CN102185888A

CN102185888A - 实时车辆安全识别装置

Info

Publication number: CN102185888A
Application number: CN2011100727050A
Authority: CN
Inventors: 包巍
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2011-09-14

Abstract

本发明涉及车辆辅助设备，特别是一种实时车辆安全识别装置。它其中的DSP信号处理器单元分别连接定位模块、SOTDMA单元和嵌入式处理器单元，嵌入式处理器单元连接DSP信号处理器单元、车辆总线控制单元、存储车辆固态信息的存储器、显示终端、车辆控制终端；本发明实时车辆安全识别装置区别于现有技术，其优点在于：1.无需基站全时段全地形的覆盖。2.避免了定位盲区。3.快速准确地分析车辆实时状况。

Description

实时车辆安全识别装置

技术领域

本发明涉及车辆辅助设备，特别是一种实时车辆安全识别装置。

背景技术

目前，装备了传统雷达探测设备的车辆，因为周围障碍物(建筑、围墙以及其他车辆)的遮挡，会产生很多车辆盲点，同时，雷达探测范围会受到天气影响，并且也较难适用于隧道、停车场等复杂地形。另一方面，基于雷达的现有的车辆识别技术，难以对车辆的车型进行区分，只能大致判断有车与否，而不能判断是什么车型。

现有的基于WiMax/GPRS和GPS的车辆防碰撞报警装置，虽然能解决雷达的盲点问题，可见的车辆明显增多，但是另外一个显著缺点在于没有引进车辆本身外形物理特征的特性，而是单一的把任何车辆都视为一个点。大型货车和小型轿车都会被认作一个点，显然不符合实际情况，会造成非常大的潜在危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够正确判断行驶中车辆的周边状况的实时车辆安全识别装置。

本发明的目的是通过如下途径实现的：一种实时车辆安全识别装置，其中的DSP信号处理器单元分别连接定位模块、SOTDMA单元和嵌入式处理器单元，嵌入式处理器单元连接DSP信号处理器单元、车辆总线控制单元、存储车辆固态信息的存储器、显示终端、车辆控制终端；

DSP信号处理器单元接收来自定位模块的数据，经处理后发送给嵌入式处理器单元，DSP信号处理器单元对于来自嵌入式处理器单元的数据包，经处理后输入到SOTDMA单元发送给其他车辆；

嵌入式处理器单元整合处理车辆总线控制单元的车辆动态信息和存储器上的车辆固态信息，并传送给DSP信号处理器单元；同时处理来自其他车辆的车辆动态信息和车辆固态信息，并计算与本车的相对距离、速度等，最后判断出本车的行车安全程度，在控制终端上报警提醒或者通过车辆控制终端直接紧急干预车辆运行；

SOTDMA单元一方面将来自DSP信号处理器单元的全面描述车辆实时状态的数据包及车辆固态信息发送给其他车辆，另一方面接收其他车辆发送的数据包，经BPSK解调后输入到DSP信号处理器单元。

更进一步的，所述的定位模块由GPS模块和INU模块构成。

更进一步的，所述的SOTDMA单元由射频开关、无线发射模块、无线接收模块、SOTDMA基带信号处理器构成。

更进一步的，所述的存储器存储的车辆固态信息是指车辆车型、车辆尺寸、车辆颜色，车牌号码以及GPS模块安装位置。

更进一步的，所述的INU模块由电子罗盘、重力感应器、陀螺仪构成。

更进一步的，所述的GPS模块中的GPS接收器采用输出为10Hz的GPS芯片，输出格式为NEMA-0183。

本发明实时车辆安全识别装置区别于现有的基于WiMax/GPRS或者其他无线通信技术的车辆安全系统，其优点在于：1.将SOTDMA技术引入到车辆间的通信中。相比其他无线通信技术，SOTDMA的最大优势是不需要基站就能提供车辆之间的个体通信。因此，本系统可以做到全时段全地形的覆盖，并且提供良好的系统自组织性和健壮性。2.同时采用GPS模块及INU模块进行定位，避免了单一采用GPS或INU所导致的局限性，避免了定位盲区，从而大大提高了车辆的安全性。3.首次引入车辆固态信息和车辆实时状况等全面描述车辆物理特征的数据，并通过网络技术，将数据发送给其他车辆，从而最大限度地构筑了一个安全行车的大环境。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明结构方框示意图；

