一种基于车车通讯的实时交通数据多路发射及接收器的制作方法

本实用新型涉及汽车周边产品应用领域，具体的说是一种基于车车通讯的实时交通数据多路发射及接收器。

背景技术：

在经济社会的快速发展下，汽车逐渐走进百姓的家庭，但是人们只能通过自身的车载导航来对路面上的车流量信息做一个大致的了解，而无法直观的收集周身车辆的相关信息，也无法将自身车辆信息实时共享给周身车辆，这就导致司机对周身车辆的信息了解度不够，进而对接下来交通状况的实时动态变化无法做出准确有效的预估，最终可能导致大规模道路交通拥挤甚至交通碰撞事故的发生。

技术实现要素：

为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种基于车车通讯的实时交通数据多路发射与接收器，实现自身车辆数据实时采集并与周身车辆进行实时共享，驾驶者对周边的交通路况有直观、准确的预见，规划行车方案，避免拥挤和交通事故的发生。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：

一种基于车车通讯的实时交通数据多路发射与接收器，包含有信息采集处理装置、GPS模块、无线通讯模块、电源模块和显示模块，所述信息采集处理装置由单片机和与之连接的若干车辆信息传感器组成，所述GPS模块、无线通讯模块、显示模块分别与单片机连接，所述电源模块分别与信息采集处理装置、GPS模块、无线通讯模块、显示模块连接为整个装置供电，所述GPS模块实时采集车辆位置信息并与时间信息一起发送至信息采集处理装置，所述无线通讯模块将信息采集处理装置处理后的车辆信息与周围车辆的无线通讯模块进行信息交换，所获取的自身车辆信息与周身车辆信息通过显示模块显示，实现周围车辆信息的实时共享。

所述单片机采用STM32F103ZET6的单片机。

所述GPS模块采用控制芯片为NEO-6M的GPS模块。

所述无线通讯模块采用nRF24101作为无限通讯模块。

所述电源模块采用芯片为LM117的电源装置。

所述车辆信息传感器设置为能够采集车辆速度、车辆轮胎压力、车辆加速度、路面平整度及倾斜度信息的传感器。

本实用新型具有如下优点：

1）结构简单，成本低廉，能够实现大多数车辆的应用，通过信心采集处理装置的传感器采集车辆速度、加速度、轮胎压力、路面平整度、倾斜度等车辆信息，连同GPS位置信息和时间信息一起实时传送至单片机，经单片机进行融合处理，使驾驶者对于车辆自身的相关信息有直观准确的了解，有利于自身车辆的安全控制；

2）当周身车辆都安装本实用新型时，通过无线通讯模块与周身车辆进行车辆信息的交换和实时共享，驾驶者可以根据共享数据实时预测交通状况的变化趋势，规划行车方案，减少或避免道路拥挤和交通事故的发生；

3）模块化设计，安装、维护、更换更加快捷方便，可以实现大规模生产，具有良好的普适性和市场应用前景，普遍应用后能够大大缓解交通拥堵，减少交通事故的发生几率。

附图说明

图1为本实用新型结构原理示意图；

图2为GPS模块电路结构示意图；

图3为无线通讯模块电路结构示意图；

图4为电源模块电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述：

如图1所示，一种基于车车通讯的实时交通数据多路发射与接收器，包含有信息采集处理装置1、GPS模块2、无线通讯模块3、电源模块4和显示模块5，所述信息采集处理装置1由单片机11和与之连接的若干车辆信息传感器组成，所述GPS模块2、无线通讯模块3、显示模块5分别与单片机11连接，所述电源模块4分别与信息采集处理装置1、GPS模块2、无线通讯模块3、显示模块5连接为整个装置供电，所述GPS模块2实时采集车辆位置信息并与时间信息一起发送至信息采集处理装置1，所述无线通讯模块3将信息采集处理装置1处理后的车辆信息与周围车辆的无线通讯模块3进行信息交换，所获取的自身车辆信息与周身车辆信息通过显示模块5显示，实现周围车辆信息的实时共享。

