專利名稱：車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛自動(dòng)控制技術(shù)設(shè)備，特別是車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制
O
背景技術(shù)：
為提高車輛駕駛的安全性，世界各國(guó)的相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)車輛間通信技術(shù)的研究已展開，如美國(guó)的智能車輛道路協(xié)會(huì)、歐洲道路交通通信技術(shù)實(shí)用化協(xié)作組織、日本的路車交通智能協(xié)會(huì)、以及智能交通系統(tǒng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)IS0/TC204等。大眾、奧迪、寶馬、戴姆勒-克萊斯勒、菲亞特、雷諾在內(nèi)的歐洲6家公司于2005年1月7日成立了車輛間通信聯(lián)盟。目前，有關(guān)該項(xiàng)技術(shù)的相關(guān)狀況基本如以下豐田自動(dòng)車株式會(huì)社的發(fā)明(設(shè)計(jì))人林宏直；渡邊智之的“用于公路車輛通信的車載設(shè)備”專利，申請(qǐng)(專利)號(hào)96110593。其發(fā)明涉及到一種用于公路車輛通信的車載設(shè)備包括存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)關(guān)于同一個(gè)在公路上配置的公路上設(shè)備進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)；判斷裝置，用于判斷一個(gè)有著存儲(chǔ)數(shù)據(jù)用的存儲(chǔ)部分的控制卡是否插入所述的公路上設(shè)備；識(shí)別裝置，用于識(shí)別是否插入所述公路上設(shè)備的所述控制卡請(qǐng)求至少，或者從所述存儲(chǔ)裝置讀出數(shù)據(jù)或者把數(shù)據(jù)寫入所述控制卡的存儲(chǔ)部分，或者識(shí)別是否插入所述公路上設(shè)備的所述控制卡請(qǐng)求至少，或者把數(shù)據(jù)寫入所述存儲(chǔ)裝置或者從所述控制卡的存儲(chǔ)部分讀出數(shù)據(jù)；和處理裝置，用于進(jìn)行第一種處理，以便當(dāng)所述控制卡請(qǐng)求至少或者從所述存儲(chǔ)裝置讀出數(shù)據(jù)或者把數(shù)據(jù)寫入所述控制卡的存儲(chǔ)部分時(shí)，從所述存儲(chǔ)裝置讀出數(shù)據(jù)和把讀出的數(shù)據(jù)寫入所述控制卡的存儲(chǔ)部分；和用于進(jìn)行第二種處理，以便當(dāng)所述控制卡請(qǐng)求至少或者把數(shù)據(jù)寫入所述存儲(chǔ)裝置或者從所述控制卡的存儲(chǔ)部分讀出數(shù)據(jù)時(shí)，從所述控制卡的存儲(chǔ)部分讀出數(shù)據(jù)和把讀出的數(shù)據(jù)寫入所述存儲(chǔ)裝置。豐田自動(dòng)車株式會(huì)社的發(fā)明(設(shè)計(jì))人安達(dá)章人；富永博；橫川信洋；阿部俊之的專利“車輛通信方法和通信裝置”，申請(qǐng)(專利)號(hào)200680047906。其發(fā)明涉及一種車輛通信方法，在所述車輛通信方法中執(zhí)行多個(gè)通信裝置之間的通信，并且改變從每個(gè)通信裝置發(fā)送的通信數(shù)據(jù)量，所述車輛通信方法的特征在于，所述多個(gè)通信裝置包括第一通信裝置和第二通信裝置，并且如果從所述第一通信裝置發(fā)送的所述通信數(shù)據(jù)量增大，則從所述第二通信裝置發(fā)送的所述通信數(shù)據(jù)量減小，使得從全部所述通信裝置發(fā)送的所述通信數(shù)據(jù)量的總和不超過預(yù)定值。豐田自動(dòng)車株式會(huì)社的發(fā)明(設(shè)計(jì))人林宏直的專利“公路/車輛通信方法及設(shè)備”，申請(qǐng)(專利)號(hào)96105464。其發(fā)明涉及一種用于在多個(gè)公路設(shè)備和一個(gè)車輛通信設(shè)備之間進(jìn)行通信的公路/車輛通信方法，這些公路設(shè)備在各個(gè)出入口處帶有多個(gè)公路天線設(shè)備，而該車輛設(shè)備安裝在一輛車輛上并且通過無(wú)線電波和這些公路設(shè)備互相發(fā)送和接收信息。株式會(huì)社電裝的發(fā)明(設(shè)計(jì))人吉田一郎；都筑清士 ；田中幸臣的專利“路車間通信用的車載裝置”，申請(qǐng)(專利)號(hào)200410032474。發(fā)明涉及一種路車間通信用的車載裝置，用于和車輛行駛路徑附近設(shè)置的路上裝置通信，裝載在車輛上，具有識(shí)別從所述路上裝置接收的信號(hào)的頻帶的頻率識(shí)別部件，其特征在于所述頻率識(shí)別部件具有測(cè)定設(shè)定的頻帶的電場(chǎng)強(qiáng)度的電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)定部件；根據(jù)預(yù)先設(shè)定的切換方式順序切換成為該電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)定部件的測(cè)定對(duì)象的頻帶的頻率切換部件，將所述切換方式設(shè)定成對(duì)在限定的時(shí)間內(nèi)必須完成處理的指定應(yīng)用分配的頻帶的出現(xiàn)頻度增高。豐田自動(dòng)車株式會(huì)社的發(fā)明(設(shè)計(jì))人谷口真一；中村和正的專利“車載通信裝置以及路車間通信裝置”，申請(qǐng)(專利)號(hào)98802197。其發(fā)明涉及用于進(jìn)行與設(shè)置在路側(cè)的路側(cè)通信裝置進(jìn)行信息通信的發(fā)送接收裝置；中繼裝置，該中繼裝置向IC卡轉(zhuǎn)發(fā)由上述發(fā)送接收裝置接收的來(lái)自路側(cè)的加密信息，該IC卡包括存儲(chǔ)與費(fèi)用余額相關(guān)的用戶信息的存儲(chǔ)裝置、根據(jù)上述用戶信息而對(duì)輸出信息進(jìn)行加密并輸出同時(shí)對(duì)與上述用戶信息相關(guān)的加密的輸入信息進(jìn)行解碼的加密裝置。以上現(xiàn)有車輛間車載通信設(shè)備，都或者是僅僅提供了無(wú)線通信功能或者是僅僅提供了對(duì)數(shù)據(jù)量的控制簡(jiǎn)單功能。