图中：GPS模块1、电子罗盘2、重力感应器3、陀螺仪4、射频开关5、无线发射模块6、无线接收模块7、SOTDMA基带信号处理器8、DSP信号处理器单元9、存储器10、嵌入式处理器单元11、车辆总线控制单元12、显示终端13、车辆控制终端14、定位模块15、INU模块16、SOTDMA单元17。

具体实施方式

如图1所示，本发明实时车辆安全识别装置，它其中的DSP信号处理器单元9分别连接定位模块15(定位模块15由GPS模块1和INU模块16构成，其中的INU模块由电子罗盘2、重力感应器3、陀螺仪4构成)、SOTDMA单元17(SOTDMA单元由射频开关、无线发射模块、无线接收模块、SOTDMA基带信号处理器构成)和嵌入式处理器单元11，嵌入式处理器单元11连接DSP信号处理器单元9、车辆总线控制单元12、存储车辆固态信息的存储器10、显示终端13、车辆控制终端14；

DSP信号处理器单元9接收来自定位模块15的数据，经处理后发送给嵌入式处理器单元11，DSP信号处理器单元9对于来自嵌入式处理器单元11的数据包，经处理后输入到SOTDMA单元17发送给其他车辆；

嵌入式处理器单元11整合处理车辆总线控制单元12的车辆动态信息和存储器10上的车辆固态信息(车辆固态信息是指车辆车型、车辆尺寸、车辆颜色，车牌号码以及GPS模块安装位置)，并传送给DSP信号处理器单元9及显示终端13、车辆控制终端14；

SOTDMA单元17一方面将来自DSP信号处理器单元9的全面描述车辆实时状态的数据包及车辆固态信息发送给其他车辆，另一方面接收其他车辆发送的数据包，经BPSK解调后输入到DSP信号处理器单元9。

定位模块15由GPS模块1和INU模块16构成，两者相互补充，达到准确定点的效果。GPS模块1可提供全球性、低成本的位置、速度信息；INU模块16即惯性导航，它由电子罗盘2、重力感应器3、陀螺仪4组成。可提供连续的载体位置、速度及姿态信息，但其定位误差随时间累积而变大，不能单独作为车辆导航系统应用。在有卫星信号的情况下，GPS模块1接受GPS卫星定位信号并且计算车辆所在位置，同时提供SOTDMA基带信号处理器8的同步信号；INU模块16来确定航向角、俯仰角以及翻滚角；在无GPS信号的时候，将由INU模块16继续提供位置等信息。普通的GPS接收器数据处理量为1hz，即一秒钟输出一次坐标数据。在车辆高速行驶中，1秒钟导致的位移差将会达到数十米之巨。为了更加精确的判定车辆位置，在本发明中GPS模块1中的GPS接收器将采用每秒输出10次(10hz)的产品(如：MTK3318芯片)。输出格式为NEMA-0183。同时，GPS还将提供给SOTDMA单元标准时钟信号用作网络同步。

SOTDMA单元17包括射频开关5、无线发射模块6、无线接收模块7和SOTDMA基带信号处理器8。SOTDMA单元17接受来自DSP信号处理器单元9的全面描述车辆实时状态的数据包，用BPSK调制后输入给无线发射模块6；同时接受来自无线接收模块7的来自SOTDMA链路的其他车辆的无线信号，经过BPSK解调后输入到DSP信号处理器单元9。工作频段是国际上分配给ITS智能化交通系统的频段，为5.9Ghz，带宽为3M，编码方式是BPSK。1帧的长度是1秒钟，即1frame＝1s。

