本發(fā)明屬于車輛預警技術領域，涉及一種安全預警系統(tǒng)，具體涉及一種車輛主動安全預警系統(tǒng)。

背景技術：

當前的車輛主動安全技術主要包括胎壓監(jiān)測、防抱死、牽引力控制、盲區(qū)監(jiān)測以及雷達測距等，主動安全技術還處在個體封閉系統(tǒng)中，無車輛間的通信和協(xié)同。車聯(lián)網技術的興起，為車輛主動安全帶來了新的發(fā)展機遇，很多研究提出了基于車輛通信的主動安全方案。但大都存在系統(tǒng)過于復雜，應用性不高，定位精度不足以及缺乏配套軟件等問題。本發(fā)明軟硬件結合，結構簡單，易于與當前的車輛生產廠商集成。

技術實現(xiàn)要素：

根據以上現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是提出一種車輛主動安全預警系統(tǒng)，采用雙模式定位系統(tǒng)，通過UM220終端接收來自北斗和GPS兩種頻率的衛(wèi)星信號，既可以北斗或GPS單系統(tǒng)定位，又可以北斗和GPS聯(lián)合定位,在系統(tǒng)接收不到北斗信號或GPS信號時，采用的是單系統(tǒng)定位,當能接收到兩種信號時，采用的是聯(lián)合定位，可有效避免車速過快、車輛過近以及十字路口無紅綠燈等造成的撞車事故。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種車輛主動安全預警系統(tǒng)，在每個車輛上均安裝一個車載裝置，所述車載裝置包括Android開發(fā)板、北斗/GPS雙模式定位裝置、APP客戶端、Zigbee通信裝置和車輛總線，所述Android開發(fā)板通過串口建立有與zigbee通信裝置以及北斗/GPS雙模式定位裝置的接口，采集車輛的位置、速度和方向，所述Zigbee通信裝置用來發(fā)送自身的位置、速度以及方向信息，也用于接收其他車輛的相同類型信息，所述北斗/GPS雙模式定位裝置用來精確定位車輛位置，獲取位置信息，所述APP客戶端用于顯示Android開發(fā)板采集的信息；

所述Android開發(fā)板包括Android嵌入式操作系統(tǒng)和Google Map電子地圖，所述Google Map電子地圖連接于Android嵌入式操作系統(tǒng)的API接口，所述Android嵌入式操作系統(tǒng)還包括速度傳感器和方向感應器，分別用于檢測汽車速度和方向。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述北斗/GPS雙模式定位裝置包括地面控制中心、北斗衛(wèi)星、GPS和用戶終端，通過地面控制中心控制北斗衛(wèi)星和GPS將兩種頻率的衛(wèi)星信號傳輸至用戶終端。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述北斗衛(wèi)星和GPS兩種定位系統(tǒng)的編碼方式相同，都是采用碼分多址編碼方式。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述用戶終端采用UM220終端接收來自北斗衛(wèi)星和GPS兩種頻率的衛(wèi)星信號，既可以北斗或GPS單系統(tǒng)定位，又可以北斗和GPS聯(lián)合定位。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述UM220終端采用基帶處理器，所述基帶處理器外圍提供過RF輸入接口接收衛(wèi)星信號，并通過SAW濾波電路進行濾波處理，經濾波處理后，再經過RF前端至基帶處理器。

本發(fā)明有益效果是：本發(fā)明采用雙模式定位系統(tǒng)，通過UM220終端接收來自北斗和GPS兩種頻率的衛(wèi)星信號，既可以北斗或GPS單系統(tǒng)定位，又可以北斗和GPS聯(lián)合定位,在系統(tǒng)接收不到北斗信號或GPS信號時，采用的是單系統(tǒng)定位,當能接收到兩種信號時，采用的是聯(lián)合定位，可有效避免車速過快、車輛過近以及十字路口無紅綠燈等造成的撞車事故。

附圖說明

下面對本說明書附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明：

圖1為本發(fā)明結構示意圖；

圖2為本發(fā)明北斗/GPS雙模式定位裝置的結構示意圖；

圖中：1-Android開發(fā)板；2-北斗/GPS雙模式定位裝置；3-APP客戶端；4-Zigbee通信裝置；5-地面控制中心；6-北斗衛(wèi)星；7-GPS；8-用戶終端；9-RF輸入接口；10-SAW濾波電路；11-RF前端；12-基帶處理器。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發(fā)明的具體實施方式如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本發(fā)明的發(fā)明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。

請參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供一種技術方案：

一種車輛主動安全預警系統(tǒng)，在每個車輛上均安裝一個車載裝置，所述車載裝置包括Android開發(fā)板1、北斗/GPS雙模式定位裝置2、APP客戶端3和Zigbee通信裝置4，所述Android開發(fā)板1通過串口建立有與zigbee通信裝置4以及北斗/GPS雙模式定位裝置2的接口，采集車輛的位置、速度和方向，所述Zigbee通信裝置4用來發(fā)送自身的位置、速度以及方向信息，也用于接收其他車輛的相同類型信息，所述北斗/GPS雙模式定位裝置2用來精確定位車輛位置，獲取位置信息，所述APP客戶端3用于顯示Android開發(fā)板采集的信息；

