高速公路汽车防连环撞装置

1.一种高速公路汽车防连环撞装置，包括壳体、加速度传感器、电子罗盘、无线收发模块和单片机，其特征在于，加速度传感器与单片机的内部AD转换输入端相连接，电子罗盘与单片机串行通讯接口相连接，无线收发模块与单片机的信号输入端相连接，单片机与语音灯光报警器相连，存储器、实时时钟、控制按键和LCD显示器分别与单片机相连接，电源模块与单片机电源端口相连，单片机、电源模块、存储器、实时时钟装在壳体内，壳体前面装有与单片机相连的语音灯光报警器及LCD显示器，壳体外面上装有与单片机相连的控制按键；所述的加速度传感器为ADXL250型传感器，由信号线经壳体上的通讯接口与单片机相连；所述的电子罗盘为HMR3000型电子罗盘，由信号线经壳体上的通讯接口与单片机相连。
2.根据权利要求1所述的高速公路汽车防连环撞装置，其特征在于，所述的无线收发模块为YL-500IL无线收发模块，由信号线经壳体上的通讯接口与单片机相连。
3.根据权利要求1所述的高速公路汽车防连环撞装置，其特征在于，所述的电源模块由导线经壳体上的接口与汽车电源或备用电源相连。

高速公路汽车防连环撞装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及汽车电子技术领域，特别是一种高速公路汽车防连环撞装置。\n背景技术\n[0002] 当前，国内外对基于GPS导航的研究很多，但专门针对高速公路汽车连环撞的导航类产品或预警装置很少，在防止高速公路汽车连环撞方面还有待进一步研究。少数针对高速公路汽车连环撞的装置也存在着诸多不足。\n[0003] 目前，解决高速公路上连环碰撞事件可行的是使交通事故后方的车辆能提前意识到危险，从而增加司机的处理时间，让司机有足够的时间去刹车，避免连环碰撞事件的发生．根据这一原理，有人提出通过V2V网络周期性广播紧急预警消息来实现车辆的提前预警，但是周期性广播消息很容易产生广播风暴，在车辆密集以及多辆危险车辆并存的条件下，很容易造成大量消息的传输失败和传输延时，从而增加连环碰撞事件发生的概率以及由此造成的损失。\n[0004] 此外还有一种由加速度传感器、车距检测装置、信号发射器、信号接收器、预警装置、汽车限速器组成，分别完成分析汽车是否撞车，事故车与本车距离测量，撞车信息的采集、发射、接收、警示、限速等功能，但没有进行方位角度判断，很容易造成将一条公路上的撞击信号发给临近公路上的车辆，造成驾驶员采取过激或者不必要的处理措施，引发交通事故。\n[0005] 车速检测也是一种判断车辆是否发生撞车事故的方法，但在车祸发生时，车轮往往处于滑动而非滚动状态，车在以极大的负向加速度滑动，由于车轴没有旋转，测得的速度近乎为零，由此推导出来的加速度自然也就为零，不能反应真实情况，不能有效防止撞车事故的发生，因此，高速公路汽车防连环撞装置的改进是目前亟需解决的问题。\n发明内容\n[0006] 针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种高速公路汽车防连环撞装置，可有效解决高速公路上汽车发生连环撞的问题。\n[0007] 本发明解决的技术方案是，包括壳体、加速度传感器、电子罗盘、无线收发模块和单片机，加速度传感器与单片机的内部AD转换输入端相连接，电子罗盘与单片机串行通讯接口相连接，无线收发模块与单片机的信号输入端相连接，单片机与语音灯光报警器相连，存储器、实时时钟、控制按键和LCD显示器分别与单片机相连接，电源模块与单片机电源端口相连，单片机、电源模块、存储器、实时时钟装在壳体内，壳体前面装有与单片机相连的语音灯光报警器及LCD显示器，壳体外面上装有与单片机相连的控制按键。