一種雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括無線信號收發(fā)信機和信息處理設(shè)備；所述的無線信號收發(fā)信機包括天線、雙工器、發(fā)射器、編碼調(diào)制器、接收器；所述的信息處理設(shè)備包括系統(tǒng)控制器、信息解析處理器、廣播信息預(yù)處理器、測距處理器、車載系統(tǒng)接口、傳感器接口、顯示及位置接口、信息處理中心器；該技術(shù)流程包括向外廣播本車信息、實時接收相鄰車輛廣播信息、測量通信距離內(nèi)前后方車輛的相對距離、對周圍一定距離范圍內(nèi)車輛預(yù)警、給后續(xù)車輛傳遞預(yù)警信息、實時接收通過的車輛廣播信息。本實用新型有效實現(xiàn)了車輛的防撞預(yù)警、交通信息轉(zhuǎn)播、交通路口信息統(tǒng)計等功能，降低了交通事故發(fā)生率。
【專利說明】一種雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于車輛間信息溝通的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)汽車保有量日益增加，汽車安全行使及道路狀況動態(tài)監(jiān)控問題日益突出。目前汽車安全措施包括提高車輛剎車性能、提高車輛防護能力、改善汽車照明設(shè)施性能、安裝防撞雷達設(shè)施等措施，這些措施具備較大的局限性且造價較高，對于包括雨、霧、雪、夜間等不利氣象條件下的防護性能惡化或防護措施受限，難以實現(xiàn)不利氣象條件下對跟車距離有效預(yù)警；對于山區(qū)復(fù)雜道路路口，不能對迎面來車有效提醒。
[0003]同時，當出現(xiàn)交通意外、車輛影響安全的機構(gòu)失靈(如制動裝置故障、方向機故障等)、路況意外情況(道路塌方、突發(fā)團霧、道路結(jié)冰)，這些信息如果能夠及時有效的隨道路傳播，及時提醒后續(xù)車輛對前方的預(yù)警，將能夠有效降低多車追尾或相關(guān)交通事故的發(fā)生率。在一些復(fù)雜交通道路或較大車流量道路，實現(xiàn)道路狀況的實時有效監(jiān)控，是緩解道路擁擠的前提條件，目前對交通道路的監(jiān)控還主要以視頻監(jiān)控為基礎(chǔ)，存在數(shù)據(jù)存儲量較大，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜、且受氣象環(huán)境影響較大(雨霧霾天氣難以實施路況監(jiān)控)等不利因素，且車輛個體識別及參數(shù)監(jiān)控難度較大。
[0004]目前，傳統(tǒng)的車輛間通信系統(tǒng)存在缺少車輛間防撞預(yù)警、路況信息傳遞、車輛信息統(tǒng)計功能，參數(shù)監(jiān)控難度大導(dǎo)致追尾或相關(guān)交通事故發(fā)生率高的問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型實施例的目的在于提供一種雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，旨在解決傳統(tǒng)的車輛間通信系統(tǒng)存在缺少車輛間防撞預(yù)警、路況信息傳遞、車輛信息統(tǒng)計功能，參數(shù)監(jiān)控難度大導(dǎo)致追尾或相關(guān)交通事故發(fā)生率高的問題。
[0006]本實用新型實施例是這樣實現(xiàn)的，一種雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括:無線信號收發(fā)信機和信息處理設(shè)備；所述的無線信號收發(fā)信機包括天線、雙工器、發(fā)射器、編碼調(diào)制器、接收器；所述的信息處理設(shè)備包括系統(tǒng)控制器、信息解析處理器、廣播信息預(yù)處理器、測距處理器、車載系統(tǒng)接口、傳感器接口、顯示及位置接口、信息處理中心器；
[0007]所述的無線信號收發(fā)信機分別設(shè)置在車頭及車尾，所述的信息處理設(shè)備設(shè)置在車廂內(nèi)部上端，所述的天線設(shè)置在無線信號收發(fā)信機的頂端，選用波束寬度小于180°的定向天線，所述的雙工器設(shè)置在天線的下面，用于實時收發(fā)信號隔離，所述的發(fā)射器設(shè)置在無線信號收發(fā)信機內(nèi)部左側(cè)，實現(xiàn)發(fā)射信號頻率變換及功率放大作用，所述的編碼調(diào)制器設(shè)置在發(fā)射器的一側(cè)，實現(xiàn)擬發(fā)射數(shù)字信號的編碼機調(diào)制功能，所述的接收器設(shè)置在發(fā)射器的右側(cè)，實現(xiàn)接收信號的頻率變換及信號放大作用；
