CN109005239A - 用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法、系统以及装置 - Google Patents

Abstract

用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法、系统以及装置，属于信息交互领域。目前汽车与人、车和道路设施之间存在交互方式单一、交互信息不准确等问题。本发明设计一个由车机设备、中转点和接收终端分别作为一个节点构成的网络，令车辆上安装的车机设备只进行信息的采集和发送，各车机将优化后的信息通过中转点发送给终端，终端进行信息处理并上传到云服务器的网络，以令驾驶员通过车机、手机实时从网络上获取周围可见和不可见的其它车辆信息以感知自己或他人的行车状态，以采取应对措施。本发明方法通过各种传感器探测，信息的传输不受视线遮挡和恶劣天气的影响，能够实时传输数据，且保证数据的精准。

Description

用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法、系统以及装置

技术领域

本发明涉及一种用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法、系统以及装置。

背景技术

中国是世界第一大汽车市场，传统的造车技术日益成熟，汽车产业需要升级与突破。如今，物联网是当下的重大趋势，车联网作为其中一个分支将是未来发展重点。目前兴起的自动驾驶、V2X(汽车对外界的信息交换)和车联网技术都需要信息的智能交互。市面上也有苹果的Carplay、百度的CarLife等等。产品功能要求更加丰富，信息数据传输更加便捷高效，结构简单易于操作，发展趋势也更注重智能，注重对数据的分析和明显的用户感知。

而传统的汽车是一个相对独立的个体，车与车之间仅通过喇叭、车灯、贴标签甚至呼喊等基本方式来传递信息。传统的信息交互方式受到很多因素的限制，比如天气、信息的及时性和准确性。因此，我们需要寻求一种更加智能的信息交互方式，使车与车、车与人以及车与道路设施之间智能交互信息。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前作为独立个体的汽车，只能通过眼观耳听的方式与周围的车辆和道路设施之间信息交互方式单一，且获得的信息不准确等问题，而提出一种用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法、系统以及装置。

一种用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，所述信息交互方法通过以下步骤实现：

步骤一、为车辆安装交互设备，通过程序烧录的方法设定交互设备的Zigbee模块的模式为只发送模式，令车辆上安装的交互设备只进行信息的采集和发送，从而将此处的交互设备作为车机设备；车机设备的GPS定位模块采集自身位置信息，车机设备的射频ID模块形成带有文字信息的电子标签，车机设备的预警模块提供警报信号；车机设备还安装有传感器模块组，车机设备利用传感器模块组采集车辆自身以及车辆所处环境的信息，然后车机设备将采集的信息存储至主控单片机，并通过车机设备的Zigbee模块发送自身状态信息；

步骤二、在道路设施上增设交互设备，并设定此处交互设备的为辅助网络中传输信息的路由模式，从而将此处的交互设备作为中转点；

步骤三、在有效距离范围内以及重要的交通枢纽处安装交互设备，并设定此处的交互设备的Zigbee模块为接收模式，接收车机设备和中转点的信息，从而将此处的交互设备作为接收终端；

步骤四、在云服务器上搭建网站，将每个车机设备、中转点和接收终端分别作为一个节点，车辆上车机设备的Zigbee模块连接有效距离内的中转点，中转点连接接收终端，从而形成一个由不同功能与作用的节点构成的网络；各车机设备将采集的信息通过中转点发送给接收终端，接收终端进行信息处理并通过GPRS模块将信息上传到云服务器的网站；

步骤五、任一车辆的驾驶员通过车机设备实时从网络上获取周围其它车辆的信息以感知自己或其他车辆的行车状态，从而共享和获取周围其它车辆的信息，进行车与车、车与道路设施的信息交互，实现路况信息实时共享。

一种用于辅助车辆行驶的智能信息交互系统，所述的智能信息交互系统包括一组用于只发送数据的节点、一组用于传输数据的路由节点和用于只收数据的接收终端节点构成的网络，只发送数据的节点为一组车辆上安装的交互设备和功能传感器模块组，传输数据的路由节点为在道路两旁的路灯或路牌的道路设施上安装的交互设备，只收数据的接收终端节点为安装在十字路口处的红绿灯、隧道口处的信号灯、高速路收费站处的收费机器、停车场出入口处的控制开关门的控制台或小区出入口处的控制开关门的控制台的重要的交通枢纽处的交互设备；其中，所述的车辆上安装的交互设备包括：

