一種基于數(shù)據(jù)先進(jìn)先出的智能交通通訊系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能交通系統(tǒng)，具體涉及一種基于數(shù)據(jù)先進(jìn)先出的智能交通通訊系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有車載防碰撞通訊系統(tǒng)，通過(guò)集成大量傳感器，采集道路中車輛運(yùn)行狀態(tài)，分析是否存在碰撞的可能；雖然高靈敏度傳感器可以獲得精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，但其采集距離卻很有限，在車速處于中、高速時(shí)，無(wú)法提前預(yù)警，或者即便是提前預(yù)警，駕駛員也沒(méi)有足夠的時(shí)間進(jìn)行充分地避讓，從而造成可能的交通事故。進(jìn)一步地，在高端車系中，采用云端智能交通服務(wù)提供一定的道路預(yù)警，但考慮實(shí)際使用中，鑒于道路的復(fù)雜性，網(wǎng)絡(luò)普及度以及連接穩(wěn)定性等技術(shù)問(wèn)題的存在，該技術(shù)一直未得以較好、較廣泛地應(yīng)用。此外，利用無(wú)線保真的車輛通訊技術(shù)，雖然獲得一定的預(yù)警效果，但無(wú)線保真技術(shù)的頻率與交通網(wǎng)絡(luò)管制頻率容易發(fā)生串?dāng)_，對(duì)公共交通安全具有潛在的安全隱患。面對(duì)大數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，由于現(xiàn)場(chǎng)可編程模塊內(nèi)可設(shè)置的緩沖區(qū)是很小的。目前中控處理采取的方式是僅僅將現(xiàn)場(chǎng)可編程模塊作為布線通道，由數(shù)字信號(hào)處理單元主動(dòng)訪問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)可編程模塊連接的外部存儲(chǔ)器。但是，如果僅僅將現(xiàn)場(chǎng)可編程模塊作為布線通道，則一些應(yīng)用中的運(yùn)算只能在數(shù)字信號(hào)處理單元里面進(jìn)行，從而會(huì)壓縮數(shù)字信號(hào)處理單元的處理時(shí)間，增加數(shù)字信號(hào)處理單元的實(shí)時(shí)性設(shè)計(jì)難度，因而難以保證現(xiàn)場(chǎng)可編程模塊和數(shù)字信號(hào)處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸連續(xù)性。因此，拓展并提升行駛車輛間穩(wěn)定高效的通訊技術(shù)顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明目的在于提供一種基于數(shù)據(jù)先進(jìn)先出的智能交通通訊系統(tǒng)，其旨在解決現(xiàn)有防碰撞系統(tǒng)存在信息采集范圍較小，中控各個(gè)處理器間數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定、不連續(xù)，其云端智能交通服務(wù)和無(wú)線技術(shù)分別存在實(shí)際體驗(yàn)較差和安全隱患等技術(shù)問(wèn)題。此外，本發(fā)明對(duì)無(wú)人汽車開(kāi)發(fā)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的技術(shù)啟示。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種基于數(shù)據(jù)先進(jìn)先出的智能交通通訊系統(tǒng)，包括數(shù)字信號(hào)處理單元；與數(shù)字信號(hào)處理單元連接的現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)模塊:接收狀態(tài)時(shí)鐘信號(hào)，輸出控制時(shí)鐘信號(hào)和/或通訊時(shí)鐘信號(hào)；現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)模塊還包括存儲(chǔ)器讀寫(xiě)控制單元、數(shù)據(jù)處理單元、異步FIFO單元、同步FIFO單元和數(shù)據(jù)讀寫(xiě)檢測(cè)單元；與現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)模塊連接的可見(jiàn)光短程信號(hào)收發(fā)機(jī):光信號(hào)和電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，接收和/或發(fā)送光電通訊信號(hào)。
