專利名稱：一種車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于智能交通領域，具體涉及一種車-車DSRC通信，特別涉及一種車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端。
背景技術：
我國道路交通事故率和死傷亡人數(shù)長期居高不下，給社會及人民的財產(chǎn)和安全帶來了巨大的損失。社會各界對交通安全問題給予高度重視，交通安全問題研究已作為一個專題被列入國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃，而由車輛異常行駛行為引起的交通事故占主要部分。因此，對車輛異常行駛行為進行快速識別并實時警示，對減小交通事故率，提高交通安全性具有重要的意義。車輛異常行駛行為的識別作為交通管理的重要任務，也是智能交通中不可缺少的一環(huán)。而現(xiàn)有的技術通常是通過相關的道路監(jiān)控設備對其進行檢測和預警，或通過車載導航設備進行提前預警，并未通過車輛本身對異常行駛行為進行實時警示，由此產(chǎn)生的消息滯后也會帶來交通事故的發(fā)生。對車輛加載相應的識別設備，對其做出的異常行駛行為進行快速識別和實時警示，是 預防和控制駕駛員異常行駛行為，改善道路交通安全嚴重狀況的有效解決方案。因此，研究一種車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端是很有必要的。
發(fā)明內容針對上述現(xiàn)有技術存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一種車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端，該終端通過實時采集車輛駕駛數(shù)據(jù)、DSRC無線傳輸和處理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了實時準確顯示駕駛環(huán)境并警示異常駕駛環(huán)境。為達到上述目的，本實用新型采用如下的技術解決方案:一種車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端，所述車載終端包括車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、駕駛環(huán)境顯不模塊、數(shù)據(jù)無線傳輸模塊、GPS模塊、車載電源和下載調試接口。其中，所述車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、駕駛環(huán)境顯示模塊、數(shù)據(jù)無線傳輸模塊、GPS模塊和下載調試接口分別連接所述數(shù)據(jù)處理模塊，所述車載電源模塊分別連接車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)無線傳輸模塊、GPS模塊和下載調試接口。本實用新型還包括如下其他技術特征:所述車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊包括速度傳感器、前輪方向傳感器以及以下接口:A/D接口、GPIO 口和串口 ；所述速度傳感器連接A/D接口，所述前輪方向傳感器連接串口，所述數(shù)據(jù)處理模塊連接GPIO 口。所述數(shù)據(jù)處理模塊采用STM32F103VET6微控制器。所述駕駛環(huán)境顯示模塊采用工業(yè)級LED液晶顯示屏，該顯示屏通過ili9320控制器與數(shù)據(jù)處理模塊連接。所述數(shù)據(jù)無線傳輸模塊通過SPI總線與數(shù)據(jù)處理模塊連接。所述數(shù)據(jù)無線傳輸模塊包括nRF24L01+射頻芯片和SMA接口天線。[0013]所述GPS模塊通過串口通信模塊與數(shù)據(jù)處理模塊連接。所述下載調試接口通過JTAG接口與數(shù)據(jù)處理模塊連接。本實用新型采用無線射頻技術，數(shù)據(jù)的傳輸基于DSRC協(xié)議國家標準的無線傳輸模式，保證車輛高速行駛的數(shù)據(jù)傳輸可靠性。本實用新型借助無線射頻和計算機網(wǎng)絡，為車載終端上傳自身行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)和下載駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)，擴展了駕駛員的視野，全自動實時計算并警示異常駕駛環(huán)境，滿足了人們對車載終端安全性和操控性要求，實現(xiàn)車載系統(tǒng)的網(wǎng)絡化和智能化，提高駕駛的安全性和舒適性。

圖1是本實用新型的結構示意圖。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的解釋說明。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端，包括車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、駕駛環(huán)境顯示模塊、數(shù)據(jù)無線傳輸模塊、GPS模塊、車載電源和下載調試接口，其中:車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊用以采集車輛駕駛狀態(tài)數(shù)據(jù)，實時采集車輛不同狀態(tài)中的車載傳感器的數(shù)據(jù)信號。車 載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊包括速度傳感器、前輪方向傳感器以及以下接口:A/D接口、GPIO 口以及串口。