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標(biāo)題: 基于TMS320DM8127+TVP5158+ARM的智能駐車裝置設(shè)計(jì)資料 [打印本頁(yè)]

作者: 超人歸來(lái) 時(shí)間: 2019-1-5 12:01
標(biāo)題: 基于TMS320DM8127+TVP5158+ARM的智能駐車裝置設(shè)計(jì)資料
摘要：眾所周知，近年來(lái)隨著我國(guó)綜合實(shí)力的逐步升高，人民群眾的生活也日益改善，汽車作為當(dāng)今社會(huì)最常用的代步工具，使我們的現(xiàn)代生活更加便捷高效。但是，由此引發(fā)的道路交通安全問(wèn)題，成為了一種社會(huì)痛點(diǎn)。面對(duì)頻發(fā)的交通事故，讓我們不得不思考：怎樣能夠在司機(jī)沒(méi)有迅速意識(shí)到車輛發(fā)生碰撞造成事故之前,自動(dòng)干預(yù)進(jìn)行剎車或者駐車，從而減少交通事故的發(fā)生率。因此，本智能駐車預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也應(yīng)運(yùn)而生。本文介紹了智能駐車預(yù)警系統(tǒng)原理，其次，分析了智能駐車預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。同時(shí)，對(duì)智能駐車預(yù)警系統(tǒng)體系的最新成長(zhǎng)過(guò)程和操作進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，具備一定的參考意義。
關(guān)鍵詞：汽車系統(tǒng)；傳感監(jiān)控；智能駐車；預(yù)警管理
引言：隨著汽車行業(yè)的發(fā)展迅速，家家戶戶都基本上擁有一輛私家車，安全問(wèn)題愈來(lái)愈被人們所重視，智能預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)越來(lái)越朝著服務(wù)大眾的方向發(fā)展，在安全性，可靠性，實(shí)用性和實(shí)時(shí)性，準(zhǔn)確性，低功耗的共同要求下，智能預(yù)警系統(tǒng)迎來(lái)了新技術(shù)，新方法，新領(lǐng)域的全面挑戰(zhàn)。在原有的的一些預(yù)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，多種多樣的預(yù)警系統(tǒng)不斷為大家所熟知，正是在這些基礎(chǔ)的改良之上，才有了我們現(xiàn)在的智能駐車預(yù)警系統(tǒng)。
一．智能駐車預(yù)警系統(tǒng)概述
現(xiàn)在，太多的交通事故是由駕駛員反應(yīng)不及時(shí)導(dǎo)致的，因此，我們需要汽車在事故發(fā)生前能夠停下來(lái)，為了避免此情況的發(fā)生，我們需要智能駐車預(yù)警系統(tǒng)。那什么是智能駐車預(yù)警系統(tǒng)呢？其實(shí)，智能駐車預(yù)警系統(tǒng)和手動(dòng)剎車系統(tǒng)同樣都是制動(dòng)方式，手動(dòng)剎車系統(tǒng)是根據(jù)人的指令去實(shí)施的，這就意味著有許多人的因素導(dǎo)致剎車不及時(shí)；智能駐車預(yù)警系統(tǒng)是一種緊急制動(dòng)的情況下自動(dòng)智能設(shè)備。如果駕駛員在面臨緊急狀況時(shí)，由于大腦過(guò)于緊張，沒(méi)有迅速意識(shí)到及時(shí)剎車，那么這套智能駐車預(yù)警系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)執(zhí)行命令，進(jìn)行剎車或駐車。智能駐車預(yù)警系統(tǒng)具有科學(xué)性，無(wú)太多的因素干擾，從而大大減少了交通事故的發(fā)生。
二. 智能駐車預(yù)警系統(tǒng)的原理
