專利名稱：車載測(cè)距系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)距系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，涉及一種車載的測(cè)距警報(bào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著高速公路的發(fā)展，汽車行駛速度提高，惡性交通事故頻發(fā)。因此，研究能夠隨時(shí)獲取道路和車輛信息，并及時(shí)提醒汽車駕駛員采取措施避免危險(xiǎn)的車距監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)就成為解決公路交通安全問(wèn)題的重要手段。射頻識(shí)別(RFID)現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為21世紀(jì)最重要手段之一，其基本原理是利用射頻信號(hào)的空間耦合(電感或電磁耦合)或反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí) 別。衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)以及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)現(xiàn)已全球性民用。由于衛(wèi)星的位置精確可知，在GPS觀測(cè)中，我們可得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，應(yīng)用三維坐標(biāo)中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個(gè)方程式，解決光測(cè)點(diǎn)的位置(X、Y、Z)，實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)象位置的確定。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是利用射頻識(shí)別技術(shù)和GPS系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)車距測(cè)
量及報(bào)警。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)一種車載測(cè)距系統(tǒng)，包括運(yùn)算模塊、衛(wèi)星導(dǎo)航模塊和射頻通信模塊。其中，衛(wèi)星導(dǎo)航模塊定位車輛的經(jīng)緯度信息，并且將經(jīng)緯度信息傳輸至運(yùn)算模塊。運(yùn)算模塊調(diào)用算法調(diào)用模塊中的算法，將經(jīng)緯度信息編碼，得到第一編碼信息，并且將第一編碼信息傳輸至射頻通信模塊。射頻通信模塊包括第一通道和第二通道，第一通道發(fā)送第一編碼信息，第二通道接收周圍車輛發(fā)送的第二編碼信息，并且將第二編碼信息傳輸至運(yùn)算模塊。運(yùn)算模塊比較第一編碼信息和第二編碼信息，并且當(dāng)?shù)谝痪幋a信息和第二編碼信息的差值小于預(yù)定值時(shí)，運(yùn)算模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的車載導(dǎo)航系統(tǒng)還包括報(bào)警模塊，接收運(yùn)算模塊發(fā)出的報(bào)警信號(hào)，并且相應(yīng)地發(fā)出聲音或光線。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的車載導(dǎo)航系統(tǒng)還包括顯示模塊，顯示所述運(yùn)算模塊的狀態(tài)及處理結(jié)果。進(jìn)一步地，運(yùn)算模塊包括單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)或車載電腦。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型車載測(cè)距系統(tǒng)的算法調(diào)用模塊可以預(yù)先設(shè)定多種測(cè)距算法，供其他模塊快速調(diào)用，并且可以適用于不同的行車環(huán)境。利用衛(wèi)星導(dǎo)航模塊，可以實(shí)時(shí)獲得本車的位置和附近其他車輛的位置的定位信息。通過(guò)運(yùn)算模塊，可以實(shí)時(shí)計(jì)算出本車與鄰近車輛之間的距離。利用報(bào)警模塊和顯示模塊，在本車和鄰近車輛的車距接近時(shí)，發(fā)出聲光警報(bào)來(lái)避免車禍的發(fā)生。