DSP信号处理器单元9接收来自GPS模块1的时间同步信号，建立整个系统的时隙表，完成SOTDMA网络的登陆以及维护，同时把相关数据以不同格式发送给嵌入式处理器单元11。对于来自嵌入式处理器单元11的数据包，经HDLC包装后发送到制定的时隙，输入到SOTDMA基带信号处理器8。

存储器10用于存储车辆车型、车辆尺寸、车辆颜色，车牌号码以及GPS模块安装位置等等车辆固态信息。这些信息一般不允许私自改变，在车辆的正常行驶过程中不会发生变化，所以简称为车辆固态信息。

车辆总线控制单元12受车载计算机的控制和监控，用于传输和控制各个电器子系统的运行。在本发明中，车辆本身的速度、灯光信号等及时信息将会被提取出来，与车辆固态信息和GPS坐标位置一起作为全面反映车辆实时状况的数据向外广播。

嵌入式处理器单元11，它综合定位模块15的定位数据、存储器10上的车辆固态数据、车辆总线控制单元12数据，形成一个全面描述车辆实时状态的数据包，准备传输给其他车辆。同时处理来自其他车辆的数据，通过计算可以得到与本车的相对距离和相对速度，以及其他车辆的行驶倾向(超车、转弯、鸣笛、刹车和紧急情况)，从而生成一张以本车为中心的动态车辆信息图。根据这张信息图，嵌入式处理器单元通过提醒驾驶者或者直接参与控制车辆，达到预防碰撞、追尾的车辆安全目的。车辆显示终端13上能实时显示周围车辆的位置、车型状态和行驶状态，同时会闪烁显示和本车过于接近的车辆，以及超车、刹车、机械事故的车辆；对于有可能与本车产生碰撞的车辆，如行驶轨迹的延长线相交，或者同向行驶但是相对速度差过大而导致追尾的车辆，在显示终端13上会采取闪烁显示并且激发鸣音提醒驾驶者；对于紧急情况，如前面车辆急刹车，或者侧面冲撞，嵌入式处理器单元11将直接通过车辆控制终端14控制车辆的刹车或者油门尽可能的躲避事故发生。结合其他的驾驶辅助系统，嵌入式处理器单元可以完全代替驾驶者来控制车辆，达到自动驾驶的目的。

在整合数据的过程中，必须对定位模块15的数据进行预处理。在本机导航终端中，接受到的GPS NEMA数据包含了大量辅助信息，比如GPGSV(GPSSatellites in View-GSV，可见卫星信息)、GPVTG(Track Made Good and GroundSpeed-VTG，地面速度信息)等。这些信息对本机定位很重要，却不需要发送到其他车辆上；同时嵌入式处理器单元11还需要对INU模块16的输出数据进行计算，得到具体的位置、航向和姿态坐标。

Claims

1.一种实时车辆安全识别装置，其特征在于：DSP信号处理器单元分别连接定位模块、SOTDMA单元和嵌入式处理器单元，嵌入式处理器单元连接DSP信号处理器单元、车辆总线控制单元、存储车辆固态信息的存储器、显示终端、车辆控制终端；

2.如权利要求1所述的实时车辆安全识别装置，其特征在于：所述的定位模块由GPS模块和INU模块构成。

3.如权利要求1所述的实时车辆安全识别装置，其特征在于：所述的SOTDMA单元由射频开关、无线发射模块、无线接收模块、SOTDMA基带信号处理器构成。

4.如权利要求1所述的实时车辆安全识别装置，其特征在于：所述的存储器存储的车辆固态信息是指车辆车型、车辆尺寸、车辆颜色，车牌号码以及GPS模块安装位置。

5.如权利要求2所述的实时车辆安全识别装置，其特征在于：所述的INU模块由电子罗盘、重力感应器、陀螺仪构成。

6.如权利要求2所述的实时车辆安全识别装置，其特征在于：所述的GPS模块中的GPS接收器采用输出为10Hz的GPS芯片，输出格式为NEMA-0183。