存在著如下的缺陷不能直接進(jìn)行車輛間行駛信息的實(shí)時(shí)獲取，不能對(duì)車輛間相對(duì)數(shù)據(jù)信息的計(jì)算和不能進(jìn)行數(shù)據(jù)高效的數(shù)據(jù)庫(kù)方式管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決車輛間通信設(shè)備高效獲取周圍車輛及本車行駛信息和對(duì)數(shù)據(jù)的高效處理的問題，提供一種車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器。本發(fā)明的上述目的可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器，主要由四個(gè)功能模塊組成，所述四個(gè)功能模塊包括GARMIN12XL GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊、ARM6410微控制器模塊、Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊和嵌入Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)的Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，其中的GARMIN12XL GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器與ARM6410微控制器通過RS232串口連接，無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊與ARM6410微控制器通過USB 接口連接，運(yùn)用嵌入在Flash里的Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。所述的車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器的控制方法，具體控制步驟如下1)ARM6410微控制器在μ CLinux操作系統(tǒng)下對(duì)具體的GARMIN12XL GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊、ARM6410微控制器模塊、Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊、具備Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)管理的Flash 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、串行通信接口和人機(jī)交互QT圖形用戶界面進(jìn)行驅(qū)動(dòng)裝載及初始化；2)駕駛員觸摸人機(jī)交互QT圖形用戶界面的系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕；3)此微控制器利用四個(gè)單獨(dú)的多線程程序每秒接收四次GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊獲取的元數(shù)據(jù)；4)對(duì)GPS元數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，從而可以解析獲取出本車輛的行駛速度、行駛方向、經(jīng)緯度地理位置坐標(biāo)、海拔高度以及當(dāng)前時(shí)間數(shù)據(jù)信息；5)將這些數(shù)據(jù)信息通過Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊發(fā)送給其周圍車輛；6)發(fā)送完成后，立即開始接收距離其最近的車輛的行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)信息；7)計(jì)算出車輛之間的相對(duì)距離、相對(duì)速度、相對(duì)加速度和相對(duì)行駛方向角度；8)將本車和距其最近車輛的行駛狀態(tài)信息和車間的相對(duì)距離顯示在系統(tǒng)用戶界面上；9)把此時(shí)的數(shù)據(jù)信息保存在車輛Flash存儲(chǔ)器的Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)中；
10)返回步驟3)。本發(fā)明車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器的工作原理是車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器由以下四部分構(gòu)成ARM6410微控制器模塊、GARMIN12XL GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊和嵌入Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)的Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。本發(fā)明中的ARM6410微控制器模塊為SamsungS3C6410處理器主頻667MHz，DDR 數(shù)據(jù)傳輸速率266Mbs，該控制器內(nèi)置μ CLinux操作系統(tǒng)，主要功能是負(fù)責(zé)GARMIN12XL GPS 數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊、Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊和嵌入Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)的Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊之間的協(xié)同控制，數(shù)據(jù)信息的計(jì)算分析和互傳車輛的行駛狀態(tài)信息的處理功能。本發(fā)明中的GARMIN12XL GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊數(shù)據(jù)傳輸速率為9600bps，主要功能實(shí)時(shí)接收車輛的定位信息，并將接收到的數(shù)據(jù)通過RS232串口發(fā)送給ARM6410微控制器。本發(fā)明中的Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊支持802. Ilb無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)2. 4GHz頻率帶寬及USB2. 0接口，傳輸速率為54Mbps，支持TOPU8位數(shù)據(jù)加密，具備集成內(nèi)置天線。