CN210534990U - 一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置，包括均与中央信息处理单片机连接的双轴倾角传感器、双轴加速度传感器、距离传感器、转角传感器、北斗卫星定位收发器、导航系统、车载显示器和语音提示器；与现有技术相比，本实用新型应用北斗导航技术，针对车辆在不同路况下的行驶状态，结合道路环境信息、导航系统提供的位置、速度、地图等信息及其参数变化，经综合运算后进行分析判断，车辆所处路况及是否需调整状态，并将预警信息发送至车载显示器和语音提示器，进而根据行车环境、道路线形及车辆运行状态的不同，及时提醒驾驶员调整车辆运行状态，保证行车安全。
Description
技术领域
本实用新型属于北斗导航技术领域，特别涉及一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置。
背景技术
现代交通的发达虽然给人们带来了无尽的便利，但同时也增加了许多安全隐患，尤其是我国高速公路快速发展，在方便人们出行的同时，车辆安全问题也随之而来，由于高速公路的不仅线路较长，而且路况复杂多变，除了直线行驶路段外，还有隧道、桥梁、弯道、坡道、匝道等各种行车环境，这就需要驾驶员能够在掌握车辆状态的情况下，不断地调整车辆运行状态去适应多种多样的道路环境，以保证行车安全，而驾驶员的驾驶技能毕竟有限，且有些安全问题较难避免，需要驾驶员提前获取信息进行调整车辆状态，这些车辆安全问题不仅对人们的生命财产造成了较大的损失，而且也不利于我国交通安全事业的发展。随着我国具有自主知识产权的北斗导航技术的发展，很多领域也将这项技术进行了多方面的应用，而其在交通安全方面的应用也逐渐成熟。
因此，如何针对车辆在不同路况下的行驶状态，结合车辆状态信息、道路环境信息、北斗导航系统信息，进行综合分析并及时将分析结果提供给驾驶员，进而根据行车环境、道路线形及车辆运行状态的不同，及时提醒驾驶员调整车辆运行状态，保证行车安全，已成为现在急需解决的问题。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置，包括均与中央信息处理单片机连接的双轴倾角传感器、双轴加速度传感器、距离传感器、转角传感器、北斗卫星定位收发器、导航系统、车载显示器和语音提示器；
所述双轴倾角传感器，布置在车辆底盘上相对水平的中部附近，具体位置可适当调整，分别采集车辆在不同路况下的横向倾角和纵向倾角，并将传感器采集信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述双轴加速度传感器，布置在车辆底盘上相对水平的中部附近，具体位置可适当调整，分别采集车辆在不同路况下的横向加速度和纵向加速度，并将传感器采集信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述距离传感器，布置在车辆前端，采集与前车的距离，并将传感器采集信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述转角传感器，布置在方向盘转轴上，实时采集车辆在不同路况下的方向盘转动角度，并将传感器采集信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述北斗卫星定位收发器，布置在信号无遮挡的车辆上方，实时收发北斗卫星导航系统的定位信息，为导航系统定位和测速功能提供数据，并将信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述导航系统，为中央信息处理单片机提供导航地图数据，包括车辆在地图上的位置、速度数据；
所述车载显示器和语音提示器，布置在驾驶室，接收中央信息处理单片机的指令及时预警，可通过画面及声音提示驾驶员当前的车辆状态，以及是否需要调整，发现安全隐患及时预警，保证车辆行驶安全；
所述中央信息处理单片机，接收各传感器、北斗卫星定位收发器和导航系统提供的信息，经过综合运算分析后识别车辆在当前路况下的运行状态，并判断是否需要调整，若需要调整，则将预警信息发送至车载显示器和语音提示器，及时提醒驾驶员调整车辆运行状态，保证行车安全。
进一步的，所述的一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置，其中的各个传感器可在不同位置布置多个，通过互相补偿校验提高数据采集的准确性。
进一步的，所述的一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置，其中的转角传感器也可采用原车自带的传感器或从原车ECU中获取方向盘转角信息。
进一步的，所述的一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置，其中的北斗卫星定位收发器和导航系统如满足本实用新型功能要求，也可采用原车自带的卫星定位和导航终端。
