一种结合智能手机的汽车监控调度系统及其方法

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一种结合智能手机的汽车监控调度系统及其方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种结合智能手机的汽车监控调度系统及其方法。\n背景技术\n[0002] 目前，汽车的定位系统只有部分高端车、的士和公交车配备，汽车当前的行驶状态也只有部分高端车才能通过显示和系统警告获知，汽车驾驶都是根据驾驶员自己的意识和经验进行路线选择行驶。由于驾驶员不知道当前的交通状况而行驶到交通拥挤的路段，使得道路变得更加拥挤，同时在怠速状态下排放的尾气还污染环境，影响人们出行的效率。因此，缓解交通压力和减少尾气排放成为社会关注的焦点。\n[0003] 鉴于当前的交通形势，人们提出智能交通系统ITS（Intelligent Transport System）、车联网等方案，但是交通拥堵状态还没真正的解决。利用智能手机作为客户端，不仅应用广泛而且携带方便，具有较广阔的市场前景。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的在于提供一种结合智能手机的汽车监控调度系统及其方法，以克服现有技术中存在的缺陷，改善现有交通中存在的问题。\n[0005] 为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种结合智能手机的汽车监控调度系统，包括：一车载固定终端、一车载手持终端以及一服务器终端；所述车载固定终端包括依次相连的一OBD接口单元、一第一微控处理单元以及一第一蓝牙通信单元；所述OBD接口单元与汽车OBD接口相连，以获取汽车的OBD信息；所述车载手持终端包括一第二微控处理单元以及与该第二微控处理单元相连的一第二蓝牙通信单元、一触摸显示单元、一音频输出单元、一GPS单元以及一第一远程通信单元；所述车载手持终端通过所述第二蓝牙通信单元，并经所述第一蓝牙通信单元与所述车载固定终端进行通信；所述服务器终端通过设置于该服务器终端处的第二远程通信单元与所述车载手持终端进行通信。\n[0006] 在本发明一实施例中，所述车载手持终端为一智能手机或一IPAD。\n[0007] 在本发明一实施例中，所述第一远程通信单元包括一GPRS模块、一3G通信模块或一4G通信模块。\n[0008] 进一步的，本发明还提供一种结合智能手机的汽车监控调度方法，按照如下步骤实现：\n[0009] 步骤S1：设置于汽车处的车载固定终端经第一微控处理单元并通过OBD接口单元获取汽车运行状态信息，并经第一蓝牙通信单元发送至汽车处的车载手持终端；\n[0010] 步骤S2：用户通过所述车载手持终端经第二微控处理单元并通过第二蓝牙通信单元获取所述第一蓝牙通信单元发送的所述汽车运行状态信息；所述车载手持终端经所述第二微控处理单元并通过GPS单元获取汽车位置信息；用户通过所述车载手持终端经触摸显示单元输入汽车行驶预设信息；所述车载手持终端经所述第二微控处理单元结合所述汽车运行状态信息以及所述汽车行驶预设信息生成汽车行驶信息；所述车载手持终端通过所述第二微控处理单元并经第一远程通信单元将所述汽车行驶信息以及所述汽车位置信息发送至远程控制处的服务器终端；\n[0011] 步骤S3：所述服务器终端通过第二远程通信单元接收所述汽车行驶信息以及所述汽车位置信息；所述服务器终端通过所获取的所述汽车行驶信息以及所述汽车位置信息，生成道路拥挤车辆密度图，且所述服务器终端结合所述道路拥挤车辆密度图，生成汽车行驶调度信息，并经所述第二远程通信单元将所述拥挤车辆密度图以及所述汽车行驶调度信息下发至所述车载手持终端；\n[0012] 步骤S4：所述车载手持终端经所述第二微控处理单元通过所述第一远程通信单元获取所述拥挤车辆密度图以及所述汽车行驶调度信息，并自动通过触摸显示单元显示所述拥挤车辆密度图以及经音频输出单元语音提示汽车驾驶者。