用于获得车辆所处的经纬度信息的GPS定位模块；

用于保障车辆和驾驶员安全的预警模块；

用于车主录入信息以形成带有文字信息的电子标签的射频ID模块；

用于连接其他交互设备以组网并实现信息传输功能的Zigbee模块；

用于将各种信息上传到网站上展示的GPRS模块；

用于接收GPRS模块及时上传的信息并进行展示的网站和云服务器；

用于存储传感器模块组采集的所在环境和GPS定位模块确定的车辆位置信息，以及控制预警模块、Zigbee模块、GPRS模块的主控单片机；

用于充当主控单片机和传感器模块之间的翻译桥梁、将信息在主控单片机和传感器模块之间传递的从控单片机；

用于为GPS定位模块、GPRS模块以及Zigbee模块、预警模块、主控单片机、从控单片机和传感器模块提供电能的电源模块；

所述的车辆上安装的传感器模块组用于采集所在环境信息，它包括：加速度传感器模块、角速度传感器模块、距离传感器模块、气体类传感器模块、声音传感器模块、光线传感器模块、温度传感器模块、湿度传感器模块，所述的加速度传感器模块测量车辆自身的行进加速度信息，所述的角速度传感器模块测量车辆自身的行进角速度信息，所述的距离传感器模块测量与其它车辆之间的行进间距信息，所述的气体类传感器模块测量所在环境中的气体种类及含量信息，所述的声音传感器模块测量所在环境中的声音的大小信息，所述的光线传感器模块测量所在环境中的光线的强度信息，所述的温度传感器模块测量所在环境中的温度的高低信息，所述的湿度传感器模块测量所在环境中的潮湿的程度信息。

一种用于辅助车辆行驶的智能信息交互装置，其组成包括：一组只发数据节点、一组传输数据的路由节点和只收数据的接收终端节点，只发送数据的节点为一组车辆上安装的交互设备、从控单片机和功能传感器模块组，在道路两旁的路灯或路牌的道路设施上安装的交互设备作为传输数据的路由节点，在十字路口处的红绿灯、隧道口处的信号灯、高速路收费站处的收费机器、停车场出入口处的控制开关门的控制台或小区出入口处开关门控制台的重要的交通枢纽处安装的交互设备作为只收数据的接收终端节点；其中，传输数据的路由节点和只收数据的接收终端节点处的交互设备包括主控单片机、GPS定位模块、GPRS模块、Zigbee模块、预警模块、射频ID模块以及车载电源，其中，主控单片机连接GPS定位模块、GPRS模块、Zigbee模块、预警模块、射频ID模块，车载电源连接主控单片机、GPS定位模块、GPRS模块、Zigbee模块、预警模块、射频ID模块；

只发送数据的节点处包括交互设备、从控单片机和功能传感器模块组，交互设备包括主控单片机、GPS定位模块、GPRS模块、Zigbee模块、预警模块、射频ID模块以及车载电源，其中，主控单片机连接从控单片机，所述的从控单片机连接传感器模块组，所述的主控单片机还连接GPS定位模块、GPRS模块、Zigbee模块、预警模块、射频ID模块，车载电源连接主控单片机、从控单片机、传感器模块组、GPS定位模块、GPRS模块、Zigbee模块、预警模块、射频ID模块；所述的传感器模块组包括加速度传感器模块、角速度传感器模块、距离传感器模块、气体类传感器模块、声音传感器模块、光线传感器模块、温度传感器模块、湿度传感器模块；GPRS模块与云服务器或网站进行无线传输。

本发明的有益效果为：

1.本发明是从蜜蜂的社会网络受到启发，相邻的个体间会传递共享信息。具体地，本发明将每个车机设备、中转点和接收终端分别作为一个节点，在传统车辆上安装一台交互设备和功能传感器模块组，令车辆上安装的交互设备只进行信息的采集和发送，并在交通枢纽处的安装交互设备，并在道路设施和交通枢纽处分别设置为信息传输功能的路由模式和只接收信息的接收终端，从而构成一个由不同功能与作用的节点和作为接收终端的节点构成的网络。通过车辆上车机设备的Zigbee模块连接有效距离内的中转点，由车辆位置、速度、周围环境等信息构成巨大交互网络，依托于传感器组、车机设备的定位、射频电子ID电子标签、预警等技术使车辆可以收集自身环境与状态的信息，形成多方面的交互内容，各车机将优化后的信息通过中转点发送给终端，终端进行信息处理并上传到云服务器的网络，以令驾驶员通过车机、手机实时从网络上获取周围可见和不可见的其它车辆信息以感知自己或他人的行车状态，实现实时路况信息共享，从而为用户提供安全和智能的出行服务。而且通过各种传感器探测，可以使信息的传输不受视线遮挡和恶劣天气的影响，保证采集的信息的准确性，实现交通信息的实时传送与获取，从而能更好更及时的采取措施，即使在恶劣的天气中也能获得更远更多的路况信息。且驾驶员所获得的信息是从网络中获得的真实准确的信息，能够有效避免突发情况，减少事故，从而提升行车安全性、减少拥堵、提高交通运行效率，且与目前传统的行车过程信息交互方式相比，交通运行效率提高20～40％。

