基于dsrc和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置和方法，屬于車載通信【技術(shù)領(lǐng)域】。該裝置包括：北斗衛(wèi)星定位單元，用于獲取車輛的地理位置信息以及收發(fā)短報(bào)文；無線收發(fā)單元，用于發(fā)送或者接收車-車或車-路通信的數(shù)據(jù)包；車載處理單元，用于對(duì)當(dāng)前車輛的位置和速度信息進(jìn)行處理和預(yù)測(cè)，判斷是否發(fā)生碰撞危險(xiǎn)，如有危險(xiǎn)則對(duì)用戶發(fā)出警報(bào)或提醒；觸控顯示單元用于接收用戶的操作指令進(jìn)行相應(yīng)的操作。本發(fā)明的技術(shù)方案可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的全方位控制，從而有效的進(jìn)行車輛和駕駛員輔助和交通管理，及時(shí)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)異常，減少交通事故的發(fā)生，提高駕駛和交通的安全性。
【專利說明】基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車載通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)機(jī)動(dòng)車數(shù)量的劇增，交通事故發(fā)生率呈直線上升趨勢(shì)。由于交通事故的發(fā)生不僅造成大量人員傷亡，給無數(shù)家庭帶來不幸，而且嚴(yán)重影響著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定，已經(jīng)引起了各級(jí)政府的高度重視和關(guān)注。道路交通事故是一種常見、多發(fā)、死亡率極高、后遺傷殘率高、總體損失大的社會(huì)性災(zāi)害，道路交通事故已經(jīng)成為全球第一大公害。
[0003]由于車輛高速行駛，車輛之間的通信機(jī)制研究成了限制智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transport System,簡(jiǎn)稱ITS智能交通系統(tǒng))發(fā)展的瓶頸?，F(xiàn)有車載通信技術(shù)包括專用短程通信技術(shù)(Dedicated Short Range Communicat1ns,簡(jiǎn)稱DSRC)、FM、蜂窩網(wǎng)絡(luò)、WiMax技術(shù)和WiFi技術(shù)。其中，DSRC是國(guó)際上專門開發(fā)的適用于車載通信的技術(shù)，DSRC適用于ITS領(lǐng)域車車之間、車路之間的通信，它可以實(shí)現(xiàn)小范圍內(nèi)圖像、語音和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確和可靠的雙向傳輸，將車輛和道路有機(jī)連接。
[0004]我國(guó)現(xiàn)有的車載通信大多是FM、對(duì)講機(jī)等，通過收音機(jī)廣播或?qū)χv機(jī)呼叫等方式進(jìn)行交通信息的發(fā)布。但這些方式都有很大的局限性，不能滿足所有車輛之間實(shí)時(shí)通信的要求。FM方式只能是車輛進(jìn)行接收，而不能進(jìn)行信息發(fā)送；而對(duì)講機(jī)的方式也有很多頻道的限制，不能夠在在所有車輛上都普及，因此，現(xiàn)有的車載通信裝置不能對(duì)車輛進(jìn)行全方位控制，從而降低了駕駛和交通的安全性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的全方位控制，從而有效的進(jìn)行車輛和駕駛員輔助和交通管理，及時(shí)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)異常，減少交通事故的發(fā)生，提高駕駛和交通的安全性。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供一種基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置，該裝置包括:
[0007]北斗衛(wèi)星定位單元，用于獲取車輛的地理位置信息以及收發(fā)短報(bào)文；
[0008]無線收發(fā)單元，用于發(fā)送或者接收車-車或車-路通信的數(shù)據(jù)包；
[0009]車載處理單元，用于對(duì)當(dāng)前車輛的位置和速度信息進(jìn)行處理和預(yù)測(cè)，判斷是否發(fā)生碰撞危險(xiǎn)，如有危險(xiǎn)則對(duì)用戶發(fā)出警報(bào)或提醒；
[0010]觸控顯示單元用于接收用戶的操作指令進(jìn)行相應(yīng)的操作；
[0011]揚(yáng)聲器，用于當(dāng)無線收發(fā)單元將非安全信息發(fā)送到觸摸顯示單元后，觸發(fā)音頻警報(bào)，所述揚(yáng)聲器向駕駛員發(fā)送警報(bào)；
