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车载防疲劳驾驶系统介绍

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 车载防疲劳驾驶系统介绍


 

基于i.mx6x的车载防疲劳驾驶系统

 目前,我国城市公共交通系统中,公共汽车、电车占主体,,承担了城市80%以上的客运量。而长途客货运输、城市交通驾驶、铁路机车驾驶、特种物资装备运输、工程车辆驾驶等交通运输系统也在高速发展。由于疲劳驾驶密所带来的安全隐患受到了越来越多的关注。2011年,公安部在全国范围内进行了为期5个月的“三超一疲劳”专项行动,明确将疲劳驾驶和超速、超员、超载列为违法行为。

 

 国家交通、公安、安监、工信四部委2011[80]文件-“关于加强道路运输车辆动态监管的通知”的补充文件中,针对“两客一危”运输车辆监管中,已经提及防疲劳驾驶技防产品的指导应用,因此,国家和有关部门已着手开展有关驾驶疲劳的研究工作,疲劳检测产品的市场切入机遇良好。

 

 目前,国内外利用多种技术实现了疲劳预警产品,但最具潜力,最具实用化的莫过于基于图像分析技术的疲劳预警产品,通过分析面部细微特征,结合驾驶行为分析及道路场景分析,对可能处于疲劳状态的驾驶员实现多种方式的预警提醒,并且结合车联网技术,将驾驶员疲劳事件及其他异常事件推送到监控管理中心。在多种监控管理机制配合下,该系统可有效减少交通事故的发生。

 

 墨翟科技通过一款车载10寸屏设备,与原有的车载DVRGPS设备联动,使之具有疲劳驾车实时预警、上下客流统计、倒车视频全屏显示等功能;在10寸屏显示DVR设备各个通道视频,替代原有倒车显示屏,并通过GPS设备的通信模块,把驾驶员疲劳报警信息、上下客流信息实时上传到系统监管平台;不但为驾驶员提供全方位的主动式安全行车辅助工具、减少逃票/漏票情况,又能为管理者对人、车、物的综合监管提供更有力的技术手段,在更好的保障安全生产的同时,保证了企业财产安全及高效的生产效益。

 

 

第一章  产品综述

1.1   产品定位

墨翟科技(上海)有限公司考虑车载行业对视频监控、远程定位的整体需求,设计的全功能产品方案。最高可实现8路音视频录像及相关外设通信功能。

产品适用客户:长途客车的原厂客户(前装客户)、长途客运集团(后装客户)、大型机车及铁路。

1.2   设计目标

采用freescale 高速处理器和嵌入式操作系统,结合IT领域中最先进的H.264视频压缩/解压缩技术、3G网络技术、GPS定位技术,实现对驾驶员的主动式安全预警(疲劳预警)以及CIFD1格式的高清汽车行驶录像,并配合中心软件可实现报警联动的中央远程图像/视频监控、以及基于中心数据库的回放分析。

产品外观简洁、安装灵活,产品功能可扩展性强,能够多类接口与车内的各种外设通讯,并具有较高的稳定性。

1.3   产品实现

整体按照全功能规划,具体功能可分步实现;

整体框架设计完整,按照不同客户需求,定制实现4路或者8路视频监控系统。

 

第二章  功能要求

墨翟科技(上海)有限公司8路防疲劳驾驶系统由主机+显示屏+摄像头三部分组成,三者通过专用连接线通信;主机具有8路视频输入,满足疲劳预警、倒车监视、DVR视频录像,共8路视频的输入,除具有GPS定位、3G通信模块外,还应具备短距离无线通信模块(蓝牙模块、WIFI模块接口预留),满足报警传感器的无线触发。

产品主机能够支持车载宽电压输入,具有RS485RS23CANBUSI/O等多种外设接口,且至少有1路外设供电接口(12V)。

主板图片:

 车载防疲劳驾驶系统介绍


2.1  8AVIN视频输入

疲劳预警摄像头、倒车摄像头、DVR视频输入,共8路视频,通过主机接口直接为摄像头供电。

摄像头与主机通过3PIN航空头连接,可以防水、防静电。

8AV视频接口图片:

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4PIN航空头定义:

型号

针脚

定义

4PIN航空接插件

RS765系列)

