基于多傳感器融合技術(shù)的校車安全輔助裝置開發(fā)與設(shè)計分析的論文
0引言
近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平提高，生活節(jié)奏的加快，中小學(xué)生及幼兒上、下學(xué)乘車需求也日益增強(qiáng)，接送學(xué)生的校車越來越多，我國校車交通安全事故、校車意外事故頻發(fā)，造成了許多未成年人的傷亡，導(dǎo)致了悲劇的發(fā)生，給家庭和社會帶來了巨大的心理陰影，校車安全事故已成為社會廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。校車的安全問題受到政府的重視，國務(wù)院也已責(zé)成有關(guān)部門迅速制訂校車安全管理條例和校車安全技術(shù)條件國家標(biāo)準(zhǔn)，完善校車標(biāo)準(zhǔn)，做好校車的硬件配置、車體結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度、電氣性能、駕駛?cè)撕头⻊?wù)管理等角度提出了明確的要求，嚴(yán)禁超速超載，對校車的行駛安全管理提出了更高的要求，并建立相應(yīng)管理制度)解決校車安全問題在全國實施校車安全工程已經(jīng)到了刻不容緩的地步。
1校車事故分析
我國校車安全隱患主要是車輛超載、超速、駕駛員酒后駕駛、政府缺乏有效監(jiān)管等諸多因素共同造成的。其實影響校車安全的主要因素是校車的超載情況和駕駛員違規(guī)駕駛的'行為，我們可以通過采集校車承載的人數(shù)、司機(jī)當(dāng)時的狀態(tài)、載重量、所行駛的里程、司機(jī)的駕駛習(xí)慣和所處地理位置等諸多車輛安全信息，并輔助政府相應(yīng)的監(jiān)管手段，由此可以提高校車安全行駛的水平，減少校車安全事故。例如，我們可以檢測司機(jī)是否酒后駕駛，汽車是否超載，汽車關(guān)閉后車內(nèi)是否有人等。如果我們用這些信息輔助控制校車啟動，將大大提升校車安全系數(shù))因此，為減少校車事故采集車輛實時狀況信息控制校車將十分必要。
2系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容
多傳感器融合技術(shù)的校車安全輔助裝置是一套具有視頻監(jiān)控、超載監(jiān)控、酒駕監(jiān)控、實時報警的校車安全輔助智能系統(tǒng)。以下分析各個部分的具體功能。視頻監(jiān)控:視頻監(jiān)控模塊可以將車內(nèi)畫而實時傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制端，在遠(yuǎn)程控制端可以看到車內(nèi)畫而并進(jìn)行記錄，當(dāng)遇到緊急情況時可以及時采取措施，從而可以提高校車在行駛過程中的安全系數(shù)。超載監(jiān)控:通過在車門處安裝計數(shù)器來計算載荷的人數(shù)，一旦人數(shù)超標(biāo)，通過語音模塊校車自動發(fā)出語音告訴車輛超載并阻止車輛啟動，直至車上人數(shù)恢復(fù)至核定載荷人數(shù)之內(nèi)方可啟動車輛，此功能可以實現(xiàn)自動控制車內(nèi)人數(shù)，避免校車超載現(xiàn)象。同時，為使當(dāng)司機(jī)離去校車封閉后，車內(nèi)沒有遺忘的兒童，車內(nèi)設(shè)置有紅外感應(yīng)裝置，系統(tǒng)會根據(jù)計數(shù)器及紅外感應(yīng)裝置檢測車內(nèi)是否有被遺忘的兒童。如果發(fā)現(xiàn)被遺忘兒童，則發(fā)出警報并自動發(fā)出語音說明遺忘了幾名兒童，避免了兒童被遺忘在車內(nèi)而被悶死現(xiàn)象的發(fā)生。酒駕監(jiān)控:駕駛員座位附近安裝有酒精濃度檢測裝置，校車啟動前，系統(tǒng)會先啟動酒精濃度探測，直到檢測合格后才可啟動校車，此裝置避免了駕駛員酒后駕駛校車現(xiàn)象的發(fā)生。實時報警:當(dāng)車內(nèi)火焰檢測裝置檢測到車內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，校車會自動報警或者當(dāng)視頻監(jiān)控到緊急情況，看到畫而的人員可實時報警。
3元器件選擇和技術(shù)方法
本設(shè)計應(yīng)用無線收發(fā)模塊NRF24L01作為無線通訊裝置，工作在2.4GHz-2.5GHZ頻段，傳輸模塊與遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸通信技術(shù)，掌握視頻監(jiān)控相關(guān)技術(shù)與傳輸信道的通信協(xié)議。紅外計數(shù)裝置的基本原理是應(yīng)用紅外線發(fā)射電路的產(chǎn)生，向外發(fā)射頭發(fā)射紅外線，紅外線接收頭接收直射或阻擋紅外線信號并將其轉(zhuǎn)換為電脈沖，通過芯片分析，計算遮擋的次數(shù)，從而計算機(jī)經(jīng)過人數(shù)。通過采用酒精傳感器檢測司機(jī)是否酒后駕駛、火焰?zhèn)鞲衅鳈z測車內(nèi)是否發(fā)生火災(zāi)。語音芯片采用WT588D多語種語音芯片，它能夠與主控芯片實現(xiàn)一線串口通信，由單片機(jī)及一些其它控制裝置來控制語音芯片播放特定語言。掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的工作流程，選擇合適的控制器完成校車安全輔助裝置的開發(fā)與設(shè)計，將各部分模塊統(tǒng)一整合為一個整體，構(gòu)成一套完整的就有多種功能的系統(tǒng)。
4應(yīng)用前景
通過對于校車事故分析，知道解決校車安全問題在全國已經(jīng)到了刻不容緩的地步，由于中國的兒童非常多，然而校車又是兒童上學(xué)必不可少的交通工具，我們不可能為了解決校車安全問題而減少或不用校車，因此只有改進(jìn)校車配置做好校車安全設(shè)施，提高校車安全系數(shù)，可見此基于多傳感器融合技術(shù)的校車安全輔助裝置的開發(fā)與設(shè)計有著很好的應(yīng)用前景。
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