集团车辆行车安全状态实时采集系统研究.doc

公 珏集团 车 辆行 车 安全状态实 时 采 集系 统 研 究电 王 型 堂 墨 技 本生： 长 春 理 工 大学硕 士 学位 论文 原 创 性 声 明长 春 理 工 大学学位 论文 版权 使用 授 权 书 瑃 目录 由于车 辆数目的不 断增多 ，这 不 但 给 公 路 的交 通 运输 造 成 了相当 大的压 力 ，同 时车 辆交 通 事故 发 生的概率 也 在不 断地 增加， 尤其对 于大型 集团 车 辆， 一旦发 生了交 通事故 将 会 引起 较严 重 的后果， 这 必然 就会 对 人们 的生 命 及财 产造 成 巨大的损失 ， 我 们可以发 现 从 全国 范围 内重 特 大交 通 事故 案 例中就足以说明这 个问题 的严 重 性 【 。大中型 客车 发 生事故 的原 因一般 是 因为 司 机 超速 驾 驶或者 疲 劳 驾 驶， 这 样的事故一般 都在 高 速 公 路 的上发 生 ， 事故 发 生 的原 因 是 由于司 机 集体 性 意 识和自 觉 性 意 识不强， 没 有能 够 对 事故 产生 的后果进行 更 清 楚 的认 识， 特 别 是 一些 司 机 利用 工 作的休 息的时 候 接拉 私 活， 甚至还 有一些 不 法 司 机 竟然 偷 取 汽 油， 给 所在 公 司 以及相关 的企 业带 来 了重 大的损失 。 研 究 的现 状通 安全事故 中， 该类 型 的记 录仪 对从 事故 发 生起 到 决定作用 的刹车 控 制 数据 可以精 确 而 进一步 的提 高 了车 辆地 位 的精 确 度【 。 年 后， 导 航系统 在车 辆定 位 方面 ，无 论地 图 标 准 。 大多 数制 作公 司 和单 位 根 据 自 身 情 况 制 定 规 范， 根 据 自 己企 业需 要和生 产习 惯 完 成 电 子 地 图 方 面 的制 作生 产。 国 际 上制 定 的 荌 通 用 的技 术标 准 。 美国 和日 本 根 据 这 项标 准 完 成 了自 己国 家的统 一标 准 ， 并 且 在 电 子 地 图 方 面 也 是 遵 循了这 种规 范。 榻 甲 钚 碌 腦 曜 肌 、 无 线 数据 传 输 方 面 ； 目前汽 车 监 控 车 载 终 端 与监 控 中心间 的通 信 链 路 已经 发 展的比 较先 进， 但 当 车 辆数量 较多时 ， 就会 发 生 时 间 延 迟 问题 ， 从 而 导 致数据 传 输 到 监 控 中心并 不 能 实 时 展现 移动 车 辆的瞬时 状态。 痪 确 矫妗 壳 霸 诮 饩 鯣信 号 会 发 生 遮挡 和无 基 准 站 的定 位精 度方 面 的问题 ， 通 常 应 用 的方 法 是 结 合电 子 地 图 匹 配的技 术， 但 因 为 电 子 地 图 设 计方 面 的不 规 范， 就会 造 成 定位 的准 确 性 降 低。 砑教罱 芯壳 度胧 讲僮 飨 低砏的工 作开 发 原 理 ， 在 操 作系 统 移植 到 目标 硬 件平 台 上。 并 建 立基 于上位 机 的数据 采 集终 端 第 二章系 统 总 体 方 案 设 计系 统 总 体 框 架 作为 核 心控 制 器， 我 们 选 用 深圳 友 坚恒 天科 技 有限公 司 生 产的学习 开 发 板 作为 控 制 板 。 学习 开 发 板 是 一款 具有较高 性 能 和较高 性 价 比的比 较适 合学习 和嵌 入 式 研 究 的基 础 开 发 板 ， 其具有小巧 、 紧凑、 功 能 强大， 资料 齐 全和人性 化 的外观 设 计 ， 也 是 嵌 入 式 爱好者 进行 学习 和研 究 开 发 工 作的最佳选 择。