[發明專利]一種基于ZigBee動態自組織網絡的車輛群定位通信系統

在審

• 申請號: 201710174778.8
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107155170A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 劉彥華;楊文伯;李森;李偉
• 申請（專利權）人: 河南工業職業技術學院
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/04;H04W64/00;H04W84/18;H04L29/08;G08G1/0967;G08G1/137
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙)41117
• 代理人: 秦舜生

技術領域

本發明涉及一種車輛通信裝置，更具體地說，涉及一種基于ZigBee動態自組織網絡的車輛群定位通信系統。

背景技術

中國專利申請號：201120378995.7 公開了一種警察與警車對講定位指揮系統，包括指揮中心和帶定位功能的對講機，所述指揮中心包括：接收塔、中心臺接收模塊、中心中繼臺和公安GIS 系統，所述帶定位功能的對講機包括對講機模塊、GPS 模塊、控制處理模塊和供電模塊，通過所述對講機模塊與指揮中心進行對講通訊，帶定位功能的對講機通過內置的GPS 模塊接收GPS 定位信息，GPS 定位信息通過350MHz 公安專用頻段調制解調器將信息傳遞至指揮中心，在指揮中心將GPS 信息添加到公安GIS 系統實現遠程指揮和調度。本實用新型的有益效果為：將GPS 定位設備內置到對講機中，實現了一套設備既能對講也能定位的功能。上述專利申請雖然公開了解決傳統車輛定位存在的不足，但所述系統的實現成本巨大；系統整體太過復雜；GPS 定位信息通過專用頻段，不僅容易受到干擾，而且不能運用至民用領域。

公布號 CN 102735236 A公布日 2012.10.17公開一種多輛車輛出行相互定位系統，每輛車輛上安裝有相互定位系統，所述的相互定位系統包括衛星定位模塊、導航屏、數字對講機，衛星定位模塊分別與導航屏、數字對講機相連；所述的數字對講機包括發射接收模塊、DSP、第一MCU，所述的DSP 分別與發射接收模塊、第一MCU 相連，所述的衛星定位模塊與DSP 相連；發送信息時，DSP 對衛星定位信息進行處理編碼、調制；接收信息時，DSP 對衛星定位信息進行處理解碼、解調；然后通過第一MCU 把信息發導航屏；導航屏在地圖上顯示相關位置信息。其是利用數字對講機的工作原理，在沒有移動網絡覆蓋的情況下車輛之間能夠進行信息的傳遞。上述專利申請很難進行有效靈活的組網，組網性能差；缺乏對相鄰車輛運動狀態的感知。

發明內容

為解決現有技術存在的上述缺陷，本發明的目的在于提供一種基于ZigBee動態自組織網絡的車輛群定位通信系統，該通信系統為自組織建立車聯網絡，每輛車上的節點都可以對等地向其他車輛節點發送消息和行駛狀態信息，網絡內車輛群的坐標和運動狀態數據可實時顯示在地圖界面上，且能顯示當前車輛與其他車輛的相對距離和相對速度，車輛間可以通過文字短消息進行交互，并能對較小相對距離和較大相對速度的車輛以標示。

實現上述發明目的，本發明采用的技術方案：

一種基于ZigBee動態自組織網絡的車輛群定位通信系統，其特征在于：在各車輛（移動載體）上設有Android 主控模塊、ZigBee 無線通訊模塊、GPS定位模塊和傳感器采集模塊；所述ZigBee無線通信模塊負責網絡節點的組網、關聯、解關聯、路由信息功能，所述ZigBee無線通信模塊與Android主控模塊通過UART接口進行數據和控制流的交互；所述GPS定位模塊負責衛星定位信息的采集，通過UART與Android主控模塊連接；所述傳感器采集模塊負責對車輛節點運動參數的采集，通過SPI接口傳輸給Android主控模塊；裝有本系統的車輛（移動載體）以其中任意一個ZigBee 無線通訊模塊為協調器節點，通信范圍內的車輛通過自身的ZigBee無線通訊模塊加入網絡，組成MESH型的對等網絡，實現網絡內數據交互和共享；每輛車都能在Android主控模塊上看到網絡內所有車輛的位置坐標；每輛車上的節點都可以對等地向其他車輛節點發送消息和行駛狀態信息，也支持一個節點向整個網絡發送消息和行駛狀態信息；當某節點即將脫離網絡通信有效范圍時，系統將發出報警，在經過判斷后提醒其改變速度或方向，保證該節點不脫離網絡。

所述的行駛狀態信息包括實時速度值、與前車距離值和車身坐標、行駛方向、加速度；消息是成員間交互的文字或語音信息，實時速度值及車身坐標由車載的GPS定位模塊提供。

協調器節點是根據通信協議中的中心原則來確定，是任一車輛上的ZigBee無線通訊模塊，不需要在交通基礎設施設置協調節點和存儲器。