机动车智能超速监控与显示系统设计开题报告

 2022-12-12 11:52:53

1. 研究目的与意义

随着智能交通的发展,美国正在研究和部署车辆避碰、司机与车辆监控、与乘坐者安全性能改善等工作。欧洲正在支持开发聪明(smart)的约束系统,制用信息与通信系统的道路安全长期计划,开展为优化人机界面和道路安全的远程信理“智能道路”的研究和示范,通过标准和使用者信息提高隧道中的安全,建立卫位事故警示系统等。澳大利亚也正在用智能交通系统新技术改善道路安全。美国是世界上公路最发达的国家之一,从上个世纪50年代中期就开始按照公规划进行大规模建设,目前已实现了纵横交错、四通八达的现代化公路网络,高速公路总长度己达10万公里。但是随着经济与社会的发展,公路交通量与日俱增,其交通堵塞、交通拥挤与交通肇事等现象日益增多。且公路占地多、环境污染和财力不足等诸多原因,美国己不再主要用修建更多公路的办法来解决交通问题,而是致力于用高科技改造现有公路网的技术状况和完善交通管理体系,以提高现有路网的通过能力,适应当前和未来交通量大幅度增长的社会需求。

近年来我国加强了对超速行驶的治理力度。在组织上,投入了大量警力,经常组织专项治理活动;在设备上,陆续引进了一些先进的雷达测速系统和固定式测速抓拍系统,对违章超速的监督力度得到显著加强。但与西方国家相比,在治理的系统性上,尤其是在体系管理方面,尚有一定差距。如何做到实时监控检测,进一步改进测速方式。

在测量车辆速度上,选择适合的雷达与摄像设备以及良好安装位置与安装角度。算法上,改进对测速算法和其他去干扰的噪声算法,提高测速速度,完成车辆测速,减少误差。应用LED,通过现代的通信方法,进行超速的人性化警示,进而完成系统的设计。通过雷达与摄像设备检测车辆信息,安装简便、价格便宜,建设施工难度不大,应用范围广,且有利于升级改造;利用视频图像处理,实时图像信息,对超速车辆抓拍,进行车牌定位字符分离,字符识别,从而完成车牌识别;结合雷达与摄像设备检测的车辆速度,利用LED与现代的通信技术,对超速车辆进行超速警示,实现高速公路的交通超速警示,这对减少交通事故,进行实时监测,与事后的责任认定,具用良好的实际应用价值。张杨基于单片机的测速系统中提到了单片机测速采用超声波测速,通过超声波检测距离实现速度的测量,最后实现蜂鸣器报警,报警手段单一。王卫东模拟电子电路基础中提出超声波测距传感器的搭建,可以对测速系统做出借鉴意义。

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2. 研究内容与预期目标

研究内容:设计一个基于单片机和传感器技术设计开发一套机动车安全预警控制系统,实现驾驶员具有足够的时间采取降低车速等相应安全措施;该系统应包括:传感器、A/D转换器、D/A转换器、单片机控制系统、LCD数码显示单元。本设计采用STC89C52单片机作为主控制器。

预期目标:该系统能够根据车速、载荷、制动器温度、加速度和雨雪状态,道路参数和环境温湿度,依据基于安全度理论模型算法和安全车距预警模型算法计算出汽车行驶时具有的潜在安全威胁,通过蜂鸣器警报和提示以及显示屏显示,提前一定时间告诉驾驶员安全威胁的存在和危险的类型,从而使驾驶员具有足够的时间采取降低车速等相应安全措施。

3. 研究方法与步骤

本系统主要由STC89C52单片机及其外围电路、温湿度电路、按键控制电路、弯道检测电路、速度调节电路、雨雪检测电路等部分组成。单片机循环检测电路输出信号,依据基于安全度理论模型算法和安全车距预警模型算法计算出汽车行驶时具有的潜在安全威胁,通过蜂鸣器警报和提示以及显示屏显示,从而采取降低车速等相应安全措施。

研究步骤:(1)研究分析各模块,拟定方案后分块设计。

(2)学习画原理图的相关知识,如 Altium Designer,Protel DXP。

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4. 参考文献

[1]李群芳,张士军,黄建.《单片机微型计算机与接口技术》[M]. 北京:电子工业出版社,2016:78-96.

[2]李朝青, 单片机原理及接口技术(第3版)[M]. 北京航天航空大学出版社,2018:126-145.

[3]周传东, 李阳, 付志强, 一种用于监测车辆故障和车距的语音报警装置:, CN204989464U[P]. 2016.

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5. 工作计划

(1)2022.03.02—2022.03.22(3周)查阅资料,撰写开题报告,翻译资料;

(2)2022.03.23—2022.04.12(3周)硬件功能分析,熟悉单片机指令;

(3)2022.04.13—2022.05.10(4周)设计电路原理图、编制应用程序;

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