專利名稱：基于gps和無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的汽車霧天防撞報(bào)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于GPS和無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的汽車霧天防撞報(bào)警裝置。
二背景技術(shù)：
在霧天或低能見度天氣情況下，汽車在高速公路上行駛，極易發(fā)生汽車連 環(huán)追尾事故，嚴(yán)重威脅著人民生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)國家經(jīng)濟(jì)造成巨大損失，阻礙 了我國和諧社會(huì)的創(chuàng)建。大部分導(dǎo)致嚴(yán)重交通事故的霧都是在高速公路某一路 段某一時(shí)刻突然形成，令交通管理部門防不勝防，如2006年4月5日早上約7 時(shí)許，京珠高速公路新鄉(xiāng)段發(fā)生重大連環(huán)撞車事故，在半個(gè)多小時(shí)間里，先后 發(fā)生十多起事故，相撞車輛在百輛左右，綿延30多公里，事故原因是由于當(dāng)時(shí) 公路上出現(xiàn)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的團(tuán)霧所致。2007年4月13日8時(shí)左右，受大霧影響，在 成渝高速公路重慶段距重慶市主城30公里處，52輛汽車連環(huán)相撞，造成5人死 亡、36人受傷。2007年2月11日凌晨因能見度不好在上海昆明高速昌樟段發(fā) 生連環(huán)撞車事故，僅4公里路段范圍內(nèi)，短時(shí)間發(fā)生22起連環(huán)撞車事故，82輛 車陷入其中，死亡10人。2008年11月17日清晨因能見度不好在上海昆山高速 昌發(fā)生61輛汽車連環(huán)撞車事故，數(shù)輛小轎車被前后貨車擠壓成不足兩米長，死 傷數(shù)十人，現(xiàn)場(chǎng)慘不忍睹。
針對(duì)汽車相撞事故，目前國外已有微波雷達(dá)汽車防撞器面世，這種微波雷達(dá) 汽車防撞器依靠前方車輛的反射波探測(cè)目標(biāo)的距離和相對(duì)接近速度，工作在 77GHz左右的頻段，近距離探測(cè)前方車輛效果尚可，但稍遠(yuǎn)距離探測(cè)時(shí)受環(huán)境干 擾較大,虛報(bào)警率很高，而且這種微波雷達(dá)汽車防撞器一般只能探測(cè)前方車輛， 無后視功能，也不能對(duì)后方車輛發(fā)出警告，并且價(jià)格昂貴，安裝要求較高，使 用效果不好，無法大量推廣普及。高速公路上發(fā)生的一般都是連環(huán)追尾事故， 即使個(gè)別車輛安裝微波雷達(dá)汽車防撞器，也無發(fā)避免后方車輛與本車相撞，因 此這種方式不能從根本上解決汽車低能見度天氣下連環(huán)相撞的問題。
如何才能避免高速公路在霧天或低能見度天氣情況下汽車連環(huán)相撞事故， 把這些損失降到最低點(diǎn)，這是交通管理部門及產(chǎn)業(yè)界急需解決的技術(shù)難題。
三、 發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種基于GPS 和無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的汽車霧天防撞報(bào)警裝置，可有效解決防止汽車在低能見 度天氣下連環(huán)相撞的問題，其解決的技術(shù)方案是，包括有殼體及其內(nèi)的控制電 路，殼體前部有顯示器，所說的內(nèi)部控制電路是由GPS信號(hào)接收處理電路Id、 雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路IC2、 DSP數(shù)字信號(hào)處理電路IC3、無線數(shù)字收
發(fā)電路ICt、報(bào)警信號(hào)輸出與顯示器控制電路IC5和電源電路IC6組成，GPS信
號(hào)接收處理電路輸出端接雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路IC2輸入端和DSP 數(shù)字信號(hào)處理電路IC3輸入端，雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路IC2的輸出端接 DSP數(shù)字信號(hào)處理電路IC3輸入端，DSP數(shù)字信號(hào)處理電路IC3的輸出端接報(bào)警 信號(hào)輸出與顯示器控制電路IC5的輸入端，DSP數(shù)字信號(hào)處理電路IC3同無線數(shù)