\n[0013] 在本发明一实施例中，在所述步骤S3中，还包括如下步骤：\n[0014] 步骤S31：所述服务器终端结合所述汽车位置信息，生成所述道路拥挤车辆密度图，并分别采用蓝色等级、黄色等级以及红色等级对应描述道路车辆密度等级；\n[0015] 步骤S32：所述服务器终端判断所述道路车辆密度等级是否达到黄色等级，若未达黄色等级，则返回所述步骤S2；若已达黄色等级或以上，则判断所述道路车辆密度等级是否达到红色等级，若尚未，则转到步骤S33，否则，则转到步骤S34；\n[0016] 步骤S33：所述服务器终端结合所述汽车行驶信息判断汽车行驶状态，若汽车行驶状态为将要经过黄色等级描述路段，则转到步骤S35；若汽车行驶状态为已处于黄色等级描述路段，则不生成所述汽车行驶调度信息，汽车按照交通信号灯指示行驶；\n[0017] 步骤S34：所述服务器终端结合所述汽车行驶信息判断汽车行驶状态，若汽车行驶状态为将要经过红色等级描述路段以及已处于红色等级描述路段，则均转到步骤S35，并且生成交通信号灯参考控制信息，发送至设置于交通信号灯管理中心处的交通灯管理服务器；\n[0018] 步骤S35：生成汽车行驶调度信息。\n[0019] 在本发明一实施例中，在所述步骤S35中，按照如下步骤生成所述汽车行驶调度信息：\n[0020] 步骤S351：所述服务器终端根据所述汽车行驶信息，判断所述汽车行驶状态下的汽车是否赶时间，若否，则转到步骤S352；否则，转到步骤S353；\n[0021] 步骤S352：所述服务器终端结合所述汽车行驶信息判断汽车所到达的目的地是否一定要经过所述汽车行驶状态中对应颜色等级所描述的路段，若否，则转到步骤S334；若是，汽车进入该路段行驶，并将该行驶方式信息添加至所述汽车行驶调度信息；\n[0022] 步骤S353：所述服务器终端结合所述汽车行驶信息计算汽车经过所述汽车行驶状态中对应颜色等级所描述路段到达目的地的时间，以及通过调度路段到达目的地的时间，判断经过该路段是否时间最短，若是，则汽车进入该路段行驶，并将该行驶方式信息添加至所述汽车行驶调度信息，否则，转到步骤S334；\n[0023] 步骤S354：所述服务器终端选择调度路段到达目的地，并将所选择的调度路段添加至所述汽车行驶调度信息。\n[0024] 在本发明一实施例中，所述调度路段为服务器终端中所预存的不经过所述汽车行驶状态中对应颜色等级所描述路段、且路程最短的路段。\n[0025] 在本发明一实施例中，所述汽车运行状态信息包括：汽车本身异常检测系统信息、汽车车速、汽车加速度以及汽车运行方向，；汽车行驶预设信息包括汽车行驶路段信息以及用户经所述触摸显示单元的键入信息；所述汽车行驶路段信息包括：汽车行驶路段起点以及汽车行驶路段终点。\n[0026] 在本发明一实施例中，所述服务器终端结合汽车运行状态信息实时检测汽车异常状况；所述服务器终端将所述汽车车速以及所述汽车加速度分别与预存在所述服务器终端中的汽车车速安全阈值以及汽车加速度安全阈值比较，当所述汽车车速或所述汽车加速度大于所述汽车车速安全阈值或所述汽车加速度安全阈值时，所述服务器终端发送警告信息至所述手持移动终端，向用户提出警告。\n[0027] 在本发明一实施例中，不同用户能够通过各自的移动手持终端经所述服务器终端添加其他用户，以获取其他用户的位置信息。\n[0028] 相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明所提出的一种结合智能手机的汽车监控调度系统及其方法，有机地将汽车、手机和网络技术结合来以解决交通拥挤和指导人们出行中存在的问题。