[0012]存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)信號(hào)傳輸過程中的通信數(shù)據(jù)。
[0013]優(yōu)選地,所述車載處理單元具體包括:
[0014]微控制器、視頻控制器、音頻控制器、觸摸屏控制器、GPMC總線、電源管理芯片、串口控制器和USB控制器；
[0015]所述微控制器用于運(yùn)行軟件以及發(fā)送外圍電路的控制信號(hào)；
[0016]所述視頻控制器和觸摸屏顯示器均和觸控顯示單元連接，分別用于視頻播放控制和觸摸控制；
[0017]所述音頻控制器與揚(yáng)聲器連接，用于音頻播放控制；；
[0018]所述串口控制器可控制多個(gè)串口，分別與無線收發(fā)單元、北斗衛(wèi)星定位單元連接，用于與之通信；
[0019]所述USB控制器用于為用戶提供輸入設(shè)備接口 ；
[0020]所述GPMC總線用于為微控制器與總線上掛載的設(shè)備的數(shù)據(jù)通信提供通道。
[0021]優(yōu)選地,所述車載處理單元的軟件架構(gòu)具體包括:
[0022]視頻傳輸模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)融合處理模塊、北斗衛(wèi)星定位信息獲取模塊以及用戶界面模塊；
[0023]視頻傳輸模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包，判斷接收到的數(shù)據(jù)包的類型，如果是視頻數(shù)據(jù)則將所述視屏數(shù)據(jù)拼接成一個(gè)完整的壓縮幀，如果是非視頻數(shù)據(jù)則將所述數(shù)據(jù)包解壓后直接交付數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理；
[0024]數(shù)據(jù)處理模塊，用于融合北斗衛(wèi)星定位信息獲取模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊以及視頻傳輸模塊所獲得的數(shù)據(jù)信息并根據(jù)本車的信息和周圍車輛的位置信息，及時(shí)發(fā)出報(bào)警；
[0025]北斗衛(wèi)星定位信息獲取模塊，用于通過串口接收來自北斗衛(wèi)星定位模塊的數(shù)據(jù)；
[0026]用戶界面模塊，用于顯示車輛當(dāng)前狀態(tài)信息，根據(jù)需要通過音頻報(bào)警，提示駕駛員注意當(dāng)前狀況。
[0027]優(yōu)選地，北斗衛(wèi)星定位單元具體包括:北斗衛(wèi)星定位天線和北斗衛(wèi)星定位模塊；
[0028]所述北斗衛(wèi)星定位天線與所述北斗衛(wèi)星定位模塊通過射頻線纜連接；
[0029]所述北斗衛(wèi)星定位天線用于收發(fā)短報(bào)文；
[0030]所述北斗衛(wèi)星定位模塊用于獲得北斗衛(wèi)星的定位信息。
[0031]優(yōu)選地，所述北斗衛(wèi)星定位天線具體包括北斗一天線和北斗二天線；
[0032]所述北斗一天線用于收發(fā)短報(bào)文；
[0033]所述北斗二天線用于跟蹤捕獲北斗衛(wèi)星信號(hào)。
[0034]優(yōu)選地，所述北斗衛(wèi)星定位模塊具體包括:北斗一模塊和北斗二模塊；
[0035]所述北斗一模塊用于收發(fā)短報(bào)文；
[0036]所述北斗二模塊用于通過串口按照一定的格式輸出當(dāng)前車輛的經(jīng)度、緯度以及差分后的速度信息，獲取定位信息。
[0037]優(yōu)選地,無線收發(fā)單元具體包括:
[0038]射頻處理單元，用于DSRC信號(hào)的收發(fā)、放大以及調(diào)制解調(diào)；
[0039]基帶/MAC處理單元，用于信號(hào)的協(xié)議解析；
[0040]射頻處理單元和基帶/MAC處理單元之間進(jìn)行相互通信。
[0041]優(yōu)選地，所述射頻處理單元具體包括:射頻模塊和調(diào)制解調(diào)器；
[0042]所述射頻模塊用于DSRC信號(hào)的收發(fā)以及信號(hào)的放大；
[0043]所述調(diào)制解調(diào)器用于將發(fā)送的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)并發(fā)送給射頻模塊以及將從射頻模塊接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并發(fā)送給基帶/MAC處理單元。
[0044]優(yōu)選地，所述基帶/MAC處理單元具體包括:數(shù)字基帶電路和DSRC協(xié)議處理模塊；
[0045]所述數(shù)字基帶電路用于實(shí)現(xiàn)DSRC協(xié)議處理模塊與外部的通信以及發(fā)送射頻處理單元的控制信號(hào)；
[0046]所述DSRC協(xié)議處理模塊用于通信數(shù)據(jù)的協(xié)議解析。無線收發(fā)單元負(fù)責(zé)按照相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，并傳遞給車載處理單元。
