基于多傳感器融合技術的校車安全輔助裝置開發(fā)與設計分析的論文
0引言
近年來，隨著經濟的發(fā)展，人們生活水平提高，生活節(jié)奏的加快，中小學生及幼兒上、下學乘車需求也日益增強，接送學生的校車越來越多，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注的焦點。校車的安全問題受到政府的重視，國務院也已責成有關部門迅速制訂校車安全管理條例和校車安全技術條件國家標準，完善校車標準，做好校車的硬件配置、車體結構與強度、電氣性能、駕駛人和服務管理等角度提出了明確的要求，嚴禁超速超載，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)、司機當時的狀態(tài)、載重量、所行駛的里程、司機的駕駛習慣和所處地理位置等諸多車輛安全信息，并輔助政府相應的監(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，我們可以檢測司機是否酒后駕駛，汽車是否超載，汽車關閉后車內是否有人等。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)設計內容
多傳感器融合技術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)控模塊可以將車內畫而實時傳輸?shù)竭h程控制端，在遠程控制端可以看到車內畫而并進行記錄，當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，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)恢復至核定載荷人數(shù)之內方可啟動車輛，此功能可以實現(xiàn)自動控制車內人數(shù)，避免校車超載現(xiàn)象。同時，為使當司機離去校車封閉后，車內沒有遺忘的兒童，車內設置有紅外感應裝置，系統(tǒng)會根據(jù)計數(shù)器及紅外感應裝置檢測車內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:當車內火焰檢測裝置檢測到車內發(fā)生火災，校車會自動報警或者當視頻監(jiān)控到緊急情況，看到畫而的人員可實時報警。
3元器件選擇和技術方法
本設計應用無線收發(fā)模塊NRF24L01作為無線通訊裝置，工作在2.4GHz-2.5GHZ頻段，傳輸模塊與遠程網絡傳輸通信技術，掌握視頻監(jiān)控相關技術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用紅外線發(fā)射電路的產生，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換為電脈沖，通過芯片分析，計算遮擋的次數(shù)，從而計算機經過人數(shù)。通過采用酒精傳感器檢測司機是否酒后駕駛、火焰?zhèn)鞲衅鳈z測車內是否發(fā)生火災。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)與設計，將各部分模塊統(tǒng)一整合為一個整體，構成一套完整的就有多種功能的系統(tǒng)。
4應用前景
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，因此只有改進校車配置做好校車安全設施，提高校車安全系數(shù)，可見此基于多傳感器融合技術的校車安全輔助裝置的開發(fā)與設計有著很好的應用前景。
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