[0005]上述方案中，所述的可見(jiàn)光短程信號(hào)收發(fā)機(jī)，包括與現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)模塊連接的光纖鏈路:其中包括信號(hào)發(fā)射通路和信號(hào)接收通路；與光纖鏈路連接的ASIC:發(fā)送和/或接收編碼電信號(hào)；光電通訊裝置:光信號(hào)和/或電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，接收和/或發(fā)送編碼信號(hào)。
[0006]上述方案中，所述存儲(chǔ)器讀寫(xiě)控制單元用于從外部存儲(chǔ)器讀取預(yù)定單位的數(shù)據(jù)，并將每單位的數(shù)據(jù)依次送入數(shù)據(jù)處理單元；數(shù)據(jù)處理單元用于對(duì)每單位的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后送入異步FIFO單元；異步FIFO單元用于對(duì)預(yù)定單位的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換后送入同步FIFO單元；同步FIFO單元用于緩存異步FIFO單元送入的數(shù)據(jù)，并在緩存的數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)定單位時(shí)，向數(shù)字信號(hào)處理單元發(fā)出中斷信號(hào)；數(shù)字信號(hào)處理單元用于根據(jù)中斷信號(hào)從同步FIFO單元讀取數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)讀寫(xiě)檢測(cè)單元用于在檢測(cè)到數(shù)字信號(hào)處理單元每讀取完一個(gè)單位的數(shù)據(jù)時(shí)，向存儲(chǔ)器讀寫(xiě)控制單元發(fā)出反饋信號(hào)，以使得存儲(chǔ)器讀寫(xiě)控制單元根據(jù)反饋信號(hào)從外部存儲(chǔ)器讀取下一單位的數(shù)據(jù)。提升了大量數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
[0007]上述方案中，優(yōu)選地，所述的編碼信號(hào)，包括具有IEEE802.15.7協(xié)議定義物理層和媒體存取控制層的編碼光信號(hào)；還包括具有編碼時(shí)鐘的電信號(hào)。
[0008]上述方案中，優(yōu)選地，所述的光纖鏈路，包括信號(hào)發(fā)射通路和信號(hào)接收通路。
[0009]上述方案中，優(yōu)選地，現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)模塊:至少輸出兩個(gè)電信號(hào)，每個(gè)電信號(hào)速率至少大于lGbps/s。所述的信號(hào)發(fā)射通路，包括第一均衡器:通過(guò)超高速以太網(wǎng)接口連接現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)模塊，接收電信號(hào)；CDR&解串器:接收第一均衡器補(bǔ)償后的電信號(hào)，進(jìn)行時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)并解串；相位補(bǔ)償器:接收CDR&解串器的電信號(hào)，在動(dòng)態(tài)與靜態(tài)電信號(hào)間進(jìn)行相位擬合；串行器:接收相位補(bǔ)償器擬合后的電信號(hào)，輸出串行電信號(hào)；去加重驅(qū)動(dòng)器:接收串行器的電信號(hào)，進(jìn)行去加重和放大操作，輸出電信號(hào)；ASIC:通過(guò)物理介質(zhì)關(guān)聯(lián)層接口連接去加重驅(qū)動(dòng)器。均衡器可等效高通濾波器，對(duì)傳輸過(guò)程中高通信號(hào)損耗補(bǔ)償，增加信號(hào)保真度；解串器將高速串行信號(hào)轉(zhuǎn)換為并行信號(hào)，CDR對(duì)信號(hào)中時(shí)鐘與數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)編碼；去加重驅(qū)動(dòng)器，使用去加重方式保持信號(hào)上升沿和下降沿處的幅度不變，其他地方信號(hào)減弱，調(diào)整信噪比，增加信號(hào)保真度。
[0010]上述方案中，優(yōu)選地，所述的信號(hào)接收通路，包括ASIC:接收光電通訊裝置LFC上傳的電信號(hào)；第二均衡器:接收ASIC發(fā)出對(duì)應(yīng)信號(hào)發(fā)射通路中第一均衡器的電信號(hào)；CDR:接收第二均衡器補(bǔ)償后的電信號(hào)，進(jìn)行時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)；多路轉(zhuǎn)換器:接收經(jīng)CDR7恢復(fù)后的電信號(hào)，輸出至少兩個(gè)半速電信號(hào)；去加重驅(qū)動(dòng)器:接收多路轉(zhuǎn)換器的半速電信號(hào)，進(jìn)行去加重和放大操作。現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)模塊:通過(guò)超高速以太網(wǎng)接口連接去加重驅(qū)動(dòng)器，至少接收兩個(gè)半速電信號(hào)。多路轉(zhuǎn)換器充分利用通信信道的容量，大大降低系統(tǒng)的成本。