字收發(fā)電路IC4相連，電源電路IC6輸出端同上述各部分電路的電源端相連，供
給各部分電路工作電源，各部分電路均接有地線，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，新穎獨(dú)特， 易安裝使用，性能穩(wěn)定可靠，用于汽車或機(jī)動(dòng)車輛上，有效防止了汽車或機(jī)動(dòng) 車輛在能見度不好情況下的相撞，確保行車的安全，防止造成人員生命和財(cái)產(chǎn) 的重大損失，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。
四

圖l為本發(fā)明殼體立體結(jié)構(gòu)圖。 圖2為本發(fā)明的電路連接圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。
由圖l、圖2所示，本發(fā)明包括有殼體及其內(nèi)的控制電路，殼體l前部有顯 示器6，所說的內(nèi)部電路是由GPS信號(hào)接收處理電路Id、雙軸加速度傳感器信 號(hào)處理電路IC2、 DSP數(shù)字信號(hào)處理電路IC3、無線數(shù)字收發(fā)電路IQ、報(bào)警信號(hào) 輸出與顯示器控制電路ICs和電源電路IC6組成，GPS信號(hào)接收處理電路IQ的 5腳接天線，18腳接地，輸出端的21腳、22腳分別同雙軸加速度傳感器信號(hào)處 理電路IC2的輸入端7腳、1腳相連，并與DSP數(shù)字信號(hào)處理電路IC3的輸入端 26腳、27腳相連，雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路IC2的輸出端2腳、5腳分 別同DSP數(shù)字信號(hào)處理電路IC3的輸入端24腳、25腳相連，3腳接地，DSP數(shù)字信號(hào)處理電路IC3輸出端33腳、32腳分別同報(bào)警信號(hào)輸出與顯示器控制電路IC5的輸入端4腳、3腳相連，51腳接地，DSP數(shù)字信號(hào)處理電路IC3的17腳、18腳分別接無線數(shù)字收發(fā)電路IC4的44腳、43腳，無線數(shù)字收發(fā)電路IC4的9腳接收發(fā)天線，19腳接地，報(bào)警信號(hào)輸出與顯示器控制電路IC5的7腳接地，電源電路IQ的1腳接+12V電源，3腳接地，2腳分別接GPS信號(hào)接收處理電路ld的電源端9腳、雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路IC2的電源端8腳、DSP數(shù)字信號(hào)處理電路IC3的電源端14腳、無線數(shù)字收發(fā)電路IC4的電源端18腳以及報(bào)警信號(hào)輸出與顯示器控制電路IC5的電源端6腳，為各部分電路提供工作電源。
所說的GPS信號(hào)接收處理電路Id為ATR0635型集成電路，雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路IC2為MXD2125型集成電路，DSP數(shù)字信號(hào)處理電路IC3為C5400型集成電路，無線數(shù)字收發(fā)電路IQ為XE1203型集成電路，報(bào)警信號(hào)輸出與顯示器控制電路ICs為LAA6C100LCD型集成電路，電源電路1(36為HA7536型集成電路。
為了保證使用效果和控制方便，所說的殼體1前面板上在顯示器6 (彩色LED顯示器)旁一側(cè)自上而下依次有電源開關(guān)2、紅色警告燈3、黃色警告燈4和音響警告窗口5。
在上述結(jié)構(gòu)中，高精度GPS信號(hào)接收處理電路ATR0635 (Id)用于測(cè)定汽車的即時(shí)位置，根據(jù)不同情況，用于測(cè)定汽車的即時(shí)位置時(shí)，位置輸出精度可以在3米或10米以下，數(shù)字信號(hào)處理電路C5400 DSP (IC3)通過連續(xù)裝有本發(fā)明的本車GPS信號(hào)接收處理電路ATR0635(IQ)輸出的即時(shí)位置和通過無線方式接收到的鄰近車輛GPS接收電路輸出的車輛即時(shí)位置的關(guān)系，從而連續(xù)計(jì)算出相鄰車輛相對(duì)運(yùn)動(dòng)接近速率的算法進(jìn)行汽車相互之間的防撞報(bào)警，使用雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路MXD2125(IC2)對(duì)GPS接收電路輸出的車輛即時(shí)位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)校正，該算法能輸出較高精度的車輛即時(shí)位置，使用ISM波段的DSP數(shù)字信號(hào)處理電路XE1203(IC4)用于相鄰車輛之間的無線數(shù)字通信，無線數(shù)據(jù)收