[0008]所述的信息處理中心器設(shè)置在信息處理設(shè)備的內(nèi)部中央，具體采用計算機中央處理器，綜合接收相鄰車輛的廣播信息、車間距離及相對速度，并結(jié)合車輛自身狀態(tài)，實時分析當前車輛的運行狀態(tài)、判定安全級別，給出告警信息；
[0009]所述的車載系統(tǒng)接口連接在信息處理中心器的上面，采用USB接口，通過標準接口，實現(xiàn)與車載系統(tǒng)的接入，獲取車輛狀態(tài)信息包括車輛識別代碼、車輛故障告警、瞬時速度、發(fā)動機工作狀態(tài)等參數(shù)；
[0010]所述的傳感器接口連接在信息處理中心器的下面，具體采用加速度傳感器、傾斜傳感器、溫度傳感器、位置傳感器，提供標準的傳感器接口，便于車輛傳感器信息接入；
[0011]所述的測距處理器連接在信息處理中心器的左側(cè)，基于偽碼測距原理，通過對比發(fā)射信號與接收信號的時間間隔，測量與前向車輛或后向車輛的相對距離；
[0012]所述的系統(tǒng)控制器連接在信息處理中心器的右側(cè)，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)設(shè)備的運行監(jiān)控及調(diào)度；
[0013]所述的信息解析處理器連接在信息處理中心器的左上面，對接收到相鄰車輛廣播數(shù)據(jù)的信息包括車輛狀況、前向道路情況、預(yù)警信息等數(shù)據(jù)進行解析，解析數(shù)據(jù)輸出到后續(xù)的信息處理中心器；
[0014]所述的廣播信息預(yù)處理器連接在信息處理中心器的左下面，對本地設(shè)備擬發(fā)射信息及數(shù)據(jù)的信息包括信息映射、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、信息組包等進行預(yù)處理，并輸出到編碼調(diào)制器；
[0015]所述的顯示及位置接口連接在信息處理中心器的右上面，采用導(dǎo)航儀，提供車載導(dǎo)航、顯示設(shè)備的標準接口，一方面獲取導(dǎo)航設(shè)備的位置信息，同時向顯示設(shè)備提供相鄰車輛的數(shù)據(jù)信息，必要時給出告警信息及告警提示。
[0016]本實用新型提供的雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，設(shè)置無線信號收發(fā)信機和信息處理設(shè)備，實現(xiàn)了車輛信息收集、路況信息反饋功能；采用雙向廣播式車輛間通信方法，實時接收通過的車輛廣播信息和統(tǒng)計路況信息，實現(xiàn)了事故信息預(yù)警、氣象信息預(yù)警、彎道會車預(yù)警傳播、車輛信息統(tǒng)計及道路監(jiān)視，避免了交通事故。本實用新型提供的雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，有效實現(xiàn)了車輛的防撞預(yù)警、交通信息轉(zhuǎn)播、交通路口信息統(tǒng)計等功能，降低交通事故發(fā)生率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型實施例提供的雙向廣播式車輛間通信方法流程圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例提供的雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中:1、無線信號收發(fā)信機；1_1、天線；1_2、雙工器；1_3、發(fā)射器；1_4、編碼調(diào)制器；1_5、接收器；2、信息處理設(shè)備；2-1、系統(tǒng)控制器；2-2、信息解析處理器；2-3、廣播信息預(yù)處理器；2-4、測距處理器；2-5、車載系統(tǒng)接口 ；2-6、傳感器接口 ；2-7、顯示及位置接口 ；2-8、信息處理中心器。

【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型的應(yīng)用原理作進一步描述。
[0022]如圖1所示，一種雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括:無線信號收發(fā)信機I和信息處理設(shè)備2 ;所述的無線信號收發(fā)信機I包括天線1-1、雙工器1-2、發(fā)射器1-3、編碼調(diào)制器1-4、接收器1-5 ;所述的信息處理設(shè)備2包括系統(tǒng)控制器2-1、信息解析處理器2-2、廣播信息預(yù)處理器2-3、測距處理器2-4、車載系統(tǒng)接口 2-5、傳感器接口 2_6、顯示及位置接口 2-7、信息處理中心器2-8 ；