图 图五图图 接口， 正可以满 足设 计 条 件，图苎 、 气图 串 行 接口电 路 原 理 图卡的接口扩展， 本 设 计 在 向 目标 设 备 烧 写 裁剪后的卡， 有时 还 需 要向 卡中存 储 一些 图 像或者 视频 等 采系 统 镜像文 件时 需 要使用 ，：款 脚 ，啪： ： ： 骶 ： ： 图 卡电 路 原 理 图分 设 计 主要采 用 无 线 通 讯 技 术计 说明见 以下章节 。主要软 件简 介 及安装注意 事项要在 环 境 下进行 开 发 。 在 安装开 发 环 境 之前 ， 要确 保 所安装的磁盘有足够 大的空间 ， 是调 试 等 功 能 。于系 统 平 台 及工 具提 供了支 持。 本 设 计 中安装的环 境 是 在 上位 机 的系 统 下安装的，因 此 并 不 需 要进行 额外的补 丁安装。 一些 问题 做下说明。图 杖 隬后显示 效 果图 第 三 章 初 始化 对 设 备 分 配的资源回收初 始化 设 备 时 所分 配的资源对设 备 进行 打 开 操 作。关 闭特 定的设 备设 备 加电 时 ，此 接口会 被自 动调用 ，在 软 件对 设 备 进行 断 电 操 作前 做一些 安全检 查 摄像头 模 块 驱动 程 序 需 要完 成在 腄 目录下面 有个目录， 该 目录就是 摄像头 驱动 源 码 了， 的关 键。 拥 有了系 统 的硬 件资源 以及驱动 程 序 ， 接下来 主要完 成 的任 务 就是 对 于图 像方 面 的应 用 程 序 开 发 。 下面 对 应 用 程 序 中的主要技 术做简 要的介 绍 。对 于采 集到 的视频 数据 需 要进行 处 理 ， 本 设 计 中选 用 的标 准 的压 缩方 式 。标 准 是 当 前 国 际 上最 新 的图 像编 码 标 准 。 制 定此 标 准 的主要目的就是 在 于增强。频 图 像处 理 的单 位 是 宏 块 。间 ， 对 于这 样的相关 性 就使得 在 编 码 的时 候 只 对 差 值进行 处 理 就可以了。 时 域 的相关性 的计 算 方 法 基 本 是 运动 估 值和运动 补 偿。 其基 本 思 想就是 在 已经 获 得 并 且 编 好码 的工 作就是 编 码 。 编 码 工 作就是 在 当 前 的块 和相对 应 的预 测块 的差 值进行 编 码 算 法 。 在 型 等 【】 。 挠 乃 跣 础 被 广 泛 应 用 在 工 业控 制 及汽 车 。 大众 和奥 迪 公 司 将 最 大标 准 发 动机 转 速 值按 协 议 被 转 换 成 奶 厥飧袷 健 信 息 的结 构 原 理 如 图 所图 如 果确 定无 传 递 错 误 ， 那 么连接的所有装置会 给 发 射器一个确 认 回答， 这 个回答电 气 故 障或断 路 #终 飧鲎K僦嫡 反突 蛞 蚬 收细 疚 薹 无 显示 ，在 于传 感 器损坏、 仪 表 损坏。 畹 筒 芈 剩 篢 在 传 输 效 率 上有个更 好的改 善， 在 避 免 微处 理 器的发 送端 的电 平 长 期 处 于低的状态影 响 数据 的传 输 方 面 做了最 大位 的控 制 ， 就是 对 最 低波 特率 进行 了有效 控 制 。 保 证 了总 线 在 数据 传 输 过 程 中发 生 错 误 是 能 更 快捷 的断 开 错 误 的信 号 ， 保 证 了通 讯 的稳定 正常 运行 。图 渲胁 问齞 所指 向 的内容 是被 调 用 。 当 璞 覆 迦 胂 低持校 蒙 璞 妇 突 岜 环 郑 缓 驝设 备 的初 始化 接口来 卸 载 所添 加的驱动 ， 它 会 释 放系 统 所占用 的资源 ， 并 终 止 所运行 的设 备 。 接口的原， 其中所指 向 銨 接口函数就会 调 用 。担 绻 龃 斫 祷 兀 。 返 回的设 备 句 柄 或设 备 上下文 。 