[發明專利]無線車載行駛監控裝置

無效

• 申請號: 201110176482.2
• 申請日: 2011-06-28
• 公開（公告）號: CN102298849A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 殷曉峰;謝剛
• 申請（專利權）人: 天津成科傳動機電技術股份有限公司
• 主分類號: G08G1/0962
• 分類號: G08G1/0962;G08G1/0967;H04B5/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 仝林葉

技術領域

本發明涉及高速公路駕駛協助系統技術領域，更具體的說，是一種由無線數字通信和基于GPS的定位技術組成的高速公路駕駛協助裝置。

背景技術

公路交通日益繁忙和安全狀況已經促使工業界開發安全預警和駕駛協助系統。目前此類系統大多數基于雷達，紅外或圖像處理技術，對于單個車輛及慢速機動有較好的協助，比如倒車，停泊，以及其他近距離移動車輛警告等。在高速行駛和多車倆行駛環境基于對雷達發射回波的處理，或紅外的圖像識別運算需要高速運算及較高功耗圖像處理器。雷達和紅外系統都必須用校準的天線和傳感器提高定位準確性，安裝相對復雜。這會給一些領域的應用造成一定困難，比如在高速危險路段臨時加裝使用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術中存在的不足，提供一種無線車載行駛監控裝置。

本發明無線車載行駛監控裝置，通過下述技術方案予以實現，所述裝置由單片GPS接收機、具有無線收發和WPAN無線網絡功能的單片WPAN混合信號芯片和通用處理器芯片組成。所述單片GPS接收機、具有無線收發和WPAN無線網絡功能的單片WPAN混合信號芯片和通用處理器芯片依次通過芯片間通用串行接口連接，由所述通用處理器芯片連接輔助功能電路。

所述輔助功能電路例如自動收費功能有源ID發射電路(Active?RFID?Tag)等。

本發明使用GPS接收機獲得本車輛定位和速度，并將每輛車的位置信息通過無線數字收發器互相傳送以至每輛車都能看到自己和周圍的車輛情況。其最明顯的優點是本裝置無需實時處理計算獲得多車輛位置和速度，而從自含GPS直接獲得位置、時間和速度數據。無線數字收發器在多輛車間互相傳送GPS數據使每輛車獲得其它車輛行駛狀態圖(相對位置、速度和時間)。監控裝置不斷更新狀態圖并計算預測潛在危險狀態并發出提醒。

本發明也可用于高速公路的管理。例如在前方車輛在發生事故和故障拋錨時，此車輛可以發射應急信息提醒后續來車。監控裝置也可接收由地面固定點發射的限速提醒和路段出口提醒信息等。另外路程計算和收費功能也可以加入本裝置以方便駕駛。

車載無線監控裝置由GPS接收機芯片組，無線數字收發器組件(數字信號處理器和射頻收發)組成。通用GPS定位相對精度約為數米，時間精度約為毫秒，可以提供高速行駛監控所需使用的數據。無線數字收發器射頻選擇2.4GHz?ISM開放頻段(2400MHz-2483.5MHz)，采用250Kbps(千比特/秒)的收發數據率以期可以識別較多車輛，信道帶寬為2MHz。高速公路不同的行駛方向使用不同的信道以減少干擾。相同行車方向的發射和接收使用同一信道。本裝置的設計采用國際標準網絡構架以期最大限度在多車輛間使用標準無線通信協議以使得在必要時較方便的提升或添加網絡功能和應用功能。這一無線網絡通信協議不僅用于每輛車載裝置，而且在固定路面上用于事故或故障提醒，限速提醒，以及路段出口提醒的裝置中也使用兼容通信協議的收發機以增強整體高速公路監控管理系統的功能并降低整個運作和維護的成本。

附圖說明

圖1是IEEE?802.15.4?WPAN物理層在2.4GHz頻段擁有的可用信道分布圖；

圖2是共享信道CSMA-CA流程圖；

圖3是同一車流方向四輛車載數字無線收發器使用同一個2.4GHz信道的理想狀態下(無競爭)時分復用圖示；

圖4是IEEE?802.15.4的O-QPSK調制器；

圖5是IEEE?802.15.4物理層接收解調器；

圖6是本發明系統框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步描述。

如圖6所示，本發明主要由三個芯片組成：1)單片GPS接收機，2)單片WPAN混合信號芯片，負責無線收發和WPAN無線及網絡功能，3)通用處理器芯片，其運行車輛位置/速度處理軟件和提供用戶接(User?Interface)。通用處理器芯片負責控制和連接一些輔助功能電路，輔助功能電路例如自動收費功能有源ID發射電路(Active?RFID?Tag)等。

其中單片GPS接收機為單一模塊，包括GPS前端接收和定位處理集成單芯片組模塊，可采用Trimble?C1919C或ATR0630P1。GPS接收靈敏度為-140dBm以上，定位精度為數米，時間精度好于500us，更新率高于1Hz。有UART接口支持NMEA協議。