[0047]另一方面，本發(fā)明還提供一種基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信方法，該方法包括步驟:
[0048]S1、獲取車輛的地理位置信息以及收發(fā)短報(bào)文；
[0049]S2、發(fā)送或者接收車-車或車-路通信的數(shù)據(jù)包；
[0050]S3、對(duì)當(dāng)前車輛的位置和速度信息進(jìn)行處理和預(yù)測(cè)，判斷是否發(fā)生碰撞危險(xiǎn)，如有危險(xiǎn)則對(duì)用戶發(fā)出警報(bào)或提醒；
[0051]S4、接收用戶的操作指令進(jìn)行相應(yīng)的操作。
[0052]本發(fā)明的基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置和方法中，通過利用DSRC專用短程通信技術(shù)和北斗衛(wèi)星定位技術(shù)，能夠滿足全方位地控制，有效地進(jìn)行車輛和駕駛員輔助和交通管理，及時(shí)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)異常，減少交通事故的發(fā)生，提高駕駛和交通運(yùn)輸?shù)陌踩浴?br>
【專利附圖】

【附圖說明】
[0053]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054]圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置的車載處理單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0055]圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置的北斗衛(wèi)星定位單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0056]圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置的無線收發(fā)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0057]圖5是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置的DSRC車載處理單元的軟件架構(gòu)示意圖。
[0058]圖6是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0059]為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0060]現(xiàn)有技術(shù)中的車載通信大多采用FM或者對(duì)講機(jī)方式，由于FM方式只能對(duì)車輛信息進(jìn)行接收而不能進(jìn)行發(fā)送，對(duì)講機(jī)方式存在頻道限制，并且不能在所有車輛上都可以普及，因此現(xiàn)有的車載通信裝置不能對(duì)車輛進(jìn)行全方位控制，從而降低了駕駛和交通的安全性。本發(fā)明基于DSRC和北斗衛(wèi)星定位技術(shù)，能夠有效的進(jìn)行車輛和駕駛員輔助和交通管理，及時(shí)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)異常，減少交通事故的發(fā)生，提高駕駛和交通的安全性。
[0061]圖1是本發(fā)明的一種基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置的總體系統(tǒng)框圖如圖1所示，該裝置具體包括:北斗衛(wèi)星定位單元101、無線收發(fā)單元102、車載處理單元103、觸控顯示單元104、揚(yáng)聲器105和存儲(chǔ)單元106。其中，北斗衛(wèi)星定位單元101用于獲取車輛的地理位置信息以及收發(fā)短報(bào)文；無線收發(fā)單元102，用于發(fā)送或者接收車-車或車-路通信的數(shù)據(jù)包；車載處理單元103用于對(duì)當(dāng)前車輛的位置和速度信息進(jìn)行處理和預(yù)測(cè)，判斷是否發(fā)生碰撞危險(xiǎn)，如有危險(xiǎn)則對(duì)用戶發(fā)出警報(bào)或提醒；觸控顯示單元104用于接收用戶的操作指令進(jìn)行相應(yīng)的操作；揚(yáng)聲器105用于當(dāng)無線收發(fā)單元將非安全信息發(fā)送到觸摸顯示單元后，觸發(fā)音頻警報(bào)，揚(yáng)聲器105向駕駛員發(fā)送警報(bào)；存儲(chǔ)單元106用于存儲(chǔ)信號(hào)傳輸過程中的通信數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，存儲(chǔ)單元105采用存儲(chǔ)芯片，例如采用兩片512M的DDR3和一片16G的Nand Flash作為存儲(chǔ)單元。
