一种基于动态充电系统的自动驾驶时钟同步系统及方法技术方案

本发明专利技术属于智能交通系统领域，公开了一种基于动态充电系统的自动驾驶时钟同步系统，包括车载模块和地面模块，车载模块包括车载控制模块、车载位置检测模块和时钟信号接收模块，车载位置检测模块安装在车头和车尾处；地面模块包括充电导轨，充电导轨由多个充电导轨线圈组成，在每个充电导轨线圈内安装有时钟信号发射模块，在充电导轨线圈两侧安装有车辆位置检测模块；时钟信号发射模块与时钟信号接收模块通讯，用于建立充电导轨与车辆之间的通信；以电网时钟作为时钟源，车载控制模块根据接收的时钟信号进行时钟同步。相比于无视时钟同步的问题，利用动态充电系统进行时钟同步大大降低了由于时钟不同步引起的交通事故的发生概率。了由于时钟不同步引起的交通事故的发生概率。了由于时钟不同步引起的交通事故的发生概率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态充电系统的自动驾驶时钟同步系统及方法


[0001]本专利技术属于智能交通系统领域，特别涉及一种基于动态充电系统的自动驾驶时钟同步系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，自动驾驶车辆在城市峡谷和隧道这些相对特殊的路段，由于卫星信号被阻挡、基站信号缺失等原因，行驶于这些路段上的车辆受温湿度、电压、石英体等因素影响导致时钟偏移且长时间无法通过全球卫星导航系统或移动通信进行时钟同步，前后车辆一旦由于时钟不同步的原因发生碰撞等交通事故，将造成巨大且无法挽回的损失。
[0003]铺设于上述路段的地面的动态充电导轨属于电力系统，电力行业依托高精度卫星同步时钟技术建立的广域同步时钟系统，有效保障电力系统运行于统一的时间，铺设于地面的无线充电导轨依托于电网其内部时钟是绝对同步的。因此选用电网作为时钟源时十分可靠的。因此亟需专利技术一种基于无线充电导轨的时钟车辆时钟同步方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于动态充电系统的自动驾驶时钟同步系统及方法，能够同步行驶于道路上车辆的时钟以减少交通事故的发生。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种基于动态充电系统的自动驾驶时钟同步系统，包括车载模块和地面模块，车载模块包括车载控制模块、车载位置检测模块和时钟信号接收模块，车载位置检测模块安装在车头和车尾处；
[0007]地面模块包括充电导轨，充电导轨由多个充电导轨线圈组成，在每个充电导轨线圈内安装有时钟信号发射模块，在充电导轨线圈两侧安装有车辆位置检测模块，用于检测是否有车辆驶入；
[0008]时钟信号发射模块与时钟信号接收模块通讯，用于建立充电导轨与车辆之间的通信；
[0009]以电网时钟作为时钟源，车载控制模块根据接收的时钟信号进行时钟同步。
[0010]进一步，车载位置检测模块采用车载位置感应线圈，车辆位置检测模块采用地面位置感应线圈，车载位置感应线圈用于与地面检测线圈进行感应。
[0011]进一步，时钟信号发射模块和时钟信号接收模块均采用蓝牙模块。
[0012]进一步，蓝牙模块采用蓝牙5.2协议。
[0013]进一步，每个充电导轨线圈均连接一个从机，多个从机与主机连接构成局域网，主机通过无线动态充电系统与电网连接，将主机的时钟信息同步于各个从机。
[0014]进一步，从机与主机通过以太网连接。
[0015]本专利技术还公开了基于所述的自动驾驶时钟同步系统的时钟同步方法，包括以下过程：
[0016]当车辆经过一段布有车辆位置检测模块的充电导轨时，车辆位置检测模块感应到车辆到来，唤醒下一段充电导轨线圈的时钟信号发射模块并开始广播含有从电网获取的绝对同步的时钟信号，车辆进入通信范围后接收时钟信号发射模块发送的时钟信号，车载控制模块根据接收的时钟信息对系统时钟进行校准同步；
[0017]当车辆离开该充电导轨线圈所在区域时，地面的车辆位置检测模块通过车尾处的车载位置检测模块得到车辆离开信息，若区域内无行驶车辆驶入，则时钟信号发射模块进行休眠，等待下一次的触发工作。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0019]本专利技术公开的基于无线充电导轨的车辆时钟同步系统及方法，利用电网实现时钟的绝对同步，利用位置感应线圈实现时钟信号的有需收发，利用时钟信号发射接收模块实现时钟信号的快速收发和节能。由于城市峡谷和隧道区域全球卫星导航系统信号和基站信号的缺失无法进行精准的时钟同步，地面的充电导轨依托于电网其内部时钟是绝对同步的，这就为时钟同步提供了最重要的时钟信息。相比于无视时钟同步的问题，利用动态充电系统进行时钟同步大大降低了由于时钟不同步引起的交通事故的发生概率。