車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器嵌入Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)的Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊 在車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器的Flash中嵌入功能精簡(jiǎn)的超小型Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)， 由Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)控制器獲取和處理的行車數(shù)據(jù)信息，改善微控制器對(duì)數(shù)據(jù)處理的機(jī)制和效率。本發(fā)明車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器，有兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)一是，控制器能夠從GARMIN12XLGPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊中以一秒更新四次數(shù)據(jù)達(dá)到高實(shí)時(shí)性；二是，嵌入 Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)的Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊對(duì)車輛的行駛狀況進(jìn)行高效的管理。微控制器模塊從GARMIN12XLGPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊獲取數(shù)據(jù)信息的高實(shí)時(shí)性，通過同步多線程技術(shù)，提升單個(gè)物理處理器從多個(gè)硬件線程上下文同時(shí)分派指令的處理能力。所嵌入的Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)支持的SQL語(yǔ)句，運(yùn)用支持跨平臺(tái)技術(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)車輛的行駛狀況進(jìn)行記錄，數(shù)據(jù)字段無(wú)類型存儲(chǔ)、查詢、刪除、顯示、軌跡回放、定位追蹤等處理。本發(fā)明的有益效果是采用本發(fā)明車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器，實(shí)現(xiàn)車輛間實(shí)時(shí)地行駛信息交流，能夠保證車輛間保持合適安全距離和高效的協(xié)同控制，避免車輛間通訊中車輛之間的盲區(qū)。可實(shí)現(xiàn)在車輛碰撞前發(fā)出報(bào)警，避免或者大量減少車輛(連環(huán))碰撞，確保駕駛者與道路安全。


圖1為車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器構(gòu)成原理框圖；圖2為控制器的主要程序處理流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的具體內(nèi)容。本發(fā)明提供的車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器，可以直接安裝在車輛上使用，不存在與其它設(shè)備相互干擾和不兼容的問題，主要由四個(gè)功能模塊組成，功能模塊包括GARMIN12XLGPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊、ARM6410微控制器模塊、Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊和Sqlite 數(shù)據(jù)庫(kù)模塊。GARMIN12XLGPS數(shù)據(jù)收發(fā)器與ARM6410微控制器通過RS232串口連接，Wifi 無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊與ARM6410微控制器通過USB接口連接，運(yùn)行在Flash里的Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。所述ARM6410微控制器模塊能直接與GARMIN12XLGPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊通信，微控制器能夠從GARMIN12XLGPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊中可以一秒四次更新數(shù)據(jù)達(dá)到高實(shí)時(shí)性。所述Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊與ARM6410微控制器通過USB接口連接，支持 802. Ilb標(biāo)準(zhǔn)54Mbps的無(wú)線傳輸速率的車輛行駛狀態(tài)下的車輛間小范圍內(nèi)不間斷自動(dòng)切換方式的短距離通信。所述嵌入在Flash里的Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)能夠?qū)ξ⒖刂破鳙@取的所有車輛的行駛狀況進(jìn)行記錄、查詢、刪除、顯示、軌跡回放、定位追蹤。所述ARM6410微控制器模塊為SamsungS3C6410處理器主頻667MHz，DDR數(shù)據(jù)傳輸速率^6Mbs，該控制器內(nèi)置μ CLinux操作系統(tǒng)，其作用是負(fù)責(zé)GARMIN12XLGPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊、Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊和嵌入Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)的Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊之間的協(xié)同控制，數(shù)據(jù)信息的計(jì)算分析和互傳車輛的行駛狀態(tài)信息的處理功能。所述GARMIN12XLGPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊數(shù)據(jù)傳輸速率為9600bps，其作用是實(shí)時(shí)接收車輛的定位信息，并將接收到的數(shù)據(jù)通過RS232串口發(fā)送給ARM6410微控制器。所述Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊支持802. Ilb無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)2. 