[0023]所述的無線信號收發(fā)信機I分別設(shè)置在車頭及車尾，所述的信息處理設(shè)備2設(shè)置在車廂內(nèi)部上端，所述的天線1-1設(shè)置在無線信號收發(fā)信機I的頂端，選用波束寬度小于180°的定向天線，所述的雙工器1-2設(shè)置在天線1-1的下面，用于實時收發(fā)信號隔離，所述的發(fā)射器1-3設(shè)置在無線信號收發(fā)信機I內(nèi)部左側(cè)，實現(xiàn)發(fā)射信號頻率變換及功率放大作用，所述的編碼調(diào)制器1-4設(shè)置在發(fā)射器1-3的一側(cè)，實現(xiàn)擬發(fā)射數(shù)字信號的編碼機調(diào)制功能，所述的接收器1-5設(shè)置在發(fā)射器1-3的右側(cè)，實現(xiàn)接收信號的頻率變換及信號放大作用；
[0024]所述的信息處理中心器2-8設(shè)置在信息處理設(shè)備2的內(nèi)部中央，具體采用計算機中央處理器，綜合接收相鄰車輛的廣播信息、車間距離及相對速度，并結(jié)合車輛自身狀態(tài)，實時分析當前車輛的運行狀態(tài)、判定安全級別，給出告警信息；
[0025]所述的車載系統(tǒng)接口 2-5連接在信息處理中心器2-8的上面，采用USB接口，通過標準接口，實現(xiàn)與車載系統(tǒng)的接入，獲取車輛狀態(tài)信息包括車輛識別代碼、車輛故障告警、瞬時速度、發(fā)動機工作狀態(tài)等參數(shù)；
[0026]所述的傳感器接口 2-6連接在信息處理中心器2-8的下面，具體采用加速度傳感器、傾斜傳感器、溫度傳感器、位置傳感器，提供標準的傳感器接口，便于車輛傳感器信息接A ；
[0027]所述的測距處理器2-4連接在信息處理中心器2-8的左側(cè)，基于偽碼測距原理，通過對比發(fā)射信號與接收信號的時間間隔，測量與前向車輛或后向車輛的相對距離；
[0028]所述的系統(tǒng)控制器2-1連接在信息處理中心器2-8的右側(cè)，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)設(shè)備的運行監(jiān)控及調(diào)度；
[0029]所述的信息解析處理器2-2連接在信息處理中心器2-8的左上面，對接收到相鄰車輛廣播數(shù)據(jù)的信息包括車輛狀況、前向道路情況、預(yù)警信息等數(shù)據(jù)進行解析，解析數(shù)據(jù)輸出到后續(xù)的信息處理中心器2-8 ；
[0030]所述的廣播信息預(yù)處理器2-3連接在信息處理中心器2-8的左下面，對本地設(shè)備擬發(fā)射信息及數(shù)據(jù)的信息包括信息映射、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、信息組包等進行預(yù)處理，并輸出到編碼調(diào)制器1-4 ；
[0031]所述的顯示及位置接口 2-7連接在信息處理中心器2-8的右上面，采用導(dǎo)航儀，提供車載導(dǎo)航、顯示設(shè)備的標準接口，一方面獲取導(dǎo)航設(shè)備的位置信息，同時向顯示設(shè)備提供相鄰車輛的數(shù)據(jù)信息，必要時給出告警信息及告警提示。
[0032]進一步，所述的雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)可進行事故信息預(yù)警、氣象信息預(yù)警、彎道會車預(yù)警傳播、車輛信息統(tǒng)計及道路監(jiān)視，當?shù)缆烦霈F(xiàn)交通意外時，搭載本系統(tǒng)的車輛及時并持續(xù)的將事故信息向車輛周圍廣播，相鄰車輛一旦進入廣播信號接收范圍，將及時獲取事故信息并向車輛駕駛?cè)藛T預(yù)警；同時被預(yù)警車輛向其前后向轉(zhuǎn)播事故信息，逐步擴大事故信息預(yù)警范圍，從而避免連環(huán)事故的發(fā)生；當車輛在行使過程中，前方道路突發(fā)異常情況，包括大霧、大雨、積水路段、嚴重霧霾等影響車輛安全行使時，本設(shè)備可以自動或人工參與設(shè)置預(yù)警，將預(yù)警信息及時向車輛前后向廣播；后續(xù)跟進車輛進入廣播信號接收范圍，立即對駕駛?cè)藛T告警，并將預(yù)警信息向周圍轉(zhuǎn)播，擴大預(yù)警范圍，避免事故的發(fā)生；當車輛行駛在彎道時，由于視線受阻，駕駛?cè)藛T難以判斷前方來車情況，容易造成交通事故；而基于雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，通過持續(xù)發(fā)射廣播信號，且無線信號具備一定的繞射能力，可以實時監(jiān)視彎道對面來車情況，并能夠預(yù)計車輛間距離及接近速度，對駕駛?cè)藛T提前預(yù)警，有效避免彎道事故發(fā)生；在地面設(shè)置固定信息采集點，并實時接收通過該點的車輛廣播信息，實現(xiàn)對道路路況信息的監(jiān)控，并可以對道路信息向經(jīng)過該點的車輛實時推送。
