设置在公路上的信号机、无线车牌和计算机管理系统构成；该发明公开的方案，由于信号机是定点设置在高速公路上的；只能对设置有信号机的位置实现测速。因此，并未能对公路，尤其是高速公路实现全程无间隙的超速监测。
发明内容
本发明解决的技术问题之一在于提供一种高速公路超速监测方法，实现对公路的无间隙超速监测。本发明解决上述技术问题的技术方案是所述的方法包括如下步骤限速信号发射，由设置于高速公路入口的限速提示及公路限速变化的提示位置处的信号发射装置连续或间断极短的时间向周围一定范围发送限速值信号限速信号接收，由置于行驶在高速公路上的车辆上的速度测量装置接收该限速信号；当设有速度测量装置的车辆上驶入信号覆盖范围时可接收信号发射装置发出的限速信号;车速测量，由速度测量装置根据接收的GPS等卫星定位信号测量车辆的行驶速度；或，由速度测量装置根据接收的GPS等卫星定位信号确定车辆地理位置变化后，从车辆上读取车辆的行驶速度；超速判断，由速度测量装置将车速与限速相比较；将超过限速值的速度及相关信息存储在速度测量装置的存储单元；超速信息读取和处理，由安装在高速公路收费处的处理装置读取储存在速度测量装置存储单元中的超速信息，并根据法律规定作出处罚决定；将有关的超速处罚信息告知该车辆。由所述的处理装置在速度测量装置通过高速公路入口时，将车辆车牌相关信息和入口路段的限速等信息写入到速度测量装置；在车辆驶出收费处时，读取速度测量装置存储单元中储存的信息，根据该信息由处理装置的高速公路收费单元、超速处罚单元分别计算出收费金额和超速信息告知该车辆的公路通行费和超速处罚情况。所述的限速信号包括车型和相对应的限速数值。在高速公路入口处由处理装置写入速度测量装置的信息包括车牌、车辆收费车型信息、限速车型信息及入口路段与该车型相对应的限速数值。所述的速度测量装置包括天线、信号处理单元、CPU和存储单元等构成；由天线接收GPS和/或北斗导航信号、信号发射装置发送的限速信号；由信号处理单元对导航信号进行放大、变频等处理后输入到CPU，并将限速信号放大等处理后输入到CPU ；由CPU根据输入的导航信号计算出车辆的行驶速度，并根据处理装置写入的车型选择对应的限速数值与行驶速度相比较，将超出限速数值的车速、地理位置、时间存储在储存单元。所述的速度测量装置的CPU根据接收的前后两导航信号的时间间隔、经纬度的变化值，计算出车辆的行驶速度。所述的处理装置对速度测量装置写入车型、限速数值，然后速度测量装置接收信号，判断信号是否为车型相关信号；是则选车与车型相符的限速数值待与车速比较；否则进一步判断是否为定位信号；如是定位信号，则根据前后输入的定位信号进行车速计算； 计算出的车速再与限速数值进行比较；如超速，则将车速、地理位置、时间等信息写入到存储单元。所述的速度测量装置包括天线、信号处理单元、CPU和存储单元等构成；由天线接收GPS和/或北斗导航信号、信号发射装置发送的限速信号；由信号处理单元对导航信号进行放大、变频等处理后输入到CPU，并将限速信号放大等处理后输入到CPU ；由CPU根据输入的导航信号计算出车辆的地理位置是否有变化，在地理位置有变化时读取车辆本身的速度数值，并根据处理装置写入的车型选择对应的限速数值与速度数值相比较，将超出限速数值的车速、地理位置、时间存储在储存单元。所述的速度测量装置的CPU根据的前后两导航信号的经纬度值，判断车辆是处于行驶状态还是打滑状态；在车辆处于行驶状态时读取车辆本身速度车辆装置的速度数值。所述的处理装置对速度测量装置写入车型、限速数值，然后速度测量装置接收信号，判断信号是否为车型相关信号；是则选车与车型相符的限速数值待与车速比较；否则进一步判断是否为定位信号；如是定位信号，则根据前后输入的定位信号进行判断；确定车辆位置是否移动，如果是处于移动状态，则读取车辆的车速；将车速再与限速数值进行比较；如超速，则将车速、地理位置、时间等信息写入到存储单元。本发明通过限速信号发射装置、速度测量装置及处理装置构成速度监测系统；借助于现有导航系统，可以实现对高速公路的全程、无间隙测速。而且，无需在高速公路上间隔一定距离设置信号机；同时，结合现有的高速公路收费系统；无需投入终端收费、处罚设备，只需将超速处罚单元与高速公路收费系统相结合设置即可。极大地降低了设备的投入、 维护成本。而且，可根据不同的车型限速；监测出不同车型的超速情况；避免了现有系统难以根据车型监测超速的问题。本发明同时兼有通行费收费功能，实现了一系统多功能。
