车辆行驶信息记录与车道偏离报警系统

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1、济南人’≯硕f‘学f一论艾第一章绪论1．1车辆行驶信息记录和车道偏离报警系统概述车辆行驶信息记录和车道偏离报警系统，也有人称为电子警察，作为新一代智能汽车的特有装置可以准确的记录、存储汽车行驶过程中的速度、加速度、时间、位移、刹车、车灯丌关状态等有效数据，并且采集车道周围路况信息运用相关算法判断车辆是否违章换道，当车辆发生违章换道或因疲劳驾驶偏离车道时会对驾驶员进行声光报警提示从而保障驾驶员安全。新一代智能车辆在功能、结构、体积和安全性能方面都取得了较大的突破，安装在此类汽车上的该类系统一般由以下几个部

2、分组成：1)1-2路PAL制式视频摄像输入，在720×576分辨率下可以达到25帧／秒。可以兼容多种视频格式。2)视频和图像实时处理硬件模块，完成采集图像的实时处理。3)1路CAN总线接口，用于采集车辆的各种参数。CAN总线设计采用了光电隔离和电压卡位保护，从而保证了CAN总线的稳定和可靠。4)具有车辆加速度传感器，可以感知车辆在X，Y,Z方向的加速度(可选)5)具有2路PWM输出，主要用来控制方向盘转角。该输出设计采用完全电气隔离的方法，从而保证驱动电机的可靠性。6)4路12bitA／D模块，用于可以

3、采集车辆上的模拟信号，输入电平：0,-一12V。7)CF卡接口(大小可以由用户设定)，用于记录视频信息。8)USB2．0接口(备用)9)LCD显示器接口(备用)我们国家为减少交通事故发生率，保护人民生命和财产安全，2003年10月，公安部交通安全产品质量监督监测中心发布了汽车行驶记录仪的国家标准GBTl9056．2003。随着车辆的增多，交通事故的频繁发生，为了确保交通安全，将来会实施强制安装记录仪。为汽车安装黑匣子等智能产品必将成为一种规范，为此，本文按照国标规范设计该系统具有以下主要功能单元：1)通

4、过剪裁和移植LINUX操作系统，使该产品具有良好的用户接口界面。2)该系统具有专用的图像处理模块，可以满足实时复杂图像处理、模式识别算法。中辆行驶信息记录及中道偏离报警系统3)车辆行驶视频记录：在检测到车辆的加速度发生巨大变化时，记录该时刻前后共10秒的车辆行驶视频信息、加速度变化、速度变化等，并且把数据保存在CF卡中。4)车道偏离报警：系统通过检测和识别车道，并且根据一定的算法对车辆偏移车道向驾驶员给出提示。1．2课题背景和意义车辆行驶信息记录和车道偏离报警系统是汽车主动安全技术的一个典型应用，其功能

5、是：当车辆在行驶过程中发生非主动侧向偏离时发出报警，同时存储车辆发生紧急情况时的一段视频数据。研究表明，驾驶员疲劳驾驶、酒后驾驶以及其它精力不集中情况下驾驶操作失误而引发车辆偏离车道行驶是重大交通事故的主要因素【11。因此，车道偏离报警系统在国内外得到高度的重视，在理论研究和实现方法方面有了很多的成果【2羽。参考文献主要讲述了基本知识和算法实现，未提及到硬件平台，文献【5】借助了PCI04系统实现平台，为了克服基于PC的体积大、功耗高、成本价格高以及鲁棒性差的缺点，系统采用了基于DSP的DM6441嵌入

6、式处理平台作为主处理平台。现阶段汽车工业已成为我国经济的一个新的增长点，汽车电子是其中的一个重要部分。汽车电子是一项涉及汽车、电子、计算机等诸多工业的系统工程，是嵌入式计算机系统的主要应用方向之一，市场前景广阔，对国民经济的发展具有重要意义。目前我国基础薄弱，开发力度不够。随着国家政策法规的进一步实施，车辆行驶视频记录系统作为汽车电子中的一个重要产品有广阔的市场前景【6】。1．3国内外产品研究现状对于车道偏离报警系统部分国内目前尚没有成熟的道路识别产品问世，国外厂商中日本株式会社瑞萨科技的瑞萨汽车导航系

7、统SH．Navi2V是该类产品中比较出色的一款，如图1．1所示。2图1．1SH—Navi2V(SH7774)产品该产品搭载了高性能SH．4A内核的图像识别处理IP：可以实现原装导航器所要求的辅助驾驶等高附加价值的功能，它是瑞萨曾经推出的面向高端产品SH7770(SH．NavilV)的升级版，也是现在的旗舰产品，而且也是世界上第一个具有内部图像识别处理功能的系统f10】。对于车辆行驶记录系统部分，美国、日本等发达国家在这一方面起步较早，现在已经有一些具有视频存储功能的车辆行驶记录仪上市：美国VVS公司生产

8、的VIPLINK是这一领域的佼佼者，该产品能够同时支持四路高像素(640X480)彩色视频数据的压缩存储，其独有的VVS编码器生成图像不会产生GPEG编码器生成的那种移动模糊痕迹，内部可更换的4GB的CF卡，一次可支持数小时的视频存储。而且体积也比较小，只有233×104×36mm。Drivecam公司产品可以记录碰撞前刹车、油门、转弯状态，也可以记录发生事故瞬间汽车内部的声音和图像。我们国家在这个方面起步比较晚，目前国内拥有自主产权的几家