2.本发明方法中通过从控单片机充当主控单片机和传感器模块之间的翻译桥梁，将信息在主控单片机和传感器模块之间传递，用户实现按照需求自行选择不同功能的传感器模块，可对功能模块直接热拔插更换；选用arduino mega作为主控单片机，选用arduinoproMini作为从控单片机；解决了各种传感器的协议不同而不能统一在一个接口的问题，允许用户在不关闭系统、不断电的情况下直接更换传感器，实现了即插即用的目的，在不关闭系统的前提下对基本传感器功能模块进行直接拔插更换，解决不同场合的问题。

附图说明

图1为本发明涉及的智能信息交互方法的流程图；

图2为本发明涉及的智能信息交互装置的原理结构示意图；

具体实施方式

具体实施方式一：

本实施方式的一种用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，所述信息交互方法通过以下步骤实现：

步骤一、为车辆安装交互设备，通过程序烧录的方法设定交互设备的Zigbee模块的模式为只发送模式，令车辆上安装的交互设备只进行信息的采集和发送，从而将此处的交互设备作为车机设备，而不进行信息的接收，因为如果同时接收其它车机的信息的话，将造成信息无法进行及时处理就传送到其它节点，导致网络系统的累赘；车机设备的GPS定位模块采集自身位置信息，车机设备的射频ID模块形成带有文字信息的电子标签，车机设备的预警模块提供警报信号；车机设备还安装有传感器模块组，车机设备利用传感器模块组采集车辆自身以及车辆所处环境的信息，然后车机设备将采集的信息进行优化后存储至主控单片机，并通过车机设备的Zigbee模块发送自身状态信息；

步骤二、在道路设施上增设交互设备，并通过程序烧录的方法设定此处交互设备的Zigbee模块为辅助网络中传输信息的路由模式，从而将此处的交互设备作为中转点；

步骤三、在有效距离范围内以及重要的交通枢纽处安装交互设备，并设定此处的交互设备的Zigbee模块为接收模式，接收车机设备和中转点的信息，从而将此处的交互设备作为接收终端；

步骤四、在云服务器上搭建网站，将每个车机设备、中转点和接收终端分别作为一个节点，车辆上车机设备的Zigbee模块连接有效距离内的中转点，中转点连接接收终端，从而形成一个由不同功能与作用的节点构成的网络；各车机设备将采集的信息通过中转点发送给接收终端，接收终端进行信息处理并通过GPRS模块将信息上传到云服务器的网站；

步骤五、任一车辆的驾驶员通过车机设备实时从网络上获取周围可见和不可见的其它车辆信息以感知自己或其他车辆的行车状态，例如速度变化趋势，从而共享和获取周围其它车辆的信息，进行车与车、车与道路设施的信息交互，实现路况信息实时共享，且驾驶员利用获取的信息及时采取应对措施，所述的应对措施包括：利用前车传感器模块感知的路况信息，通过组网模块传递给后方车辆，实现实时路况信息共享，后方司机采取稳重的驾驶行为；车辆故障后能够提早传递给附近车辆，让司机加速绕行；通过周围车辆设置的射频ID形成的带有新手上路、内有小孩、临时停靠、手机号的电子标签，帮助司机提前做好减速、绕行、避让的准备以及能够尽快与其他车辆的车主取得联系，不至于驾驶在实现范围内才得知，有效提升交通效率和减少堵塞，有利于事故的快速处理。即使在恶劣天气时也能获得更多更远的信息，有效避免多数突发情况，从而提升行车安全性、减少拥堵、提高交通效率。

具体实施方式二：

与具体实施方式一不同的是，本实施方式的用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，

所述的车机设备的GPS定位模块采集自身位置信息具体过程为，选用GPS定位模块来实现定位功能，但在此次研究过程中，我们不以GPS的定位原理作为研究重点，主要解决GPS定位模块与主模块的连接问题以及确定对GPS传回信息的处理方式。在此，我们选用全球定位系统GPS导航模块UBLOX作为GPS定位模块，将其与主控单片机相联，利用设计的程序命令使其传回的信息储存到主控单片机中，再由Zigbee模块将数据传输到终端上，并在终端上对数据进行处理，将定位模块传回的由经纬度表示的目标位置的数据投射到地图上，确定出目标在实际中可视的具体位置，实现数据的可视化；