4GHz頻率帶寬及 USB2. 0接口，傳輸速率為54Mbps，支持TOPU8位數(shù)據(jù)加密，具備集成內(nèi)置天線。所述Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)為嵌入Flash中的功能精簡(jiǎn)的超小型數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)ARM6410微控制器獲取、處理的行車數(shù)據(jù)信息，改善微控制器對(duì)數(shù)據(jù)處理的機(jī)制。ARM6410微控制器在μ CLinux操作系統(tǒng)下對(duì)具體的GARMIN12XLGPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊、ARM6410微控制器模塊、Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊、具備Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)管理的Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、串行通信接口和人機(jī)交互QT圖形用戶界面進(jìn)行初始化。人機(jī)交互QT圖形用戶界面的系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕被觸發(fā)后，此微控制器利用四個(gè)單獨(dú)的多線程程序每秒接收四次GPS 數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊獲取的元數(shù)據(jù)，并對(duì)這些元數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，從而獲取出本車輛的行駛速度、 行駛方向、經(jīng)緯度地理位置坐標(biāo)、海拔高度以及當(dāng)前時(shí)間數(shù)據(jù)信息。然后，將這些數(shù)據(jù)信息通過Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊發(fā)送給其周圍車輛。發(fā)送完成后，立即開始接收距離其最近的車輛的行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，計(jì)算出彼此車輛間的相對(duì)距離、相對(duì)速度、相對(duì)加速度和相對(duì)行駛方向角度。再將本車與距其最近車輛的行駛狀態(tài)信息和車間的相對(duì)距離顯示在本控制器人機(jī)交互用戶界面上。最后，把此時(shí)的數(shù)據(jù)信息保存在車輛Flash存儲(chǔ)器的Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)里。GARMIN12XLGPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊具備完整的衛(wèi)星定位接收器所具備的全方位功能。其支持GPGGA，GPGSA, GPGSV, GPRMC, GPVTG, GPGLL數(shù)據(jù)輸出，并且一秒接收4次不同的GPS定位相關(guān)數(shù)據(jù)(包括日期、時(shí)間、經(jīng)緯度、行駛速度、海拔高度、行駛方向角度)。 ARM6410微控制器與GARMIN12XLGPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊通過RS232串口進(jìn)行硬件接口連接， 在ARM6410微控制器模塊中運(yùn)用μ CLinux多線程技術(shù)，在一個(gè)ARM6410微控制器的時(shí)鐘周期內(nèi)能夠執(zhí)行來(lái)自四個(gè)線程(Threadl ；Thread2 ；Thread3 ；Thread4)的指令，將線程級(jí)并行處理轉(zhuǎn)化為指令級(jí)并行處理。對(duì)一秒內(nèi)的4次GPS元數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，做到數(shù)據(jù)的無(wú)損接收保證接收數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。車輛定位坐標(biāo)的獲取可以說(shuō)是車輛行駛過程中最重要的信息。ARM6410微控制器模塊從GARMIN12XLGPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊的中解析出定位坐標(biāo)數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)、海拔高度數(shù)據(jù)，行駛速度，以及相對(duì)于磁北和真北的相對(duì)度數(shù)作為車輛行駛方向角度。從 GPVTG 中解析出車輛的行駛速度 $GPVTG，054. 7，Τ, 034. 4，Μ, 005. 5，N, 010. 2，Κ*48。 進(jìn)一步利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行差值運(yùn)算計(jì)算出車輛間的相對(duì)距離、相對(duì)速度、相對(duì)加速度和相對(duì)行駛方向角度。本控制器主要是通過GPS獲取的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到車輛間的相對(duì)距離 (因?yàn)楸景l(fā)明只考慮300米范圍內(nèi)的車輛，所以車輛間相對(duì)距離單位為米)，公式如下
/ = 6378137 χ (2 arcsin(sin2((Ltl -Lt2) / 2) + cos(Zil) χ cos(Lt2) χ sin2((Lgl -Lg2) / 2)f )，在公