1

+12V

2

GND

3

音频

4

视频

2.2  车载宽电压输入

支持DC9V32V宽电压输入,且引入控火线管理延时关机、电极反接保护、瞬时高压保护、短路保护。

通过1I/O开关量采集车辆钥匙控火线电压信号(车钥匙档位信号);当大于9V时,判断为钥匙打开;小于9V时,判断为关闭钥匙。

电压输入范围

DC9V32V

控火线

检测电平电压及车钥匙开关(I/O信号);大于9V时,判断为钥匙打开;小于9V时,判断为关闭钥匙。

电极反接保护

需要

瞬间高压保护

需要

短路保护

需要

2.3  主机、操作显示屏分体设计

主机与操作显示屏之间,通过一根10PIN专用连接线通信。

10PIN信号线包括:显示屏电源供电、CANBUSCVBS视频输出(AVOUT)、音频差分信号;

显示屏功能:7寸屏触摸操作、射频刷卡、语音合成输出、2W功放、喊话器、操作按键。

备注:主机与显示屏的接口定义,见其它附件;

以下是主机与显示屏的通信功能解释:

序号

定义

信号说明

备注

1

电源

主机直接为显示屏提供电源

在主机的所有操作,通过CANBUS传输到主机,主机应答以后,把相关界面,通过CVBS信号显示在7寸触摸屏

2

CANBUS总线

显示屏与主机的指令交互、数字包等,全部通过CANBUS总线交互

3

CVBS

主机通过CVBS7寸屏显示视频图像;显示屏之做显示,所有操作通过CANBUS通信。

4

射频刷卡

显示屏具有射频刷卡模块

驾驶员打卡考勤

5

语音合成

显示屏具有语音合成模块

短信报读或IP通话

6

2W功放

主机为显示屏下发指令,通过语音合成功能,在显示屏播放语音

语音提醒

7

喊话器

数字通话、车内喊话或远程通话

通过音频差分信号,可以实现驾驶员车内喊话

8

操作按键

显示屏上具有操作按键,可以快捷指令操作

 

2.4  存储单元

2.4.1 SD卡存储器

采用大容量SD卡,作为行车记录视频存储,以及GPS定位信息的存储。具体方式有如下:

 

方式一

方式二

描述

通过UBS总线接口,连接一个独立的载板,用于放置通信模块、SD

与主板一起在相同电路板。使用大容量FLASH存储芯片,替换SD卡。

优点

在不改变主板的情况下,只要更换不同的载板,即可更换不同的通信模块。

稳定性较强。

缺点

 

一旦出现问题,需要更换电路板;可以考虑把FLASH芯片放置于独立载板。

2.4.2 硬盘存储

硬盘采用车载减震设计,更多考虑结构设计。

 

硬盘减震盒                                      设备抗压保护壳

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2.5  功放输出单元

主机部分为2×10W,共2路功放输出。

2.6  MIC输入单元

1MIC输入,接外置MIC喊话器,为车内乘客提供相关喊话或指导服务(旅游车),MIC接口位于显示屏左下角。

2.7  短距离无线通信模块(预留)

具有蓝牙或射频短距离通信模块(eg: NRF D 24L01芯片的应用),可以触发外部报警传感器,例如:振动坐垫、蓝牙震动手表等。

 

2.8  外部扩展接口

主机与外设通信的所有接口:RS232RS485CANBUSI/O开关信号、网口、USB

通信类型

数量

定义

应用

RS232

2

1、   RS232-R

2、   RS232-T

3、   GND

外设串口通信

RS485

2

1、   RS485A

2、   RS485B

外设串口通信

CANBUS

1

1、   CAN_H

2、   CAN_L

车载总线通信

I/O信号

8

I/O

1、开关量采集

2、蜂鸣器

网口

1

RJ45

调试接口

USB

1

USB-A

升级接口

 

2.9  GPS定位、无线通信模块

设备具有GPS定位或北斗双模通信模块、2G3G通信模块.

 

2.10  信号指示部分

在主机外壳上,具有常见硬件模块故障指示灯,eg: GPS故障、电源故障、网络通信故障等指示灯.显示各个部分功能的工作状态。

 第三章  意义

车联网技术体系主要包括:汽车感知技术、汽车无线通信技术、电子地图与定位技术、车载物联网终端技术、智能控制技术、视频监控技术、3G网络技术等配合实现[3],确保车辆的安全行驶,提高管理和运营水平。
  防疲劳技术的研究,对于预防由疲劳驾驶引起的交通事故有重要意义,其应用前景广阔。中国交通部于2013129日专家评审通过了《道路运输车辆卫星定位系统车载视频终端标准》,明确了基于图像识别的疲劳预警技术手段和基本指标,可以预见在未来很长一段时间内,疲劳预警都将是汽车安全技术领域的一个热点。

 

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