通过本系统中的服务器终端所提供的智能的优化算法，用户只需认真开车，本系统会通过移动手持终端提示用户当前的道路情况，并且显示当前道路的拥挤情况，安排合理的行驶线路，能够有效解决道路拥挤情况和减少尾气污染，更加人性化和直观。与传统的直接地图导航不同，本系统智能化程度高，使人们不会盲目驾车和坐车。本系统操作简单，容易实现和推广，只需在车上安装带有蓝牙设备的车载终端以及在移动手持终端上安装软件客户端，并通过搭载在移动手持终端的软件客户端进行操作即可与服务器终端建立连接，开展或提供智能化的服务。此外，用户除了可以通过该系统获取当前道路拥堵情况，还可以通过服务器终端获取通过搭载有该系统的公交或的士等公共交通的相关信息，如公交公司可以利用该系统更好的安排公交发车时间。该系统不仅有效的解决交通拥挤，方便人们出行，而且易于实现，容易推广，具有很强的实用性和广阔的应用前景。\n附图说明\n[0029] 图1为本发明中结合智能手机的汽车监控调度系统的车载固定终端的电路原理图。\n[0030] 图2为本发明中结合智能手机的汽车监控调度系统的车载手持终端的电路原理图。\n[0031] 图3为本发明一实施例中结合智能手机的汽车监控调度系统的原理图。\n[0032] 图4为本发明中一种结合智能手机的汽车监控调度方法的流程图。\n[0033] 图5为本发明中一实施例中公家车或的士上所安装的用于采集车载人数密度的装置原理图。\n具体实施方式\n[0034] 下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。\n[0035] 本发明提供一种结合智能手机的汽车监控调度系统，进一步提供了一种利用智能手机、IPAD或其他智能触摸产品快速获取目前的交通拥挤状况，利用智能手机蓝牙接受车辆运行状况参数，利用智能手机进行定位，并将位置、运行参数网络共享，以及利用服务器进行异常报警、智能调度的一套系统，该系统不仅有效的解决交通拥挤，方便人们出行，而且易于实现，容易推广。如图1 图3所示，包括：一车载固定终端、一车载手持终端以及一服~\n务器终端。\n[0036] 所述车载固定终端包括依次相连的一OBD接口单元、一第一微控处理单元以及一第一蓝牙通信单元；所述OBD接口单元与汽车OBD接口相连，以获取汽车的OBD信息；在本实施例中，车载固定终端是一个电子发送设备，由蓝牙、单片机和OBD接口组成的电子设备，由于不同汽车的OBD编码不同，通过本设备以接收该车型的OBD信息，传入单片机，然后以统一标准编码，再传给蓝牙，然后通过蓝牙向外发送信息。\n[0037] 所述车载手持终端包括一第二微控处理单元以及与该第二微控处理单元相连的一第二蓝牙通信单元、一触摸显示单元、一音频输出单元、一GPS单元以及一第一远程通信单元；所述车载手持终端通过所述第二蓝牙通信单元，并经所述第一蓝牙通信单元与所述车载固定终端进行通信；在本实施例中，该车载手持终端根据实际的应用场合可选择采用智能手机、IPAD或其他类型的智能触摸产品，配合所搭载的软件客户端，实现与车载固定终端设备通过蓝牙进行通讯，车载固定终端设备发送的信息，进行解码，然后显示在手机界面上，实现汽车运行状况的宏观可见。同时利用所得的汽车车速、加速度和运行方向，结合GPS更加精确的获取汽车的位置信息，然后将汽车的位置信息、运行参数和异常信息通过第一远程通信单元发送到网络服务器中，且在本实施例中，该第一远程通信单元采用GPRS/3G/\n4G模块。同时，手机还接受来自服务器的信息，将当前的道路拥挤车辆密度图显示在地图上，还能够将服务器终端下发的调度信息通过语音提示指导司机驾驶。所实现的道路拥挤车辆密度图以道路拥挤状况以颜色的形式显示在交通路线上，车流量很少时以蓝色表示，当严重拥挤时以红色表示。此外，该智能手机还能实现以添加好友的形式获取他人的位置信息，并决定是否允许他人获取本机的位置信息。\n[0038] 所述服务器终端通过设置于该服务器终端处的第二远程通信单元与所述车载手持终端进行通信。