一种基于ZigBee的辅助驾驶系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于ZigBee的辅助驾驶系统，包括道路网络系统和车载终端系统，所述道路网络系统和车载终端系统之间进行信息的传递和交换；所述道路网络系统包括协调器，路由器，射频写设备，所述车载终端系统主要包括定位模块，射频读模块，检测模块，ZigBee终端设备，主要由用于完成节点入网功能的ZigBee终端设备组成，该设备可以通过配置基本的无线网络参数来完成与目标网络的连接，并能够与道路网络中的其余节点进行通信。通过协调器在复杂路段组建车辆可以加入的局域网络，对该区域内的交通情况以及车辆信息进行交换，从而预防性地减少事故的发生，同时能够有效合理地疏通交通拥挤状况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及辅助驾驶车载系统，尤其涉及一种基于ZigBee的辅助驾驶系统。
技术介绍
随着时代的发展和经济的繁荣，近年来我国民用汽车数量剧增，截至2015年底，全国机动车保有量达2.79亿辆。这个惊人的数字后面隐藏着许多问题，首先，日益增加的机动车给现有的道路交通条件带来巨大的压力，同时也加剧了发生道路交通事故的风险。交通领域的研究最终需要解决很多问题，其中最关键的是道路交通安全问题。道路交通安全问题在世界上每个国家都存在，而且更为严重的是道路交通事故是导致死亡的主要原因之一。道路交通安全涉及到人民的生命财产安全以及国家经济效益的发展，因此，解决好道路交通安全问题显得格外重要。在复杂的道路交通和恶劣的自然条件下行车，驾驶员往往会由于判断失误或者是操作不当从而造成交通事故，传统的辅助驾驶均为被动的安全防御方式，只能从一定程度上减轻交通事故的伤害程度，并不能有效地防止安全事故的发生，同时，当道路中出现突发事件时，现有的辅助设备也不能及时地响应异常，提醒驾驶员进行安全驾驶。现有技术的不足之处在于：交通事故的发生往往是由于驾驶员判断失误或者操作不当造成的，目前车辆上的安全装置如安全带、安全气囊和保险杆等均为被动安全防御系统，只能从一定程度上减轻事故的伤害程度，并不能有效地防止安全事故的发生。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于ZigBee的辅助驾驶系统，。本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：一种基于ZigBee的辅助驾驶系统，包括道路网络系统和车载终端系统，所述道路网络系统和车载终端系统之间进行信息的传递和交换；所述道路网络系统包括以下设备：协调器，安装在道路上组建道路网络；路由器，协同协调器组件道路网络承担路由转发任务以及辅助车辆定位；射频写设备，识别安装有ZigBee终端设备的车辆，动态地将此道路网络的网络ID以及信道信息写入车辆上的终端设备中；所述车载终端系统主要包括以下模块：定位模块，采用GPS定位系统为车辆提供实时定位；射频读模块，与射频写设备通信实现动态配置网络参数获取道路网络系统的网络ID以及信道信息；检测模块，实时检测车辆的数据信息；ZigBee终端设备，主要由用于完成节点入网功能的ZigBee终端设备组成，该设备可以通过配置基本的无线网络参数来完成与目标网络的连接，并能够与道路网络中的其余节点进行通信。达到的技术效果在于：通过在特定的道路交通环境下安装用于建立ZigBee自组织网络的协调器设备以及承担路由转发任务的路由器设备，在一定的行车范围内组建无线自组织网络。同时，在网络入口安装RFID识别设备即射频写设备，用于更新车辆的基本网络参数配置。当安装有ZigBee终端设备的车辆经过RFID识别设备时即射频写设备，系统主动将此网络的网络ID以及信道信息写入车辆上的终端设备中，至此，车辆可以选择加入此无线网络。车辆加入网络中可以接收来自系统的提示消息，同时也能与网络中的其余车辆进行通信，实时交互各自的行车状态信息，为驾驶员的正确判断以及安全行车提供有效的参考信息。基于ZigBee的辅助驾驶系统一方面为车辆的行车状态信息获取提供信息接口。本方案的进一步改进，所述车载终端系统还包括以下模块：语音播报模块，用于系统的语音播报和实时提醒；显示模块，独立安装的LCD显示器，实现车辆周围状态信息以及通信信息的显示；输入模块，用于输入向同一道路网络中的其余车辆节点发送特殊的信息，输入模块可以采用键盘输入或语音输入。作为本方案的进一步改进，所述协调器安装在交叉路口、事故多发地、自然灾害频发的区域。通过显示模块和输入模块建立人机交互的平台，驾驶员可以灵活选择与网络中的特定车辆进行通信，同时也可以通过交互平台直观、清晰地了解车辆周围的交通状况。车辆之间的通信方式可以在点播、组播、广播之间进行变化。作为本方案的进一步改进，对于同一区域出现多个交叉路口、事故多发地、自然灾害频发区域，针对每个区域分别安装各自的协调器以及路由器和射频写设备，每个协调器各自组建道路网络。作为本方案的进一步改进，所述检测模块包括速度传感器、轮胎压力传感器、车门开关传感器、油箱传感器、转弯半径传感器、转向灯传感器和倒车开关传感器。作为本方案的进一步改进，所述检测模块检测到的数据通过串口总线上传。作为本方案的进一步改进，所述其余节点包括道路网络中协调器参考节点和位于该道路网络内的其他移动车辆。作为本方案的进一步改进，所述车载终端系统还包括人脸识别模块，用于判断驾驶员是否处于疲劳驾驶，一旦属于疲劳驾驶语音播报模块则作出相应的语音提醒。