其中，A/D接口為間距2.54mm的8針端子，串口由公頭DB9和MAX3232構成，公頭DB9和MAX3232相連接；所述速度傳感器連接A/D接口，所述前輪方向傳感器連接串口，數(shù)據(jù)處理模塊連接GPIO 口。數(shù)據(jù)處理模塊用以對車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊采集的車載傳感器數(shù)據(jù)和經(jīng)數(shù)據(jù)無線傳輸模塊下載的駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)進行分析和處理。數(shù)據(jù)處理模塊采用意法半導體公司的STM32F103VET6高容量微控制器，內核為CortexM3，工作頻率為72MHz。其內部集成高級定時控制器( Μχ)、通用同步異步收發(fā)器(USART)、可變靜態(tài)存儲器控制器(FSMC)、通用輸入輸出口( GPIO )、串行外圍設備接口( SPI)。該微控制器片上集成了隨機訪問存儲器(RAM )64KByte (千字節(jié))，只讀存儲器(ROM) 512KByte。只讀存儲器存放系統(tǒng)軟件代碼，隨機訪問存儲器存儲暫存數(shù)據(jù)。駕駛環(huán)境顯示模塊采用工業(yè)級LED液晶顯示屏，該工業(yè)級LED液晶顯示屏通過ili9320控制器連接數(shù)據(jù)處理模塊連接。用來顯示數(shù)據(jù)處理模塊處理結果。處理結果以圖形和文本方式顯示。數(shù)據(jù)無線傳輸模塊用來進行車載終端設備與路側設備之間的DSRC無線數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)無線傳輸模塊由NORDIC公司的nRF24L01+射頻芯片和阻抗50歐姆發(fā)射功率為3dB的SMA接口天線組成。GPS模塊用于實時接收車輛坐標位置數(shù)據(jù)。車載電源為系統(tǒng)其他各模塊提供電源。下載調試接口作為計算機與數(shù)據(jù)處理模塊進行交互的接口，用以對數(shù)據(jù)處理模塊所用二進制程序代碼的初始下載，或為進行本實用新型的車輛異常駕駛環(huán)境警示車載終端的軟件系統(tǒng)升級的軟件更新。[0026]所述車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、駕駛環(huán)境顯示模塊、數(shù)據(jù)無線傳輸模塊、GPS模塊、車載電源和下載調試接口分別與數(shù)據(jù)處理模塊連接。其中，車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊通過GPIO接口與數(shù)據(jù)處理模塊連接；駕駛環(huán)境顯示模塊通過ili9320控制器與數(shù)據(jù)處理模塊連接；數(shù)據(jù)無線傳輸模塊通過SPI接口與數(shù)據(jù)處理模塊連接；GPS模塊通過USART與數(shù)據(jù)處理模塊連接；下載調試接口通過JTAG接口與數(shù)據(jù)處理模塊連接。在實際使用過程中，本實用新型的工作過程如下:本實用新型的車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端在加電后，數(shù)據(jù)處理模塊展開系統(tǒng)初始化工作，并控制車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊啟動多項采集任務，監(jiān)聽數(shù)據(jù)無線傳輸模塊和GPS模塊數(shù)據(jù)下載情況。車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊通過速度傳感器和前輪方向傳感器采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理模塊定時讀取連接車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊的GPIO接口寄存器，并根據(jù)讀取數(shù)據(jù)計算出車輛行駛速度和行駛方向角，然后送入數(shù)據(jù)處理模塊內集成的隨機訪問存儲器中進行臨時存儲，之后數(shù)據(jù)處理模塊把車輛行駛速度和行駛方向角以及車輛坐標數(shù)據(jù)使用DSRC協(xié)議棧通過數(shù)據(jù)無線傳輸模塊上傳到路側設備。監(jiān)聽到數(shù)據(jù)無線傳輸模塊下載到路側設備所傳輸?shù)鸟{駛環(huán)境數(shù)據(jù)包，產(chǎn)生一個中斷信號，數(shù)據(jù)處理模塊自動進入中斷處理模式。駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)通過SPI接口傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊立即使用DSRC協(xié)議棧進行數(shù)據(jù)包解析，得到當前駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)后送入數(shù)據(jù)處理模塊內集成的隨機訪問存儲器中進行臨時存儲。中斷退出。