基于GPS的汽車節(jié)能暢行紅綠燈提示系統(tǒng)研究.pdf

1、汽車行駛在城市道路時,經(jīng)常因無法預知交通信號燈的變換時機,而導致車輛造成無謂的紅燈等候或急加速、急剎車現(xiàn)象,給交通安全、車輛暢行及燃油消耗等造成影響與浪費。若能提供一種提示系統(tǒng),該系統(tǒng)可準確預知前方信號燈的切換時機,結(jié)合GPS導航技術判斷車輛當前的行駛狀態(tài)及其與前方信號燈的位置關系,然后根據(jù)汽車節(jié)能行駛車速策略提示駕駛員合理的行駛,則可為城市交通暢行與節(jié)能駕駛提供重要幫助。
　　針對上述目標,設計了一種以單片機為核心的汽車暢行紅綠

2、燈提示系統(tǒng),該系統(tǒng),采用GPS模塊獲取車輛動態(tài)位置與速度;單片機結(jié)合交通信號燈信息進行暢行車速決策,并通過顯示模塊將行車策略及時提示給駕駛員。
　　選擇了瑟夫三代GPS芯片,通過標準協(xié)議實現(xiàn)了GPS信息的PC機提取與AVR單片機提取;實地采集實驗表明 GPS數(shù)據(jù)直接提取存在較大偏差,需進行濾波處理;從車載GPS的卡爾曼濾波器建立、散點的判斷和處理、卡爾曼濾波算法的仿真分析及實際測量數(shù)據(jù)處理等方面,對提示系統(tǒng)所需的經(jīng)緯度信息進行濾波

3、分析,實驗結(jié)果表明濾波后的數(shù)值更加接近實際軌跡。
　　以車輛通過信號燈時的安全、暢行和節(jié)油為目標,設計了車速算法策略。分別研究不同信號燈情況下的車輛駕駛模式策略,根據(jù)不同的時間和距離條件,將車輛劃分為勻速、減速和加速模式。在此基礎上，研究駕駛車速策略,給出了符合限定時間內(nèi)可通過信號燈路口的經(jīng)濟車速。
　　針對車速算法中駕駛工況分類復雜、算法實時更新且循環(huán)運行等問題,在MATLAB/SIMULINK中,搭建了不同信號燈時的車速