[0062]其中，車載處理單元103用于實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的軟件運(yùn)行，是整個(gè)裝置的核心。車載處理單元103具體包括:微控制器201、視頻控制器202、音頻控制器204、觸摸屏控制器203、GPMC總線208、電源管理芯片207、串口控制器206和USB控制器205。其中，微控制器201用于運(yùn)行軟件以及發(fā)送外圍電路的控制信號(hào)；視頻控制器202和觸摸屏顯示器203均和觸控顯不單兀104連接，分別用于視頻播放控制和觸摸控制；首頻控制器204與揚(yáng)聲器106連接，用于音頻播放控制；串口控制器206可控制多個(gè)串口，分別與無線收發(fā)單元102、北斗衛(wèi)星定位單元101連接，用于與之通信；USB控制器205用于為用戶提供輸入設(shè)備接口 ；GPMC總線208用于為微控制器201與總線上掛載的設(shè)備的數(shù)據(jù)通信提供通道。
[0063]無線收發(fā)單元102負(fù)責(zé)按照相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。無線收發(fā)單元102具體包括:射頻處理單元1021以及基帶/MAC處理單元1022。北斗衛(wèi)星定位單元101將獲得的地理位置信息由車載處理單元103生成安全消息通過無線收發(fā)單元102發(fā)送給鄰近車輛。北斗衛(wèi)星定位單元101通過串口按一定的格式輸出當(dāng)前車輛的經(jīng)度、緯度以及差分后的速度信息，還可以進(jìn)行短報(bào)文收發(fā)，北斗衛(wèi)星定位單元101具體包括:北斗衛(wèi)星定位天線1011和北斗衛(wèi)星定位模塊1012 ；
[0064]優(yōu)選地，北斗衛(wèi)星定位天線1011具體包括:北斗一天線10111和北斗二天線10112，北斗一天線10111用于收發(fā)短報(bào)文，北斗二天線10112用于跟蹤捕獲北斗衛(wèi)星信號(hào)。優(yōu)選地，北斗衛(wèi)星定位模塊1012具體包括:北斗一模塊10121和北斗二模塊10122。其中，北斗一模塊10121主要用于短報(bào)文收發(fā)，北斗二模塊10122則用于定位信息獲取。車載處理單元103將會(huì)對(duì)從無線收發(fā)單元102和北斗衛(wèi)星定位模塊101接收到的當(dāng)前車輛的位置和速度信息進(jìn)行處理和預(yù)測(cè)，判斷是否會(huì)發(fā)生碰撞危險(xiǎn)。
[0065]優(yōu)選地，對(duì)于車載處理單元而言，一個(gè)可裁剪、低資源占用、低功耗并同時(shí)滿足實(shí)時(shí)性和多任務(wù)同時(shí)處理的需求的操作系統(tǒng)是必需的。在眾多的操作系統(tǒng)中，嵌入式Linux操作系統(tǒng)是比較合適的選擇。
[0066]優(yōu)選地，車載處理單元103的軟件設(shè)計(jì)整體架構(gòu)，共分為五個(gè)模塊:視頻傳輸模塊1031、數(shù)據(jù)傳輸模塊1032、數(shù)據(jù)融合處理模塊1033、北斗衛(wèi)星定位信息獲取模塊1034以及用戶界面模塊1035。北斗衛(wèi)星定位信息獲取模塊1034通過串行接口接收來自北斗衛(wèi)星定位模塊1012的數(shù)據(jù)，用戶界面模塊1035用于顯示車輛當(dāng)前狀態(tài)信息，如果需要，則通過音頻報(bào)警，提示駕駛員注意當(dāng)前狀況。視頻和數(shù)據(jù)傳輸模塊用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包，接收到的數(shù)據(jù)包首先判斷數(shù)據(jù)包的類型，如果是視頻數(shù)據(jù)則將其拼接成一個(gè)完整的壓縮幀，如果是非視頻數(shù)據(jù)則將數(shù)據(jù)解包后直接交付數(shù)據(jù)融合處理模塊1033進(jìn)行處理。
[0067]其中，車載單元(On board Unit,簡(jiǎn)稱0BU)通過數(shù)據(jù)包中的時(shí)間戳判斷數(shù)據(jù)包是否過期，通過數(shù)據(jù)包中的順序號(hào)判斷視頻數(shù)據(jù)是否發(fā)生丟包。視頻傳輸中，將攝像頭采集的數(shù)據(jù)通過MP4壓縮再按照1024字節(jié)的大小進(jìn)行傳輸，接收端如發(fā)生數(shù)據(jù)包的丟失則相應(yīng)的丟棄一幀的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理模塊的作用為融合北斗衛(wèi)星定位信息獲取模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊以及視頻傳輸模塊所獲得的數(shù)據(jù)信息并根據(jù)本車的信息和周圍車輛的位置信息，及時(shí)發(fā)出報(bào)警。優(yōu)選地，觸控顯示單元104用于接收用戶的操作指令。