在本实施例中，服务器终端设置有一服务器，并通过设定固定IP，以便响应手机网络请求。利用建好的服务器，连接网络，接收来自所有手机用户的信息，通过获取手机用户的位置信息进行整合绘制道路拥挤车辆密度图，然后发送给用户。同时处理来自车辆的异常信息，超过一定阀值，就向相关部门报送，相关部门进行跟踪调查。\n[0039] 进一步的，在本实施例中，还提供一种结合智能手机的汽车监控调度方法，如图4所示，按照如下步骤实现：\n[0040] 步骤S1：设置于汽车处的车载固定终端经第一微控处理单元并通过OBD接口单元获取汽车运行状态信息，并经第一蓝牙通信单元发送至汽车乘客处的车载手持终端；\n[0041] 步骤S2：用户通过所述车载手持终端经第二微控处理单元并通过第二蓝牙通信单元获取所述第一蓝牙通信单元发送的所述汽车运行状态信息；所述车载手持终端经所述第二微控处理单元并通过通过GPS单元获取汽车位置信息；用户通过所述车载手持终端经触摸显示单元输入汽车行驶预设信息；所述车载手持终端经所述第二微控处理单元结合所述汽车运行状态信息以及所述汽车行驶预设信息生成汽车行驶信息；所述车载手持终端通过所述第二微控处理单元并经第一远程通信单元将所述汽车行驶信息以及所述汽车位置信息发送至远程控制处的服务器终端；在本实施例中，用户通过在智能手机上所搭载的客户端完成上述操作过程，如汽车行驶预设信息的键入等等；\n[0042] 步骤S3：所述服务器终端通过第二远程通信单元接收所述汽车行驶信息以及所述汽车位置信息；在本实施例中，所述服务器终端获取处于行驶状态、且通过手持终端与服务器终端建立通信的所有汽车的汽车行驶信息以及汽车位置信息，而且该服务器终端还通过现有的其他类型的交通服务器获取其它汽车行驶信息以及位置信息，用以生成道路拥挤车辆密度图；所述服务器终端通过所获取的所有汽车行驶信息以及所述汽车位置信息，生成道路拥挤车辆密度图，且所述服务器终端结合所述道路拥挤车辆密度图，生成汽车行驶调度信息，并经所述第二远程通信单元将所述拥挤车辆密度图以及所述汽车行驶调度信息下发至所述车载手持终端；\n[0043] 步骤S4：所述车载手持终端经所述第二微控处理单元通过所述第一远程通信单元获取所述拥挤车辆密度图以及所述汽车行驶调度信息，自动通过触摸显示单元显示所述拥挤车辆密度图以及经音频输出单元语音提示汽车驾驶者。\n[0044] 在本实施例中，所述汽车运行状态信息包括：汽车异常检测系统信息、汽车车速、汽车加速度以及汽车运行方向；若公交车和的士，还包括人数密度信息；汽车行驶预设信息包括汽车行驶路段信息以及用户经所述触摸显示单元的键入信息；所述汽车行驶路段信息包括：汽车行驶路段起点以及汽车行驶路段终点。在本实施例中，只获取车辆位置信息，不获取车辆的户主信息以及车牌等信息。\n[0045] 进一步的，在本实施例中，在所述步骤S3中，还包括如下步骤：\n[0046] 步骤S31：所述服务器终端结合所述汽车位置信息，生成所述道路拥挤车辆密度图，且在生成道路拥挤车辆密度图的过程中，采集路段上所有车辆的汽车位置信息，并分别采用蓝色等级、黄色等级以及红色等级对应描述道路车辆密度等级；在本实施例中，蓝色等级表示道路车辆较少，黄色等级表示道路车辆拥挤，红色等级表示道路车辆严重拥挤；\n[0047] 步骤S32：所述服务器终端判断所述道路车辆密度等级是否达到黄色等级，若尚未达到黄色等级，则返回所述步骤S2；若达到黄色等级或以上，则判断所述道路车辆密度等级是否达到红色等级，若不是，则转到步骤S33，否则，则转到步骤S34；\n[0048] 步骤S33：所述服务器终端结合所述汽车行驶信息判断汽车行驶状态，若汽车行驶状态为将要经过黄色等级描述路段，则转到步骤S35；若汽车行驶状态为已处于黄色等级描述路段，则不生成所述汽车行驶调度信息，汽车按照交通信号灯指示行驶；\n[0049] 步骤S34：所述服务器终端结合所述汽车行驶信息判断汽车行驶状态，若汽车行驶状态为将要经过红色等级描述路段以及已处于红色等级描述路段，则均转到步骤S35，并且生成交通信号灯参考控制信息，发送至设置于交通信号灯管理中心处的交通灯管理服务器；在本实施例中，通过利用获取的该路段车辆在交通信号灯各个路口的车辆数目分配时间的方式，对应生成交通信号灯参考控制信息；交通信号管理中心处的工作人员可根据该交通信号灯参考控制信息，通过交通灯管理服务器调节该处的交通信号灯，达到快速疏散车辆的目的；\n[0050] 步骤S35：生成汽车行驶调度信息。