[发明专利]基于GPS、车联网及CANFD总线协同工作的汽车安全限速装置

说明书

本发明公开了一种基于GPS、车联网及CANFD总线协同工作的汽车安全限速装置，包含测量模块和控制模块两大部分，测量模块测得汽车行驶过程中的时速V和位置P并传送至控制模块，控制模块根据时速V和位置P判断汽车是否超速，汽车超速时，由控制模块控制汽车调整限速。本发明采用最新的车联网技术，使用车载5G替代车载GIS系统，通过联网访问远程终端服务器，实现对当前路段限速的查询；同时，利用GPS可以完成对汽车时速和位置的测量；最后，根据速度比较器的输出结果，通过CANFD总线调节控制汽车的动力控制系统与制动控制系统，使汽车的时速降低到当前路段的限速之下。

技术领域

本发明属于汽车安全驾驶技术领域，涉及一种基于GPS、车联网及CANFD总线协同工作的汽车安全限速装置。

背景技术

每年大量的交通事故来源于汽车超速行驶。虽然限速道路均配有限速标识，但是超速现象仍然频发。究其原因，与限速标识是否明显清晰，以及汽车驾驶员个人的道路安全意识等方面息息相关。交通违章处罚仅能作为“事后惩罚”的手段，并不能从根本上阻止超速现象的发生，只有依靠技术手段才能“事先阻止”超速现象的发生。

常规的技术方法是向车载GIS系统输入当前路段位置，查询由“位置-限速值”对所构成的哈希表，从而获取当前行驶路段的限速值。然后与当前车速进行比较，根据比较结果调控汽车的动力系统或者制动系统。该种方法存在以下三个方面的缺陷。第一，存储GIS系统的地图需要配备超大容量的非易失性存储介质，无形中提高了汽车制造环节的成本；第二，需要用户定期对GIS系统内部存储的地图进行更新，因而会额外增加维护工序；第三，读取存储介质的时间相对缓慢，可能会导致当前行驶路段的限速与时速出现时间不同步的问题，无法满足限速控制的实时性要求。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种基于GPS、车联网及CANFD总线协同工作的汽车安全限速装置，解决传统的基于车载GIS系统存在制造成本高、需用户定期维护、实时性差等问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于GPS、车联网及CANFD总线协同工作的汽车安全限速装置包含测量模块和控制模块两大部分，测量模块测得汽车行驶过程中的时速V和位置P并传送至控制模块，控制模块根据时速V和位置P判断汽车是否超速，汽车超速时，由控制模块控制汽车调整限速。

其中，测量模块包括车载GPS子模块和车载5G通信子模块，控制模块包括速度比较器、CANFD调控子模块；车载GPS子模块用来测量汽车行驶过程中的时速V和位置P，将时速V传送至速度比较器，位置P传送至车载5G通信子模块，车载5G通信子模块根据位置P向远程终端服务器查询当前路段的限速值Vr并传送至速度比较器，速度比较器比较当前路段限速值Vr与汽车时速V的大小并将比较结果传送至CANFD调控子模块，当汽车超速时，CANFD调控子模块通过CANFD总线向汽车动力控制系统和汽车制动控制系统发出指令，实现对油门和刹车的控制。

所述远程终端服务器中存储有一个映射表，该映射表的内容包括：若干限速路段根据位置分成若干个经度区间{Lon1,Lon2,…,LonN}和若干个纬度区间{Lat1,Lat2,…,LatN}，每个路段对应一个位置区间对[LonM,LatN]，所有位置区间对与路段的限速值形成一一对应的映射表。

所述车载5G通信子模块收到车载GPS子模块发送的汽车当前位置P后，远程终端服务器首先提取当前位置P中的经度值Lon和纬度值Lat信息，然后在若干经度区间中搜索并定位Lon所在的经度区间LonX，同理在若干纬度区间中搜索并定位Lat所在的纬度区间LatY，组成当前路段的位置区间对[LonX,LatY]，最后远程终端服务器在映射表中查询并提取当前路段的位置区间对[LonX,LatY]所对应的限速值Vr。

(三)有益效果