發(fā)單元電路接收和發(fā)送的車輛校準(zhǔn)即時(shí)位置信號(hào)用于車輛相互之間的防撞計(jì)算，使用DSP數(shù)字信號(hào)處理電路IC3將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到LAA6C100LCD(ICs)顯
6示控制電路，在LCD顯示屏上直觀地顯示出周圍環(huán)境車輛的動(dòng)態(tài)相對(duì)位置，以不同的顏色和圖型顯示出不同級(jí)別的危險(xiǎn)接近車輛，同時(shí)通過揚(yáng)聲器以不同的音響發(fā)出不同級(jí)別的警告，使用HA7536(IC6)電源電路給Id、 IC2、 IC3、 IC4、ICs等提供電源。
高精度GPS信號(hào)接收處理電路位置輸出數(shù)據(jù)每秒更新一次，在此期間汽車位置可能有較大變動(dòng)，因此使用雙軸加速度傳感器MXD2125 (IC2)構(gòu)成的信號(hào)處理電路對(duì)GPS信號(hào)接收處理電路輸出信號(hào)進(jìn)行即時(shí)位置校正，校正后的汽車即時(shí)位置信號(hào)送到DSP數(shù)字信號(hào)處理電路，無線數(shù)字收發(fā)電路XE1203 (IC4)用于接收周圍車輛不斷間歇地發(fā)出的精確位置信號(hào)，也送到數(shù)字信號(hào)處理電路，無線數(shù)字收發(fā)電路還把本車的精確位置信號(hào)不斷間歇地發(fā)送給周圍車輛，周圍車輛接收后也送到信號(hào)接收處理電路計(jì)算處理；當(dāng)校正后的本汽車即時(shí)位置信號(hào)和周圍車輛發(fā)出的即時(shí)位置信號(hào)都送到C5400 DSP (IC3)數(shù)字信號(hào)處理電路后，數(shù)字信號(hào)處理電路先計(jì)算出本車與周圍車輛的相對(duì)位置、距離，先將這些計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)下來，短時(shí)間后又有新的本車汽車既時(shí)位置信號(hào)和周圍車輛發(fā)出的該車即時(shí)位置信號(hào)送到DSP數(shù)字信號(hào)處理電路，DSP數(shù)字信號(hào)處理電路再次計(jì)算出本車與周圍車輛的相對(duì)位置、距離，這樣連續(xù)多次計(jì)算處理后，DSP數(shù)字信號(hào)處理電路最后輸出本車與周圍車輛的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率，當(dāng)車輛間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率達(dá)到不安全的門限值后數(shù)字信號(hào)處理電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)，由顯示控制報(bào)警輸出電路輸出語音報(bào)警和燈光信號(hào)給司機(jī)本車與周圍車輛距離較近時(shí)黃色警告燈亮以示警告；本車與周圍車輛距離較近且相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率較大產(chǎn)生嚴(yán)重威脅時(shí)紅色警告燈亮閃亮，使司機(jī)能夠及時(shí)采取有效措施，同時(shí)顯示控制電路還
能將周圍車輛的即時(shí)位置在液晶顯示器上顯示出來供給司機(jī)參考。電源電路由HA7536 (IC6)組成，輸入12V電源，輸出3.6V電源；報(bào)警信號(hào)輸出與顯示器控制電路由LAA6C100 (IC5)彩色液晶顯示器和低頻放大器組成，DSP數(shù)字信號(hào)處理電路控制低頻放大器，用于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
