[发明专利]基于ZigBee通信的汽车防碰撞预警系统与方法

说明书

本发明提供了一种基于ZigBee通信的汽车防碰撞预警系统与预警方法，系统包括了无线通信模块，用于共享车辆的行驶信息；视频信号采集模块，用于实时反应路面工况信息；中央处理模块，用于综合处理各模块所提供的信息源；雷达信号模块，用于检测车身周围环境信息；人机交互模块，用于实时显示中央处理模块综合处理后的信息；车身信号模块，用于提取自身车辆行驶信息，并实时更新，传递给中央处理模块。该系统有效的改善了汽车防碰撞预警的准确性和时效性，进一步提高了汽车的主动安全性能。

技术领域

本发明涉及道路安全技术领域，具体地说，是一种基于ZigBee通信的汽车防碰撞预警系统与方法。

背景技术

随着经济的快速发展，人民生活水平的普遍提高，我国的汽车保有量也有了大幅度提升，而道路交通隐患也随之不断增加，因此各大汽车公司和研究所对此方面投入大量资金，研发汽车防碰撞预警系统。目前较为成熟的是通过传感器来测量距前方车辆的是否小于安全距离，此方法在简单工况下，效果明显，但在复杂环境下，此方法效果较差。

随着大数据，互联网+的时代到来，物联网技术得到了突飞猛进的发展，移动自组织网络技术在车载系统中得到大幅度应用，形成车载自组织网络交通系统，本发明提供了一种基于ZigBee通信的汽车防碰撞预警系统与预警方法。通过ZigBee通信技术实现车车通信，实时共享数据。ZigBee车载通信技术的应用有效的解决了由于恶劣天气导致雷达等传感器测量误差较大，而导致的预警不准确的情况。与此同时，同时处理ZigBee无线通信传输的数据与雷达传感器所测得的数据，有效地解决了偏僻地区信号不佳，人车混行，部分车辆并未加入车载自组织网络系统中等情况导致预警不及时等问题。

ZigBee无线通信网络具有能耗低，成本较低，网络节点大，响应速度快，可靠性高，可自由加入网络组织等特点，而由于车辆状态信息数据较小，因此ZigBee无线通信传输速度完全可以满足需求。

由于驾驶员受时间、季节、环境等因素影响，刹车前的反应时间t₁会发生周期性变化，而车辆制动起效时间t₂和制动加速度a₁也会随着车辆行驶时间的推移发生微小变化，所以记忆模块会对刹车前的反应时间t₁、车辆制动起效时间t₂和制动加速度a₁进行记忆分析处理，并保持周期性更新。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于ZigBee通信的汽车防碰撞预警系统与方法，通过同时处理ZigBee通信传输的数据与雷达测得数据，有效的提高了预警的准确性和时效性。

本发明披露的一种基于ZigBee通信的汽车防碰撞预警系统，由无线通信模块、视频信号采集模块、中央处理模块、雷达信号模块、人机交互模块、车身信号模块组成，无线通信模块为基于ZigBee的车载通信，通过形成动态网络拓扑结构，实现数据多级无网络中心跳转传输，共享周围车辆的行驶信息，视频信号采集模块为车载前置摄像头，用于采集汽车行驶方向的路面信息，中央处理模块包括图像处理模块、记忆模块和数据处理模块，用于对数据的综合分析和处理，雷达信号模块，为前后的FMCW毫米波雷达，用于测量距离前后车车距和相对速度，人机交互模块，用于实时显示中央处理模块综合处理后的信息，车身信号模块用于采集CAN总线的车辆行驶信息。

进一步地，无线通信模块与中央处理模块相连接，视频信号采集模块与中央处理模块相连接，中央处理模块又分别与雷达信号模块、人机交互模块和车身信号模块相连接。

进一步地，在车辆后挡风玻璃上方设置有信号灯，信号灯采用LED灯。

本发明披露的一种基于ZigBee通信的汽车防碰撞预警方法，使用上述的基于ZigBee通信的汽车防碰撞预警系统，其中，

(1)无线通信模块，采用基于ZigBee的无线通信，实时读取前车信息，包括车速加速度偏转角θ；