本专利技术的有益效果：与以往技术相比的有益效果如下：1、实现了车辆之间的协同通信，主动式的交通事故安全防御交通事故的发生往往是由于驾驶员判断失误或者操作不当造成的，目前车辆上的安全装置如安全带、安全气囊和保险杆等均为被动安全防御系统，只能从一定程度上减轻事故的伤害程度，并不能有效地防止安全事故的发生。区别于传统的安全防御系统，该技术实现了一种基于车辆协同通信的主动式的车辆安全辅助方案，该方案可以实现危险交通状况的预警以及交通流的指导。2、同一车辆可以动态加入不同的局域网络，传统的基于ZigBee无线网络技术的应用均采用特定的网络形式，网络中的节点一旦加入其中的一个网络，就不能在其余网络中发挥作用。基于ZigBee的辅助驾驶技术提出了一种车辆动态入网的解决方案，通过安装在道路上的RFID读写模块来实现对车载终端设备进行动态网络参数的配置，从而进一步实现车辆节点动态入网的关键技术。3、更加精确的车辆节点定位方案，基于ZigBee的辅助驾驶技术相较于传统的车辆定位方案而言，采用了结合GPS和参考节点辅助的定位方案，可以对车辆进行更加精确的定位，同时在实现辅助定位的过程中，采用了基于无线自组织网络的多点定位算法，使得定位功能更加可靠。4、良好的可扩展性，基于该技术进行二次研发，基于ZigBee的辅助驾驶技术具有良好的可扩展性，该技术将道路交通上的车辆整合到同一网络中，有助于驾驶员之间的交流，今后可在此基础上开发应用于驾驶员之间相互娱乐的应用程序；另外，ZigBee局域网络还可以作为未来车连网的基础网络，道路交通管理者或者是交通警察均可在此基础上进行功能的扩展开发。附图说明图1是本专利技术的结构框图；图2是本专利技术协调器组建网络流程图；图3是本专利技术ZigBee终端节点入网流程图；图4是本专利技术射频写设备工作流程图；图5是本专利技术车载终端安全任务处理流程图；图6是本专利技术车载终端人机交互工作流程图；图7是本专利技术车辆控制策略流程图；图8是本专利技术车载终端信息处理流程图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术进行详细说明：如图1所示：一种基于ZigBee的辅助驾驶系统，包括道路网络系统和车载终端系统，所述道路网络系统和车载终端系统之间进行信息的传递和交换；所述道路网络系统包括以下设备：协调器，安装在道路上组建道路网络；路由器，协同协调器组件道路网络承担路由转发任务以及辅助车辆定位；射频写设备，识别安装有ZigBee终端设备的车辆，动态地将此道路网络的网络ID以及信道信息写入车辆上的终端设备中；协调器由用于ZigBee无线网络组建的协调器设备组成，协调器在上电后即进行启动，并建立具有网络地址特征的局域网，同时随时响应满足特定条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ZigBee的辅助驾驶系统，其特征在于：包括道路网络系统和车载终端系统，所述道路网络系统和车载终端系统之间进行信息的传递和交换；所述道路网络系统包括以下设备：协调器，安装在道路上组建道路网络；路由器，协同协调器组件道路网络承担路由转发任务以及辅助车辆定位；射频写设备，识别安装有ZigBee终端设备的车辆，动态地将此道路网络的网络ID以及信道信息写入车辆上的终端设备中；所述车载终端系统主要包括以下模块：定位模块，采用GPS定位系统为车辆提供实时定位；射频读模块，与射频写设备通信实现动态配置网络参数获取道路网络系统的网络ID以及信道信息；检测模块，实时检测车辆的数据信息；ZigBee终端设备，主要由用于完成节点入网功能的ZigBee终端设备组成，该设备可以通过配置基本的无线网络参数来完成与目标网络的连接，并能够与道路网络中的其余节点进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于ZigBee的辅助驾驶系统，其特征在于：包括道路网络系统和车载终端系统，所述道路网络系统和车载终端系统之间进行信息的传递和交换；所述道路网络系统包括以下设备：协调器，安装在道路上组建道路网络；路由器，协同协调器组件道路网络承担路由转发任务以及辅助车辆定位；射频写设备，识别安装有ZigBee终端设备的车辆，动态地将此道路网络的网络ID以及信道信息写入车辆上的终端设备中；所述车载终端系统主要包括以下模块：定位模块，采用GPS定位系统为车辆提供实时定位；射频读模块，与射频写设备通信实现动态配置网络参数获取道路网络系统的网络ID以及信道信息；检测模块，实时检测车辆的数据信息；ZigBee终端设备，主要由用于完成节点入网功能的ZigBee终端设备组成，该设备可以通过配置基本的无线网络参数来完成与目标网络的连接，并能够与道路网络中的其余节点进行通信。2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的辅助驾驶系统，其特征在于：所述车载终端系统还包括以下模块：语音播报模块，用于系统的语音播报和实时提醒；显示模块，独立安装的LCD显示器，实现车辆周围状态信息以及通信信息的显示；输入模块，用于输入向同一道路网络中的其余车...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄大荣，周丙相，梁曦，赵栋，邓真平，赵玲，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50