所述的车机设备的射频ID模块形成带有文字信息的电子标签的过程为，车主通过射频ID模块自主录入信息，形成带有文字信息的电子标签，所述的电子标签包括带有新手上路、内有小孩、临时停靠、手机号的电子标签，来对周围车辆进行提示；而不再依靠在车窗上张贴的传统方式，可以在挡道停车时及时联系车主；

所述的车机设备的预警模块提供警报信号的具体过程为，当检测到车辆车内温度过高、车内有水时，进行预警并传递给周围的车辆或人，实现预警功能，保证车辆的安全；所述的为车辆安装传感器模块组，车机设备利用传感器模块组采集车辆自身以及车辆所处环境的信息的过程为，所述传感器模块组包括加速度传感器模块、角速度传感器模块、距离传感器模块、气体类传感器模块、声音传感器模块、光线传感器模块、温度传感器模块、湿度传感器模块；通过所述的加速度传感器模块测量车辆自身的行进加速度信息、通过所述的角速度传感器模块测量车辆自身的行进角速度信息、通过所述的距离传感器模块测量与其它车辆之间的行进间距信息、通过所述的气体类传感器模块测量所在环境中的气体种类及含量信息、通过所述的声音传感器模块测量所在环境中的声音的大小信息、通过所述的光线传感器模块测量所在环境中的光线的强度信息、通过所述的温度传感器模块测量所在环境中以及车内的温度的高低信息、通过所述的湿度传感器模块测量所在环境中以及车内的潮湿的程度信息。

具体实施方式三：

与具体实施方式一或二不同的是，本实施方式的用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，步骤二所述的道路设施是道路两旁的路灯、路牌中的一种或两种。

具体实施方式四：

与具体实施方式三不同的是，本实施方式的用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，步骤三所述的重要的交通枢纽是十字路口处的红绿灯、隧道口处的信号灯、高速路收费站处的收费机器、停车场出入口处的控制开关门的控制台、小区出入口处的控制开关门的控制台中的一处或几处。

具体实施方式五：

与具体实施方式一、二或四不同的是，本实施方式的用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，步骤四所述的各车机设备将采集的信息通过中转点发送给接收终端，接收终端进行信息处理并通过GPRS模块将信息上传到云服务器的网站的过程中，所述的云服务器是指购买的新浪云服务器，接收终端进行信息处理并通过GPRS模块将信息上传到云服务器的网站的过程为：通过GPRS模块访问服务器的HTTP域名时，在结尾处增加变量值，然后在云服务器对这几个变量进行提取，GPRS模块选用SIM800A，由AT指令配置，查询AT命令手册，进行http访问的配置，以将各种信息通过GPRS模块及时的上传到网站上展示；所述的网络是指在云服务器上搭建的网站，在网站上注册登录后，网站为用户提供查询路线、定位、信息通知、查写攻略以及好友组队共同出行的功能：行车信息可以通过车载电脑即时显示或者通过网站上远程监控车辆信息、通过搭建的信息发布功能及时传递各位置突发情况、通过搭建的论坛功能让用户交流、通过搭建的组队旅游功能提供组队出行攻略。所述的AT是Attention的简写，AT指令集是从终端设备(Terminal Equipment，TE)或数据终端设备(Data Terminal Equipment，DTE)向终端适配器(Terminal Adapter，TA)或数据电路终端设备(Data Circuit Terminal Equipment，DCE)发送的。通过终端适配器TA，终端设备TE发送AT指令来控制移动台(Mobile Station，MS)的功能，与GSM网络业务进行交互。通过AT指令进行呼叫、短信、电话本、数据业务、传真等方面的控制。

