车辆行驶线路偏移监控系统

1.一种车辆行驶线路偏移监控系统，其特征在于，包括：
位置检测装置，用于通过GPS模块获取车辆的当前行车位置，并分析得到车辆的当前经纬度；
线路判定单元，用于计算所述车辆的当前经纬度与车辆行驶线路的线段之间的距离，并判断所述距离是否小于或等于所述行驶线路的线段的宽度；
将行驶线路划分为若干个线段，并注册N个线段，将相应的线段的端点位置以及线段的宽度信息存在线段存储模块中；
位置检测装置利用位置检测装置获取的车辆的当前经纬度，线路判定单元从线段存储模块中读取行驶线路的线段数据，计算车辆的当前经纬度与第一条线段的距离，如该距离的长度在该线段宽度之内或者等于该线段宽度，则判断当前车辆在线路内，否则继续进行当前点与下个线段距离的计算，如所有线段计算完毕仍未有小于线段宽度的距离长度，则判定当前车辆在线路外；
具体计算方法如下：假设某线段的端点为A、B，当前车辆行驶点为P，将地球看成一个圆形，AB、PA、PB为扇形弧长，分别计算AB、PA和PB的长度；此时有三种情况，一是AB＝PA+PB，P点在AB线上，判定在线路内；二是AB、PA和PB为三角形的3条边，且AB和PA、PB的夹角都小于90度，则P与AB距离为计算三角形的AB边上对应的高，利用海伦公式和三角形面积公式，可计算AB边上对应的高，根据该长度与线段宽度比较可以判定该点是否在线路内；三是AB、PA和PB为三角形的3条边，且AB和PA、PB的其中任一夹角大于90度，则P与AB的距离为三角形的一条边长，若AB和PA的夹角大于90度，则P与AB的距离为PA，若AB和PA的夹角大于90度，则P与AB的距离为PA，若AB和PB的夹角大于90度，则P与AB的距离为PB，P偏离行驶线路的偏离距离为计算三角形的AB边上对应的高，利用海伦公式和三角形面积公式，可计算AB边上对应的高，根据该长度与线段宽度比较可以判定该点是否在线路内；
报警装置，用于在所述距离大于所述行驶线路的线段的宽度时，发出报警。
2.根据权利要求1所述的车辆行驶线路偏移监控系统，其特征在于，
所述线路判定单元与线段存储模块相连；所述线段存储模块中存储有组成所述行驶线路的若干个所述线段；所述线路判定单元在计算所述距离前从所述线段存储模块中读取所述行驶线路的线段数据并逐一进行相应的距离计算。
3.根据权利要求2所述的车辆行驶线路偏移监控系统，其特征在于，所述报警装置包括报警信号发生单元以及与所述报警信号发生单元相连的扬声器和GPRS模块。
4.根据权利要求3所述的车辆行驶线路偏移监控系统，其特征在于，所述位置检测装置通过COM接口与车辆中的GPS模块相连。

车辆行驶线路偏移监控系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及汽车安全监控领域，特别地，涉及一种车辆行驶线路偏移监控系统。\n背景技术\n[0002] 目前在行车记录仪领域、导航领域等对汽车的行驶轨迹进行了监控，使用轨迹回放等能方便的知道汽车行驶的线路，对于汽车的行驶轨迹能得到很直观的显示。\n[0003] 但是在汽车行驶过程中，针对指定的线路没有进行轨迹判定，不能在汽车偏离线路的情况下对司机进行报警提醒，从而指引司机走向正确的行车线路，避免出现绕路的情况。\n发明内容\n[0004] 本发明目的在于提供一种结构简单、使用方便的车辆行驶线路偏移监控系统，以解决车辆行驶中无法进行轨迹判定且无法指引司机走向正确的行车线路的技术问题。\n[0005] 为实现上述目的，根据本发明提供了一种车辆行驶线路偏移监控系统，包括：\n[0006] 位置检测装置，用于通过GPS模块获取车辆的当前行车位置，并分析得到车辆的当前经纬度；\n[0007] 线路判定单元，用于计算所述车辆的当前经纬度与车辆行驶线路的线段之间的距离，并判断所述距离是否小于或等于所述行驶线路的线段的宽度；\n[0008] 报警装置，用于在所述距离大于所述行驶线路的线段的宽度时，发出报警。\n[0009] 作为本发明的进一步改进：\n[0010] 所述线路判定单元与线段存储模块相连；所述线段存储模块中存储有组成所述行驶线路的若干个所述线段；所述线路判定单元在计算所述距离前从所述线段存储模块中读取所述行驶线路的线段数据并逐一进行相应的距离计算。\n[0011] 所述报警装置包括报警信号发生单元以及与所述报警信号发生单元相连的扬声器和GPRS模块。\n[0012] 所述位置检测装置通过COM接口与车辆中的GPS模块相连。