CN105922934A - 一种基于gps的车辆防撞预警装置 - Google Patents

一种基于gps的车辆防撞预警装置 Download PDF

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任朝东
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q9/00—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling
    • B60Q9/008—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling for anti-collision purposes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
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  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于GPS的车辆防撞预警装置，包括GPS单元、微控制单元、传感单元、通讯单元、显示单元、报警单元和电源，其中，微控制单元通过GPS单元接收本车位置信息，通过通讯单元接收周围车辆位置信息，计算本车与周围车辆的距离，当计算的结果为距离较近时，微控制单元进一步比较通过传感单元测量的本车与周围车辆距离与安全距离的大小，并在本车与周围车辆距离小于安全距离时报警，从而有效防止车辆发生碰撞，解决了当前仅依靠驾驶员主观操作不能完全防止车辆发生碰撞的问题。

Description

一种基于 GPS 的车辆防撞预警装置
技术领域
本发明涉及GPS的应用技术领域，具体涉及一种基于GPS的车辆防撞预警装置。
背景技术
近年来，随着汽车保有量的不断增加，恶性交通事故时有发生，给人员生命及财产安全带来极大的损失。其中，人为因素、车辆自身因素和道路、气象等环境因素是影响车辆行驶安全性能的三大因素，任何一个因素出现问题都可能导致车辆出现碰撞，引发车辆安全问题。
现阶段，防止车辆出现碰撞主要依靠驾驶员的主观操作，但主观操作容易受驾驶员的操作水平和驾驶疲劳状态的影响，存在偶然性，不能完全防止车辆发生碰撞。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是自动防止车辆发生碰撞，目的在于提供一种基于GPS的车辆防撞预警装置，解决当前仅依靠驾驶员主观操作不能完全防止车辆发生碰撞的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种基于GPS的车辆防撞预警装置，包括GPS单元、微控制单元、传感单元、通讯单元、显示单元、报警单元和电源；
所述GPS单元与微控制单元电连接，用于接收本车的GPS位置信息，并将其发送到微控制单元；
所述微控制单元用于接收本车和周围车辆的GPS位置信息，计算本车与周围车辆的距离；
所述传感单元与微控制单元电连接，具体采用超声波传感器，用于测量本车与周围车辆的距离，并将其发送到微控制单元；
所述通讯单元与微控制单元电连接，具体采用无线通讯单元，用于本车与周围车辆之间的数据交换；
所述显示单元与微控制单元电连接，用于显示本车及附近车辆位置；
所述报警单元与微控制单元电连接，用于发出报警信息；
所述电源与GPS单元、微控制单元和通讯单元、显示单元和报警单元电连接，用于给上述模块供电。
特别地，所述微控制单元采用MC51单片机。
特别地，所述GPS单元采用ZG-P1121U模块。
特别地，所述显示单元采用LCD。
特别地，所述报警单元采用蜂鸣器。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明所述一种基于GPS的车辆防撞预警装置，微控制单元通过GPS单元接收本车位置信息，通过通讯单元接收周围车辆位置信息，计算本车与周围车辆的距离，当计算的结果为距离较近时，微控制单元进一步比较通过传感单元测量的本车与周围车辆距离与安全距离的大小，并在本车与周围车辆距离小于安全距离时报警，从而有效防止车辆发生碰撞，解决了当前仅依靠驾驶员主观操作不能完全防止车辆发生碰撞的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明实施例1提供的基于GPS的车辆防撞预警装置的原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，图1为本发明实施例1提供的基于GPS的车辆防撞预警装置的原理框图。
本实施例中，一种基于GPS的车辆防撞预警装置具体包括GPS单元、微控制单元、传感单元、通讯单元、显示单元、报警单元和电源；
所述GPS单元采用ZG-P1121U模块，该模块包含完整的GPS接收机，带内置天线，具有完全独立的GPS功能，其特性（如节能模式和支持SBAS）、易用性（特别是易配置性）、定量指标（如准确度、启动性能、跟踪灵敏度和功耗）和定性指标（包括由外场测试获得的可预期定位结果）均符合本单元设计要求。所述GPS单元与微控制单元电连接，接收本车的GPS位置信息，并将其发送到微控制单元。
