CN205620748U - 一种车辆行驶信息采集和预警设备 - Google Patents

Abstract

一种车辆行驶信息采集和预警设备，包括CC2530通信模块、语音报警模块、OBD2通信模块、GPS模块、信息显示模块、程序更新模块、STM32处理器模块和电源模块，CC2530通信模块、语音报警模块、OBD2通信模块、GPS模块、信息显示模块、程序更新模块均与STM32处理器模块连接，CC2530通信模块、语音报警模块、OBD2通信模块、GPS模块、信息显示模块、程序更新模块、STM32处理器模块均与电源模块连接；CC2530通信模块和其单跳通信范围内其他车辆的CC2530通信模块无线连接。本实用新型为车辆互接互通实现和防碰撞算法实现提供硬件基础且安装方便、实时性高。

Description

一种车辆行驶信息采集和预警设备

技术领域

本实用新型属于车联网与智能交通的交叉领域，涉及一种车辆行驶信息采集和预警设备。

背景技术

我国车市的繁荣一方面拉动了内需，有力地促进了经济增长，另一方面也引发了能源、环境、交通等一系列危机，特别是最近几年交通安全问题日益突出，中国道路交通安全形势十分严峻，伤亡人数居高不下。在交通事故中，碰撞是交通事故的主要表现形式。驾驶者能提前预测到未来交通风险，并采取正确的操作，则很多碰撞事故可以避免。目前大多数的防碰撞产品主要是在自身车辆上安装雷达、超声波等测距传感器，测量自身车辆到障碍物的距离，从而判断是否存在危险。但是这些产品的传感器测量距离有限，而且没有碰撞预测功能。

发明内容

为了克服传统车辆防碰撞产品测量距离有限、传感器信息无法无线共享和没有碰撞预测功能的不足，本实用新型提供一种车辆行驶信息采集和预警设备，实现自身车辆行驶位置、速度等信息的采集，实现自身车辆与其他车辆信息的无线交换，数据通信实时性良好、用户参与程度较好、灵活性良好，可为防碰撞算法的实现提供硬件基础。

本实用新型为实现上述功能，采用的技术方案是：

一种车辆行驶信息采集和预警设备，包括用于与其他车辆交换信 息的CC2530通信模块、用于播放报警信号的语音报警模块、用于采集车辆运行信息的OBD2通信模块、用于获取自身车辆经纬度的GPS模块、用于数据和报警信息显示的信息显示模块、用于系统程序升级的程序更新模块、用于控制其他模块和数据处理的STM32处理器模块和用于提供+5V和+3.3V直流电源电压的电源模块，所述的CC2530通信模块、语音报警模块、OBD2通信模块、GPS模块、信息显示模块、程序更新模块均与STM32处理器模块连接，所述的CC2530通信模块、语音报警模块、OBD2通信模块、GPS模块、信息显示模块、程序更新模块、STM32处理器模块均与电源模块连接，所述的自身车辆的CC2530通信模块和其单跳通信范围内其他车辆的CC2530通信模块无线连接。

进一步，所述CC2530通信模块接口P8的2脚与处理芯片U2的69脚连接，所述CC2530通信模块接口P8的3脚与处理芯片U2的70脚连接；所述OBD2通信模块接口P5的2脚与处理芯片U2的111脚连接，所述OBD2通信模块接口P5的3脚与处理芯片U2的112脚连接；所述GPS模块接口P9的2脚与处理芯片U2的113脚连接，所述GPS模块接口P9的3脚与处理芯片U2的116脚连接。

再进一步，所述语音报警模块接口P10的1脚与处理芯片U2的42脚连接，所述语音报警模块接口P10的2脚与处理芯片U2的43脚连接，所述语音报警模块接口P10的3脚与处理芯片U2的41脚连接，所述语音报警模块接口P10的4脚与处理芯片U2的19脚连接，所述语音报警模块接口P10的5脚与处理芯片U2的7脚连接，所述语音报警模块接口P10的10脚与处理芯片U2的4脚连接。

本实用新型中的功能模块，均由硬件电路实现。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要体现在：利用无线通信技术实现车辆与其单跳通信范围内其他车辆的位置信息交换，实现互接互通。本实用新型具有安装方便、实时性高、用户参与程度好等特点，可为车辆互接互通实现和防碰撞算法实现提供硬件基础。