本發(fā)明的積極效果在于，根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將現(xiàn)有的公知技術(shù)(集成電路)經(jīng)科學(xué)合理的有效組合，構(gòu)成獨(dú)特先進(jìn)的汽車或車輛防撞安全設(shè)備，相對(duì)于以往的汽車防撞技術(shù)，體現(xiàn)了多重優(yōu)越性，是一種真正能夠有效避免高速
7公路上汽車連環(huán)追尾事故的高新技術(shù)，能夠在500米距離范圍內(nèi)探測(cè)高速公路上同向行駛汽車與汽車的相對(duì)位置，包括前方的汽車和后方的汽車，能判斷前方和后方汽車相對(duì)于本車的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，及時(shí)向司機(jī)提供音響警告和圖像提示，不受道路彎曲影響，自動(dòng)剔除相向行駛車輛的信息，探測(cè)精度高，抗干擾性強(qiáng)，報(bào)警準(zhǔn)確無誤。在霧天或低能見度天氣情況下，當(dāng)同向運(yùn)動(dòng)的汽車以較快的相對(duì)速度接近時(shí)，或前后汽車間距較小時(shí)， 一旦超過安全距離，系統(tǒng)將及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒駕駛員應(yīng)立即處理緊急情況，自動(dòng)向司機(jī)發(fā)出報(bào)警音響，并且能在顯示器上顯示出有相撞趨勢(shì)的汽車位置。使用基于GPS和無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的汽車防撞報(bào)警裝置，司機(jī)能夠在霧天或低能見度天氣情況下能夠全方位了解前后汽車位置信息，前后汽車有相撞趨勢(shì)的危險(xiǎn)距離內(nèi)能自動(dòng)向司機(jī)發(fā)出語音提示及前后車輛位置參考圖像提示，使司機(jī)能夠地分辨出前方車輛障礙，及時(shí)采取減速等有效措施，從根本上避免高速公路上發(fā)生汽車連環(huán)相撞的重大交通事故，減少人民生命財(cái)產(chǎn)的損失，能夠有效地利用高速公路運(yùn)輸資源，使
權(quán)利要求
1、一種基于GPS和無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的汽車霧天防撞報(bào)警裝置，包括有殼體及其內(nèi)的控制電路，殼體前部有顯示器，其特征在于，所說的內(nèi)部控制電路是由GPS信號(hào)接收處理電路(IC1)、雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路(IC2)、DSP數(shù)字信號(hào)處理電路(IC3)、無線數(shù)字收發(fā)電路(IC4)、報(bào)警信號(hào)輸出與顯示器控制電路(IC5)和電源電路(IC6)組成，GPS信號(hào)接收處理電路(IC1)輸出端接雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路(IC2)輸入端和DSP數(shù)字信號(hào)處理電路(IC3)輸入端，雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路(IC2)的輸出端接DSP數(shù)字信號(hào)處理電路(IC3)輸入端，DSP數(shù)字信號(hào)處理電路(IC3)的輸出端接報(bào)警信號(hào)輸出與顯示器控制電路(IC5)的輸入端，DSP數(shù)字信號(hào)處理電路(IC3)同無線數(shù)字收發(fā)電路(IC4)相連，電源電路(IC6)輸出端同上述各部分電路的電源端相連，供給各部分電路工作電源，各部分電路均接有地線。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS和無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的汽車霧天防撞報(bào) 警裝置，其特征在于，所說的GPS信號(hào)接收處理電路(IC,)為ATR0635型集 成電路，雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路(IC2)為MXD2125型集成電路，DSP 數(shù)字信號(hào)處理電路(IC3)為C5400型集成電路，無線數(shù)字收發(fā)電路(IC4)為 XE1203型集成電路，報(bào)警信號(hào)輸出與顯示器控制電路(IC5)為LAA6C100LCD 