一种高速公路恶劣天气实时限速系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高速公路恶劣天气实时限速系统，属于高速公路自动限速系统技术领域。该高速公路恶劣天气实时限速系统包括设置在高速公路上的气象监测模块、环境监测模块、FPGA模块和第一无线通讯模块，设置在监控中心的第二无线通讯模块、RS解码模块和中央处理模块、以及设置在车辆内的车载速度提示模块、车载速度执行模块和第三无线通讯模块。本发明专利技术可以在恶劣的天气情况下，根据高速公路的道路状况和天气情况提前进行预警，保证车辆在恶劣天气情况下仍可以安全行驶。

Real time speed limiting system for Expressway bad weather

The invention discloses a real time speed limiting system for a bad weather of a highway, which belongs to the technical field of automatic speed limit system of the expressway. The highway weather real-time speed limit system including meteorological monitoring module, environmental monitoring module, FPGA module and a first wireless communication module is arranged on the highway, set up second wireless communication module, RS decoding module in the monitoring center and the central processing module, and the vehicle speed is set within the vehicle prompt module, execution module and vehicle speed third the wireless communication module. The invention can be used for early warning according to the road condition and the weather condition of the highway under the condition of bad weather, so as to ensure that the vehicle can be safely driven in bad weather conditions.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高速公路恶劣天气实时限速系统，属于高速公路自动限速系统