圖I是本實(shí)用新型車載測(cè)距系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架圖。圖2是圖I中運(yùn)算模塊、顯示模塊和報(bào)警模塊的連接示意圖。圖3是本實(shí)用新型車載測(cè)距系統(tǒng)的使用流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。如圖I所示，本實(shí)用新型的車載測(cè)距系統(tǒng)包括衛(wèi)星導(dǎo)航模塊101、射頻通信模塊102、運(yùn)算模塊103、顯示模塊104和報(bào)警模塊105、穩(wěn)壓電源106和算法調(diào)用模塊107。作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，這里衛(wèi)星導(dǎo)航模塊101采用OTrack-32北斗/GPS/GL0NASS多模兼容導(dǎo)航芯片模塊，射頻通信模塊102采用nRF2401無(wú)線射頻通信模塊，運(yùn)算模塊103使用MSP430F149型16位單片機(jī)，顯示模塊104采用LED液晶顯示屏，報(bào)警模塊105采用聲光報(bào)警模塊，穩(wěn)壓電源106采用LM1575芯片將車載12V電源轉(zhuǎn)換為5V電源。作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，算法調(diào)用模塊107也可以集成于運(yùn)算模塊
103中。本實(shí)用新型車載測(cè)距系統(tǒng)工作時(shí)，各模塊之間的工作關(guān)系為首先，算法調(diào)用模塊107中預(yù)先設(shè)定多種測(cè)距算法，以適應(yīng)不同的行車環(huán)境。通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航模塊101獲取本車的精確經(jīng)緯度信息，然后對(duì)信息進(jìn)行編碼。編碼信息主要包括本車識(shí)別序列號(hào)、經(jīng)緯度信息和車速。完成信息編碼后，射頻通信模塊102的第一通道將編碼信息發(fā)送，射頻通信模塊102的接收地址應(yīng)設(shè)置為統(tǒng)一的公用地址，作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，這里規(guī)定為5位十六進(jìn)制地址0χΑΑΑΑΑ。同時(shí)，射頻通信模塊102的第二通道接收周圍車輛發(fā)送的信息，將接收到的信息發(fā)送給運(yùn)算模塊103進(jìn)行處理。在上述射頻通信模塊102接收周圍車輛的信息過(guò)程中，當(dāng)同時(shí)接收多個(gè)信息而出現(xiàn)通信碰撞時(shí)，采用射頻識(shí)別(RFID)防碰撞算法進(jìn)行處理。運(yùn)算模塊103不斷接收來(lái)自射頻通信模塊102的車輛識(shí)別序列號(hào)、經(jīng)緯度信息和車速，并按照車輛序列號(hào)對(duì)這些信息進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)隊(duì)列排序處理。在運(yùn)算模塊103中，通過(guò)汽車測(cè)距測(cè)速算法和汽車行駛方向判定算法實(shí)時(shí)獲取周圍每輛車的行駛方向和車距。將周圍車輛車距車速與不同車速對(duì)應(yīng)的安全車距進(jìn)行對(duì)照，當(dāng)汽車車距小于安全距離時(shí)，運(yùn)算模塊103像顯示模塊104和報(bào)警模塊105發(fā)出報(bào)警信號(hào)。顯示模塊104和報(bào)警模塊105收到運(yùn)算模塊103的報(bào)警信號(hào)后，顯示模塊104將車距信息顯示在顯示屏上，并且報(bào)警模塊105發(fā)出聲音和閃光向駕駛員進(jìn)行報(bào)警。作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，圖2所示為由運(yùn)算模塊103、顯示模塊104和報(bào)警模塊I05組成的報(bào)警系統(tǒng)。如圖2所示，運(yùn)算模塊103分別與顯示模塊104和報(bào)警模塊105相連接，其中虛線框所示為報(bào)警模塊105的具體電路圖，包括電阻1051，PNP型三極管1052和蜂鳴器1053，這里電阻1051的阻值可以是1ΚΩ，PNP型三極管作為開(kāi)關(guān)電路。