其设 备 要求 为 必接口中， 如 果控 制 包 含那 么就会 调 用 本 接口。 本 接口是 对 应 程 序 的， 系 统 的电 源 管理 并 不 会 用 到 本 接口。 甦 禖工 襎 、 簟続 蹹 “”甦” 支 持扩展外部 存 储 器执 行 标 准 ：模 块 的功 能 特 性 如 下表 ： 表 模 块 的功 能 特 性最 大输 出功 率 杂 散 从 而 成 功实 现 了这 一功 能 。在 本 设 计 中， 这 样设 计 的原 因 有如 下几 个： 第 一个是 让微处 理 器与模 块 进行 相 砑忧 侥诤恕獷 甦拷 贝 至 蹻 下。 募谖 募刑鞤 薷 腜 畆 文 件。 打 开 任 何 一个输 入 的命 令行 只 可以有一个命 令； 对 于上报 的报 告中的一行 如 果有多条 指示 或者 响 应 是 不 合法 的。 一行 以回车 作为 结 尾 ， 而 且 对 格 式 修 改 命 令， 原则 上不 允许 用 户使用 。 该 原 则 适 用 于和程 序 的通 信 。 表 指 令及其功 能 简 介设 置服务 中心地 址。 矿查 询 当 前 呼 叫 ，列 举 当 前 的电 话 。 矿新 捎 息 到 达 提 示 命 令， ，四个参读 出消 息 ，若 该消 息 处于“己接收未 读 ”状态， 则 将 其状态变 为运营 商选 择， 强制 选 择并 注册 矾网 络 运营 商。 发 送短 信 命 令。 捎 息 查 询 命 令， 若 该捎 息 处于“已接收未 读 ”状态， 则 将 其状态给 指示 新 稍息 ，当 处 于在 用 状态时 纾籇 信 号 处于“”优 选 信 息 存储 器指令，可选 择用 于读 取 、 存储 等 操 作的存 储 器。 驴 图 疘 隣 参考 模 型 对 应 关 系过 此 端 口到 传 输 层 。 准 备 ， 其函数名 为 。 在 数据 采 集终 端 ， 应 用 程 序 调 用 函数时 ， 当 数据 未 到 达 时 程 序 就会 在 这 部数据 采 集终 端 才会 停 止 等 待并 进行 通 信 连接。 进行 连接后数据 采 集终 端 和监 控 终 端 就可以实 现 数据 传 输了。程 序 初 始化发 送一帧 图 像关 闭摄像头关 闭与客户端 通 信 的套接字，图 数据 采 集端 应 用 程 序 主要大框 通 过 视频 采 集模 块对图像的采 集， 最 终通 过 无 线 网 络 传 输到 监 控 终端 的显示 效图 监 控 终 端 视频 图 像显示后端 监 控 中心的应 用 软 件是 系 统 的总 实 时 监 管平 台 ， 主要负 责采 集到 的数据 接收 盗咀 刺约 笆 悠 凳 ， 应 用 程 序 需 要对 接收到 的图 像数据 进行 的解 码 ，并 且 根 据需 要能 够 完 成 视频 图像的回放等 一些 功能 ，并 根 据需 要可以完 成 对车 辆的管理 。 监 控 中心与车 辆状态采 集终 端 的数据 通 信 是 通 过 网 络 实 现 的， 能 接收视频 以及其他车 辆状态信 息 数据 。 监 控 终 端 的登 陆 界面 如 图 所示 。 砑教罱 芯壳 度胧 讲僮 飨 低砏 操 作系 统 移植 到 目标 硬 件平 台 上。 并 建 立基 于上位 机 的数据 采 集终 端悠 低枷 癫 杉杓 啤 诒 旧 杓 浦 醒 玫 腢综 上所述， 经 过 了一年 多 对 本 设 计 的学习 和研 究 ， 对 于嵌 入 式 操 作系 统 的应 用 程 序 【 炕 艉 煨 牵 托 惺辜 锹家堑某 盗炯 嗫 叵低车 难芯俊 綝】 南 京： 南 京航空航天大学， 【颗 贸 盗炯 嗫 叵低车 纳 杓 朴 胧 迪 帧 綝】 国 防科 学技 术大学 【 垦 钤 蠡 裕谇 度胧 絎 的驱动 开 发 【 浚 萍 即 笱 【 空盼逆 茫 谑 笛榻 萄 氖莶