具体实施方式六：

与具体实施方式五不同的是，本实施方式的用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，步骤四所述的各车机设备将采集的信息通过中转点发送给接收终端，接收终端进行信息处理并通过GPRS模块将信息上传到云服务器的网站的过程为，车辆上的车机设备选用Zigbee模块进行组网，实现无线传输功能，ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，车辆之间的车机设备自动进行组网，从而得到动态变换的网络拓扑结构，网络节点之间自动发现、连接，以组成网络，网络没有固定的路由，各节点之间通过接力方式来传输数据；通过车辆上车机设备的从控单片机充当主控单片机和传感器模块之间的翻译桥梁，将信息在主控单片机和传感器模块之间传递，即在车机具有的不同功能传感器模块与主控单片机之间加入从控单片机充当翻译桥梁；其中，功能传感器模块组与从控单片机之间通过相应传感器协议传输数据，主控单片机与从控单片机之间使用I2C协议通过串行数据线和串行时钟线传递信息，且I2C总线上的每一个器件都设置一个唯一的识别地址，通过I2Cscanner()语句识别出线上的从控单片机从而实现对应主控程序，实现车机设备的主动单片机和功能传感器模块之间的信息传输；另外，将各个功能传感器模块化为一个个电子积木，利用Arduino开源平台编写程序，用户按照需求自行选择不同功能的传感器模块进行安装和使用；实现车与人之间可传递温、湿度等基本环境指标，让人或车辆处于良好的状态；GPS定位模块可以让车主对车辆进行监控；车与人之间的信息交互还可以用于网约车、租车方面的信息反馈；其中，所述的主控单片机选用arduino mega，所述的从控单片机选用arduino pro Mini；解决了各种传感器的协议不同而不能统一在一个接口的问题，允许用户在不关闭系统、不断电的情况下直接更换传感器，实现了即插即用的目的。且此方法能够让产品结构更简单，让用户自主的按需加入传感器，在不关闭系统的前提下对基本传感器功能模块进行直接拔插更换，解决不同场合的问题；任意两个ZigBee模块的通信距离最多可到70m。它的自组织网络更加高效与智能，自组织网络非常适合这种不需要建立固定通信设施的场合。而且Zigbee的高容量和高安全性也是非常适合本项目。Zigbee模块相当于一个有zigbee协议的51单片机，其程序有三类分别实现发送、中转、接收三个功能。但是由于本项目模块较多，使用arduino mega作为主板更加方便，将zigbee模块只是作为一个无线传输模块。

具体实施方式七：

与具体实施方式六不同的是，本实施方式的用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，所述的各功能传感器模块，是利用Arduino开源平台编写程序的，驾驶员按照需求自行选择不同功能的传感器模块进行安装和使用；为驾驶员提供车辆的递温、湿度等基本环境指标，让驾驶员或车辆处于良好的状态；GPS定位模块可以让车主对车辆进行监控；车与人之间的信息交互还可以用于网约车、租车方面的信息反馈。利用Arduino开源平台编写程序，将各个功能传感器模块化为一个个电子积木，将用户按照需求自行选择不同功能的传感器模块进行安装和使用，电子积木式热拔插技术，来拓展功能，增强用户的体验。既然基本传感器丰富多样，使用此技术可以使产品结构简单，让用户自主的按需加入传感器，在不关闭系统的前提下对基本传感器功能模块进行直接拔插更换，解决不同场合的问题。

具体实施方式八：

与具体实施方式七不同的是，本实施方式的用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，步骤三所述的有效距离范围是小于70米。

具体实施方式九：

本实施方式的一种用于辅助车辆行驶的智能信息交互系统，所述的智能信息交互系统包括：所述的智能信息交互系统包括一组用于只发送数据的节点、一组用于传输数据的路由节点和用于只收数据的接收终端节点构成的网络，只发送数据的节点为一组车辆上安装的车机设备和功能传感器模块组，传输数据的路由节点为在道路两旁的路灯或路牌的道路设施上安装的交互设备，只收数据的接收终端节点为安装在十字路口处的红绿灯、隧道口处的信号灯、高速路收费站处的收费机器、停车场出入口处的控制开关门的控制台或小区出入口处的控制开关门的控制台的重要的交通枢纽处的交互设备；其中，所述的只发送数据的节点车辆上安装的车机设备包括：

用于获得车辆所处的经纬度信息的GPS定位模块；GPS导航模块UBLOX，将定位模块与单片机相联，设计程序使其传回的信息储存到单片机中，再由传输模块将数据传输到终端上。在终端上对数据进行处理：由于定位模块传回的数据仅为目标位置的经纬度，我们将获得的车辆所在的经纬度信息投射到地图上，确定出目标在实际中可视的具体位置，实现数据的可视化；

用于保障车辆和驾驶员安全的预警模块；

用于车主录入信息以形成带有文字信息的电子标签的射频ID模块；

用于连接其他车机设备以组网并实现信息传输功能的Zigbee模块；

用于将各种信息上传到网站上展示的GPRS模块；

用于接收GPRS模块及时的上传的信息并进行展示的网站和云服务器；

用于存储传感器模块组采集的所在环境和GPS定位模块确定的车辆位置信息，以及控制预警模块、Zigbee模块、GPRS模块的主控单片机；

用于充当主控单片机和传感器模块之间的翻译桥梁，将信息在主控单片机和传感器模块之间传递的从控单片机；

用于为GPS定位模块、GPRS模块以及Zigbee模块、预警模块、主控单片机、从控单片机和传感器模块提供电能的电源模块；

所述的只发送数据的节点车辆上安装的传感器模块组用于采集所在环境信息，它包括：加速度传感器模块、角速度传感器模块、距离传感器模块、气体类传感器模块、声音传感器模块、光线传感器模块、温度传感器模块、湿度传感器模块，所述的加速度传感器模块测量与其它车辆之间的行进加速度信息，所述的角速度传感器模块测量与其它车辆之间的行进角速度信息，所述的距离传感器模块测量与其它车辆之间的行进间距信息，所述的气体类传感器模块测量所在环境中的气体种类及含量信息，所述的声音传感器模块测量所在环境中的声音的大小信息，所述的光线传感器模块测量所在环境中的光线的强度信息，所述的温度传感器模块测量所在环境中的温度的高低信息，所述的湿度传感器模块测量所在环境中的潮湿的程度信息。