[0033]一種雙向廣播式車輛間通信方法，該技術(shù)流程包括:向外廣播本車信息S101、實時接收相鄰車輛廣播信息S102、測量通信距離內(nèi)前后方車輛的相對距離S103、對周圍一定距離范圍內(nèi)車輛預(yù)警S104、給后續(xù)車輛傳遞預(yù)警信息S105、實時接收通過的車輛廣播信息S106 ；
[0034]所述的向外廣播本車信息SlOl是指汽車周期性的向外廣播本車信息，包括車輛健康狀況、車輛行駛方向、車輛速度、道路情況、緊急路況等信息；
[0035]所述的實時接收相鄰車輛廣播信息S102是指車輛實時接收相鄰車輛廣播信息，解析前后方車輛情況，綜合判斷自身的安全狀況；
[0036]所述的測量通信距離內(nèi)前后方車輛的相對距離S103是指通過主動應(yīng)答方式實時測量通信距離內(nèi)前后方車輛的相對距離、接近速度及位置關(guān)系，及時給出告警信息；
[0037]所述的對周圍一定距離范圍內(nèi)車輛預(yù)警S104是指當車輛出現(xiàn)故障或交通意外，能夠?qū)④囕v當前狀況持續(xù)向外廣播，對周圍一定距離范圍內(nèi)車輛預(yù)警；
[0038]所述的給后續(xù)車輛傳遞預(yù)警信息S105是指當車輛接收到相鄰車輛的告警信息，除了對本車給出告警信息外，還將該信息對外廣播傳遞，給后續(xù)車輛傳遞預(yù)警信息；
[0039]所述的實時接收通過的車輛廣播信息S106是指固定式接收設(shè)備實時接收通過的車輛廣播信息，實時統(tǒng)計路況信息，并具備向通過車輛廣播前方道路信息的能力。
[0040]工作原理
[0041]如圖1所示，一種雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括無線信號收發(fā)信機I和信息處理設(shè)備2 ;所述的無線信號收發(fā)信機I包括天線1-1、雙工器1-2、發(fā)射器1-3、編碼調(diào)制器1-4、接收器1-5 ;所述的信息處理設(shè)備2包括系統(tǒng)控制器2-1、信息解析處理器2-2、廣播信息預(yù)處理器2-3、測距處理器2-4、車載系統(tǒng)接口 2-5、傳感器接口 2_6、顯示及位置接口 2-7、信息處理中心器2-8 ;該技術(shù)流程包括向外廣播本車信息S101、實時接收相鄰車輛廣播信息S102、測量通信距離內(nèi)前后方車輛的相對距離S103、對周圍一定距離范圍內(nèi)車輛預(yù)警S104、給后續(xù)車輛傳遞預(yù)警信息S105、實時接收通過的車輛廣播信息S106 ;工作時，車輛啟動后，車輛的前后無線信號收發(fā)信機I分別向車輛前后方向廣播車輛信息，并轉(zhuǎn)發(fā)接收到的臨近車輛信息；車輛通過接收臨近車輛的廣播信息，通過信息標識符判斷臨近車輛與本車行使分析對應(yīng)關(guān)系(相向、同向、相背)，信息處理中心器2-8通過車載系統(tǒng)接口2-5接收車輛故障參數(shù)、通過顯示及位置接口 2-7接收位置坐標參數(shù)、通過傳感器接口 2-6接收相關(guān)傳感器參數(shù)，然后通過廣播信息預(yù)處理器2-3及編碼調(diào)制器1-4處理后，分別通過車輛前后的無線信號收發(fā)信機I發(fā)送信號，在一定作用距離、波束寬度內(nèi)，本車設(shè)備接收到相鄰車輛所廣播的無線信號，并通過接收器1-5、編碼調(diào)制器1-4及信息解析處理器2-2，得到相鄰車輛的廣播信息，輸出到學(xué)校處理中心模塊；采用固定應(yīng)答方式，一旦車輛接收到相鄰車輛廣播信號，在固定間隔時間周期內(nèi)給予應(yīng)答信號，信息處理設(shè)備2內(nèi)的測距處理器2-4根據(jù)應(yīng)答信號時延，結(jié)合偽碼測距原理實現(xiàn)車輛間距離測量，并與所解析的車輛信息數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，根據(jù)距離變化率判斷車輛接近速度；信息處理中心器2-8接收相鄰車輛的廣播信息，包括車輛型號、拍照號碼等相鄰車輛屬性，車輛行駛中、臨時停車、車輛故障、緊急停車等車輛工作狀態(tài)，道路通暢、前方事故預(yù)警、前方車輛故障預(yù)警、路況異常等前方交通狀況信息，結(jié)合相鄰車輛的距離、車輛位置傳感器數(shù)據(jù)、綜合判斷當前車輛的安全態(tài)勢及安全等級，并依據(jù)設(shè)定準則給出安全告警提示，對相鄰車輛狀態(tài)顯示到本地車輛的顯示界面上。
