李量宇，于淼堯，泮澤鋅

（長(zhǎng)安大學(xué)汽車學(xué)院，陜西 西安 710064）

引言

隨著汽車行業(yè)迅速發(fā)展，交通事故發(fā)生率也在逐漸上升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在眾多導(dǎo)致死亡交通事故的原因中，超速“名列前某”。與此同時(shí)，北斗事業(yè)發(fā)展迅速，北斗導(dǎo)航技術(shù)在交通運(yùn)輸、林漁業(yè)、電信、測(cè)繪、氣象等方面日益普及，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)用性備受青睞。根據(jù)國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料，道路交通事故的成因中，超速行駛和車輛縱向間距不夠占有較高的比重，兩類合計(jì)占到交通事故成因的18%以上。目前，市面上有多種汽車限速系統(tǒng)，且在一定程度上減少了交通事故的發(fā)生。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的汽車限速系統(tǒng)只是針對(duì)一臺(tái)車，而沒(méi)有使車與車之間建立聯(lián)系，因此存在不能根據(jù)實(shí)時(shí)路況限制車速的弊端，一定程度上限制了限速系統(tǒng)的靈活性和智能化發(fā)展。本文從將北斗衛(wèi)星定位與汽車限速結(jié)合的角度出發(fā)，不僅可以實(shí)時(shí)測(cè)量車輛的行駛速度，還可通過(guò)北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量前后車的間距，并在車速超過(guò)道路限速或者兩車行駛的安全距離的情況下，發(fā)出聲光警告，提示汽車駕駛員降低車輛行駛速度。在警告發(fā)出后若駕駛員沒(méi)有在規(guī)定時(shí)間內(nèi)采取減速措施，該系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)降低車速。

1 系統(tǒng)框架

本系統(tǒng)基于北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)，通過(guò)車載傳感器采集信息、主控芯片處理信息以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)采取措施等實(shí)現(xiàn)汽車的主動(dòng)限速。

圖1 系統(tǒng)總框架

2 系統(tǒng)功能介紹

圖1給出了系統(tǒng)總工作流程框圖，下面結(jié)合各部分功能，論述系統(tǒng)工作流程。

2.1 車速檢測(cè)與控制

圖2 中，為了檢測(cè)和控制車速，需要通過(guò)安裝在汽車上的北斗導(dǎo)航定位裝置接收道路限速信息，以此作為判斷是否超速行駛的基本依據(jù)。車速檢測(cè)與控制裝置用于實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛行駛速度和自動(dòng)實(shí)施車速控制。

2.2 車距檢測(cè)與控制

圖3 安全行駛車距計(jì)算流程圖

圖3中，為了計(jì)算安全車距，在車上設(shè)置車距信號(hào)處理單片機(jī)，并由GSM作為車輛位置信號(hào)的接收和發(fā)送裝置，車距的控制是通過(guò)降低車速的方式間接實(shí)現(xiàn)增大車間距離的目的。同時(shí)，在車內(nèi)設(shè)置的車距檢測(cè)與控制裝置，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛行駛速度、計(jì)算安全車距和實(shí)施車距控制。

圖4 車距檢測(cè)與控制流程圖

車速控制系統(tǒng)與車距控制系統(tǒng)中，對(duì)延遲時(shí)間的設(shè)定比較關(guān)鍵。通過(guò)研究分析，設(shè)定的限速控制延遲時(shí)間為 5s，車距控制延遲時(shí)間為 1s。

2.3 車輛定位信息的接收/發(fā)送

圖5 GSM無(wú)線傳輸流程圖

GSM無(wú)線傳輸流程圖如圖5所示，本系統(tǒng)的GSM模塊接收前車發(fā)來(lái)的車輛位置信息，然后有線傳輸給車距信號(hào)處理單片機(jī)處理，車距信號(hào)處理單片機(jī)將得到的車距信息傳給下一處理器，而將本車的車輛位置信息借助GSM模塊無(wú)線傳輸給后車，由后車相同的GSM模塊接收，這樣后車就可以獲取來(lái)自前車的位置信息。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著每年汽車保有量的增加，道路變得更加擁擠，為保障人們的安全出行，對(duì)行駛車速的限制顯得尤為重要。本文提出了一種基于北斗導(dǎo)航的智能限速系統(tǒng)，從車輛周圍環(huán)境的角度出發(fā)，利用北斗衛(wèi)星出來(lái)的道路限速信息和定位信息，通過(guò)車與車之間的聯(lián)系，將車距作為限速的依據(jù)之一，從而將實(shí)時(shí)路況的一部分加入到汽車限速系統(tǒng)中來(lái)，進(jìn)一步提升了汽車限速系統(tǒng)的可靠性，這對(duì)于汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展具有重要意義。

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