當(dāng)運(yùn)算模塊103發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí)，顯示模塊104發(fā)出閃光，蜂鳴器1053鳴響，以此向駕駛員進(jìn)行報(bào)警。[0028]作為本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，運(yùn)算模塊103的工作方式為首先進(jìn)行系統(tǒng)自檢和初始化設(shè)置，并通過(guò)顯示模塊104顯示“歡迎使用”界面。然后，運(yùn)算模塊103接收衛(wèi)星導(dǎo)航模塊101收到的經(jīng)緯度信息，并且將該經(jīng)緯度信息傳輸至射頻通信模塊102，通過(guò)控制射頻通信模塊102的第一通道發(fā)送。同時(shí)，射頻通信模塊102的第二通道接收的周圍車輛的經(jīng)緯度信息，運(yùn)算模塊103還接收該周圍車輛的經(jīng)緯度信息并進(jìn)行處理。在獲得了本車的經(jīng)緯度信息和周圍車輛的經(jīng)緯度信息后，運(yùn)算模塊103調(diào)用算法調(diào)用模塊107中的測(cè)距測(cè)速模型，計(jì)算出兩車之間的距離，并將兩車車距與安全距離進(jìn)行比較，如果車距小于安全距離，判斷車輛的相對(duì)行駛方向及前后方位，若為同向且小于安全距離，則運(yùn)算模塊103向顯示模塊104和報(bào)警模塊105發(fā)出報(bào)警信號(hào)。對(duì)應(yīng)上述各模塊之間的工作關(guān)系，本實(shí)用新型的車輛測(cè)距方法可以概括為 步驟301 :預(yù)先設(shè)定測(cè)距算法步驟302:系統(tǒng)啟動(dòng)步驟303 :顯示“歡迎使用”步驟304 :讀取時(shí)間和日期步驟305 :顯示時(shí)間和日期步驟306 :接收衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)步驟307 :實(shí)時(shí)定位車輛經(jīng)緯度步驟308 :收發(fā)經(jīng)緯度信號(hào)步驟309:計(jì)算車距S步驟310 :車距S是否小于安全距離？若是，轉(zhuǎn)步驟311 ;若否，轉(zhuǎn)步驟306步驟311 :聲光報(bào)警，轉(zhuǎn)步驟310在上述步驟310中，運(yùn)算模塊103通過(guò)調(diào)用算法調(diào)用模塊107中的算法來(lái)計(jì)算車距S。作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，算法調(diào)用模塊107中設(shè)定兩種算法汽車測(cè)距測(cè)速算法和汽車行駛方向判定算法。具體計(jì)算方法如下I.汽車測(cè)距測(cè)速算法射頻通信模塊102接收到的信息主要是經(jīng)緯度信息，運(yùn)算模塊103通過(guò)對(duì)這些信息和本車的實(shí)時(shí)經(jīng)緯度信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理，可獲得每一時(shí)刻的最新車距信息。首先對(duì)經(jīng)緯度信息進(jìn)行格式定義。定義緯度信息北緯為“正(+) ”，南緯為“負(fù)(_) ”；經(jīng)度信息東經(jīng)為“正(+)”，西經(jīng)為“負(fù)(_)”。地球的周長(zhǎng)大約40008km。則平均緯度I度大約等于111km。本系統(tǒng)采集到的經(jīng)緯度信息精度為O. 0001，則每萬(wàn)分之一單位代表距離近似等于11. lm，可滿足系統(tǒng)精度需求。于是，可得一般測(cè)距模型δ=Λ/[(Ε2-Ε>]2 [(W2-W1)a]2其中，El和E2分別表示本車和其他車輛的經(jīng)度信息，Wl和W2分別表示本車和其他車輛的緯度信息，a表示經(jīng)緯度1°代表長(zhǎng)度，約I. 11 X 105m。對(duì)于特殊情況，例如在東經(jīng)180°與西經(jīng)180°分界區(qū)域，需在運(yùn)算前進(jìn)行經(jīng)度換算處理。本車車速的計(jì)算，可應(yīng)用上述測(cè)距模型對(duì)本車測(cè)得的兩次經(jīng)緯度計(jì)算得出衛(wèi)星導(dǎo)航模塊101的經(jīng)緯度掃描周期T內(nèi)車輛移動(dòng)距離，從而得出車速V。2.