[0042]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)主要包括:無線信號收發(fā)信機和信息處理設(shè)備；所述的無線信號收發(fā)信機包括天線、雙工器、發(fā)射器、編碼調(diào)制器、接收器；所述的信息處理設(shè)備包括系統(tǒng)控制器、信息解析處理器、廣播信息預(yù)處理器、測距處理器、車載系統(tǒng)接口、傳感器接口、顯示及位置接口、信息處理中心器； 所述的無線信號收發(fā)信機分別設(shè)置在車頭及車尾，所述的信息處理設(shè)備設(shè)置在車廂內(nèi)部上端，所述的天線設(shè)置在無線信號收發(fā)信機的頂端，選用波束寬度小于180°的定向天線，所述的雙工器設(shè)置在天線的下面，用于實時收發(fā)信號隔離，所述的發(fā)射器設(shè)置在無線信號收發(fā)信機內(nèi)部左側(cè)，所述的編碼調(diào)制器設(shè)置在發(fā)射器的一側(cè)，實現(xiàn)擬發(fā)射數(shù)字信號的編碼機調(diào)制功能，所述的接收器設(shè)置在發(fā)射器的右側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的車載系統(tǒng)接口連接在信息處理中心器的上面，采用USB接口。
3.如權(quán)利要求1所述的雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳感器接口連接在信息處理中心器的下面，具體采用加速度傳感器、傾斜傳感器、溫度傳感器、位置傳感器，提供標準的傳感器接口。
4.如權(quán)利要求1所述的雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的測距處理器連接在信息處理中心器的左側(cè)，基于偽碼測距原理，通過對比發(fā)射信號與接收信號的時間間隔，測量與前向車輛或后向車輛的相對距尚。
5.如權(quán)利要求1所述的雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)控制器連接在信息處理中心器的右側(cè)，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)設(shè)備的運行監(jiān)控及調(diào)度。
6.如權(quán)利要求1所述的雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的信息解析處理器連接在信息處理中心器的左上面，對接收到相鄰車輛廣播數(shù)據(jù)的信息包括車輛狀況、前向道路情況、預(yù)警信息等數(shù)據(jù)進行解析，解析數(shù)據(jù)輸出到后續(xù)的信息處理中心器。
7.如權(quán)利要求1所述的雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的廣播信息預(yù)處理器連接在信息處理中心器的左下面，對本地設(shè)備擬發(fā)射信息及數(shù)據(jù)的信息包括信息映射、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、信息組包等進行預(yù)處理，并輸出到編碼調(diào)制器。
8.如權(quán)利要求1所述的雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的顯示及位置接口連接在信息處理中心器的右上面，采用導(dǎo)航儀，提供車載導(dǎo)航、顯示設(shè)備的標準接口。
9.如權(quán)利要求1所述的雙向廣播式車輛間通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的信息處理中心器設(shè)置在信息處理設(shè)備的內(nèi)部中央，具體采用計算機中央處理器。
【文檔編號】G08G1/0962GK204189314SQ201420539676
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】杜東平 申請人:杜東平, 王軍