[0068]圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置的車載處理單元結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，車載處理單元103以微控制器201為核心，并分別與視頻控制器202、觸摸屏控制器203、音頻控制器204、USB控制器205、串口控制器206相連以及電源管理芯片207相連，微控制器201還提供了 GPMC總線208。其中，微控制器201用于運(yùn)行軟件以及發(fā)送外圍電路的控制信號(hào)；視頻控制器202和觸摸屏顯示器203均和觸控顯示單元104連接，分別用于視頻播放控制和觸摸控制；音頻控制器204與揚(yáng)聲器106連接，用于音頻播放控制；USB控制器205用于為用戶提供輸入設(shè)備接口 ；串口控制器206可控制多個(gè)串口，分別與無線收發(fā)單元102、北斗衛(wèi)星定位單元103連接，用于與之通信；微控制器201通過GPMC總線208與存儲(chǔ)單元105連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在本實(shí)例中，微控制器201選擇選擇美國(guó)德州儀器公司的DM3730微處理器，DM3730由ARM Cortex_A8Core和800MHz (同時(shí)支持250，520和660MHz)的TMS320C64x+DSP Core兩部分組成，并集成了 3D圖形處理器，視頻加速器(IVA)，USB2.0，支持MMC/SD卡，串口等，能夠顯著地提升處理性能，適用于車載信息處理及電子地圖數(shù)據(jù)處理。
[0069]圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置的北斗衛(wèi)星定位單元的結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示，北斗二模塊10122通過串行接口按一定的格式輸出當(dāng)前車輛的經(jīng)度、緯度以及差分后的速度信息，車載處理單元將會(huì)對(duì)從無線收發(fā)單元和北斗衛(wèi)星定位單元接收到的當(dāng)前車輛的位置和速度信息進(jìn)行處理和預(yù)測(cè)，判斷是否會(huì)發(fā)生碰撞危險(xiǎn)；同時(shí)，用戶通過操作觸控顯示單元，結(jié)合電子地圖，可以進(jìn)行導(dǎo)航定位；另外，通過北斗一模塊10121還可以進(jìn)行短報(bào)文收發(fā)。
[0070]圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置的無線收發(fā)單元的結(jié)構(gòu)圖，如圖4所示，無線收發(fā)單元102由兩部分組成:射頻處理單元1021以及基帶/MAC處理單元1022，其中，射頻處理單元1021具體包括:射頻模塊10211和調(diào)制解調(diào)器10212。其中，射頻模塊10211用于信號(hào)的收發(fā)以及信號(hào)的放大，調(diào)制解調(diào)器10212用于將發(fā)送的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)并發(fā)送給射頻模塊10211以及將從射頻模塊10211接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并發(fā)送給基帶/MAC處理單元1022?；鶐?MAC處理單元1022具體包括:數(shù)字基帶電路10221和DSRC協(xié)議處理模塊10222。其中，數(shù)字基帶電路10221用于實(shí)現(xiàn)DSRC協(xié)議處理模塊10222與外部的通信以及發(fā)送射頻處理單元1021的控制信號(hào)，DSRC協(xié)議處理模塊10222用于通信數(shù)據(jù)的協(xié)議解析。無線收發(fā)單元102負(fù)責(zé)按照相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，并傳遞給車載處理單元103。
[0071]圖5是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置的DSRC車載處理單元的軟件架構(gòu)圖，如圖5所示，車載處理單元103包括五個(gè)模塊:視頻傳輸模塊1031、數(shù)據(jù)傳輸模塊1032、數(shù)據(jù)融合處理模塊1033、北斗衛(wèi)星定位信息獲取模塊1034以及用戶界面模塊1035。其中，北斗衛(wèi)星定位信息獲取模塊1034通過串行接口接收來自北斗衛(wèi)星定位模塊1012的數(shù)據(jù)。用戶界面模塊1035進(jìn)一步包括:報(bào)警信息模塊10351。用戶界面模塊1035用于顯示車輛當(dāng)前狀態(tài)信息，如果需要，則通過報(bào)警信息模塊10351報(bào)警，提示駕駛員注意當(dāng)前狀況。