\n[0051] 进一步的，在本实施例中，在所述步骤S33中，在所述步骤S35中，按照如下步骤生成所述汽车行驶调度信息：\n[0052] 步骤S351：所述服务器终端根据所述汽车行驶信息，判断所述汽车行驶状态下的汽车是否赶时间，若否，则转到步骤S352；否则，转到步骤S353；在本实施例中，可具体通过结合汽车行驶预设信息判断汽车是否赶时间，具体通过车载获取移动手持终端触摸屏跳出的信息点击是否赶时间，并将该信息添加至汽车行驶预设信息，上传至服务器终端；在本实施例中，汽车行驶状态包括将要经过黄色等级描述路段、将要经过红色等级描述路段或已处于红色等级描述路段；\n[0053] 步骤S352：所述服务器终端结合所述汽车行驶信息判断汽车所到达的目的地是否一定要经过所述汽车行驶状态中对应颜色等级所描述的路段，若否，则转到步骤S334；若是，汽车进入该路段行驶，并将该行驶方式信息添加至所述汽车行驶调度信息，即在调度信息中添加需要进入该路段行驶的信息；在本实施例中，路段对应汽车行驶状态包括黄色等级描述路段或红色等级描述路段；\n[0054] 步骤S353：所述服务器终端结合所述汽车行驶信息计算汽车经过所述汽车行驶状态中对应颜色等级所描述的路段到达目的地的时间，以及通过调度路段到达目的地的时间，判断经过该路段以及加上预计经调度和控制交通信号灯时间后是否时间最短，若是，则汽车进入该路段行驶，并将该行驶方式信息添加至所述汽车行驶调度信息，即在调度信息中添加需要进入该路段行驶的信息，否则，转到步骤S334；在本实施例中，调度路段为服务器中预存的不经过该路段的路程最短路线，或通过用户车载手持终端所上传的、经用户键入选择避开所有红色等级路段的路程最短路线；\n[0055] 步骤S334：所述服务器终端选择通过调度路段到达目的地，并将所选择的调度路段添加至所述汽车行驶调度信息。\n[0056] 进一步的，在本实施例中，所述服务器终端结合汽车运行状态信息实时检测汽车异常状况；所述服务器终端将所述汽车车速以及所述汽车加速度分别与预存在所述服务器终端中的汽车车速安全阈值以及汽车加速度安全阈值比较，当所述汽车车速或所述汽车加速度大于所述汽车车速安全阈值或所述汽车加速度安全阈值时，所述服务器终端发送警告信息至所述手持移动终端，向用户提出警告；在本实施例中，若汽车为公交车或其他公共交通类型的汽车，则服务器终端还通过网络将该警告信息上传至相关的管理或监督部门，进行跟踪监控。\n[0057] 进一步的，在本实施例中，不同用户能够通过各自的移动手持终端经所述服务器终端添加其他用户，以获取其他用户的位置信息，添加以好友的方式，经对方同意方可添加，并且可以随时屏蔽。\n[0058] 进一步的，本发明所提出的一种结合智能手机的汽车监控调度系统及其方法可适用于私家车、公交车以及的士，且用户可包括私家车用户、公交车司机、的士司机、普通用户、公交车公司以及相关部门等，下面具体结合每种用户进行说明。\n[0059] 进一步的，对于开私家车用户，通过安装车载设备，打开智能手机上的蓝牙设备，打开所搭载的客户端，选择私家车，该软件将检测车载蓝牙设备，进行密码配对并且能记住密码，只有连接成功后，才能输入用户名和密码，登入系统，服务器将该车加入道路拥挤车辆密度图中，并且在手机界面显示当前道路拥挤车辆密度图、当前车辆的位置、好友车辆位置、当前的车辆运行信息以及是否有异常。