本实用新型工作原理：双轴倾角传感器、双轴加速度传感器、距离传感器、转角传感器和北斗卫星定位收发器，实时采集车辆在不同路况下的横向倾角、侧向倾角、横向加速度、侧向加速度、与前车距离、方向盘转过角度等车辆状态信息及其变化，以及北斗导航定位信息，同时将这些实时采集的数据发送至中央信息处理单片机；中央信息处理单片机将接收到的信息中各参数及其变化，结合导航系统提供的位置、速度、地图等信息，经综合运算后进行分析判断，车辆处于哪种路况（比如直线、弯道、坡道），是否需要调整车辆当前状态，如需调整，则将预警信息及对应的调整内容（比如：减速至多少安全车速）发送至车载显示器和语音提示器，及时提醒驾驶员调整车辆运行状态，进而根据行车环境、道路线形及车辆运行状态的不同，及时提醒驾驶员调整车辆运行状态，保证行车安全。
说明：由于行车环境、道路线形及车辆运行状态均随时间不断变化，故整个过程是实时动态的。北斗卫星定位与导航系统结合完全可以识别车辆的直线、弯道、坡道行驶状态，如果某些路段未能识别，则通过本实用新型中双轴倾角传感器和转角传感器采集的纵向倾角和方向盘转角信息，识别车辆的直线、弯道、坡道行驶状态，纵向为车辆行驶方向，横向为与车辆行驶方向垂直的方向，纵向倾角绝对值大于阈值则表示车辆处于坡道，值为正，表示车辆处于上坡状态，值为负，表示车辆处于下坡状态；方向盘转角绝对值大于阈值则表示车辆处于弯道，值为正表示左转弯，值为负表示右转弯。
与现有技术相比，本实用新型应用北斗导航技术，针对车辆在不同路况下的行驶状态，结合道路环境信息、导航系统提供的位置、速度、地图等信息及其参数变化，经综合运算后进行分析判断，车辆所处路况及是否需调整状态，并将预警信息发送至车载显示器和语音提示器，进而根据行车环境、道路线形及车辆运行状态的不同，及时提醒驾驶员调整车辆运行状态，保证行车安全。
附图说明
为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的实车布置示意图。
图3为本实用新型的横向纵向示意图。
图中：1-双轴倾角传感器、2-双轴加速度传感器、3-转角传感器、4-距离传感器、5-北斗卫星定位收发器。
具体实施方式
如图1-3所示，本实用新型具体实施方式采用以下技术方案：一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置，包括均与中央信息处理单片机连接的双轴倾角传感器、双轴加速度传感器、距离传感器、转角传感器、北斗卫星定位收发器、导航系统、车载显示器和语音提示器；
所述双轴倾角传感器，布置在车辆底盘上相对水平的中部附近，具体位置可适当调整，分别采集车辆在不同路况下的横向倾角和纵向倾角，并将传感器采集信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述双轴加速度传感器，布置在车辆底盘上相对水平的中部附近，具体位置可适当调整，分别采集车辆在不同路况下的横向加速度和纵向加速度，并将传感器采集信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述距离传感器，布置在车辆前端，采集与前车的距离，并将传感器采集信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述转角传感器，布置在方向盘转轴上，实时采集车辆在不同路况下的方向盘转动角度，并将传感器采集信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述北斗卫星定位收发器，布置在信号无遮挡的车辆上方，实时收发北斗卫星导航系统的定位信息，为导航系统定位和测速功能提供数据，并将信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述导航系统，为中央信息处理单片机提供导航地图数据，包括车辆在地图上的位置、速度等数据；
所述车载显示器和语音提示器，布置在驾驶室，接收中央信息处理单片机的指令及时预警，可通过画面及声音提示驾驶员当前的车辆状态，以及是否需要调整，发现安全隐患及时预警，保证车辆行驶安全；
所述中央信息处理单片机，接收各传感器、北斗卫星定位收发器和导航系统提供的信息，经过综合运算分析后识别车辆在当前路况下的运行状态，并判断是否需要调整，若需要调整，则将预警信息发送至车载显示器和语音提示器，及时提醒驾驶员调整车辆运行状态，保证行车安全。
所述的一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置，其中的各个传感器可在不同位置布置多个，通过互相补偿校验提高数据采集的准确性。
所述的一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置，其中的转角传感器也可采用原车自带的传感器或从原车ECU中获取方向盘转角信息。
所述的一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置，其中的北斗卫星定位收发器和导航系统如满足本发明功能要求，也可采用原车自带的卫星定位和导航终端。
为提高数据采集精度，与数据采集相关的传感器的选型要求，在满足基本测量的基础上，提高一定幅度的测量精度和灵敏度，主要硬件设备参数，见表1。
表1主要硬件设备及型号参数
说明：本实施例中的传感器选型方案是多方案的其中一种，不限定具体型号，其他满足本实用新型功能要求的选型方案均可。