作为优选的方式，本实施例中所述单片机11采用STM32F103ZET6的单片机。

作为优选的方式，本实施例中所述GPS模块2采用控制芯片为NEO-6M的GPS模块。

作为优选的方式，本实施例中所述无线通讯模块3采用nRF24101作为无限通讯模块。

作为优选的方式，本实施例中所述电源模块4采用芯片为LM117的电源装置。

作为优选的方式，本实施例中所述车辆信息传感器设置为能够采集车辆速度、车辆轮胎压力、车辆加速度、路面平整度及倾斜度信息的传感器。

具体地，所述单片机11采用STM32F103ZET6的单片机，包含4个串行接口，同时支持4路串行通信。单片机11的UART1与对应传感器连接，实现单片机11对下属传感器的控制，其结构和连接如图1所示，所述的车辆信息传感器分别设置为车辆速度传感器12、车辆加速度传感器13、轮胎压力传感器14和水平仪15，所述车辆速度传感器12、车辆加速度传感器13分别用于监测车辆的速度信息和加速度信息，与单片机11直接连接，所述轮胎压力传感器14设置为4个，分别放置在车轮内侧，检测车轮的压力数值，传输给轮胎压力接收器16，所述轮胎压力接收器16与单片机11连接，所述水平仪15，用于检测路面的倾斜角度，与单片机11直接连接，所述单片机11将收集到的车辆信息进行融合处理，上传并通过显示模块5进行显示。。

所述单片机11的UART2连接GPS模块2，用于接收GPS数据。GPS模块2主要由NEO-6M芯片组成，主要功能是接收GPS数据并通过串口发送。它的工作方式是自动搜索GPS卫星信号，在接收到卫星信号后通过串口向单片机11发送定位数据，数据的发送周期为1秒，由电源模块4提供3.3V电压供电并与单片机11共地，电路连接如图2所示。由于相关保密规定GPS坐标在电子地图上不能够进行直接匹配，需要进行坐标转换。本实用新型中采用了百度地图API坐标转换技术，将GPS坐标转换成地图坐标并正确显示在地图上。因为系统本身存在不可避免的时延，包括网络传输时延和程序运算时延，在实时性问题设计中将数据和时间参数同时传输，即数据帧结构即包括经纬度坐标又包括GPS时间，因此数据的实时性得到更好的保障。

所述单片机11使用普通I/O口控制nRF24101无线通讯模块3进行无线通信。该模块可进行短距离无线通信，主要作用是在安装车载设备的车辆靠近路面设备时，通过两无线通讯模块3建立连接并将车载设备携带的本车信息发送至周身车辆，也可接收周身车辆发送的相关信息。nRF24101是单片射频收发芯片，工作在2.4GHz~2.5GHz频段，最大传输距离100m,可实现车载设备之间的无线通信。nRF24101 的6个I/O口与单片机的普通I/O口连接，由电源模块4提供3.3V供电并与单片机11共地，电路连接如图3所示。

所述电源模块4由LM117芯片组成，输入电压为5V,输出为3.3V，各模块电压均为3.3V,为满足各模块对额定电压的需求，需要进行电压转换，电源模块4电路如图4所示。电源模块4功能为为其他各模块供电。

本实用新型使用杜邦线连接各个模块，采用GPS外置天线增强接收信号，信息采集处理器结构简单、占用空间小。

本实用新型得以实现的前提条件是，该装置在大范围内实现了普遍应用，像行车记录仪、导航仪一样在车辆上普及。实际运行过程中，所述信息采集处理装置1通过下属传感器来实时采集车辆速度信息、车辆轮胎压力、车辆加速度和路面平整度及倾斜度等信息，GPS模块2通过连接网络实时采集车辆位置信息和GPS时间等信息并发送至信息采集处理装置1的单片机11。信息采集处理装置1的单片机11再将数据进行汇总融合处理，发送至无线通讯模块2，所述无线通讯模块2通过搜寻附近的车辆所携带的无线通讯模块并与其建立连接，实时的将自身收集的数据进行传输共享和接收周身车辆所携带的无线通讯模块的数据，通过显示模块5在车内显示，进而实现驾驶者对自身车辆及周身车辆相关信息的实时掌握，以便于合理规划行车方案，避免交通拥堵和交通碰撞事故的发生。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。