所述传感单元采用超声波传感器，具体为美国SensComp公司的Sens600智能超声波传感器，Sens600是基于超灵敏测距模块6500的增强型静电传感器系列，集发送、接收于一体，新的电压控制电路使传感器可工作在6V～24V 直流电源下，测量范围0.15m～10.7m，可外部触发或内部触发，封装较小，终端引脚连接方便。由于超声波传感器接收到回波信号时，输出高电平，因此需在回波输出端连接反相器至单片机外部中断口，以便即时响应。另外，在超声波传感器开口端面增加喇叭状套筒设计，以限制和减少偏离发射轴中心较大的发射波和接收波，在一定程度上增强了抗干扰能力。超声波是频率在20KHz以上，人耳感觉不到的声波。与可闻声相比，它的特点是频率高，波长短，在传播中具有良好的束射性、穿透性和方向性。超声波距离传感器一般采用独立的发射器和接收器，发射器由高频信号（40KHz~80KHz）来激励。测量发射一个超声波脉冲至接收到反射信号所用的时间间隔，可以估算出被测物体的距离。所述传感单元与微控制单元电连接，测量本车与周围车辆的距离，并将其发送到微控制单元。
所述微控制单元采用MC51单片机，为现有芯片，该芯片内置程序也为现有程序，所述微控制单元通过GPS单元接收本车GPS位置信息和通过通讯单元接收周围车辆的GPS位置信息，具体为本车和周围车辆的地理位置坐标信息，并通过本车和周围车辆的地理位置坐标信息，逐一计算周围车辆与本车的距离，当计算结果为周围车辆与本车距离较近时，进一步比较通过传感单元测量的本车和周围车辆距离与预设的安全距离的大小，并在本车与周围车辆距离小于安全距离时报警，微控制单元输出驱动脉冲驱动报警单元动作。在测量本车与周围车辆的距离时，通过传感单元与通过GPS单元相比，测量准确度高，误差小，但传感单元测量距离小，仅在较近距离才能完成测量，故本实施例首先通过GPS单元测量数据判断本车与周围车辆较近时，才进一步通过传感单元测量数据判断本车与周围车辆距离与预设的安全距离的大小，从而保证测量的准确性，进一步有效防止车辆发生碰撞。需要说明的是，对于本车与周围车辆距离较近的判断，由传感单元的测量距离决定，当通过GPS单元获得的本车与周围车辆距离小于传感单元的测量距离时，则判断本车与周围车辆距离较近。
所述通讯单元采用无线通讯单元，具体为TDX-2000无线数传模块，该模块具有传输距离长、抗干扰性能优（尤其具备抗突发干扰和随机干扰的能力）、可操作性强、性价比高、安全便利、安装、维护、更换方便快捷、体积小、重量轻等优点。所述通讯单元与微控制单元电连接，通过无线网络实现本车与周围车辆之间的数据交换。微控制单元通过通讯单元将本车的地理位置坐标信息发送到周围车辆，同时，周围车辆的地理位置坐标信息通过通讯单元发送到微控制单元。
所述显示单元采用LCD显示屏，与微控制单元电连接，显示本车及附近车辆位置。
所述报警单元采用蜂鸣器，与微控制单元电连接，当周围车辆与本车的距离小于预设的安全距离时，微控制单元输出驱动信号，驱动蜂鸣器发出声音。需要说明的是微控制单元根据周围车辆与本车距离的具体数值，输出不同频率的驱动信号，从而驱动蜂鸣器发出不同强度的声音，当本车与周围车辆距离越近，则蜂鸣器发出声音的强度越大。
所述电源与GPS单元、微控制单元和通讯单元、显示单元和报警单元电连接，给上述模块供电。
本发明的技术方案，微控制单元通过GPS单元接收本车位置信息，通过通讯单元接收周围车辆位置信息，计算本车与周围车辆的距离，当计算的结果为距离较近时，微控制单元进一步比较通过传感单元测量的本车与周围车辆距离与安全距离的大小，并在本车与周围车辆距离小于安全距离时报警，从而有效防止车辆发生碰撞，解决了当前仅依靠驾驶员主观操作不能完全防止车辆发生碰撞的问题。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于GPS的车辆防撞预警装置，其特征在于，包括GPS单元、微控制单元、传感单元、通讯单元、显示单元、报警单元和电源；
所述GPS单元与微控制单元电连接，用于接收本车的GPS位置信息，并将其发送到微控制单元；
所述微控制单元用于接收本车和周围车辆的GPS位置信息，计算本车与周围车辆的距离；
所述传感单元与微控制单元电连接，具体采用超声波传感器，用于测量本车与周围车辆的距离，并将其发送到微控制单元；
所述通讯单元与微控制单元电连接，具体采用无线通讯单元，用于本车与周围车辆之间的数据交换；
所述显示单元与微控制单元电连接，用于显示本车及附近车辆位置；
所述报警单元与微控制单元电连接，用于发出报警信息；
所述电源与GPS单元、微控制单元和通讯单元、显示单元和报警单元电连接，用于给上述模块供电。
2.如权利要求1所述的基于GPS的车辆防撞预警装置，其特征在于，所述微控制单元采用MC51单片机。
3.如权利要求1所述的基于GPS的车辆防撞预警装置，其特征在于，所述GPS单元采用ZG-P1121U模块。
4.如权利要求1所述的基于GPS的车辆防撞预警装置，其特征在于，所述显示单元采用LCD。
5.如权利要求1所述的基于GPS的车辆防撞预警装置，其特征在于，所述报警单元采用蜂鸣器。
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