本实用新型工作原理：双轴倾角传感器、双轴加速度传感器、距离传感器、转角传感器和北斗卫星定位收发器，实时采集车辆在不同路况下的横向倾角、侧向倾角、横向加速度、侧向加速度、与前车距离、方向盘转过角度等车辆状态信息及其变化，以及北斗导航定位信息，同时将这些实时采集的数据发送至中央信息处理单片机；中央信息处理单片机将接收到的信息中各参数及其变化，结合导航系统提供的位置、速度、地图等信息，经综合运算后进行分析判断，车辆处于哪种路况（比如直线、弯道、坡道），是否需要调整车辆当前状态，如需调整，则将预警信息及对应的调整内容（比如：减速至多少安全车速）发送至车载显示器和语音提示器，及时提醒驾驶员调整车辆运行状态，进而根据行车环境、道路线形及车辆运行状态的不同，及时提醒驾驶员调整车辆运行状态，保证行车安全。
说明：由于行车环境、道路线形及车辆运行状态均随时间不断变化，故整个过程是实时动态的。北斗卫星定位与导航系统结合完全可以识别车辆的直线、弯道、坡道行驶状态，如果某些路段未能识别，则通过本实用新型中双轴倾角传感器和转角传感器采集的纵向倾角和方向盘转角信息，识别车辆的直线、弯道、坡道行驶状态，纵向为车辆行驶方向，横向为与车辆行驶方向垂直的方向，纵向倾角绝对值大于阈值则表示车辆处于坡道，值为正，表示车辆处于上坡状态，值为负，表示车辆处于下坡状态；方向盘转角绝对值大于阈值则表示车辆处于弯道，值为正表示左转弯，值为负表示右转弯。
与现有技术相比，本实用新型应用北斗导航技术，针对车辆在不同路况下的行驶状态，结合道路环境信息、导航系统提供的位置、速度、地图等信息及其参数变化，经综合运算后进行分析判断，车辆所处路况及是否需调整状态，并将预警信息发送至车载显示器和语音提示器，进而根据行车环境、道路线形及车辆运行状态的不同，及时提醒驾驶员调整车辆运行状态，保证行车安全。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置，其特征在于，包括均与中央信息处理单片机连接的双轴倾角传感器、双轴加速度传感器、距离传感器、转角传感器、北斗卫星定位收发器、导航系统、车载显示器和语音提示器；
所述双轴倾角传感器，布置在车辆底盘上相对水平的中部位置，分别采集车辆在不同路况下的横向倾角和纵向倾角，并将传感器采集信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述双轴加速度传感器，布置在车辆底盘上相对水平的中部位置，分别采集车辆在不同路况下的横向加速度和纵向加速度，并将传感器采集信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述距离传感器，布置在车辆前端，采集与前车的距离，并将传感器采集信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述转角传感器，布置在方向盘转轴上，实时采集车辆在不同路况下的方向盘转动角度，并将传感器采集信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述北斗卫星定位收发器，布置在信号无遮挡的车辆上方，实时收发北斗卫星导航系统的定位信息，为导航系统定位和测速功能提供数据，并将信息实时传输至中央信息处理单片机；
所述导航系统，为中央信息处理单片机提供导航地图数据，包括车辆在地图上的位置、速度数据；
所述车载显示器和语音提示器，布置在驾驶室，接收中央信息处理单片机的指令及时预警，可通过画面及声音提示驾驶员当前的车辆状态，及时预警；
所述中央信息处理单片机，接收各传感器、北斗卫星定位收发器和导航系统提供的信息，识别车辆在当前路况下的运行状态，并将预警信息发送至车载显示器和语音提示器。
2.如权利要求1所述的一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置，其中的各个传感器可在不同位置布置多个，通过互相补偿校验提高数据采集的准确性。
3.如权利要求1所述的一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置，其中的转角传感器可采用原车自带的传感器或从原车ECU中获取方向盘转角信息。
4.如权利要求1所述的一种基于北斗导航技术的车辆监测预警装置，其中的北斗卫星定位收发器和导航系统,可采用单独配置的北斗卫星定位收发器和导航系统，或采用原车自带的卫星定位收发器和导航系统。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112305573A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-02-02 | 上海伯镭智能科技有限公司 | 一种基于北斗的无人驾驶汽车路线选择系统 |
| CN114103984A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-03-01 | 旋极伏羲(福州)大数据技术有限公司 | 一种基于北斗数据地图的车辆实时定位及预警系统 |
| CN114125695A (zh) * | 2020-08-31 | 2022-03-01 | 奥迪股份公司 | 车辆的坡路行车警示方法、装置、设备及存储介质 |
| CN116160805A (zh) * | 2023-01-31 | 2023-05-26 | 湖南科技学院 | 一种基于智能电子测控技术的汽车运行监管系统 |
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