\n[0008] 本发明对于防止高速公路上连环撞击事件的发生能够起到很好的预警作用，能够改善交通状况，减少财产损失和人员伤亡，使用效果好，是高速公路汽车防连环撞装置上的创新。\n附图说明\n[0009] 图1为本发明的原理框图。\n具体实施方式\n[0010] 以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。\n[0011] 由图1给出，本发明包括壳体、加速度传感器、电子罗盘、无线收发模块和单片机，加速度传感器与单片机的内部AD转换输入端相连接，电子罗盘与单片机串行通讯接口相连接，无线收发模块与单片机的信号输入端相连接，单片机与语音灯光报警器相连，存储器、实时时钟、控制按键和LCD显示器分别与单片机相连接，电源模块与单片机电源端口相连，单片机、电源模块、存储器、实时时钟装在壳体内，壳体前面装有与单片机相连的语音灯光报警器及LCD显示器，壳体外面上装有与单片机相连的控制按键。\n[0012] 为了保证使用效果，所述的单片机为MSP430F149型单片机。\n[0013] 所述的加速度传感器为ADXL250型传感器，由信号线经壳体上的通讯接口与单片机相连。\n[0014] 所述的电子罗盘为HMR3000型电子罗盘，由信号线经壳体上的通讯接口与单片机相连。\n[0015] 所述的无线收发模块为YL-500IL无线收发模块，由信号线经壳体上的通讯接口与单片机相连。\n[0016] 所述的存储器为25VF016型存储器。\n[0017] 所述的实时时钟DS1302型实时时钟。\n[0018] 所述的LCD显示器为12864液晶显示器。\n[0019] 所述的电源模块由导线经壳体上的接口与汽车电源或备用电源相连。\n[0020] 通过加速度传感器ADXL250检测车辆行驶时的纵向和横向加速度，进行AD转换后，保存加速度数据并计算加速度变化率，分别与加速度极限值和加速度变化率极限值进行比较，综合分析是否发生了撞车事故。\n[0021] 将电子罗盘HMR3000固定在驻车上，只用于指示驻车方向，而在设备中增加角编码器，用于指示设备和驻车之间夹角，则设备指向等于电子罗盘输出和角编码器输出．采用此方法后，车体对电子罗盘的影响保持恒定，在磁场输出曲线上表现为一个固定的椭圆，通过标定，能够补偿外界磁场的影响，实现高精度定位方向信息。\n[0022] YL-500IL无线收发模块距离远，功率大于500mw，抗干扰性强，接收灵敏度高。主要性能：视距可靠传输距离可达3500m；采用GFSK的调制方式；收发一体，半双工，数据收发转换自动完成，可用于点对点、点对多点、多点对点等多种通信组合方式；数据透明传输，可传输较长的数据帧；自动过滤掉空中产生的假数据，长期使用可靠性好，故障率极低；能够可靠收发方向信息。\n[0023] 本发明采取加速度和加速度变化率为判断车祸发生的重要参数，并实时采集方向信息，能够有效的完成预警工作，适用于各种车辆。\n[0024] 本发明的使用情况是，通过加速度传感器检测车辆行驶的纵向和横向加速度，每隔一定的时间间隔计算加速度及加速度变化率，如果加速度或加速度变化率超过某一极限值，即速度或加速度发生了突变，则确认车辆发生了撞击事故，该装置自动通过无线收发模块将电子罗盘采集到的事故车辆瞬时方向信息发送给其它车辆。3公里范围内车辆上的装置将接收到的方向信息(航向角、俯仰角和横滚角的值) 与自身的方向信息进行比较，判断撞车事故是否发生在自己的前方，如果撞车事故是发生在自己行驶路段的前方，则发出报警信号，提醒驾驶员采取相应措施以避免连环撞击事件。\n[0025] 本发明对于防止高速公路上连环撞击事件的发生能够起到很好的预警作用，能够改善交通状况，减少财产损失和人员伤亡，使用效果好，具有良好的经济和社会效益。