附图I是本发明系统结构框图；附图2是本发明速度测量装置结构框图；附图3是本发明速度测量装置流程图之一；附图4是本发明速度测量装置流程图之二。
具体实施例方式如附图I至3所示，本发明所涉及的系统由安装在公路上的限速信号发射装置I、置于车辆上的速度测量装置2及设置在公路出入口收费处对速度等数据进行读取和相关处理的处理装置3构成。 信号发射装置I设置于高速公路入口的限速提示及公路限速变化的提示位置处；该装置可连续或间断极短的时间向周围一定范围发送限速值信号；所发送的限速值信号包括车型和相对应的限速数值。根据高速公路的单向路宽；信号发射装置I的信号覆盖半径设定在30-50米，确保覆盖所有的车道；但不会对周围的其他设施产生过多的信号干扰。速度测量装置2包括天线21、信号处理单元22、CPU23和存储单元24等构成；天线21可接收GPS和/或北斗导航信号、信号发射装置I发送的限速信号；在车辆进入到信号发射装置I的信号覆盖范围时可接收信号发射装置I发出的信号；并可以在有GPS导航信号的地方，随时接收导航信号。信号处理单元22对导航信号进行放大、变频等处理后输入到CPU23，将限速信号放大等处理输入到CPU23 ；CPU23根据输入的导航信号计算出车辆的行驶速度，并根据处理装置3写入的车型筛选出该车型相对应的限速数值；将行驶速度与限速数值相比较，将超出限速数值的车速、地理位置、时间存储在储存单元。CPU23具体的行驶车速测量方法是根据接收的前后两导航信号的时间间隔、经纬度的变化值，计算出车辆的行驶速度。该种速度车辆装置可以独立于车辆；与车辆实现松散的结合即可。该方式中，速度测量装置2可与现有的收费系统进行结合；利用现有RFID系统。成本较低。在高速公路收费处可以对速度测量装置2实现接触式连接；可以通过处理装置3对储存单元等所有的信息进行擦除处理；以便于循环使用。如图3所示，处理装置3对速度测量装置2写入车型、限速数值，然后速度测量装置2接收信号，判断信号是否为车型相关信号；是则选车与车型相符的限速数值待与车速比较；否则进一步判断是否为定位信号；如是定位信号，则根据前后输入的定位信号进行车速计算；计算出的车速再与限速数值进行比较；如超速，则将车速、地理位置、时间等信息写入到存储单元24。此外，作为另一种结构，速度测量装置2包括天线21、信号处理单元22、CPU23和存储单元24等构成；天线21可接收GPS和/或北斗导航信号、信号发射装置I发送的限速信号；所述的信号处理单元22对导航信号进行放大、变频等处理后输入到CPU23，将限速信号放大等处理输入到CPU23 ；CPU23根据输入的导航信号计算出车辆的地理位置是否有变化，在地理位置有变化时读取车辆本身的速度数值，并根据处理装置3写入的车型选择对应的限速数值与速度数值相比较，将超出限速数值的车速、地理位置、时间存储在储存单元。此种结构，要求速度测量装置2与车辆实现电连接，获取车辆的速度。该种方式，CPU23具体的行驶车速测量方法是CPU23根据的前后两导航信号的经纬度值，判断车辆是处于行驶状态还是打滑状态；在车辆处于行驶状态时读取车辆本身速度车辆装置的速度数值。此此种结构时，速度测量装置2与处理装置3 —般实现无线信息传输；可以将车辆的车牌、车型信息固化在速度测量装置2中；其余的超速信息等可由处理装置3进行擦除处理，以释放出存储空间。如图4所示，处理装置3对速度测量装置2写入车型、限速数值，然后速度测量装置2接收信号，判断信号是否为车型相关信号；是则选车与车型相符的限速数值待与车速比较；否则进一步判断是否为定位信号；如是定位信号，则根据前后输入的定位信号进行判断；确定车辆位置是否移动，如果是处于移动状态，则读取车辆的车速；将车速再与限速数值进行比较；如超速，则将车速、地理位置、时间等信息写入到存储单元24。