式中Ltl和Lgl表示P點(diǎn)經(jīng)緯度，Lt2和Lg2表示Q點(diǎn)經(jīng)緯度；其中，系數(shù)6378137為地球半徑(單位為米)，此公式計(jì)算出來(lái)的結(jié)果單位為米。本發(fā)明的控制器的人機(jī)交互觸摸用戶QT界面中需要顯示本車信息和目標(biāo)車輛信息(另外一輛車的行駛狀況)。對(duì)于兩輛車來(lái)說(shuō)主要包括經(jīng)緯度，行駛速度，海拔高度，以及兩輛車之間的相對(duì)距離。需要注意的是在本控制器當(dāng)中，對(duì)于兩輛車之間的距離采用米作為單位。主要是因?yàn)檐囕v間通信是針對(duì)短距離范圍300米內(nèi)的車輛才有意義。本發(fā)明通過GARMIN12XLGPS信號(hào)接收模塊獲取本車輛的經(jīng)緯度定位坐標(biāo)、行駛方向角度、行駛速度、海拔高度和時(shí)間信息，這些數(shù)據(jù)信息可以通過Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊在多輛車之間實(shí)時(shí)地互相傳輸，根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)一步計(jì)算出本車與周圍附近輛車的相對(duì)距離、相對(duì)速度、相對(duì)加速度和相對(duì)行駛方向等數(shù)據(jù)信息，運(yùn)用Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)的API 保存(UPDATE0)任何類型的數(shù)據(jù)到Sqlite表的對(duì)應(yīng)列中。再對(duì)sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)的插入 (INSERT ())刪除(DELETE0)以及結(jié)果集顯示(DISPLAY ())，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理、重現(xiàn)車輛的行駛軌跡等?？刂破鞯闹饕绦蛱幚砹鞒虆㈤唸D2，具體如下1)ARM6410微控制器在μ CLinux操作系統(tǒng)下對(duì)具體的GARMIN12XLGPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊、ARM6410微控制器模塊、Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊、具備Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)管理的Flash 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、串行通信接口和人機(jī)交互QT圖形用戶界面進(jìn)行驅(qū)動(dòng)裝載及初始化；2)駕駛員觸摸人機(jī)交互QT圖形用戶界面的系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕；3)此微控制器利用四個(gè)單獨(dú)的多線程程序每秒接收四次GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊獲取的元數(shù)據(jù)；4)對(duì)GPS元數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，從而可以解析獲取出本車輛的行駛速度、行駛方向、經(jīng)緯度地理位置坐標(biāo)、海拔高度以及當(dāng)前時(shí)間數(shù)據(jù)信息；5)將這些數(shù)據(jù)信息通過Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊發(fā)送給其周圍車輛；6)發(fā)送完成后，立即開始接收距離其最近的車輛的行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)信息；7)計(jì)算出車輛之間的相對(duì)距離、相對(duì)速度、相對(duì)加速度和相對(duì)行駛方向角度；8)將本車與距其最近車輛的行駛狀態(tài)信息和車間的相對(duì)距離顯示在本控制器人機(jī)交互用戶界面上；9)把此時(shí)的數(shù)據(jù)信息保存在車輛Flash存儲(chǔ)器的Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)中；10)返回步驟3)。
權(quán)利要求
1.一種車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器，主要由四個(gè)功能模塊組成，其特征在于， 所述四個(gè)功能模塊包括GARMIN12XL GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊、ARM6410微控制器模塊、Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊和具備Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)管理的Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，其中的GARMIN12XL GPS 數(shù)據(jù)收發(fā)器與ARM6410微控制器通過RS232串口連接，Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊與ARM6410 微控制器通過USB接口連接，運(yùn)用在Flash里嵌入的Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)車輛行駛狀況的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器，其特征在于，所述ARM6410微控制器模塊能直接與GARMIN12XL GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊通信，控制器能夠從 GARMIN12XL GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊中以一秒四次更新車輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)信息達(dá)到高實(shí)時(shí)性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器，其特征在于， 所述Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊與ARM6410微控制器通過USB接口連接，支持802. Ilb標(biāo)準(zhǔn) 54Mbps的無(wú)線傳輸速率的車輛行駛狀態(tài)下的車輛間小范圍內(nèi)不間斷自動(dòng)切換方式的短距離通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器，其特征在于，所述Flash里嵌入的Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊能夠?qū)刂破鳙@取的所有車輛的行駛狀況進(jìn)行記錄、查詢、刪除、顯示、軌跡回放、定位追蹤。