[0011]上述方案中，優(yōu)選地，所述的光電通訊裝置，包括驅(qū)動(dòng)器:通過(guò)傳輸總線連接ASIC，輸出控制信號(hào)；LED:接收LED驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)，發(fā)出光信號(hào)；光電二極管:接收光信號(hào)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；跨阻放大器:通過(guò)傳輸總線連接ASIC，接收光電二極管的電信號(hào)，輸出至ASIC。實(shí)現(xiàn)高頻保真信號(hào)輸入輸出，具有更為廣闊的帶寬并且不受管制，跨阻放大器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，成本較低廉，可批量生產(chǎn)安裝到道路路燈中。
[0012]本發(fā)明有益效果:實(shí)時(shí)地且不經(jīng)由云端交通服務(wù)，行駛車輛獲得附近車輛行車信息；顯著提升數(shù)據(jù)傳輸連續(xù)性和穩(wěn)定性；通訊頻率不會(huì)串?dāng)_公共交通無(wú)線頻率，拓展通訊帶寬，穩(wěn)定性高且通訊效率顯著提升。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明使用FIFO通訊示意圖；
圖3為本發(fā)明的防碰撞系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)搭建實(shí)施例示意圖； 圖4為本發(fā)明的跨阻放大器實(shí)施例示意圖；
圖中:la_EQ、lb_EQ-均衡器，2_CDR&SER.-時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)與解串器，3_DSff-相位補(bǔ)償器，4_20Gbps&SER.-20Gbps 速率的串行器，5_DE.&Drive、9_DE.&Drive_ 去加重驅(qū)動(dòng)器，6_ASIC-專用集成電路，7_CDR-時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)，8_MUX-多路轉(zhuǎn)換器，11_LED DR.-發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)器，12_TIA-跨阻放大器，13_LED-發(fā)光二極管，14_PIN D.、Dl、D2、D3-光電二極管，17-現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)模塊，Zpd-阻抗，Vpd-阻抗電壓，LFC-光電通訊裝置，⑶R-時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)，F(xiàn)IFO-先進(jìn)先出通訊。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1為本發(fā)明的模塊結(jié)構(gòu)示意圖，一種基于數(shù)據(jù)先進(jìn)先出的智能交通通訊系統(tǒng)，包括數(shù)字信號(hào)處理單元；與數(shù)字信號(hào)處理單元連接的現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)模塊:接收狀態(tài)時(shí)鐘信號(hào)，輸出控制時(shí)鐘信號(hào)和/或通訊時(shí)鐘信號(hào)；現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)模塊還包括存儲(chǔ)器讀寫(xiě)控制單元、數(shù)據(jù)處理單元、異步FIFO單元、同步FIFO單元和數(shù)據(jù)讀寫(xiě)檢測(cè)單元；與現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)模塊連接的可見(jiàn)光短程信號(hào)收發(fā)機(jī):光信號(hào)和電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，接收和/或發(fā)送光電通訊信號(hào)。使用時(shí)，將本發(fā)明通訊裝置安裝至各種車輛中。
[0016]實(shí)施例1
圖3為本發(fā)明的防碰撞系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)實(shí)施例示意圖，傳感器:探測(cè)汽車狀態(tài)信號(hào)并輸出反饋信號(hào)；汽車數(shù)據(jù)總線:接收傳感器的反饋信號(hào)并輸出汽車狀態(tài)時(shí)鐘信號(hào)；遠(yuǎn)程信息通訊