[发明专利]一种电动两轮车危险驾驶行为分析系统及方法

权利要求书

1.一种电动两轮车危险驾驶行为分析系统，其特征在于，包括：GPS模块、双向无线通信模块、语音报警模块、继电器、微处理器以及大数据服务器主机；

所述微处理器分别与所述的GPS模块、双向无线通信模块、语音报警模块、继电器通过导线依次连接；所述双向无线通信模块与所述大数据服务器主机通过无线通信方式无线连接。

2.根据权利要求1所述的电动两轮车危险驾驶行为分析系统，其特征在于，

所述的GPS模块采用差分式GPS，实现车道级高精度定位，其为内置式装置，用于获取电动两轮车的位置信息，信息形式为电动两轮车行驶时的经纬度变化；

所述的语音报警模块为内置式装置，安装至电动车内部，用于产生语音提示；

所述继电器起到控制电动机与电瓶之间通断的作用，继电器的输入端口接电动车电瓶，输出端口接电动车电动机；继电器与电瓶、电动机、微处理器连接，微处理器控制继电器，继电器控制电动机与电瓶之间的通断，从而对电动两轮车速度进行控制；

所述双向无线通信模块为内置式装置，用于将GPS模块收集到的数据传输至大服务器主机并接受其发出的指令；

所述微处理器为内置式装置，用于控制GPS模块收集信息，控制双向无线通信模块与大数据服务器主机的通信，控制语音报警模块发出提示，控制继电器限制速；

所述大数据服务器主机装载可与高精度定位信息相匹配的地图，用于电动两轮车占用机动车道以及电动两轮车超速的检测报警。

3.一种采用权利要求2所述的电动两轮车危险驾驶行为分析系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述大数据服务器主机装载的地图拥有城市每条道路车道级别的详细道路信息，以及根据不同城市不同道路的不同需要，可人工构建详细的道路电动两轮车限速要求，使得地图具备不同道路详细的电动两轮车限速要求；

所述GPS模块将收集的电动车经纬度信息通过所述双向无线通信模块传输至所述大数据服务器主机后，所述大数据服务器主机通过将获得的电动车经纬度信息与所述地图进行比对，即可自动判别是否占用机动车道；

大数据服务器主机，通过相应算法将经纬度变化换算为车辆速度，再将车辆速度与地图进行匹配，判别电动车是否超过此路段限速，即可自动判别是否超速，具体如下：

高斯平面坐标系以中央子午线的投影为x轴，北向为正，以赤道的投影为y轴，东向为正，中国位于北半球，投影后y轴坐标都为正，y轴坐标有正有负，为了避免出现负数坐标，将规定横坐标增加500Km，通过以下公式可实现经纬度坐标(B,L)到高斯坐标(x，y)的转换；

式中：X₀为赤道至纬度为B的平行圈的子午线弧长，单位为m；

l为投影点经度L与该点所在经度带轴子午线经度L₀的差，单位为°；

l＝L-L₀，L₀＝6n-3，t＝tanB，η＝e′cosB；

N为卯酉圈曲率半径，单位为m；

x，y为高斯坐标系的横纵坐标，单位为m；

其中，X₀＝a(1-e²)(A₀B+A₂sin2B+A₄sin4B+A₆sin6B+A₈sin8B)；

上述式中各个参数计算公式如下：

其中：m＝0.0033528；e＝0.08181919；e'＝0.082094438；

通过上述公式，就可以将GPS模块收集的经纬度坐标(B，L)转换为高斯直角坐标(x，y)，这样就可在t的时间间隔内，获得连续的点坐标(x_i,y_i)；

若y₂-y₁＞x₂-x₁，则车速

若y₂-y₁＜x₂-x₁，则车速

通过GPS坐标在位于大数据服务器主机的后台地图对电动两轮车进行定位后，得知行驶的该路段电动两轮车限速为v_∞；若v＞v_∞，则判定为电动两轮车超速；

若大数据服务器主机得出行驶车辆占用行车道的结论，将发出占用行车道指令至双向无线通信模块，微处理器获取指令后，控制位于车身中的语音报警模块发出“您正占用行车道，存在驾驶风险”的提示，提醒驾驶人员纠正驾驶行为；

若大数据服务器主机得出行驶车辆超速的结论，将发出超速指令至双向无线通信模块，微处理器获取指令后，控制位于车身中的语音报警模块发出“您正超速，存在驾驶风险”的提示，提醒驾驶人员纠正驾驶行为；

微处理器自双向无线通信模块取得指令后控制继电器断开，使电瓶与电动机之间断路进行强制限速，这时电动车电门可正常调节但无法供电；

若大数据服务器主机通过实时判断速度逐渐降低至v≤v_∞，则通过双向无线通信模块向微处理器发出指令，微处理器控制语音报警模块关闭，控制继电器接通，从而使电动机与电瓶之间电路接通，电门可正常调节，电动车恢复动力系统供电。