具体实施方式十：

本实施方式的一种用于辅助车辆行驶的智能信息交互装置，其组成包括：一组只发数据节点、一组传输数据的路由节点和只收数据的接收终端节点，只发送数据的节点为一组车辆上安装的交互设备19、从控单片机2和功能传感器模块组3，在道路两旁的路灯或路牌的道路设施上安装的交互设备19作为传输数据的路由节点，在十字路口处的红绿灯、隧道口处的信号灯、高速路收费站处的收费机器、停车场出入口处的控制开关门的控制台或小区出入口处开关门控制台的重要的交通枢纽处安装的交互设备19作为只收数据的接收终端节点；其中，传输数据的路由节点和只收数据的接收终端节点处的交互设备19包括主控单片机1、GPS定位模块4、GPRS模块5、Zigbee模块6、预警模块7、射频ID模块8以及车载电源9，其中，主控单片机1连接GPS定位模块4、GPRS模块5、Zigbee模块6、预警模块7、射频ID模块8，车载电源9连接主控单片机1、GPS定位模块4、GPRS模块5、Zigbee模块6、预警模块7、射频ID模块8；

只发送数据的节点处包括交互设备19、从控单片机2和功能传感器模块组3，交互设备19包括主控单片机1、GPS定位模块4、GPRS模块5、Zigbee模块6、预警模块7、射频ID模块8以及车载电源9，其中，主控单片机1连接从控单片机2，所述的从控单片机2连接传感器模块组3，所述的主控单片机1还连接GPS定位模块4、GPRS模块5、Zigbee模块6、预警模块7、射频ID模块8，车载电源9连接主控单片机1、从控单片机2、传感器模块组3、GPS定位模块4、GPRS模块5、Zigbee模块6、预警模块7、射频ID模块8；所述的传感器模块组3包括加速度传感器模块10、角速度传感器模块11、距离传感器模块12、气体类传感器模块13、声音传感器模块14、光线传感器模块15、温度传感器模块16、湿度传感器模块17；GPRS模块5与云服务器或网站18进行无线传输。

模仿蜂群社会网络的bee car自组网智能的新型信息交互方式，改变了传统的基本传递方式，解决了传统方式受视线因素的遮挡、天气因素等的影响。通过Zigbee模块6组网，由车辆位置、速度等信息构成交互网络，实现车对车、车对人、车对基础设施的智能交互，有限对突发情况预警，减少事故。主控单片机1连接从控单片机2，从控单片机2连接传感器模块组3，实现电子积木式热拔插技术，使得用户可以按需选择基本传感器模块检测不同信息，丰富了功能，简化了使用。电子标签的使用使产品更具特色，丰富了用户体验，增加个性化。网站功能丰富，设计信息展示，地图定位，论坛交互等功能。

本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，其特征在于：所述信息交互方法通过以下步骤实现：

步骤一、为车辆安装交互设备，通过程序烧录的方法设定交互设备的Zigbee模块的模式为只发送模式，令车辆上安装的交互设备只进行信息的采集和发送，从而将此处的交互设备作为车机设备；车机设备的GPS定位模块采集自身位置信息，车机设备的射频ID模块形成带有文字信息的电子标签，车机设备的预警模块提供警报信号；车机设备还安装有传感器模块组，车机设备利用传感器模块组采集车辆自身以及车辆所处环境的信息，然后车机设备将采集的信息存储至主控单片机，并通过车机设备的Zigbee模块发送自身状态信息；

步骤二、在道路设施上增设交互设备，并设定此处交互设备的Zigbee模块为辅助网络中传输信息的路由模式，从而将此处的交互设备作为中转点；

步骤三、在有效距离范围内以及重要的交通枢纽处安装交互设备，并设定此处的交互设备的Zigbee模块为接收模式，接收车机设备和中转点的信息，从而将此处的交互设备作为接收终端；

步骤四、在云服务器上搭建网站，将每个车机设备、中转点和接收终端分别作为一个节点，车辆上车机设备的Zigbee模块连接有效距离内的中转点，中转点连接接收终端，从而形成一个由不同功能与作用的节点构成的网络；各车机设备将采集的信息通过中转点发送给接收终端，接收终端进行信息处理并通过GPRS模块将信息上传到云服务器的网站；