汽車行駛方向判定算法[0051]在實(shí)際情況中，周圍汽車行駛方向與本車主要有同向和相向兩種情況。此兩種情況的經(jīng)緯度變化方向完全相反。則設(shè)某車多個(gè)時(shí)刻的經(jīng)緯度信息矩陣分別為[A1，B1]，[A2，B2]…[An, Bn],通過(guò)判斷[An,Bn]的正負(fù),及與[An-l,Bn_l]的值進(jìn)行比較,可判斷其大致的行駛方向。用矩陣表示汽車行駛方向，其中E、W、S、N分別表示東、南、西、北方向。設(shè)汽車駛向的方向?yàn)镮，若其他汽車與本車行駛方向相同，將代指兩車行駛方向的矩陣相減，即可得到冷矩陣。通過(guò)對(duì)冷矩陣進(jìn)行判別，可粗略獲知周圍汽車與本車的相對(duì)行駛方向，還可得知周圍汽車在本車前后的方位。[0052]本實(shí)用新型車載測(cè)距系統(tǒng)的算法調(diào)用模塊可以預(yù)先設(shè)定多種測(cè)距算法，供其他模塊快速調(diào)用，并且可以適用于不同的行車環(huán)境。利用衛(wèi)星導(dǎo)航模塊，可以實(shí)時(shí)獲得本車的位置和附近其他車輛的位置的定位信息。通過(guò)運(yùn)算模塊，可以實(shí)時(shí)計(jì)算出本車與鄰近車輛之間的距離。利用報(bào)警模塊和顯示模塊，在本車和鄰近車輛的車距接近時(shí)，發(fā)出聲光警報(bào)來(lái)避免車禍的發(fā)生。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種車載測(cè)距系統(tǒng)，其特征是，包括 運(yùn)算模塊、衛(wèi)星導(dǎo)航模塊、射頻通信模塊； 所述衛(wèi)星導(dǎo)航模塊設(shè)置為定位車輛的經(jīng)緯度信息，并且將所述經(jīng)緯度信息傳輸至所述運(yùn)算模塊； 所述運(yùn)算模塊設(shè)置為將所述經(jīng)緯度信息編碼，得到第一編碼信息，并且將所述第一編碼信息傳輸至所述射頻通信模塊； 所述射頻通信模塊包括第一通道和第二通道，所述第一通道發(fā)送所述第一編碼信息，所述第二通道接收周圍車輛發(fā)送的第二編碼信息，并且將所述第二編碼信息傳輸至所述運(yùn)算模塊； 所述運(yùn)算模塊比較所述第一編碼信息和所述第二編碼信息，并且當(dāng)所述第一編碼信息 和所述第二編碼信息的差值小于預(yù)定值時(shí)，所述運(yùn)算模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
2.如權(quán)利要求I所述的車載測(cè)距系統(tǒng)，其特征是，包括 報(bào)警模塊，接收所述運(yùn)算模塊發(fā)出的報(bào)警信號(hào)，并且相應(yīng)地發(fā)出聲音或光線。
3.如權(quán)利要求I所述的車載測(cè)距系統(tǒng)，其特征是，包括 顯示模塊，顯示所述運(yùn)算模塊的狀態(tài)及處理結(jié)果。
4.如權(quán)利要求I所述的車載測(cè)距系統(tǒng)，其特征是 所述運(yùn)算模塊包括單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)或車載電腦。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種車載測(cè)距系統(tǒng)，包括運(yùn)算模塊、算法調(diào)用模塊、衛(wèi)星導(dǎo)航模塊和射頻通信模塊。其中，算法調(diào)用模塊中設(shè)定測(cè)距算法。衛(wèi)星導(dǎo)航模塊定位車輛的經(jīng)緯度信息，并且將經(jīng)緯度信息傳輸至運(yùn)算模塊。運(yùn)算模塊調(diào)用算法調(diào)用模塊中的算法，將經(jīng)緯度信息編碼，得到第一編碼信息，并且將第一編碼信息傳輸至射頻通信模塊。射頻通信模塊包括第一通道和第二通道，第一通道發(fā)送第一編碼信息，第二通道接收周圍車輛發(fā)送的第二編碼信息，并且將第二編碼信息傳輸至運(yùn)算模塊。運(yùn)算模塊比較第一編碼信息和第二編碼信息，并且當(dāng)?shù)谝痪幋a信息和第二編碼信息的差值小于預(yù)定值時(shí)，運(yùn)算模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
文檔編號(hào)G01S19/42GK202393915SQ201120517978
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者司昊杰 申請(qǐng)人:上海寬岱電訊科技發(fā)展有限公司