研究的智能駐車預(yù)警系統(tǒng)以超聲波物位傳感器，激光夜視遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)程序，駐車緊急制動(dòng)系統(tǒng)等組成。傳感器是檢測(cè)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)，因而我們使用超聲波物位傳感器為基礎(chǔ)檢測(cè)工具，通過(guò)激光夜視遠(yuǎn)程攝像的監(jiān)測(cè)，使用我們的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)程序進(jìn)行判斷，反饋給駐車系統(tǒng)緊急制動(dòng)，以達(dá)到我們預(yù)期的預(yù)警效果。預(yù)警效果步驟梯形圖如下圖1所示。
圖1 預(yù)警效果步驟梯形圖
當(dāng)然，傳感器獲取信息準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的精度。傳感器就好比人的眼睛，鼻子，嘴巴，耳朵，和手，是用來(lái)感知外界信息的。我們的GPS定位追蹤是考慮到出現(xiàn)緊急情況下進(jìn)行補(bǔ)充的一個(gè)小功能。最核心的當(dāng)然就是系統(tǒng)監(jiān)測(cè)程序判斷的設(shè)計(jì)，它就好比人的大腦。只有通過(guò)它的判斷，預(yù)警系統(tǒng)才能正確高效工作。我們這個(gè)預(yù)警系統(tǒng)，也是通過(guò)不斷的優(yōu)化這個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，來(lái)進(jìn)行功能的更新，系統(tǒng)的升級(jí)。
三. 智能駐車預(yù)警系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
3.1駐車監(jiān)控系統(tǒng)
3.1.1駐車系統(tǒng)說(shuō)明
汽車駐車系統(tǒng)又稱汽車制動(dòng)系統(tǒng)。駐車系統(tǒng)作用是：使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進(jìn)行強(qiáng)制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下（包括在坡道上）穩(wěn)定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。目前國(guó)內(nèi)各家汽車廠商在中小型成品商品車上使用較多的為前盤后鼓式剎車系統(tǒng)，部分車型為四輪盤式剎車，相對(duì)于鼓式剎車，盤式剎車在技術(shù)上更為先進(jìn)，質(zhì)量上更為輕量化，散熱性能、制動(dòng)性能及復(fù)雜天氣、路況的適應(yīng)性能更為優(yōu)良。
3.1.2監(jiān)控系統(tǒng)說(shuō)明
“駐車監(jiān)控系統(tǒng)”硬件平臺(tái)的搭建采用了ＴＩ公司達(dá)芬奇系列芯片ＤＭ８１２７作為核心，系統(tǒng)以四個(gè)模擬攝像頭作為視頻捕獲設(shè)備。模擬接口芯片采用ＴＶＰ５１５８，它將采集到的視頻數(shù)據(jù)送至ＤＳＰ核調(diào)用視頻智能分析算法進(jìn)行智能分析，同時(shí)采集的視頻經(jīng)過(guò)Ｍ３ＶＩＤＥＯ核對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行Ｈ．２６４和ＭＪＰＥＧ兩種格式壓縮編碼，然后將分析結(jié)果以及編碼數(shù)據(jù)送到ＡＲＭ核。在ＡＲＭ核上按照ＯＮＶＩＦ協(xié)議及ＲＴＳＰ流媒體傳輸協(xié)議封裝后最終在本地網(wǎng)絡(luò)端的圖形用戶界面進(jìn)行顯示或保存在系統(tǒng)的ＳＤ上。遠(yuǎn)端顯示終端
也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和ＲＴＳＰ流媒體協(xié)議，實(shí)時(shí)顯示監(jiān)控畫面。系統(tǒng)連接框圖如圖2所示。
圖2 系統(tǒng)連接框圖
本智能監(jiān)控系統(tǒng)的核心芯片為低功耗版本ＤＭ８１２７。硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于模塊化的設(shè)計(jì)工作參考了ＴＩ公司提供的對(duì)各個(gè)模塊設(shè)計(jì)的技術(shù)手冊(cè)。本“智能駐車監(jiān)控系統(tǒng)”的硬件平臺(tái)按照模塊劃分，可以分為如下幾個(gè)部分，分別是電源模塊、圖像采集模塊、存儲(chǔ)模塊、外設(shè)接口模塊等。系統(tǒng)硬件模塊框圖如圖3所示。