[0072]視頻傳輸模塊1031和數(shù)據(jù)傳輸模塊1032用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包，接收到的數(shù)據(jù)包首先判斷數(shù)據(jù)包的類型，如果是視頻數(shù)據(jù)則將其拼接成一個(gè)完整的壓縮幀，如果是非視頻數(shù)據(jù)則將數(shù)據(jù)解包后直接交付數(shù)據(jù)融合處理模塊1033進(jìn)行處理。車載單元(On boardUnit，簡(jiǎn)稱0BU)通過數(shù)據(jù)包中的時(shí)間戳判斷數(shù)據(jù)包是否過期，通過數(shù)據(jù)包中的順序號(hào)判斷視頻數(shù)據(jù)是否發(fā)生丟包。視頻傳輸中，將攝像頭采集的數(shù)據(jù)通過MP4壓縮再按照1024字節(jié)的大小進(jìn)行傳輸，接收端如發(fā)生數(shù)據(jù)包的丟失則相應(yīng)的丟棄一幀的數(shù)據(jù)。
[0073]數(shù)據(jù)融合處理模塊1033用于融合北斗衛(wèi)星定位信息獲取模塊1034、數(shù)據(jù)傳輸模塊1032以及視頻傳輸模塊1031所獲得的數(shù)據(jù)信息并根據(jù)本車的信息和周圍車輛的位置信息，及時(shí)發(fā)出報(bào)警。
[0074]本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)能理解，與本發(fā)明的裝置相對(duì)應(yīng)的，本發(fā)明還同時(shí)提供一種基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信方法，如圖6所示，該方法包括:
[0075]S1、獲取車輛的地理位置信息以及收發(fā)短報(bào)文；
[0076]S2、發(fā)送或者接收車-車或車-路通信的數(shù)據(jù)包；
[0077]S3、對(duì)當(dāng)前車輛的位置和速度信息進(jìn)行處理和預(yù)測(cè)，判斷是否發(fā)生碰撞危險(xiǎn)，如有危險(xiǎn)則對(duì)用戶發(fā)出警報(bào)或提醒；
[0078]S4、接收用戶的操作指令進(jìn)行相應(yīng)的操作。
[0079]本實(shí)施例提供的基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置中，通過利用DSRC專用短程通信技術(shù)和北斗衛(wèi)星定位技術(shù)，能夠滿足全方位地控制，有效地進(jìn)行車輛和駕駛員輔助和交通管理，及時(shí)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)異常，減少交通事故的發(fā)生，提高駕駛和交通運(yùn)輸?shù)陌踩浴?br> [0080]可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信裝置，其特征在于，包括: 北斗衛(wèi)星定位單元，用于獲取車輛的地理位置信息以及收發(fā)短報(bào)文； 無線收發(fā)單元，用于發(fā)送或者接收車-車或車-路通信的數(shù)據(jù)包； 車載處理單元，用于對(duì)當(dāng)前車輛的位置和速度信息進(jìn)行處理和預(yù)測(cè)，判斷是否發(fā)生碰撞危險(xiǎn)，如有危險(xiǎn)則對(duì)用戶發(fā)出警報(bào)或提醒； 觸控顯示單元，用于接收用戶的操作指令進(jìn)行相應(yīng)的操作； 揚(yáng)聲器，用于當(dāng)無線收發(fā)單元將非安全信息發(fā)送到觸摸顯示單元后，觸發(fā)音頻警報(bào)，所述揚(yáng)聲器向駕駛員發(fā)送警報(bào)； 存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)信號(hào)傳輸過程中的通信數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述車載處理單元具體包括:微控制器、視頻控制器、音頻控制器、觸摸屏控制器、GPMC總線、電源管理芯片、串口控制器和USB控制器； 所述微控制器用于運(yùn)行軟件以及發(fā)送外圍電路的控制信號(hào)； 所述視頻控制器和觸摸屏顯示器均和觸控顯示單元連接，分別用于視頻播放控制和觸摸控制； 所述音頻控制器與揚(yáng)聲器連接，用于音頻播放控制； 所述串口控制器可控制多個(gè)串口，分別與無線收發(fā)單元、北斗衛(wèi)星定位單元連接，用于與之通信； 所述USB控制器用于為用戶提供輸入設(shè)備接口 ； 所述GPMC總線用于為微控制器與總線上掛載的設(shè)備的數(shù)據(jù)通信提供通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述車載處理單元軟件架構(gòu)具體包括: 視頻傳輸模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)融合處理模塊、北斗衛(wèi)星定位信息獲取模塊以及用戶界面模塊； 