处理装置3，在速度测量装置2通过高速公路入口时，可以将车辆车牌相关信息和入口路段的限速(入口路段限速也可不写入，而由入口处的限速提示信号发射装置与其进行通信获得)等信息写入到速度测量装置2 ;在车辆驶出收费处时，读取速度测量装置2存储单元24中储存的信息，根据该信息由处理装置3的高速公路收费单元、超速处罚单元分别计算出收费金额和超速信息告知该车辆的公路通行费和超速处罚情况。处理装置3 A 口处写入速度测量装置2的信息包括车牌、车辆收费车型信息、限速车型信息及入口路段与该车型相对应的限速数值。该处理装置3实质上为设置在高速公路收费处的计算机，该计算机设有高速公路收费单元、超速处罚单元两系统单元，分别对车辆进行通行费计算、收�。猿俳写Ψ�。具体举例如下车辆在进入高速公路时，从收费处领取速度测量装置2 (或由车辆本身自带)，入口处的处理装置3将与收费、测速有关的信息写入速度测量装置2 ;所写入的信息可以包括车牌、车辆收费车型信息、限速车型信息及入口路段与该车型相对应的限速数值。也可采用车牌、车辆收费车型信息固化在速度测量装置2的方式。 当车辆在高速公路上行驶时，速度测量装置2根据GPS信号，测量出车辆的行驶速度；或者，根据GPS信号确定车辆是否处于行驶中，在车辆处于行驶状态时从车辆上读取车速；将车速与限速数值进行比较；如果车速与限速数值大于限速数值，则将该车速和相应的时间、地理位置(经纬度)等信息储存在储存单元中。如果随着车辆的行驶，车辆进入到不同限速的区间；速度测量装置2根据接收到的信号发射装置I发送的信号，对限速数值进行替换；以便于车速与限速数值的比较。当车辆驶离高速公路时，处理装置3通过接触或非接触方式读取存储单元24的信息；从而计算出应当收取的通行费用、超速应当接收的处罚情况。当然，本发明的以上方法也可应用于普通的公路超速监测；主要的区别在于处理装置3不设置在出入口出处；可以在该车辆某次进处高速公路时进行超速数据读�。蛘撸� 在进行车辆年检等情况时，进行读�。淮佣袢「贸盗镜某傩畔ⅰＲ陨鲜嵌员痉⒚�具体实施方式
的描述，但本发明并不局限于上述描述；但凡应前述描述所得之等效变换；皆应属于本发明的保护范畴。
权利要求
1.一种高速公路超速监测方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤限速信号发射，由设置于高速公路入口的限速提示及公路限速变化的提示位置处的信号发射装置连续或间断极短的时间向周围一定范围发送限速值信号；限速信号接收，由置于行驶在高速公路上的车辆上的速度测量装置接收该限速信号； 当设有速度测量装置的车辆上驶入信号覆盖范围时可接收信号发射装置发出的限速信号;车速测量，由速度测量装置根据接收的GPS等卫星定位信号测量车辆的行驶速度；或， 由速度测量装置根据接收的GPS等卫星定位信号确定车辆地理位置变化后，从车辆上读取车辆的行驶速度；超速判断，由速度测量装置将车速与限速相比较；将超过限速值的速度及相关信息存储在速度测量装置的存储单元；超速信息读取和处理，由安装在高速公路收费处的处理装置读取储存在速度测量装置存储单元中的超速信息，并根据法律规定作出处罚决定；将有关的超速处罚信息告知该车辆。
2.根据权利要求I所述的高速公路超速监测方法，其特征在于由所述的处理装置在速度测量装置通过高速公路入口时，将车辆车牌相关信息和入口路段的限速等信息写入到速度测量装置；在车辆驶出收费处时，读取速度测量装置存储单元中储存的信息，根据该信息由处理装置的高速公路收费单元、超速处罚单元分别计算出收费金额和超速信息告知该车辆的公路通行费和超速处罚情况。
3.根据权利要求I所述的高速公路超速监测方法，其特征在于所述的限速信号包括车型和相对应的限速数值。
4.根据权利要求2所述的高速公路超速监测方法，其特征在于所述的限速信号包括车型和相对应的限速数值。
5.根据权利要求I至4任一项所述的高速公路超速监测方法，其特征在于在高速公路入口处由处理装置写入速度测量装置的信息包括车牌、车辆收费车型信息、限速车型信息及入口路段与该车型相对应的限速数值。
6.根据权利要求5所述的高速公路超速监测方法，其特征在于所述的速度测量装置包括天线、信号处理单元、CPU和存储单元等构成；由天线接收GPS和/或北斗导航信号、信号发射装置发送的限速信号；由信号处理单元对导航信号进行放大、变频等处理后输入到 CPU，并将限速信号放大等处理后输入到CPU ;由CPU根据输入的导航信号计算出车辆的行驶速度，并根据处理装置写入的车型选择对应的限速数值与行驶速度相比较，将超出限速数值的车速、地理位置、时间存储在储存单元。