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器，其特征在于，所述ARM6410微控制器模塊為SamSungS3C6410處理器主頻667MHz，DDR數(shù)據(jù)傳輸速率 266Mbs，該控制器內(nèi)置110^11皿操作系統(tǒng)，其作用是負(fù)責(zé)64冊(cè)1附2乂1^ GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊、Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊和嵌入Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)的Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊之間的協(xié)同控制， 數(shù)據(jù)信息的計(jì)算分析和在車輛間互傳行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)信息的處理功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器，其特征在于， 所述GARMIN12XL GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊數(shù)據(jù)傳輸速率為9600bps，其作用是實(shí)時(shí)接收車輛的定位信息，并將接收到的數(shù)據(jù)通過RS232串口發(fā)送給ARM6410微控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器，其特征在于， 所述Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊支持802. 1 Ib無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)2. 4GHz頻率帶寬及USB2. 0接口， 傳輸速率為54Mbps，支持TOPU8位數(shù)據(jù)加密，具備集成內(nèi)置天線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器，其特征在于，所述Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)為嵌入在Flash中的功能精簡(jiǎn)的超小型數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ) ARM6410微控制器獲取、處理的多輛車行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，改善微控制器對(duì)數(shù)據(jù)處理的機(jī)制禾口效率。
9.一種用于權(quán)利要求1所述的車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器的控制方法，其特征在于，具體控制步驟如下DARM6410微控制器在μ CLinux操作系統(tǒng)下對(duì)具體的GARMIN12XL GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊、ARM6410微控制器模塊、Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊、具備Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)管理的Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、串行通信接口和人機(jī)交互QT圖形用戶界面進(jìn)行驅(qū)動(dòng)裝載及初始化；2)駕駛員觸摸人機(jī)交互QT圖形用戶界面的系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕；3)此微控制器利用四個(gè)單獨(dú)的多線程程序每秒接收四次GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊獲取的元數(shù)據(jù)；4)對(duì)GPS元數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，從而可以解析獲取出本車輛的行駛速度、行駛方向、經(jīng)緯度地理位置坐標(biāo)、海拔高度以及當(dāng)前時(shí)間數(shù)據(jù)信息；5)將這些數(shù)據(jù)信息通過Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊發(fā)送給其周圍車輛；6)發(fā)送完成后，立即開始接收距離其最近的車輛的行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)信息；7)計(jì)算出車輛之間的相對(duì)距離、相對(duì)速度、相對(duì)加速度和相對(duì)行駛方向角度；8)將本車與距其最近車輛的行駛狀態(tài)信息和車間的相對(duì)距離顯示在本控制器人機(jī)交互用戶界面上；9)把此時(shí)的數(shù)據(jù)信息保存在車輛Flash存儲(chǔ)器的Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)中；10)返回步驟3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)無(wú)線通信控制器及其控制方法。其由ARM6410微控制器模塊、Garmin12XL GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器模塊、Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊和Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)模塊功能模塊組成。Garmin12XL GPS數(shù)據(jù)收發(fā)器與ARM6410微控制器通過RS232標(biāo)準(zhǔn)串口連接，Wifi無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊與ARM6410微控制器通過USB接口連接，運(yùn)用在Flash存儲(chǔ)器里嵌入Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)車輛間行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)在多輛汽車間相互傳遞行駛狀況數(shù)據(jù)信息，并提供人機(jī)交互界面給駕駛員必要的提示信息。本發(fā)明有助于避免、減少車輛(連環(huán))碰撞，確保駕駛者與道路安全。
文檔編號(hào)G08C17/02GK102497614SQ201110412139
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者張晉東, 張曉龍, 秦偉, 賈曉燕, 閆天宇, 陳吉龍, 高振海 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)