圖3 系統(tǒng)硬件模塊框圖
根據(jù)功能需要，駐車監(jiān)控系統(tǒng)有前、后、左、右四個(gè)方向的攝像頭，分別監(jiān)視車輛的前面、后面、左側(cè)以及右側(cè)。攝像頭分別安裝在兩側(cè)的后視鏡以及前擋和后部，如圖4所示。前后左右四路攝像頭主要用于監(jiān)控車輛四周的可疑人物目標(biāo)的滯留和徘徊以及攝像頭遮擋。
圖4　智能駐車監(jiān)控系統(tǒng)４路攝像頭安裝示意圖
3.2智能預(yù)警系統(tǒng)
3.2.1超聲波物位傳感器說(shuō)明
超聲波物位變送器利用換能器中的壓電晶體發(fā)射超聲波，并接收從物位表面反射回來(lái)的回波，通過(guò)測(cè)量超聲波發(fā)射及接收的時(shí)間間隔，計(jì)算超聲波的傳輸距離，從而完成物位的準(zhǔn)確測(cè)量。超聲波物位變送器為非接觸測(cè)量?jī)x表，有很強(qiáng)的抗干擾能力，安裝、維護(hù)、使用非常方便，更適合于環(huán)境復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。它采用小功率、小盲區(qū)收發(fā)型專用超聲波傳感器，測(cè)量精度高，運(yùn)行穩(wěn)定，而且具有溫度補(bǔ)償功能。
超聲波物位變送器發(fā)射的聲波信號(hào)到達(dá)物料表面即反射，反射波信號(hào)回傳又被傳感器接收，測(cè)量出這一過(guò)程所需的時(shí)間T，根據(jù)超聲波的傳播速度V，根據(jù)下面的公式可求出換能器與物料表面的距離S。
聲波傳輸距離S與聲速V和傳輸時(shí)間t之間的關(guān)系可用公式表示：
公式：S=V ×t/2
其中：V=V0 + 0.6T
其中： V0：表示溫度為0攝氏度時(shí)聲音在空氣中的傳播速度；
t：表示超聲波發(fā)射和接收一次的時(shí)間；
T：表示介質(zhì)溫度，單位為攝氏度；
主要特點(diǎn)：
◆非接觸式測(cè)量，可以測(cè)量普通液體、漿狀物、固體等介質(zhì)及腐蝕性液體；
◆測(cè)量范圍寬，通常可測(cè)量0.25~60m量程，有的產(chǎn)品甚至可達(dá)125m；
◆測(cè)量不受介質(zhì)密度、介電常數(shù)、導(dǎo)電性的影響，在一定范圍內(nèi)容器里的壓力也不影響測(cè)量；
◆測(cè)量精度高，大致在0.1~0.25%之間；
主要參數(shù)：
◆電源：24VDC
◆輸出：4-20mA
◆精度：0.25~0.5%
◆環(huán)境溫度：-30~50℃
◆檢測(cè)精度　 ±1mm；
◆輸出信號(hào) 　4~20mA
◆防護(hù)等級(jí)　IP65DC12V/300mA
傳感器
3.2.2 GPS定位追蹤說(shuō)明
GPS追蹤器是內(nèi)置了GPS模塊和移動(dòng)通信模塊的終端，用于將GPS模塊獲得的定位數(shù)據(jù)通過(guò)移動(dòng)通信模塊（gsm/gprs網(wǎng)絡(luò)）傳至Internet上的一臺(tái)服務(wù)器上，從而可以實(shí)現(xiàn)在電腦上查詢終端位置。
主要功能：
定位功能：立即定位、定時(shí)定位。
雙向通話：可單獨(dú)設(shè)置按鍵對(duì)應(yīng)的授權(quán)號(hào)碼，當(dāng)按下按鍵就可撥打授權(quán)號(hào)碼，并可接聽(tīng)來(lái)電。
報(bào)警功能：緊急報(bào)警、位移報(bào)警、超速報(bào)警、越區(qū)報(bào)警、低電報(bào)警、防盜報(bào)警。
四．應(yīng)用智能駐車預(yù)警系統(tǒng)的意義