通过在界面输入目的地（可以语音输入），系统根据当前道路拥挤状况智能给出三条路线：路程最短路线；时间最短路线；道路最畅通路线；\n驾驶者选定路线后，进行驾驶，系统实时给出当前驾驶者所走路线的交通拥挤密度图，显示下个交通路口的交通信号灯时间，给出相应建议，提供驾驶者选择，对于要经过拥挤为黄色或者红色程度的路段，系统给出调度中心安排，让驾驶者选择行驶。当遇到紧急状况可以按界面上的报警按钮，进行报警。\n[0060] 进一步的，对于公交车，在车载手持终端，如在车载IPAD上，安装专车载客户端，进入的公交车版，车载固定终端设备将本公交车的运行信息、是否有异常信息以及位置信息发送到服务器，司机可以通过车载手持终端看见该公交车所走路线的当前道路拥挤车辆密度图，并通过该车载手持终端接收来自公交调度中心的安排；还可以语音发布失物招领信息。\n[0061] 进一步的，对于的士，在车载手持终端，如在车载IPAD上，安装专车载客户端；驾驶者打开客户端，车载手持终端自动获取车辆OBD信息，语音输入目的地，选定行驶路线；驾驶者可通过车手持终端上传该的士是否可以拼车的信信息，如是否可以拼车以及可以拼车的人数；服务器可将每个的士对应上传的信息公布，以方便发布到普通用户的士中。此外，的士也可采用如私家车相同的调度方式进行调度。\n[0062] 此外，公交车或的士可以通过安装在公交车或的士上现有的摄像头获取车载乘客的人数密度。以人们的头发为特征，通过摄像头获取公交车或的士内黑色块的密集的说明人数的多少，摄像头的处理方式为灰度处理，以黑白的方式通过二值化模块进行二值化处理，并通过与二值化模块相连的单片机输出信息至OBD，如图5所示，且输出1越多说明公交车人数越多。公家车以及的士的驾驶者均可通过车载手持终端将该该人数密度信息上传至服务器终端，以供服务器发布信息，且通过图像颜色蓝、黄、红的方式说明公交车人数密度信息。\n[0063] 进一步的，对于公交公司，可以通过采用本发明对应开发软件的管理者版客户端，进入该客户端可以从服务器处获取各个路线的公交车人数以及拥挤情况，合理安排公交车发车时间，安排调度其他乘车人数少的路线车辆到拥挤路线车辆进行载客。\n[0064] 进一步的，对于普通用户，通过智能手机或IPAD等打开客户端后，当选择普通乘客乘公交时，然后输入起始站点，显示出所以乘车路线，并且以颜色的方式显示每条路线的公交车车上的拥挤情况，乘客选定路线后可以观看所乘路线的当前道路拥挤车辆密度图。当选择普通乘车打的时，输入起始点，显示屏上将出现当前附近空车的士和有经过该路段的可以拼车的的士，此外，还可以服务器所提供的失物招领信息，查看是否有失物招领信息，找回在公交车或者的士上丢失的物品。\n[0065] 进一步的，对于相关交通管理部门，通过采用本发明对应开发软件的公共管理部门客户端，通过服务器终端处的信息分析获取的道路拥挤状况的限值警报，分析决定是否加宽该路段、修其他路段或采用其他方式改善来缓解该拥挤路段的交通压力。进一步的，在所述步骤S34中，所述服务器终端根据红色等级描述路段中各个路口的车流量，控制交通信号灯的显示时间，达到快速疏散车辆的目的。所述服务器终端记录红色等级描述路段的拥堵次数或以及拥堵时间，并与预设的拥堵次数阈值以及预设拥堵时间阈值相比，记录超过阈值的相关信息，并作为道路建设意见报送有关部门，供其参考，如加宽道路、修建其他路线缓解该路段交通压力或合理调整该路段的交通灯设置等等。此外，若有较多数量的汽车有规律的行驶在某条未出现在道路拥挤车辆密度图上的路线上，则说明加修了该条路段，则服务器终端所形成的当道路拥挤车辆密度图应该更新地图，以便更好的管理。此外，还可通过该客户端获取服务器终端所接收的报警信息，进行车辆跟踪，决定是否处理该报警信息。\n[0066] 以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。