7.根据权利要求6所述的高速公路超速监测方法，其特征在于所述的速度测量装置的CPU根据接收的前后两导航信号的时间间隔、经纬度的变化值，计算出车辆的行驶速度。
8.根据权利要求6所述的高速公路超速监测方法，其特征在于所述的处理装置对速度测量装置写入车型、限速数值，然后速度测量装置接收信号，判断信号是否为车型相关信号；是则选车与车型相符的限速数值待与车速比较；否则进一步判断是否为定位信号；如是定位信号，则根据前后输入的定位信号进行车速计算；计算出的车速再与限速数值进行比较；如超速，则将车速、地理位置、时间等信息写入到存储单元。
9.根据权利要求7所述的高速公路超速监测方法，其特征在于所述的处理装置对速度测量装置写入车型、限速数值，然后速度测量装置接收信号，判断信号是否为车型相关信号；是则选车与车型相符的限速数值待与车速比较；否则进一步判断是否为定位信号；如是定位信号，则根据前后输入的定位信号进行车速计算；计算出的车速再与限速数值进行比较；如超速，则将车速、地理位置、时间等信息写入到存储单元。
10.根据权利要求5所述的高速公路超速监测方法，其特征在于所述的速度测量装置包括天线、信号处理单元、CPU和存储单元等构成；由天线接收GPS和/或北斗导航信号、信号发射装置发送的限速信号；由信号处理单元对导航信号进行放大、变频等处理后输入到CPU，并将限速信号放大等处理后输入到CPU ;由CPU根据输入的导航信号计算出车辆的地理位置是否有变化，在地理位置有变化时读取车辆本身的速度数值，并根据处理装置写入的车型选择对应的限速数值与速度数值相比较，将超出限速数值的车速、地理位置、时间存储在储存单元。
11.根据权利要求10所述的高速公路超速监测方法，其特征在于所述的速度测量装置的CPU根据的前后两导航信号的经纬度值，判断车辆是处于行驶状态还是打滑状态；在车辆处于行驶状态时读取车辆本身速度车辆装置的速度数值。
12.根据权利要求10所述的高速公路超速监测方法，其特征在于所述的处理装置对速度测量装置写入车型、限速数值，然后速度测量装置接收信号，判断信号是否为车型相关信号；是则选车与车型相符的限速数值待与车速比较；否则进一步判断是否为定位信号；如是定位信号，则根据前后输入的定位信号进行判断；确定车辆位置是否移动，如果是处于移动状态，则读取车辆的车速；将车速再与限速数值进行比较；如超速，则将车速、地理位置、时间等信息写入到存储单元。
13.根据权利要求11所述的高速公路超速监测方法，其特征在于所述的处理装置对速度测量装置写入车型、限速数值，然后速度测量装置接收信号，判断信号是否为车型相关信号；是则选车与车型相符的限速数值待与车速比较；否则进一步判断是否为定位信号；如是定位信号，则根据前后输入的定位信号进行判断；确定车辆位置是否移动，如果是处于移动状态，则读取车辆的车速；将车速再与限速数值进行比较；如超速，则将车速、地理位置、时间等信息写入到存储单元。
全文摘要
本发明涉及车辆速度监测技术领域，特指一种高速公路超速监测方法。本发明包括限速信号发射，由设置于高速公路入口的限速提示及公路限速变化的提示位置处的信号发射装置向周围一定范围发送限速值信号；限速信号接收，当设有速度测量装置的车辆上驶入信号覆盖范围时可接收限速信号；车速测量，由速度测量装置根据接收的GPS等卫星定位信号车辆或读取车辆的行驶速度；超速判断，由速度测量装置将车速与限速相比较；将超过限速值的速度储存在存储单元；超速信息读取和处理，由处理装置读取存储单元中的超速信息，并将有关的超速处罚信息告知该车辆。本发明可以实现对高速公路的无间隙测速；可广泛应用于高速公路的测速监控中。
文档编号G01P3/56GK102622893SQ20121007373
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月20日 优先权日2012年3月20日
发明者谭画 申请人:广东凌康科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