技术介绍
恶劣天气现象会影响高速公路行车安全，极易导致交通事故的发生。另外，高速公路车辆行驶速速较快，一旦遇上大雨、大雪等能见度较低的情况而引发交通事故，会引起连锁反应，例如形成多车连续碰撞的交通事故。因此，对高速公路道路状况和天气情况的监测以及预警工作就显得尤为重要。申请号为201320700715.9，申请日为2013年11月7日的技术公开了一种低能见度天气条件下自动限速警示系统，包括公路能见度检测仪、限速计算装置及可变信息情报板，限速计算装置包括壳体、以及设置在壳体内的单片机及雷达测速仪，壳体的表面设有爆闪灯，单片机的输入端分别与公路能见度检测仪的输出端及雷达测速仪的输出端相连接，单片机的输出端分别与爆闪灯的控制端及可变信息情报板的控制端相连接。该技术可以有效对在低能度天气下驾驶车辆的司机进行提醒。申请号为201310180202.4，申请日为2013年5月16日的专利技术专利申请公开了一种高速公路汽车防碰撞预警系统，高速公路车载装置对车辆自主测速，并判断车辆速度是否低于高速公路设定的安全值，自动，也可手动发送信息预警，高速公路入口测试启动装置对高速公路车载装置进行性能测试，并启动高速公路车载装置，设置安全限速值，高速公路出口禁闭装置禁闭高速公路车载装置功能，高速公路行驶方向频率设置装置设置高速公路车载装置在所行驶高速公路方向通信频率，高速公路监测通信装置实时监测车辆的行驶状态，并在车辆处于不正常形式状态时，输出防碰撞预警；该高速公路汽车防碰撞预警系统能实时监测并接收到前方交通安全异常警示信息，发送因天气和路况变化的安全限速值，提高了高速路道路交通的安全性。申请号为201410165186.6，申请日为2014年4月13日的专利技术专利申请公开了一种高速公路雾霾天气实时限速系统，该系统包括：根据雾霾的能见度指数、和路段的路面湿滑程度自动调整适合汽车限速行驶的当前最高行驶速度，当气象条件转好时可自动解除限速并自动恢复到最高行驶速度。汽车的行驶速度是获取高速公路上每个路段的无线射频限速讯号决定的，由此车辆会发出当前路段的限速行驶速度及能见度指数、路面湿滑情况等相对应的语音、灯光及数字提示，进而自动控制车辆执行机构的油门系统来控制车辆的行驶速度。但是在事故多发地段能自动对车辆实行常态化强制限速，从而彻底避免了因雾霾天气和雨雪天气超速行驶而引发的交通事故。目前的高速公路自动限速系统主要侧重采集各种气象信息并提供预警信息，但在天气条件恶劣时，气象传感器采集到的气象信息在传输时可能会发生错误或者信息传输不完整，提供的预警信息很可能是有偏差的，这样不利于提前做好预防措施。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种高速公路恶劣天气实时限速系统，在恶劣的天气情况下，根据高速公路的道路状况和天气情况提前进行预警，保证车辆在恶劣天气情况下仍可以安全行驶。本专利技术为解决其技术问题采用如下技术方案：一种高速公路恶劣天气实时限速系统，包括设置在高速公路上的气象监测模块、环境监测模块、FPGA模块和第一无线通讯模块，设置在监控中心的第二无线通讯模块、RS解码模块和中央处理模块、以及设置在车辆内的车载速度提示模块、车载速度执行模块和第三无线通讯模块；所述气象监测模块，用于采集高速公路的气象信息；所述环境监测模块，用于采集高速公路的环境信息；所述FPGA模块，用于将气象信息和环境信息通过FPGA芯片进行RS编码加密；所述第一无线通讯模块，用于采用无线方式发送RS编码加密后的气象信息和环境信息；所述第二无线通讯模块，用于采用无线方式接收RS编码加密后的气象信息和环境信息以及发送中央处理模块计算后的车辆行驶信息；所述RS解码模块，用于解码RS编码加密后的气象信息和环境信息；所述中央处理模块，用于根据收到的气象信息和环境信息计算出车辆的目标速度和安全车距；所述第三无线通讯模块，用于采用无线方式接收中央处理模块计算后的车辆目标速度和安全车距；所述车载速度提示模块，用于提示驾驶员车辆的目标速度和安全车距；所述车载速度执行模块，用于控制车辆的行驶速度与目标车速一致。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述气象监测模块包括雨雪传感器、风速传感器和风向传感器。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述风速传感器为超声波风速传感器。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述第一、二、三无线通讯模块采用3G无线网络。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述FPGA芯片的型号为EP2C5Q208C8N。本专利技术所述一种高速公路恶劣天气实时限速系统，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、本专利技术对传输的气象信息和环境信息进行RS编码加密，RS码是一种循环码，有严谨的代数结构，在码率固定的情况下它具有较大的纠错能力，可以提高数据传输的可靠性。2、本专利技术使用FPGA芯片对RS编码进行门级电路实现，相比单片机等片上系统（SOC）技术可以更加快速的实现编码，从而减少了气象数据从采集经过传输到达接收端的延时。3、本专利技术可以在恶劣气象环境下降低无线传输气象数据的传输误码情况，从而提高数据有效性。4、本专利技术可以在恶劣的天气情况下，根据高速公路的道路状况和天气情况提前进行预警，保证车辆在恶劣天气情况下仍可以安全行驶。附图说明图1为本专利技术高速公路恶劣天气实时限速系统的原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术创造做进一步详细说明。一种高速公路恶劣天气实时限速系统如图1所示，包括设置在高速公路上的气象监测模块、环境监测模块、FPGA模块和第一无线通讯模块，设置在监控中心的第二无线通讯模块、RS解码模块和中央处理模块、以及设置在车辆内的车载速度提示模块、车载速度执行模块和第三无线通讯模块；所述气象监测模块，用于采集高速公路的气象信息；所述环境监测模块，用于采集高速公路的环境信息；所述FPGA模块，用于将气象信息和环境信息通过FPGA芯片进行RS编码加密；所述第一无线通讯模块，用于采用无线方式发送RS编码加密后的气象信息和环境信息；所述第二无线通讯模块，用于采用无线方式接收RS编码加密后的气象信息和环境信息以及发送中央处理模块计算后的车辆行驶信息；所述RS解码模块，用于解码RS编码加密后的气象信息和环境信息；所述中央处理模块，用于根据收到的气象信息和环境信息计算出车辆的目标速度和安全车距；所述第三无线通讯模块，用于采用无线方式接收中央处理模块计算后的车辆目标速度和安全车距；所述车载速度提示模块，用于提示驾驶员车辆的目标速度和安全车距；所述车载速度执行模块，用于控制车辆的行驶速度与目标车速一致。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述气象监测模块包括雨雪传感器、风速传感器和风向传感器。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述风速传感器为超声波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速公路恶劣天气实时限速系统，其特征在于，包括设置在高速公路上的气象监测模块、环境监测模块、FPGA模块和第一无线通讯模块，设置在监控中心的第二无线通讯模块、RS解码模块和中央处理模块、以及设置在车辆内的车载速度提示模块、车载速度执行模块和第三无线通讯模块；所述气象监测模块，用于采集高速公路的气象信息；所述环境监测模块，用于采集高速公路的环境信息；所述FPGA模块，用于将气象信息和环境信息通过FPGA芯片进行RS编码加密；所述第一无线通讯模块，用于采用无线方式发送RS编码加密后的气象信息和环境信息；所述第二无线通讯模块，用于采用无线方式接收RS编码加密后的气象信息和环境信息以及发送中央处理模块计算后的车辆行驶信息；所述RS解码模块，用于解码RS编码加密后的气象信息和环境信息；所述中央处理模块，用于根据收到的气象信息和环境信息计算出车辆的目标速度和安全车距；所述第三无线通讯模块，用于采用无线方式接收中央处理模块计算后的车辆目标速度和安全车距；所述车载速度提示模块，用于提示驾驶员车辆的目标速度和安全车距；所述车载速度执行模块，用于控制车辆的行驶速度使之与目标车速一致。

【技术特征摘要】
1.一种高速公路恶劣天气实时限速系统，其特征在于，包括设置在高速公路上的气象监测模块、环境监测模块、FPGA模块和第一无线通讯模块，设置在监控中心的第二无线通讯模块、RS解码模块和中央处理模块、以及设置在车辆内的车载速度提示模块、车载速度执行模块和第三无线通讯模块；
所述气象监测模块，用于采集高速公路的气象信息；
所述环境监测模块，用于采集高速公路的环境信息；
所述FPGA模块，用于将气象信息和环境信息通过FPGA芯片进行RS编码加密；
所述第一无线通讯模块，用于采用无线方式发送RS编码加密后的气象信息和环境信息；
所述第二无线通讯模块，用于采用无线方式接收RS编码加密后的气象信息和环境信息以及发送中央处理模块计算后的车辆行驶信息；
所述RS解码模块，用于解码RS编码加密后的气象信息和环境信息；
所述中央处理模块，用于根据收到的气象信息和...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹胜林，
申请(专利权)人：无锡信大气象传感网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32