步骤五、任一车辆的驾驶员通过车机设备实时从网络上获取周围其它车辆的信息以感知自己或其他车辆的行车状态，从而共享和获取周围其它车辆的信息，进行车与车、车与道路设施的信息交互，实现路况信息实时共享。

2.根据权利要求1所述用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，其特征在于：步骤一的过程包括以下步骤：

所述的车机设备的GPS定位模块采集自身位置信息具体过程为，选用UBLOX芯片作为GPS定位模块，将其与主控单片机相联，利用设计的程序命令使其传回的信息储存到主控单片机中，再由Zigbee模块将数据传输到终端上，并在终端上对数据进行处理，将定位模块传回的由经纬度表示的目标位置的数据投射到地图上，确定出目标在实际中可视的具体位置，实现数据的可视化；

所述的车机设备的射频ID模块形成带有文字信息的电子标签的过程为，车主通过射频ID模块自主录入信息，形成带有文字信息的电子标签，所述的电子标签包括带有新手上路、内有小孩、临时停靠、手机号的电子标签，来对周围车辆进行提示；

所述的车机设备的预警模块提供警报信号的具体过程为，当检测到车辆车内温度过高、车内有水时，进行预警并传递给周围的车辆或人，实现预警功能；

所述的为车辆安装传感器模块组，车机设备利用传感器模块组采集车辆自身以及车辆所处环境的信息的过程为，所述传感器模块组包括加速度传感器模块、角速度传感器模块、距离传感器模块、气体类传感器模块、声音传感器模块、光线传感器模块、温度传感器模块、湿度传感器模块；通过所述的加速度传感器模块测量车辆自身的行进加速度信息、通过所述的角速度传感器模块测量车辆自身的行进角速度信息、通过所述的距离传感器模块测量与其它车辆之间的行进间距信息、通过所述的气体类传感器模块测量所在环境中的气体种类及含量信息、通过所述的声音传感器模块测量所在环境中的声音的大小信息、通过所述的光线传感器模块测量所在环境中的光线的强度信息、通过所述的温度传感器模块测量所在环境中以及车内的温度的高低信息、通过所述的湿度传感器模块测量所在环境中以及车内的潮湿的程度信息。

3.根据权利要求1或2所述用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，其特征在于：步骤二所述的道路设施是道路两旁的路灯、路牌中的一种或两种。

4.根据权利要求3所述用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，其特征在于：步骤三所述的重要的交通枢纽是十字路口处的红绿灯、隧道口处的信号灯、高速路收费站处的收费机器、停车场出入口处的控制开关门的控制台、小区出入口处的控制开关门的控制台中的一处或几处。

5.根据权利要求1、2或4所述用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，其特征在于：步骤四所述的各车机设备将采集的信息通过中转点发送给接收终端，接收终端进行信息处理并通过GPRS模块将信息上传到云服务器的网站的过程中，接收终端进行信息处理并通过GPRS模块将信息上传到云服务器的网站的过程为：通过GPRS模块访问服务器的HTTP域名时，在结尾处增加变量值，然后在云服务器对这几个变量进行提取，GPRS模块选用SIM800A，由AT指令配置，查询AT命令手册，进行http访问的配置，以将各种信息通过GPRS模块及时的上传到网站上展示；所述的网络是指在云服务器上搭建的网站，在网站上注册登录后，网站为用户提供查询路线、定位、信息通知、查写攻略以及好友组队共同出行的功能：行车信息可以通过车载电脑即时显示或者通过网站上远程监控车辆信息、通过搭建的信息发布功能及时传递各位置突发情况、通过搭建的论坛功能让用户交流、通过搭建的组队旅游功能提供组队出行攻略。

6.根据权利要求5所述的用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，其特征在于：步骤四所述的各车机设备将采集的信息通过中转点发送给接收终端，接收终端进行信息处理并通过GPRS模块将信息上传到云服务器的网站的过程为，车辆上的车机设备选用Zigbee模块进行组网，实现无线传输功能，车辆之间的车机设备自动进行组网，从而得到动态变换的网络拓扑结构，网络节点之间自动发现、连接，以组成网络，各节点之间通过接力方式来传输数据；通过车辆上车机设备的从控单片机充当主控单片机和传感器模块之间的翻译桥梁，将信息在主控单片机和传感器模块之间传递，功能传感器模块组与从控单片机之间通过相应传感器协议传输数据，主控单片机与从控单片机之间使用I2C协议通过串行数据线和串行时钟线传递信息，且I2C总线上的每一个器件都设置一个唯一的识别地址，通过I2Cscanner()语句识别出线上的从控单片机从而实现对应主控程序，实现车机设备的主动单片机和功能传感器模块之间的信息传输。

