[發明專利]一種基于ZigBee的車載十字路口防碰撞系統

在審

• 申請號: 201210551387.0
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103871272A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 彭力;吳凡;靳海偉;盧曉龍
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及到ZigBee無線通訊技術、無線傳感器定位技術，具體是將無線通訊技術、無線傳感器定位技術相結合，設計出一種基于ZigBee的車載十字路口防碰撞系統。

背景技術

ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗個域網協議。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。簡單的說，ZigBee是一種高可靠的無線數傳網絡，類似于CDMA和GSM網絡。ZigBee數傳模塊類似于移動網絡基站。通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里，并且支持無限擴展。ZigBee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平臺，在整個網絡范圍內，每一個ZigBee網絡數傳模塊之間可以相互通信，每個網絡節點間的距離可以從標準的75m無限擴展。ZigBee網絡主要是為工業現場自動化控制數據傳輸而建立，因而，它必須具有簡單，使用方便，工作可靠，價格低的特點。每個ZigBee“基站”卻不到1000元人民幣。每個ZigBee網絡節點不僅本身可以作為監控對象，還可以自動中轉別的網絡節點傳過來的數據資料。除此之外，每一個ZigBee網絡節點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內，和多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的子節點(RFD)無線連接。

無線傳感器的節點定位技術是無線傳感網絡應用的基本技術也是關鍵技術之一。我們在應用無線傳感器進行環境監測從而獲取相關信息的過程中，往往需要知道所獲得數據的來源。全球定位系統GPS是目前應用最廣泛最成熟的定位系統，但是GPS定位系統用戶節點通常能耗高體積大，成本也比較高，需要固定的基礎設施等，這使得它不適應低成本自組織的傳感器網絡，因此無線Ad?hoc傳感器網絡定位得到了很廣泛重視。利用位置信息可以進一步提高無線網絡性能，提高許多新型服務。

隨著我國經濟的迅猛發展，汽車工業也得到高速發展，汽車保有量急劇增加，同時造成道路交通事故頻繁發生，不僅威脅著人們的生命安全還造成巨大的經濟損失，給無數家庭帶來不幸，嚴重影響著經濟發展和社會穩定。

國內研究的防碰撞預警系統多采用雷達來測量前車的距離變化來做出預警。與它們相比，本文設計的車輛十字路口防碰撞預警系統利用ZigBee技術進行車輛間的通信來實時交換車輛的速度、加速度等信息，使預警系統對目前車輛行駛信息的掌握更及時，這樣可以更準確的對車輛碰撞進行預警。

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于ZigBee的車載十字路口防碰撞系統，利用ZigBee技術進行車輛間的通信來實時交換車輛的速度、加速度等信息，使預警系統對目前車輛行駛信息的掌握更及時，同時可以節省交警人力物力。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

(1)系統組成部分：整個十字路口防碰撞系統由十字路口監測中心、十字路口街角信標節點(路由器)、車載節點(未知終端節點)三部分組成。

十字路口監測中心主要由ZigBee收發模塊、數據處理模塊、電源組成。ZigBee收發模塊主要由CC2430及其附屬電路和附屬裝置組成，用于接收發送監測中心與其他節點的信息，并將數據傳送給數據處理模塊。數據處理模塊由友善6410ARM板組成，處理來自Zigbee模塊的信息，控制、顯示其他節點狀態，并及時將數據通過有線通信傳送給總數據庫。

十字路口街角信標節點組要由ZigBee收發模塊、電源組成，與十字路口監測中心距離確定，協同監測中心共同作為信標節點。

車載節點主要由ZigBee收發模塊、加速度傳感器、速度傳感器、Friendly6410、電源組成。ZigBee接收模主要由CC2431芯片及附屬電路組成，CC2431具有基于RSSI技術的定位引擎。加速度傳感器選用ADXL325測量車輛的加速度信號，由于CC2431芯片中內置模數轉換器(ADC)，只需將CC2431芯片的P0口中輸入口的寄存器ADCCFG對應位置置1就可使用內置的ADC將模擬信號轉換成數字信號，存儲于存儲器空間中，經過加速度處理程序處理得到車輛的加速度。速度傳感器采用霍爾轉速傳感器，霍爾傳感器具有結構牢固，體積小，重量輕，壽命長，靈敏度高，安裝方便，功耗小，耐高溫，頻率高，耐振動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕的優點，因此能應對汽車內傳感器惡劣的工作環境。Friendly6410自帶LCD觸摸屏，用于顯示車輛周邊節點狀態。