附图说明

图1是本实用新型的车辆行驶信息采集和预警设备的结构框图。

图2是本实用新型的STM32处理器模块的电路原理图。

图3是本实用新型的电源模块的电路原理图。

图4是本实用新型的信息显示模块接口的电路原理图。

图5是本实用新型的程序更新模块的电路原理图。

图6是本实用新型的CC2530通信模块接口、OBD2通信模块接口和GPS模块接口电路原理图。

图7是本实用新型的语音报警模块接口的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图7，一种车辆行驶信息采集和预警设备，包括用于与其他车辆交换信息的CC2530通信模块、用于播放报警信号的语音报警模块、用于采集车辆运行信息的OBD2通信模块、用于获取自身车辆经纬度的GPS模块、用于数据和报警信息显示的信息显示模块、用于系统程序升级的程序更新模块、用于控制其他模块(其他模块是指CC2530通信模块、语音报警模块、OBD2通信模块、GPS模块、信息显示模块和程序更新模块)和数据处理的STM32处理器模块和 用于提供+5V和+3.3V直流电源电压的电源模块。所述的CC2530通信模块、语音报警模块、OBD2通信模块、GPS模块、信息显示模块、程序更新模块均与STM32处理器模块连接，所述的CC2530通信模块、语音报警模块、OBD2通信模块、GPS模块、信息显示模块、程序更新模块、STM32处理器模块均与电源模块连接，所述的自身车辆的CC2530通信模块和其单跳通信范围内其他车辆的CC2530通信模块无线连接。

如图2所示，所述STM32处理器模块电路中，处理芯片U2的127脚与显示接口Idisplay的1脚连接，处理芯片U2的56脚与显示接口Idisplay的2脚连接，处理芯片U2的119脚与显示接口Idisplay的3脚连接，处理芯片U2的118脚与显示接口Idisplay的4脚连接，25脚与显示接口Idisplay的5脚连接，处理芯片U2的85脚与显示接口Idisplay的6脚连接，处理芯片U2的86脚与显示接口Idisplay的7脚连接，处理芯片U2的114脚与显示接口Idisplay的8脚连接，处理芯片U2的115脚与显示接口Idisplay的9脚连接，处理芯片U2的58-68脚均与显示接口Idisplay的10-18脚连接，处理芯片U2的77-79脚均与显示接口Idisplay的19-21脚连接，处理芯片U2的21脚与显示接口Idisplay的30脚连接，处理芯片U2的22脚与显示接口Idisplay的31脚连接，处理芯片U2的46脚与显示接口Idisplay的23脚连接，处理芯片U2的47脚与显示接口Idisplay的34脚连接，处理芯片U2的48脚与显示接口Idisplay的29脚连接，处理芯片U2的49脚与显示接口Idisplay的33脚连接；处理芯片U2的134脚均与电阻R5的一端和接口JTAG的3脚连接，处理芯片U2的110脚 均与电阻R6的一端和接口JTAG的5脚连接，处理芯片U2的105脚均与电阻R7的一端和接口JTAG的7脚连接，处理芯片U2的109脚均与电阻R13的一端和接口JTAG的9脚连接，处理芯片U2的133脚均与电阻R10的一端和接口JTAG的13脚连接，处理芯片U2的25脚与接口JTAG的15脚连接；处理芯片U2的69脚与CC2530通信模块接口P8的2脚连接，处理芯片U2的70脚与CC2530通信模块接口P8的3脚连接，处理芯片U2的111脚与OBD2通信模块接口P5的2脚连接，处理芯片U2的112脚与OBD2通信模块接口P5的3脚连接，处理芯片U2的113脚与GPS模块接口P9的2脚连接，处理芯片U2的116脚与GPS模块接口P9的3脚连接；处理芯片U2的4脚与语音报警模块接口P10的10脚连接，处理芯片U2的7脚与语音报警模块接口P10的5脚连接，处理芯片U2的19脚与语音报警模块接口P10的4脚连接，处理芯片U2的41脚与语音报警模块接口P10的3脚连接，处理芯片U2的42脚与语音报警模块接口P10的1脚连接，处理芯片U2的43脚与语音报警模块接口P10的2脚连接；处理芯片U2的6脚均与二极管D1的负极，二极管D2的负极和电容C7的一端链接；二极管D1的正极外接+3.3V的直流电源。二极管D2的正极与电池BAT的正极连接；电容C7的另一端与电池BAT的负极连接；处理芯片U2的24脚均与晶振Y2的一端，电阻R2的一端和电容C8的一端连接；处理芯片U2的23脚均与晶振Y2的另一端，电阻R2的另一端和电容C9的一端连接；处理芯片U2的31脚均与电容C8的另一端和电容C9的另一端连接，且接地；处理芯片U2的33脚均与电容C10的一端，电容C11的一端和电阻 R4的一端连接。处理芯片U2的30脚均与电容C10的另一端和电容C11的另一端连接，且接地；电阻R4的另一端外接+3.3V的直流电源；处理芯片U2的9脚均与晶振Y1的一端和电容C6的一端连接；处理芯片U2的8脚均与晶振Y1的另一端和电容C5的一端连接；电容C5的另一端与电容C6的另一端连接，且接地。