監(jiān)聽到GPS模 塊下載到車輛實時車輛坐標數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一個中斷信號，數(shù)據(jù)處理模塊自動進入中斷處理模式，車輛坐標數(shù)據(jù)通過USART控制器進入數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊立即使用GPS數(shù)據(jù)格式進行數(shù)據(jù)包解析，得到當前車輛坐標數(shù)據(jù)后送入數(shù)據(jù)處理模塊內集成的隨機訪問存儲器中進行臨時存儲。中斷退出。數(shù)據(jù)處理模塊定時周期性對采集到并存儲在隨機訪問存儲器中的行駛速度、行駛方向角、車輛坐標、駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)進行相關計算、模擬、分析根據(jù)當前駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)模擬下一刻駕駛情況，若產(chǎn)生異常駕駛環(huán)境，則生成圖形和文本方式警示信息，然后通過ili9320控制器傳輸至駕駛環(huán)境顯示模塊的LED液晶顯示屏。進行產(chǎn)品軟件系統(tǒng)升級，通過下載調試接口下載軟件至數(shù)據(jù)處理模塊。
權利要求1.一種車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端，其特征在于，所述車載終端包括車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、駕駛環(huán)境顯示模塊、數(shù)據(jù)無線傳輸模塊、GPS模塊、車載電源和下載調試接口 ；其中，所述車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、駕駛環(huán)境顯示模塊、數(shù)據(jù)無線傳輸模塊、GPS模塊和下載調試接口分別連接所述數(shù)據(jù)處理模塊，所述車載電源模塊分別連接所述車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)無線傳輸模塊、GPS模塊、串口通信模塊和下載調試接口。
2.如權利要求1所述的車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端，其特征在于，所述車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊包括速度傳感器、前輪方向傳感器以及以下接口:A/D接口、GPIO 口和串口 ；所述速度傳感器連接A/D接口，所述前輪方向傳感器連接串口，所述數(shù)據(jù)處理模塊連接 GPIO 口。
3.如權利要求1所述的車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊采用意法半導體公司的STM32F103VET6微控制器。
4.如權利要求1所述的車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端，其特征在于，所述駕駛環(huán)境顯示模塊采用工業(yè)級LED液晶顯示屏，該顯示屏通過ili9320控制器與數(shù)據(jù)處理模塊連接。
5.如權利要求1所述的車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端，其特征在于，所述數(shù)據(jù)無線傳輸模塊通過SPI接口與數(shù)據(jù)處理模塊連接。
6.如權利要求1所述的車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端，其特征在于，所述數(shù)據(jù)無線傳輸模塊包括nRF24L01+射頻芯片和SMA接口天線。
7.如權利要求1所述的車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端，其特征在于，所述GPS模塊通過串口通信模塊與數(shù)據(jù)處理模塊連接。
8.如權利要求1所述的車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端，其特征在于，所述下載調試接口通過JTAG 接口與數(shù)據(jù)處理模塊連接。
專利摘要本實用新型公開了一種車輛異常駕駛環(huán)境實時警示車載終端，所述車載終端包括車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、駕駛環(huán)境顯示模塊、數(shù)據(jù)無線傳輸模塊、GPS模塊、車載電源和下載調試接口；車載傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、駕駛環(huán)境顯示模塊、數(shù)據(jù)無線傳輸模塊、GPS模塊和下載調試接口分別連接所述數(shù)據(jù)處理模塊，所述車載電源模塊分別連接其他模塊。本實用新型采用無線射頻技術，數(shù)據(jù)的傳輸基于DSRC協(xié)議國家標準的無線傳輸模式，保證車輛高速行駛的數(shù)據(jù)傳輸可靠性。車載終端全自動實時上傳自身行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)和下載駕駛環(huán)境數(shù)據(jù)，計算并警示異常駕駛環(huán)境，實現(xiàn)車載系統(tǒng)的網(wǎng)絡化和智能化，提高駕駛的安全性和舒適性。
文檔編號G08G1/0962GK203118235SQ201320089189
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月27日 優(yōu)先權日2013年2月27日
發(fā)明者南宇宏, 楊文輝, 王秉勇, 劉述超, 宋陽, 馬騰 申請人:甘肅鐵科建設工程咨詢有限公司