所述Android開發(fā)板1包括Android嵌入式操作系統(tǒng)和Google Map電子地圖，所述Google Map電子地圖連接于Android嵌入式操作系統(tǒng)的API接口，所述Android嵌入式操作系統(tǒng)還包括速度傳感器和方向感應器，分別用于檢測汽車速度和方向。

所述AO]PP客戶端的具體應用包括車輛地圖顯示，自身以及其他車輛的位置、速度、方向等信息的顯示，界面預警等。駕駛員對信息通知的反應時間為1.7s、系統(tǒng)處理時間0.3s以及消息發(fā)送時間0.1s，兩車的制動減速度a都為3.6m/s²，具體的預警算法包括：

(1)同向時，假設兩輛車的距離為d(通過定位計算)，速度分別為和V₁和V₂d<|t₁-t₂|×(1.7+0.3+0.1)則進行碰撞報警

(2)交會時，假設兩輛車速度分別為和V₁和V₂和，兩車到達交會點的距離分別為：

d₁＝V₁×t₁-at₁²/2

d₂＝V₂×t₂-at₂²/2

距離可在地圖中確定，達到交會點的時間即可求得，若|t₁-t₂|<4s,則進行碰撞報警。

所述北斗/GPS雙模式定位裝置2包括地面控制中心5、北斗衛(wèi)星6、GPS7和用戶終端8，通過地面控制中心5控制北斗衛(wèi)星6和GPS7將兩種頻率的衛(wèi)星信號傳輸至用戶終端8；所述北斗衛(wèi)星6和GPS7兩種定位系統(tǒng)的編碼方式相同，都是采用碼分多址編碼方式；所述用戶終端1采用UM220終端接收來自北斗衛(wèi)星6和GPS7兩種頻率的衛(wèi)星信號，既可以北斗或GPS單系統(tǒng)定位，又可以北斗和GPS聯(lián)合定位。

北斗衛(wèi)星和GPS雖然是不同的兩個系統(tǒng)，但它們之間仍有許多共性，這就為它們可以兼容成雙模式導航系統(tǒng)提供了依據，兩個系統(tǒng)的組成相同，都是由空間部分、地面中心控制系統(tǒng)、用戶終端組成的，定位原理相同，都是通過測量用戶和衛(wèi)星之間的偽距，解算出定位結果，發(fā)送的載波信號頻率相近，北斗導航系統(tǒng)分別在1159～1610MHz、1209～1300MHz兩個頻段發(fā)送無線電載波信號，GPS則在1575MHz和1227MHz發(fā)送信號。

北斗定位的基本原理：北斗導航系統(tǒng)具有快速定位、簡短通信和精密授時的三大功能，采用3球交會測星原理進行定位，分別以2顆定位衛(wèi)星和地心為球心，當用戶定位時，需要向兩顆衛(wèi)星發(fā)送申請服務的信息，衛(wèi)星再將用戶的申請信息轉發(fā)到地面控制中心，地面控制中心解調出用戶信號，并解算出用戶到這兩顆衛(wèi)星的距離；以這兩顆衛(wèi)星為球心，到用戶的距離為半徑作兩個球面，由于衛(wèi)星軌道面與赤道面重合，所以用戶必定在球面相交的圓上，且相交圓和赤道面垂直。再以地心為球心，到地球表面高度為半徑得到一個非均勻的球面，該球面和相交圓在地球南北半球各有一個交點，我國處于北半球，所以北半球的交點即是用戶的位置。這樣就解算出用戶的三維坐標，地面控制中心將解算出的坐標信息通過衛(wèi)星轉發(fā)給用戶。

所述UM220終端采用基帶處理器12，所述基帶處理器12外圍提供過RF輸入接口9接收衛(wèi)星信號，并通過SAW濾波電路10進行濾波處理，經濾波處理后，再經過RF前端11至基帶處理器12；聯(lián)合定位時將接收到的北斗信號的數據格式轉換成GPS數據格式，用北斗導航系統(tǒng)的輸出直接校正GPS統(tǒng)的輸出。模塊通過相關器、快速傅里葉變換FFT和匹配濾波器混合應用以及算法優(yōu)化，使系統(tǒng)在各種復雜環(huán)境下保持出色的跟蹤能力和快速定位TTFF功能；先進的多路徑抑制技術，確保了定位導航的精度。

本發(fā)明采用雙模式定位系統(tǒng)，通過UM220終端接收來自北斗和GPS兩種頻率的衛(wèi)星信號，既可以北斗或GPS單系統(tǒng)定位，又可以北斗和GPS聯(lián)合定位,在系統(tǒng)接收不到北斗信號或GPS信號時，采用的是單系統(tǒng)定位,當能接收到兩種信號時，采用的是聯(lián)合定位，可有效避免車速過快、車輛過近以及十字路口無紅綠燈等造成的撞車事故。

上面結合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。