如图3所示，所述电源模块电路：电压转换芯片U12的3脚均与瞬态电压抑制二极管Z1的负极，发光二极管D4的正极，电容C29的一端、电解电容C31的正极和接口USB的1脚连接，并提供+5V电源电压。瞬态电压抑制二极管Z1的正极与电阻R14的一端连接，且接地；发光二极管D4的负极与电阻R14的另一端连接；电压转换芯片U12的2脚均与电容C30的一端，电解电容C32的正极和发光二级管D3的正极连接，且提供+3.3V直流电源；电压转换芯片U12的1脚均与电容C29的另一端、电解电容C31的负极、电容C30的另一端、电解电容C32的负极和电阻R15的一端连接，且接地；电阻R15的另一端与发光二级管D3的负极连接；接口USB的5脚接地。

如图4所示，所述信息显示模块电路：显示接口Idisplay的1脚与处理芯片U2的127脚连接，显示接口Idisplay的2脚与处理芯片U2的56脚连接，显示接口Idisplay的3脚与处理芯片U2的119脚连接，显示接口Idisplay的4脚与处理芯片U2的118脚连接，显示接口Idisplay的5脚与处理芯片U2的25脚连接，显示接口Idisplay的6脚与处理芯片U2的85脚连接，显示接口Idisplay的7脚与处理芯片U2的86脚连接，显示接口Idisplay的8脚与处理芯片U2的114 脚连接，显示接口Idisplay的9脚与处理芯片U2的115脚连接，显示接口Idisplay的10-18脚分别与处理芯片U2的58-68脚连接，显示接口Idisplay的19-21脚分别与处理芯片U2的77-79脚连接，显示接口Idisplay的23脚与处理芯片U2的46脚连接，显示接口Idisplay的24脚与电容C3的一端连接，且外接+3.3V直流电源；电容C3的另一端均与显示接口Idisplay的22脚，显示接口Idisplay的26脚和电容C4的一端连接，且接地；显示接口Idisplay的25脚外接+3.3V直流电源，显示接口Idisplay的27脚接地，显示接口Idisplay的28脚与电容C4的另一端连接且外接+5V直流电源，显示接口Idisplay的29脚与处理芯片U2的48脚连接，显示接口Idisplay的30脚与处理芯片U2的21脚连接，显示接口Idisplay的31脚与处理芯片U2的22脚连接，显示接口Idisplay的32脚悬空，显示接口Idisplay的33脚与处理芯片U2的49脚连接，显示接口Idisplay的34脚与处理芯片U2的47脚连接。

如图5所示，所述程序更新模块电路：接口JTAG的1脚与2脚连接且外接+3.3V直流电源，接口JTAG的3脚均与电阻R5的一端和处理芯片U2的134脚连接，接口JTAG的5脚均与电阻R6的一端和处理芯片U2的110脚连接，接口JTAG的7脚均与电阻R7的一端和处理芯片U2的105脚连接，接口JTAG的9脚均与电阻R13的一端和处理芯片U2的109脚连接，接口JTAG的13脚均与电阻R10的一端和处理芯片U2的133脚连接，接口JTAG的15脚与处理芯片U2的25脚连接；电阻R5的另一端、电阻R6的另一端，电阻R7的另一端电阻和R10的另一端均外接+3.3V电源电压；电阻R13 的另一端接地；接口JTAG的4脚、6脚、8脚、10脚、12脚、14脚、16脚、18脚和20脚均接地，11脚、17脚和19脚均悬空。