型集成電路，電源電路(IC6)為HA7536型集成電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS和無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的汽車霧天防撞報(bào) 警裝置，其特征在于，所說的殼體(O前面板上在顯示器(6)旁一側(cè)自上而 下依次有電源開關(guān)(2)、紅色警告燈(3)、黃色警告燈(4)和音響警告窗口 (5)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS和無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的汽車霧天防撞報(bào) 警裝置，包括有殼體及其內(nèi)的控制電路，殼體(1)前部有顯示器(6)，其特征 在于，所說的內(nèi)部電路是由GPS信號(hào)接收處理電路(Id)、雙軸加速度傳感器 信號(hào)處理電路(IC2)、 DSP數(shù)字信號(hào)處理電路(IC3)、無線數(shù)字收發(fā)電路(IC4)、 報(bào)警信號(hào)輸出與顯示器控制電路(IC5)和電源電路(IC6)組成，GPS信號(hào)接收 處理電路(IC》的5腳接天線，18腳接地，輸出端的21腳、22腳分別同雙軸 加速度傳感器信號(hào)處理電路(IC2)的輸入端7腳、l腳相連，并與DSP數(shù)字信 號(hào)處理電路(IC3)的26腳、27腳相連，雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路(IC2)的輸出端2腳、5腳分別同DSP數(shù)字信號(hào)處理電路(IC3)的輸入端24腳、25腳相連，3腳接地，DSP數(shù)字信號(hào)處理電路(IC3)輸出端33腳、32腳分別同報(bào)警信號(hào)輸出與顯示器控制電路(IC5)的輸入端4腳、3腳相連，51腳接地，DSP數(shù)字信號(hào)處理電路(IC3)的17腳、18腳分別接無線數(shù)字收發(fā)電路(IC4)的44腳、43腳，無線數(shù)字收發(fā)電路(IQ)的9腳接收發(fā)天線，19腳接地，報(bào)警信號(hào)輸出與顯示器控制電路(IC5)的7腳接地，電源電路(IQ)的1腳接+12V電源，3腳接地，2腳分別接GPS信號(hào)接收處理電路(Id)的電源端9腳、雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路(IC2)的電源端8腳、DSP數(shù)字信號(hào)處理電路(IQ)的電源端14腳、無線數(shù)字收發(fā)電路(IC4)的電源端18腳以及報(bào)警信號(hào)輸出與顯示器控制電路(IC5)的電源端6腳，為各部分電路提供工作電源。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于GPS和無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的汽車霧天防撞報(bào)警裝置，可有效解決防止汽車在低能見度天氣下連環(huán)相撞的問題，其結(jié)構(gòu)是，GPS信號(hào)接收處理電路輸出端接雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路輸入端和DSP數(shù)字信號(hào)處理電路輸入端，雙軸加速度傳感器信號(hào)處理電路的輸出端接DSP數(shù)字信號(hào)處理電路輸入端，DSP數(shù)字信號(hào)處理電路的輸出端接報(bào)警信號(hào)輸出與顯示器控制電路的輸入端，DSP數(shù)字信號(hào)處理電路同無線數(shù)字收發(fā)電路相連，電源電路輸出端同上述各部分電路的電源端相連，各部分電路均接有地線，其結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，易安裝使用，性能穩(wěn)定可靠，有效防止汽車或機(jī)動(dòng)車輛在能見度不好情況下的相撞，確保行車安全，防止造成人員生命和財(cái)產(chǎn)的損失，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。
文檔編號(hào)B60Q1/52GK101462512SQ20091006402
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者尹志航 申請(qǐng)人:尹志航