\n[0013] 本发明具有以下有益效果：\n[0014] 本发明的车辆行驶线路偏移监控系统，结构简单、使用方便，其使用GPS模块获取定位数据并与预先划分的行驶线路的线段进行距离计算，不需要使用摄像头进行像素的分析；在查找偏离线路操作时，可以滤除大量不必要的数据，节省与地图上线路比照的工作，而能很快的找到偏离线路的点和时间，计算过程简单快速。\n[0015] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。\n下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。\n附图说明\n[0016] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：\n[0017] 图1是本发明优选实施例的组成结构示意框图。\n具体实施方式\n[0018] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。\n[0019] 参见图1，本发明的车辆行驶线路偏移监控系统，包括：\n[0020] 1、位置检测装置，用于通过GPS模块获取车辆的当前行车位置，并分析得到车辆的当前经纬度。\n[0021] 本实施例中，位置检测装置通过COM接口与车辆中的GPS模块相连。\n[0022] 2、线路判定单元，用于计算车辆的当前经纬度与车辆行驶线路的线段之间的距离，并判断距离是否小于或等于行驶线路的线段的宽度。\n[0023] 本实施例中，线路判定单元与线段存储模块相连；线段存储模块中存储有组成行驶线路的若干个线段。线路判定单元在计算距离前从线段存储模块中读取行驶线路的线段数据并逐一进行相应的距离计算。\n[0024] 3、报警装置，用于在距离大于行驶线路的线段的宽度时，发出报警。\n[0025] 本实施例中，报警装置包括报警信号发生单元以及与报警信号发生单元相连的扬声器和GPRS模块。报警信号发生单元可通过扬声器进行声音的提醒，提示司机当前车辆已偏移线路，需按照指定线路行驶。扬声器可以是专门配备的，也可以与车辆的扬声器共用。\nGPRS模块用于给监控系统报警，通过GPRS模块，可进行GPRS网络报警或者进行SMS短消息报警，使用GPRS可以连接到监控平台，进行监控平台的网络报警，并将车辆的当前行车位置信息一起进行上报；还可使用SMS给指定的手机发送报警短信息。\n[0026] 本实施例的工作原理为：\n[0027] a）将行驶线路划分为若干个线段，并注册N个线段，将相应的线段的端点位置以及线段的宽度等信息存在线段存储模块中。以两点确定一条线段的方式，进行线路的分段，一条线路可有多个线段。\n[0028] b）位置检测装置利用位置检测装置获取的车辆的当前经纬度，线路判定单元从线段存储模块中读取行驶线路的线段数据，计算车辆的当前经纬度与第一条线段的距离，如该距离的长度在该线段宽度之内或者等于该线段宽度，则判断当前车辆在线路内，否则继续进行当前点与下个线段距离的计算，如所有线段计算完毕仍未有小于线段宽度的距离长度，则判定当前车辆在线路外。\n[0029] 具体计算方法如下：假设某线段的端点为A、B，当前车辆行驶点为P，则将地球看成一个圆形，AB、PA、PB为扇形弧长，分别计算AB、PA和PB的长度；此时有三种情况，一是AB=PA+PB，P点在AB线上，判定在线路内；二是AB、PA和PB为三角形的3条边，且AB和PA、PB的夹角都小于90度，则P与AB距离为计算三角形的AB边上对应的高，利用海伦公式和三角形面积公式，可计算AB边上对应的高，根据该长度与线段宽度比较可以判定该点是否在线路内；三是AB、PA和PB为三角形的3条边，且AB和PA、PB的其中任一夹角大于90度，则P与AB的距离为三角形的一条边长，若AB和PA的夹角大于90度，则P与AB的距离为PA，否则为PB，同第二种情况判定。\n[0030] c）为防止GPS漂移，设定连续进入同一线段5秒以上才认定进入该线段，同样设定连续5秒出该线段，认定出线段并通知报警装置。\n[0031] 本发明的车辆行驶线路偏移监控系统，结构简单、使用方便，可使用从GPS模块中获取的经纬度和事先预设的线路，判断当前行车线路是否偏离指定线路；在查找偏离线路操作时，可以滤除大量不必要的数据，节省与地图上线路比照的工作，而能很快的找到偏离线路的点和时间；在车辆发生线路偏离时提供报警服务，包括对司机进行语音提醒和对监控系统报警。\n[0032] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。