7.根据权利要求6所述的用于辅助车辆行驶的智能信息交互方法，其特征在于：所述的各功能传感器模块，是利用Arduino开源平台编写程序的，驾驶员按照需求自行选择不同功能的传感器模块进行安装和使用。

8.一种用于辅助车辆行驶的智能信息交互系统，其特征在于：所述的智能信息交互系统包括一组用于只发送数据的节点、一组用于传输数据的路由节点和用于只收数据的接收终端节点构成的网络，只发送数据的节点为一组车辆上安装的交互设备和功能传感器模块组，传输数据的路由节点为在道路两旁的路灯或路牌的道路设施上安装的交互设备，只收数据的接收终端节点为安装在十字路口处的红绿灯、隧道口处的信号灯、高速路收费站处的收费机器、停车场出入口处的控制开关门的控制台或小区出入口处的控制开关门的控制台的重要的交通枢纽处的交互设备；其中，所述的车辆上安装的交互设备包括：

用于获得车辆所处的经纬度信息的GPS定位模块；

用于保障车辆和驾驶员安全的预警模块；

用于车主录入信息以形成带有文字信息的电子标签的射频ID模块；

用于连接其他车机设备以组网并实现信息传输功能的Zigbee模块；

用于将各种信息上传到网站上展示的GPRS模块；

用于接收GPRS模块及时上传的信息并进行展示的网站和云服务器；

用于存储传感器模块组采集的所在环境和GPS定位模块确定的车辆位置信息，以及控制预警模块、Zigbee模块、GPRS模块的主控单片机；

用于充当主控单片机和传感器模块之间的翻译桥梁、将信息在主控单片机和传感器模块之间传递的从控单片机；

用于为GPS定位模块、GPRS模块以及Zigbee模块、预警模块、主控单片机、从控单片机和传感器模块提供电能的电源模块；

所述的车辆上安装的传感器模块组用于采集所在环境信息，它包括：加速度传感器模块、角速度传感器模块、距离传感器模块、气体类传感器模块、声音传感器模块、光线传感器模块、温度传感器模块、湿度传感器模块，所述的加速度传感器模块测量车辆自身的行进加速度信息，所述的角速度传感器模块测量车辆自身的行进角速度信息，所述的距离传感器模块测量与其它车辆之间的行进间距信息，所述的气体类传感器模块测量所在环境中的气体种类及含量信息，所述的声音传感器模块测量所在环境中的声音的大小信息，所述的光线传感器模块测量所在环境中的光线的强度信息，所述的温度传感器模块测量所在环境中的温度的高低信息，所述的湿度传感器模块测量所在环境中的潮湿的程度信息。

9.一种用于辅助车辆行驶的智能信息交互装置，其特征在于：其组成包括：一组只发数据节点、一组传输数据的路由节点和只收数据的接收终端节点，只发送数据的节点为一组车辆上安装的交互设备、从控单片机和功能传感器模块组，在道路两旁的路灯或路牌的道路设施上安装的交互设备作为传输数据的路由节点，在十字路口处的红绿灯、隧道口处的信号灯、高速路收费站处的收费机器、停车场出入口处的控制开关门的控制台或小区出入口处开关门控制台的重要的交通枢纽处安装的交互设备作为只收数据的接收终端节点；其中，传输数据的路由节点和只收数据的接收终端节点处的交互设备包括主控单片机、GPS定位模块、GPRS模块、Zigbee模块、预警模块、射频ID模块以及车载电源，其中，主控单片机连接GPS定位模块、GPRS模块、Zigbee模块、预警模块、射频ID模块，车载电源连接主控单片机、GPS定位模块、GPRS模块、Zigbee模块、预警模块、射频ID模块；

只发送数据的节点处包括交互设备、从控单片机和功能传感器模块组，交互设备包括主控单片机、GPS定位模块、GPRS模块、Zigbee模块、预警模块、射频ID模块以及车载电源，其中，主控单片机连接从控单片机，所述的从控单片机连接传感器模块组，所述的主控单片机还连接GPS定位模块、GPRS模块、Zigbee模块、预警模块、射频ID模块，车载电源连接主控单片机、从控单片机、传感器模块组、GPS定位模块、GPRS模块、Zigbee模块、预警模块、射频ID模块；所述的传感器模块组包括加速度传感器模块、角速度传感器模块、距离传感器模块、气体类传感器模块、声音传感器模块、光线传感器模块、温度传感器模块、湿度传感器模块；GPRS模块与云服务器或网站进行无线传输。