一種高速公路惡劣天氣實時限速系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高速公路惡劣天氣實時限速系統，屬于高速公路自動限速系統技術領域。
【背景技術】
[0002]惡劣天氣現象會影響高速公路行車安全，極易導致交通事故的發生。另外，高速公路車輛行駛速速較快，一旦遇上大雨、大雪等能見度較低的情況而引發交通事故，會引起連鎖反應，例如形成多車連續碰撞的交通事故。因此，對高速公路道路狀況和天氣情況的監測以及預警工作就顯得尤為重要。
[0003]申請號為201320700715.9，申請日為2013年11月7日的實用新型公開了一種低能見度天氣條件下自動限速警示系統，包括公路能見度檢測儀、限速計算裝置及可變信息情報板，限速計算裝置包括殼體、以及設置在殼體內的單片機及雷達測速儀，殼體的表面設有爆閃燈，單片機的輸入端分別與公路能見度檢測儀的輸出端及雷達測速儀的輸出端相連接，單片機的輸出端分別與爆閃燈的控制端及可變信息情報板的控制端相連接。該實用新型可以有效對在低能度天氣下駕駛車輛的司機進行提醒。
[0004]申請號為201310180202.4，申請日為2013年5月16日的發明專利申請公開了一種高速公路汽車防碰撞預警系統，高速公路車載裝置對車輛自主測速，并判斷車輛速度是否低于高速公路設定的安全值，自動，也可手動發送信息預警，高速公路入口測試啟動裝置對高速公路車載裝置進行性能測試，并啟動高速公路車載裝置，設置安全限速值，高速公路出口禁閉裝置禁閉高速公路車載裝置功能，高速公路行駛方向頻率設置裝置設置高速公路車載裝置在所行駛高速公路方向通信頻率，高速公路監測通信裝置實時監測車輛的行駛狀態，并在車輛處于不正常形式狀態時，輸出防碰撞預警;該高速公路汽車防碰撞預警系統能實時監測并接收到前方交通安全異常警示信息，發送因天氣和路況變化的安全限速值，提高了高速路道路交通的安全性。
[0005]申請號為201410165186.6，申請日為2014年4月13日的發明專利申請公開了一種高速公路霧霾天氣實時限速系統，該系統包括:根據霧霾的能見度指數、和路段的路面濕滑程度自動調整適合汽車限速行駛的當前最高行駛速度，當氣象條件轉好時可自動解除限速并自動恢復到最高行駛速度。汽車的行駛速度是獲取高速公路上每個路段的無線射頻限速訊號決定的，由此車輛會發出當前路段的限速行駛速度及能見度指數、路面濕滑情況等相對應的語音、燈光及數字提示，進而自動控制車輛執行機構的油門系統來控制車輛的行駛速度。但是在事故多發地段能自動對車輛實行常態化強制限速，從而徹底避免了因霧霾天氣和雨雪天氣超速行駛而引發的交通事故。
[0006]目前的高速公路自動限速系統主要側重采集各種氣象信息并提供預警信息，但在天氣條件惡劣時，氣象傳感器采集到的氣象信息在傳輸時可能會發生錯誤或者信息傳輸不完整，提供的預警信息很可能是有偏差的，這樣不利于提前做好預防措施。
【發明內容】
[0007]為了解決上述問題，本發明提出了一種高速公路惡劣天氣實時限速系統，在惡劣的天氣情況下，根據高速公路的道路狀況和天氣情況提前進行預警，保證車輛在惡劣天氣情況下仍可以安全行駛。
[0008]本發明為解決其技術問題采用如下技術方案:
一種高速公路惡劣天氣實時限速系統，包括設置在高速公路上的氣象監測模塊、環境監測模塊、FPGA模塊和第一無線通訊模塊，設置在監控中心的第二無線通訊模塊、RS解碼模塊和中央處理模塊、以及設置在車輛內的車載速度提示模塊、車載速度執行模塊和第三無線通訊模塊；
所述氣象監測模塊，用于采集高速公路的氣象信息；
所述環境監測模塊，用于采集高速公路的環境信息；
所述FPGA模塊，用于將氣象信息和環境信息通過FPGA芯片進行RS編碼加密；
所述第一無線通訊模塊，用于采用無線方式發送RS編碼加密后的氣象信息和環境信息;
所述第二無線通訊模塊，用于采用無線方式接收RS編碼加密后的氣象信息和環境信息以及發送中央處理模塊計算后的車輛行駛信息；
所述RS解碼模塊，用于解碼RS編碼加密后的氣象信息和環境信息；
所述中央處理模塊，用于根據收到的氣象信息和環境信息計算出車輛的目標速度和安全車距；
所述第三無線通訊模塊，用于采用無線方式接收中央處理模塊計算后的車輛目標速度和安全車距；
所述車載速度提示模塊，用于提示駕駛員車輛的目標速度和安全車距；
所述車載速度執行模塊，用于控制車輛的行駛速度與目標車速一致。
[0009]作為本發明的一種優選技術方案:所述氣象監測模塊包括雨雪傳感器、風速傳感器和風向傳感器。
[0010]作為本發明的一種優選技術方案:所述風速傳感器為超聲波風速傳感器。
[0011]作為本發明的一種優選技術方案:所述第一、二、三無線通訊模塊采用3G無線網絡。
[0012]作為本發明的一種優選技術方案:所述FPGA芯片的型號為EP2C5Q208C8N。
[0013]本發明所述一種高速公路惡劣天氣實時限速系統，采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
1、本發明對傳輸的氣象信息和環境信息進行RS編碼加密，RS碼是一種循環碼，有嚴謹的代數結構，在碼率固定的情況下它具有較大的糾錯能力，可以提高數據傳輸的可靠性。
[0014]2、本發明使用FPGA芯片對RS編碼進行門級電路實現，相比單片機等片上系統(SOC)技術可以更加快速的實現編碼，從而減少了氣象數據從采集經過傳輸到達接收端的延時。
[0015]3、本發明可以在惡劣氣象環境下降低無線傳輸氣象數據的傳輸誤碼情況，從而提高數據有效性。
[0016]4、本發明可以在惡劣的天氣情況下，根據高速公路的道路狀況和天氣情況提前進行預警，保證車輛在惡劣天氣情況下仍可以安全行駛。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明高速公路惡劣天氣實時限速系統的原理圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明創造做進一步詳細說明。
[0019]—種高速公路惡劣天氣實時限速系統如圖1所示，包括設置在高速公路上的氣象監測模塊、環境監測模塊、FPGA模塊和第一無線通訊模塊，設置在監控中心的第二無線通訊模塊、RS解碼模塊和中央處理模塊、以及設置在車輛內的車載速度提示模塊、車載速度執行模塊和第三無線通訊模塊；
所述氣象監測模塊，用于采集高速公路的氣象信息；
所述環境監測模塊，用于采集高速公路的環境信息；
所述FPGA模塊，用于將氣象信息和環境信息通過FPGA芯片進行RS編碼加密；
所述第一無線通訊模塊，用于采用無線方式發送RS編碼加密后的氣象信息和環境信息;
所述第二無線通訊模塊，用于采用無線