基于北斗車載終端的主動交通安全預警機制的研究.pdf

1、隨著交通運輸行業(yè)的發(fā)展,人們對運載車輛的監(jiān)控及智能化管理的要求日益提高,同時交通安全也是威脅人們生命、財產安全的一大難題。像安全帶、安全氣囊等傳統(tǒng)的被動安全裝置已不能滿足人們需要,主動安全技術應運而生。然而,車輛出廠前安裝的主動安全設備價格高昂,市面上的車載終端功能單一,主動安全技術沒有得到廣泛的應用。若能將車載定位、監(jiān)控終端與主動安全技術結合起來,提供一款性價比較高的新型車載終端,滿足大眾需求,既能推動我國汽車主動安全技術的發(fā)展,也能

2、帶來很大的市場發(fā)展空間。本文的研究目的就是提出這樣的一種建立在車載終端基礎上的主動安全預警機制?，F我國正大力推動北斗導航在民用領域的發(fā)展,選擇北斗、GPS雙模定位系統(tǒng)既可保證定位精度,又可滿足市場發(fā)展需求。
　　車載終端本身應首先具備定位導航、實時監(jiān)控的功能,滿足交通運輸行業(yè)對運載車輛監(jiān)控、管理的需求。該功能的實現主要需要以下幾個模塊的支持:定位模塊、通信模塊、主控單元和在線服務平臺。定位模塊負責定位數據接收、解析、發(fā)送與存儲;通

3、信模塊負責GPRS數據的傳輸,實現終端與在線服務平臺的信息交互;主控單元包含CPU、Flash、時鐘電路等,通過各種接口控制外圍的功能模塊,是終端的中央控制器;在線服務平臺則負責顯示、監(jiān)控車輛的實時位置。
　　本文提出的主動安全預警機制主要是指前向避撞功能、駕駛員行為監(jiān)測功能和車輛潛在故障檢測功能。要在車載終端的基礎上實現該預警功能,需增加微波測距雷達、霍爾式測速儀、CCD攝像頭等傳感器模塊,及CAN總線數據采集模塊。終端的主控單

4、元需增加圖像處理、預警安全距離的計算和車輛CAN總線故障信息的處理功能;在線服務平臺則需增加不同汽車制造商的CAN協(xié)議規(guī)范及車輛故障碼的數據庫信息。
　　根據車輛的實際制動過程,得出自車與前車的制動距離,建立主動安全距離模型。結合微波測距雷達測得前車與自車的車間距、相對速度,及霍爾式測速傳感器測得自車車速信息,得出預警安全距離wd。當車間距小于wd時,自動觸發(fā)聲音預警,提醒駕駛員減速,以此實現前向避撞功能。
　　駕駛員行為的

5、監(jiān)測需在駕駛艙內安裝一臺CCD攝像機,實時采集駕駛員的面部圖像。經過圖像去噪、光線補償、灰度轉換、二值化等預處理之后,采用空間匹配濾波器算法實現面部特征器官的模板匹配,然后對人眼進行睜眼、閉眼模板匹配和疲勞檢測。疲勞檢測采用PERCLOS原理,當PERCLOS值大于15％,且維持時間大于3s時,觸發(fā)疲勞狀態(tài)預警,以此實現駕駛員的行為監(jiān)測功能。
　　車輛潛在故障檢測則主要依靠CAN總線采集模塊和在線服務平臺。CAN總線采集模塊實時采

6、集車輛CAN狀態(tài)信息,在線服務平臺根據車輛型號調用CAN數據解析協(xié)議數據庫和故障信息數據庫,進行CAN協(xié)議匹配,將解析、處理后的CAN信息和故障碼下發(fā)至車載終端,以此實現故障檢測功能。
　　本文提出的基于北斗車載定位終端的主動安全預警機制,雖然系統(tǒng)涉及領域較多,但是有效利用了現有的車載終端技術資源,有力的降低了主動安全技術的成本,很有實用價值。若本系統(tǒng)能成果轉化使用并大范圍推廣,將大大提高道路交通的安全系數,有力帶動運輸行業(yè)的服務