汽車駐車預(yù)警系統(tǒng)直接與行車安全緊密相關(guān),良好的汽車駐車預(yù)警系統(tǒng),不僅可以提高汽車行駛的安全性,而且還可以為乘客帶來(lái)更舒適的享受。當(dāng)前,我國(guó)道路交通安全事故頻繁發(fā)生,比如翻車、撞車、撞人或與障礙物相撞等,發(fā)生這些情況的原因,很大程度上與汽車的駐車剎車系統(tǒng)緊密相關(guān)。這是因?yàn)?在事故發(fā)生前,汽車駕駛員往往因?yàn)楦鞣N原因不能及時(shí)進(jìn)行手動(dòng)駐車剎車操作,也有的是因?yàn)槿藶椴僮鞑划?dāng)(如誤踩油門等)或汽車本身的駐車剎車系統(tǒng)失靈等,進(jìn)而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。所以,如何最大限度地避免或減少道路交通安全事故的發(fā)生,成為汽車安全設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞以前,如何進(jìn)行緊急自動(dòng)駐車剎車,進(jìn)而避免道路交通安全事故的發(fā)生,最大限度地減少或降低乘客的生命財(cái)產(chǎn)損失,這個(gè)問(wèn)題舊顯得尤其重要,并亟待解決和落實(shí)。可見(jiàn),研究、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)一種安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的汽車智能駐車預(yù)警系統(tǒng),已經(jīng)是擺在我們面前的迫在眉睫的工作。相信不久,人們將會(huì)研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用更多更完善的汽車智能駐車預(yù)警系統(tǒng)。
五．汽車智能駐車剎車系統(tǒng)的最新發(fā)展
英國(guó)制訂了一套控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)全球定位系統(tǒng)和地形相關(guān)的信息控制剎車和油門，稱為“感覺(jué)”系統(tǒng)。如果獨(dú)自在路上行駛，駕駛員只需要掌握方向就行了，智能感知系統(tǒng)依賴于蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)，使用ＧＰＳ智能電話裝置，可以決定車輛行駛的位置。智能電話連接到無(wú)線藍(lán)牙技術(shù)和必要的硬件設(shè)施ｒ－ｃｕｂｅ（可以加速和剎車控制車輛）。只要擁有電話的人發(fā)出指令可以讓汽車自動(dòng)減速或停止，這為有助于慢反應(yīng)的人。
六.結(jié)論
經(jīng)過(guò)深入分析研究智能駐車體系，發(fā)現(xiàn)智能汽車仍然是未來(lái)汽車發(fā)展的目標(biāo)，智能汽車也將是新世紀(jì)汽車技術(shù)飛躍發(fā)展的首要標(biāo)志。當(dāng)前對(duì)智能車輛的研究主要致力于提高汽車的安全性、舒適性，以及提供優(yōu)良的人車交互界面。近年來(lái)，智能車輛己經(jīng)成為世界車輛工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和汽車工業(yè)增長(zhǎng)的新動(dòng)力，很多發(fā)達(dá)國(guó)家都將其納入到各自重點(diǎn)發(fā)展的智能交通系統(tǒng)當(dāng)中。在中國(guó)，在主動(dòng)安全系統(tǒng)的研究起步較晚。但也有許多汽車測(cè)距防撞裝置的專利。但也有不少汽車測(cè)距防撞裝置的專利。這些研究都集中在避免碰撞是如何使用的汽車，對(duì)人，機(jī)動(dòng)車道路交通安全影響的輔助駕駛，道路實(shí)時(shí)監(jiān)控，防止車輛碰撞事故的發(fā)生。但是沒(méi)有從時(shí)變動(dòng)態(tài)環(huán)境的角度研究其實(shí)時(shí)描述和多傳感器信息獲取的系統(tǒng)建模與實(shí)現(xiàn)，設(shè)備系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，智能化
程度不高。這輛車在交通事故停止是解決問(wèn)題的根本，因此，我國(guó)汽車企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)智能制動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究和應(yīng)用。

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