如图6所示，所述CC2530通信模块接口、OBD2通信模块接口和GPS模块接口电路：CC2530通信模块接口P8的1脚外接+5V直流电源，CC2530通信模块接口P8的2脚与处理芯片U2的69脚连接，CC2530通信模块接口P8的3脚与处理芯片U2的70脚连接，CC2530通信模块接口P8的4脚接地；OBD2通信模块接口P5的1脚外接+5V直流电源，OBD2通信模块接口P5的2脚与处理芯片U2的111脚连接，OBD2通信模块接口P5的3脚与处理芯片U2的112脚连接，OBD2通信模块接口P5的4脚接地；GPS模块接口P9的1脚外接+5V直流电源，GPS模块接口P9的2脚与处理芯片U2的113脚连接，GPS模块接口P9的3脚与处理芯片U2的116脚连接，GPS模块接口P9的4脚接地。

如图7所示，所述语音报警模块接口电路：语音报警模块接口P10的1脚与处理芯片U2的42脚连接，语音报警模块接口P10的2脚与处理芯片U2的43脚连接，语音报警模块接口P10的3脚与处理芯片U2的41脚连接，语音报警模块接口P10的4脚与处理芯片U2的19脚连接，语音报警模块接口P10的5脚与处理芯片U2的7脚连接，语音报警模块接口P10的10脚与处理芯片U2的4脚连接，语音报警模块接口P10的8脚外接+3.3V的直流电源，语音报警模块接口P10的6脚接地。

所述处理芯片U2的型号为STM32F103ZET6，所述电压转换芯片U12的型号为ASM1117-3.3。

如图1所示，使用本实用新型时，所述车辆行驶信息采集和预警设备安装在自身车辆上。本实用新型的具体工作过程如下：车辆启动和设备上电后，车辆行驶信息采集和预警设备通过OBD2通信模块和GPS模块采集自身车辆位置坐标、行驶速度等信息，并通过CC2530通信模块接收其单跳通信范围内其他车辆的信息。根据自身车辆和其他车辆的信息，预测车辆是否碰撞。如果碰撞，则在信息显示模块上显示碰撞预测时间，并通过语音报警模块发生报警语音，提醒驾驶员。

综上所述，本实用新型可采集车辆经纬度、行驶速度等车辆行驶信息，实现车辆间信息的无线交换，并根据自身车辆和邻居车辆的信息，预测车辆是否碰撞。当预测到碰撞时，发出报警。本实用新型具有扩展灵活、安装方便、实时性高等特点，为车辆防碰撞、车辆故障信息上报等应用提供硬件支持。

Claims (3)

1.一种车辆行驶信息采集和预警设备，其特征在于：所述车辆行驶信息采集和预警设备包括用于与其他车辆交换信息的CC2530通信模块、用于播放报警信号的语音报警模块、用于采集车辆运行信息的OBD2通信模块、用于获取自身车辆经纬度的GPS模块、用于数据和报警信息显示的信息显示模块、用于系统程序升级的程序更新模块、用于控制其他模块和数据处理的STM32处理器模块和用于提供+5V和+3.3V直流电源电压的电源模块；所述的CC2530通信模块、语音报警模块、OBD2通信模块、GPS模块、信息显示模块、程序更新模块均与STM32处理器模块连接，所述的CC2530通信模块、语音报警模块、OBD2通信模块、GPS模块、信息显示模块、程序更新模块、STM32处理器模块均与电源模块连接；自身车辆的CC2530通信模块和其单跳通信范围内其他车辆的CC2530通信模块无线连接。

2.如权利要求1所述的一种车辆行驶信息采集和预警设备，其特征在于：所述CC2530通信模块接口P8的2脚与处理芯片U2的69脚连接，所述CC2530通信模块接口P8的3脚与处理芯片U2的70脚连接；所述OBD2通信模块接口P5的2脚与处理芯片U2的111脚连接，所述OBD2通信模块接口P5的3脚与处理芯片U2的112脚连接；所述GPS模块接口P9的2脚与处理芯片U2的113脚连接，所述GPS模块接口P9的3脚与处理芯片U2的116脚连接。

3.如权利要求1或2所述的一种车辆行驶信息采集和预警设备，其特征在于：所述语音报警模块接口P10的1脚与处理芯片U2的42脚连接，所述语音报警模块接口P10的2脚与处理芯片U2的43脚连接，所述语音报警模块接口P10的3脚与处理芯片U2的41脚连接，所述语音报警模块接口P10的4脚与处理芯片U2的19脚连接，所述语音报警模块接口P10的5脚与处理芯片U2的7脚连接，所述语音报警模块接口P10的10脚与处理芯片U2的4脚连接。