[0020]进一步，本专利技术用于时钟同步的传输方式选用了蓝牙模块。蓝牙5.2在2.4GHz频带下，理论最大传输距离达到300m，建立连接最快仅需3ms，支持在
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40～+85℃温度环境下长时间使用，相比于其他短程无线通信技术，蓝牙的传输速率更快、传输距离更远、响应时间更快、功耗更低且支持多点通信组网，使其成为地面充电导轨与道路上车辆通信的最佳选择。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的车载端示意图；
[0022]图2是本专利技术的地面无线充电系统示意图；
[0023]图3是本专利技术的流程图；
[0024]图4是本专利技术的系统架构图。
[0025]其中，1为车载位置检测模块，2为时钟信号发射模块，3为从机，4为车辆位置检测模块，5为主机，6为无线动态充电系统，7为电网。
具体实施方式
[0026]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0027]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0028]如图1所示，车辆左右两侧的虚线框表示位置感应线圈，其工作频率远高于充电线圈的激励不会干扰充电线圈所建立的磁场，布置于车辆的前后两端，在驶入、驶出动态无线充电区域时与地面的位置感应线圈建立磁场，产生感应电流表示车辆驶过该位置感应线圈对应区域。
[0029]蓝牙标志代表安装于车辆底部的蓝牙模块，当车辆处于动态无线充电系统的区域内需要进行时钟同步时，开启车载端的蓝牙模块以接收来自于地面蓝牙模发射的时钟同步
信息。
[0030]如图2所示的地面无线充电系统示意图，包括图中所示的主机5，从机3，位置感应线圈和蓝牙模块。
[0031]主机5通过无线动态充电系统6与电网7相连，从电网中获取时钟信息。其中电网的时钟信息依托于电力行业的广域同步时钟系统是绝对同步且可靠的。
[0032]从机3位于地面的每段充电导轨处，从机3与主机5通过以太网连接构成主机5和多个从机3的局域网，将主机5的时钟信息同步于各个从机3。
[0033]充电导轨线圈两侧的虚线框表示地面位置感应线圈，布置于该充电导轨线圈区域的出入两侧。
[0034]蓝牙图标表示蓝牙模块作为地面时钟信息的发射模块，其功能为将上述从机3内的时钟信息进行广播以实现车载端蓝牙模块接收时钟信息。
[0035]图3为车载端的模块与地面模块的简要对应关系图。其中位置感应线圈作为位置检测模块实现位置检测功能，双向地为车辆和无线充电系统提供车辆驶入、驶出的信息，地面的蓝牙模块作为时钟信息的发射端将信息广播，当车辆有时钟同步需求时通过车载端的蓝牙模块将广播的时钟信息进行接收，以达到车辆在无卫星信号、基站信号等条件下的时钟同步需求。
[0036]图4的流程图为具体工作流程。当车辆行驶在动态无线充电系统区域内时，有车辆驶入或者驶出时地面的位置感应线圈会与车辆上的位置感应线圈建立磁场，产生感应电流表示车辆驶过该位置感应线圈对应区域，在驶入端产生感应电流则表示有车辆驶入，该区域从机3将车辆驶入信息进行更新，同在局域网内的下一区域从机3得到更新的状态后开启蓝牙模块，以实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于动态充电系统的自动驾驶时钟同步系统，其特征在于，包括车载模块和地面模块，车载模块包括车载控制模块、车载位置检测模块(1)和时钟信号接收模块，车载位置检测模块(1)安装在车头和车尾处；地面模块包括充电导轨，充电导轨由多个充电导轨线圈组成，在每个充电导轨线圈内安装有时钟信号发射模块(2)，在充电导轨线圈两侧安装有车辆位置检测模块(4)，用于检测是否有车辆驶入；时钟信号发射模块(2)与时钟信号接收模块通讯，用于建立充电导轨与车辆之间的通信；以电网时钟作为时钟源，车载控制模块根据接收的时钟信号进行时钟同步。2.根据权利要求1所述的一种基于动态充电系统的自动驾驶时钟同步系统，其特征在于，车载位置检测模块(1)采用车载位置感应线圈，车辆位置检测模块(4)采用地面位置感应线圈，车载位置感应线圈用于与地面检测线圈进行感应。3.根据权利要求1所述的一种基于动态充电系统的自动驾驶时钟同步系统，其特征在于，时钟信号发射模块(2)和时钟信号接收模块均采用蓝牙模块。4.根据权利要求3所述的一种基于动态充电系统的自动驾驶时钟同步系统，其特征在于，蓝牙模块采用蓝牙5.2协议。...

【专利技术属性】
技术研发人员：代亮，田耀伟，汪贵平，雷旭，李立，关丽敏，朱进玉，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：