視頻傳輸模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包，判斷接收到的數(shù)據(jù)包的類型，如果是視頻數(shù)據(jù)則將所述視屏數(shù)據(jù)拼接成一個(gè)完整的壓縮幀，如果是非視頻數(shù)據(jù)則將所述數(shù)據(jù)包解壓后直接交付數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理； 數(shù)據(jù)處理模塊，用于融合北斗衛(wèi)星定位信息獲取模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊以及視頻傳輸模塊所獲得的數(shù)據(jù)信息并根據(jù)本車的信息和周圍車輛的位置信息，及時(shí)發(fā)出報(bào)警； 北斗衛(wèi)星定位信息獲取模塊，用于通過串口接收來自北斗衛(wèi)星定位模塊的數(shù)據(jù)；用戶界面模塊，用于顯示車輛當(dāng)前狀態(tài)信息，根據(jù)需要通過音頻報(bào)警，提示駕駛員注意當(dāng)前狀況。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，北斗衛(wèi)星定位單元具體包括:北斗衛(wèi)星定位天線和北斗衛(wèi)星定位模塊；所述北斗衛(wèi)星定位天線與所述北斗衛(wèi)星定位模塊通過射頻線纜連接； 所述北斗衛(wèi)星定位天線用于收發(fā)短報(bào)文； 所述北斗衛(wèi)星定位模塊用于獲得北斗衛(wèi)星的定位信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述北斗衛(wèi)星定位天線具體包括北斗一天線和北斗二天線； 所述北斗一天線用于收發(fā)短報(bào)文； 所述北斗二天線用于跟蹤捕獲北斗衛(wèi)星信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述北斗衛(wèi)星定位模塊具體包括:北斗一模塊和北斗二模塊； 所述北斗一模塊用于收發(fā)短報(bào)文； 所述北斗二模塊用于通過串口按照一定的格式輸出當(dāng)前車輛的經(jīng)度、緯度以及差分后的速度信息，獲取定位信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，無線收發(fā)單元具體包括: 射頻處理單元，用于DSRC信號(hào)的收發(fā)、放大以及調(diào)制解調(diào)； 基帶/MAC處理單元，用于信號(hào)的協(xié)議解析； 射頻處理單元和基帶/MAC處理單元之間進(jìn)行相互通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述射頻處理單元具體包括:射頻模塊和調(diào)制解調(diào)器； 所述射頻模塊用于DSRC信號(hào)的收發(fā)以及信號(hào)的放大； 所述調(diào)制解調(diào)器用于將發(fā)送的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)并發(fā)送給射頻模塊以及將從射頻模塊接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并發(fā)送給基帶/MAC處理單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述基帶/MAC處理單元具體包括:數(shù)字基帶電路和DSRC協(xié)議處理模塊； 所述數(shù)字基帶電路用于實(shí)現(xiàn)DSRC協(xié)議處理模塊與外部的通信以及發(fā)送射頻處理單元的控制信號(hào)； 所述DSRC協(xié)議處理模塊用于通信數(shù)據(jù)的協(xié)議解析。無線收發(fā)單元負(fù)責(zé)按照相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，并傳遞給車載處理單元。
10.一種基于DSRC和北斗衛(wèi)星的車載通信方法，其特征在于，所述方法包括步驟: S1、獲取車輛的地理位置信息以及收發(fā)短報(bào)文； S2、發(fā)送或者接收車-車或車-路通信的數(shù)據(jù)包； S3、對(duì)當(dāng)前車輛的位置和速度信息進(jìn)行處理和預(yù)測(cè)，判斷是否發(fā)生碰撞危險(xiǎn)，如有危險(xiǎn)則對(duì)用戶發(fā)出警報(bào)或提醒； S4、接收用戶的操作指令進(jìn)行相應(yīng)的操作。
【文檔編號(hào)】G08G1/133GK104200651SQ201410458349
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】柳春青, 張徐輝 申請(qǐng)人:四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司