[发明专利]一种汽车机械撞击缓冲系统及控制方法

说明书

本发明属于汽车撞击缓冲技术领域，公开了一种汽车机械撞击缓冲系统及控制方法，系统包括：电源模块、测距模块、测速模块、单片机控制模块、数据存储模块、撞击力度预测模块、撞击模拟模块、报警模块、显示模块；同时公开一种控制方法。本发明通过撞击力度预测模块根据距离和速度来计算预测撞击力度大小，如果力度过大通过报警模块警示用户提前做好减速等防护措施；同时通过撞击模拟模块可以更加形象的展示撞击场景，更有效的警示用户，提高行驶安全；本发明利用定向天线增益高，通信距离远的特征，应用于实际环境部署，综合定位精度较高，适合户外的汽车WSN定位。

技术领域

本发明属于汽车撞击缓冲技术领域，尤其涉及一种汽车机械撞击缓冲系统及控制方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

随着经济的发展，人们的生活水平不断提高，私家车已经越来越多进入了我们的家庭，但是随着车辆的增多，交通事故的发生量也极速增加。交通事故中，轻则造成车辆损伤，重则导致人员伤亡。虽然，汽车上都必须配置安全带，且大多数的汽车上还配置有安全气囊，通过安全带的束缚和安全气囊的缓冲来尽可能地保证汽车人员的安全，但是汽车猛烈撞击的情况下，即使有了上述的安全保护措施，仍会造成人员伤亡。然而，现有汽车无法对撞击力度进行预测，并警示用户；同时不能模拟撞击场景，给用户提供更多的数据参考。

无线传感器网络(WSN)定位技术是一种关键核心支撑技术，WSN的某些拓扑控制、路由选择、负载均衡等理论都非常依赖于节点的未知信息。WSN定位基本技术原理是未知节点通过与少量已知位置信息的锚节点进行通信来估算自身的位置。近年来，WSN定位方法研究取得了大量研究成果。

根据定位过程是否需要测量距离，WSN节点定位可采用基于测距的定位方法和无需测距的定位方法，其中基于测距的定位方法需要额外硬件支持，定位成本较高，定位精度高但易受环境因素影响；而无需测距的定位方法虽然定位精度较低，但成本低且不易受环境因素影响，更适合低成本WSN的应用。

根据锚节点是否移动，WSN定位方法可分为静态锚节点定位和动态锚节点定位两种。通常采用静态锚节点时需要一定的密度以满足连通性需求，因此在一定范围内，锚节点数量越多，相应的未知节点定位精度也会越高，而由此也导致一些问题，如锚节点资源浪费、算法复杂度过高、定位成本增高等。而动态锚节点的使用可大大减少锚节点数量，且更灵活，近年来倍受关注，许多学者从不同的角度提出了基于移动锚节点的定位算法。

早期的移动锚节点定位技术研究主要集中在锚节点的移动路径规划，探索在覆盖范围和移动路径长度方面的最优路径选择，如早期出现的Scan、Double Scan和Hilbert路径，以及后来的Circle、S-Curve、螺旋线和随机移动模型等。近年来，针对移动锚节点的辅助定位方法，文献[1]中采用移动锚节点沿部署区域内的等边三角形轨迹遍历整个WSN的方法进行定位，以保证所有未知节点都接收到消息，并得到估计位置，相比其他方法其定位精度较高；文献[2]描述了一种基于正六边形移动轨迹的定位方法，通过多层正六边形实现WSN部署区域的全覆盖，同时针对锚节点采用定向天线，而定向天线有助于提高定位精度。

以上两种定位方法虽然定位思路较新，但是在移动锚节点上均部署GPS，通过GPS提供锚节点的位置信息，然而，GPS本身误差较大，尤其是在节点高速移动过程中，其定位误差必然导致该定位方法存在天然的局限性。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有汽车无法对撞击力度进行预测，并警示用户；同时不能模拟撞击场景，给用户提供更多的数据参考。

GPS在节点高速移动过程中，不能利用时间高精度的参数取代传统的GPS位置信息，WSN未知节点的高效定位存在误差的问题，不能准确测量与其它移动车辆的距离。

现有技术对移动车辆的距离信息不能进行有效处理。