專利名稱：基于ZigBee及GPS的車輛定位及防撞預警系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線傳感器網(wǎng)絡技術在道路車輛行駛的具體應用，具體說是一種基于ZigBee及GPS的車輛定位及防撞預警系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，車載定位基本是采用GPS (Global Positioning System)技術，獲得車輛本身的經(jīng)度和緯度位置信息。但是采用GPS定位至少要同時接收到四顆GPS導航衛(wèi)星發(fā)射的電文才能計算出車輛的具體位置，如果車輛處于山區(qū)或者隧道等復雜地形中，GPS不能同時接收到四顆衛(wèi)星信號因而無法實現(xiàn)定位；另外，目前GPS技術只能實現(xiàn)車輛對自身的定位，無法獲知本車與相鄰前方車輛之間的間距信息，僅僅依靠駕乘人員目測判斷間距的方式無法滿足車輛防撞的應用需求。公路最常見事故是多車追尾相撞，這種事故多發(fā)生在交通流量大、車速高、天氣不好、駕駛員疲勞駕駛等造成車輛間距過小，駕駛員無法提前處置的情況下。目前的車載防撞系統(tǒng)多采用攝像頭拍攝并分析的方式實現(xiàn)，在遇到惡劣的雨、雪、霧等能見度很低情況無法實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述現(xiàn)有技術所存在的不足之處，提供一種基于ZigBee及GPS的車輛定位及防撞預警系統(tǒng)，以ZigBee與GPS相結合，通過無線通信信號獲得的車輛間距，在可能發(fā)生危險的情況下，提前預警駕駛員控制車速以保持車輛安全間距。本發(fā)明解決技術問題采用如下技術方案:本發(fā)明一種基于ZigBee及GPS的車輛定位及防撞預警系統(tǒng)，其特點是:包括有信息采集及通信單元、主控制器單元、信息顯示及聲光報警單元；所述信息采集及通信單元是由GPS模塊、電子指南針模塊和ZigBee通信模塊構成，以所述GPS模塊獲得車輛速度以及由經(jīng)度和緯度表征的車輛位置信息；以所述電子指南針模塊獲得本車的車輛移動方向信息；以所述ZigBee通信模塊獲得由前方車輛發(fā)出的包含有前方車輛的車輛信息的無線通信信號，并在所述主控制器單元的控制下以所述ZigBee通信模塊向后方車輛發(fā)出包含有本車的車輛信息的無線通信信號；所述車輛信息包括車輛速度、車輛位置信息和車輛移動方向信息；所述主控制器單元利用車輛信息計算獲得本車與前方車輛之間的車輛間距LI，或是利用所述ZigBee通信模塊接收到的由前方車輛發(fā)出的無線通信信號的信號強度計算獲得本車與前方車輛之間的車輛間距L2 ;利用車輛速度、車輛移動方向信息以及計算獲得的車輛間距LI或車輛間距L2判斷本車的危險等級；所述信息顯示及聲光報警單元是由液晶顯示模塊、聲光報警模塊構成，由所述液晶顯示模塊接收來自主控制器單元的車輛間距以及本車危險等級進行顯示，并由聲光報警模塊進行報警。
本發(fā)明基于ZigBee及GPS的車輛定位及防撞預警系統(tǒng)，其特點也在于:在對本車危險等級的判斷過程中，對于所述車輛間距LI和車輛間距L2，優(yōu)先使用車輛間距LI。所述利用車輛信息計算獲得本車與前方車輛之間的車輛間距的方法是:令本車⑶的經(jīng)度為N2、緯度E2 ;前方車輛(A)的經(jīng)度N1、緯度為E1，按式⑴計算獲得本車⑶與前方車輛(A)之間的間距LI:
權利要求
1.一種基于ZigBee及GPS的車輛定位及防撞預警系統(tǒng)，其特征是:包括有信息采集及通信單元、主控制器單元、信息顯示及聲光報警單元； 所述信息采集及通信單元是由GPS模塊、電子指南針模塊和ZigBee通信模塊構成，以所述GPS模塊獲得車輛速度以及由經(jīng)度和緯度表征的車輛位置信息；以所述電子指南針模塊獲得本車的車輛移動方向信息；以所述ZigBee通信模塊獲得由前方車輛發(fā)出的包含有前方車輛的車輛信息的無線通信信號，并在所述主控制器單元的控制下以所述ZigBee通信模塊向后方車輛發(fā)出包含有本車的車輛信息的無線通信信號；所述車輛信息包括車輛速度、車輛位置信息和車輛移動方向信息； 所述主控制器單元利用車輛信息計算獲得本車與前方車輛之間的車輛間距LI，或是利用所述ZigBee通信模塊接收到的由前方車輛發(fā)出的無線通信信號的信號強度計算獲得本車與前方車輛之間的車輛間距L2 ;利用車輛速度、車輛移動方向信息以及計算獲得的車輛間距LI或車輛間距L2判斷本車的危險等級； 所述信息顯示及聲光報警單元是由液晶顯示模塊、聲光報警模塊構成，由所述液晶顯示模塊接收來自主控制器單元的車輛間距以及本車危險等級進行顯示，并由聲光報警模塊進行報警。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于ZigBee及GPS的車輛定位及防撞預警系統(tǒng)，其特征是:在對本車危險等級的判斷過程中，對于所述車輛間距LI和車輛間距L2，優(yōu)先使用車輛間距LI。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于ZigBee及GPS的車輛定位及防撞預警系統(tǒng)，其特征是:所述利用車輛信息計算獲得本車與前方車輛之間的車輛間距的方法是: 令本車(B)的經(jīng)度為N2、緯度E2 ;前方車輛(A)的經(jīng)度N1、緯度為E1，按式(I)計算獲得本車⑶與前方車輛(A)之間的間距LI:
4.根據(jù)權利要求1所述的基于ZigBee及GPS的車輛定位及防撞預警系統(tǒng)，其特征是:所述利用ZigBee通信模塊接收到的由前方車輛發(fā)出的無線通信信號的信號強度計算獲得本車與前方車輛之間的車輛間距的方法是: 令本車(B)所接收到前方車輛(A)的ZigBee通信信號強度為RSSI，按式(2)計算獲得本車⑶與前方車輛(A)之間的間距L2:
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于ZigBee及GPS的車輛定位及防撞預警系統(tǒng)，其特征是包括有信息采集及通信單元、主控制器單元、信息顯示及聲光報警單元信息采集及通信單元通過GPS模塊、電子指南針模塊和ZigBee通信模塊獲得本車車輛信息以及包含前方車輛車輛信息的無線通信信號，并向后方車輛發(fā)出包含有本車的車輛信息的無線通信信號；主控制器單元利用車輛信息或無線通信信號的信號強度計算與前方車輛的車輛間距，利用車輛速度、車輛移動方向信息以及車輛間距判斷危險等級；信息顯示及聲光報警單元對危險等級進行顯示和報警。本發(fā)明用于實現(xiàn)相鄰車距、車速信息的獲取，進而實現(xiàn)提前預警駕駛員控制車速以保持車輛行駛在安全間距中。
文檔編號H04W84/18GK103117007SQ201310030090
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權日2013年1月25日
發(fā)明者許耀華, 陳棟梁, 劉磊, 趙宏偉, 胡艷軍, 張媛媛 申請人:安徽大學