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燕山大学

大学生创新性实验计划项目

开题报告

项目名称:基于红外对码技术的

安全斑马线系统的研制项目来源:(√)国家级,()校级项目编号:20161021615负责人:宁丽娟联系:13780363557所在院系:信息科学与工程学院

电子与通信工程系专业年级:07级电子信息工程指导教师:徐朝鹏课题性质,来源:√独立课题□导师的子课题□其他项目起止时间:2016.11~2016.10

教务处制

2016年10月

一、课题论证(可另附页)

1.课题的立项背景,目的和意义(指)道路交通的持续发展,随之而产生的交通安全形势日趋严峻.频频发生在人行横道线上的车祸,给人民群众生命财产造成重大损失,也给城市文明建设带来阻碍.

200年5月7日晚上,胡斌驾驶改装过的三菱跑车,与友人在杭州闹市疯狂飙车,撞上一名正过斑马线的25岁准备结婚的大学毕业生谭卓.出事地点在文二西路紫桂花园和德加公寓两个小区门之间的斑马线上.

"胡斌","70码",当杭州飙车案还没有完全从公众的视线中退散时,8月4日晚21时许,在杭州警示"70码"事件的爱心斑马线上,一辆保时捷卡宴越野车将一名行人撞击出30余米,随后被撞者因抢救无效死亡.

一个又一个的交通事故,一桩又一桩的血案,斑马线没有阻挡汽车疾速的奔驰,没有点亮司机脑海的"警示灯".原本是安全线,道德线的斑马线,如今却越来越像一条名副其实的夺命线！过斑马线如同过"鬼门关"！斑马线,这个专为路人安全划定的行走专区,如今已经演变成了行人心惊的危险地带,而对它施加的任何改造措施,似乎在司机眼里也只是孩子们的"涂鸦",俨然是一具摆设.斑马线正遭遇前所未有的"信任危机".

在现实生活中,斑马线的设置就是为了保障行人的交通安全,然而车辆在斑马线前礼让行人的举动实在是寥寥无几,而逼得行人让车倒是很普遍.斑马线上的车与人抢道现象,已成为城市文明中的一块"伤疤"为降低交通伤害,交通工程师们一直致力于理论,技术,应用方面的研究.迄今为止,在车辆防碰撞领域的研究已经取得了长足的进展,先后采用行驶安全带,安全气囊等保护措施,近年来"主动汽车毫米波防碰撞雷达系统"成为国际上研究与开发的热点,并已有产品开始投入市场.

而在改善红绿灯处的交通状况方面,技术成果略显不足.当前国内外普遍应用的是"高清晰电子警察"监测系统,主要功能是在红绿灯路段利用高清晰摄像机对过往车辆进行拍照.

该系统仅能对违反交通规则的车辆进行抓拍和数据保存及处理,对于如何阻止悲剧发生并没有起到直接作用.因此有必要从科技角度出发研究能从根本上制止不规则行车行为本项目的研究正是基于这种社会需求,利用红外对码技术融合成熟的速度,加速度传感系统及距离探测,车况探测系统,进行信息融合,研究一种能从技术角度规范交通行为的安全斑马线产品,借以改善交通状况,保护人身财产,幸福千家万户,为建设社会主义和谐社会贡献一份力量.2.课题研究(国内外主要发展现状与趋势,并列出相应的参考文献)

近年来"主动汽车毫米波防碰撞雷达系统"成为国际上研究与开发的热点,并已有产品开始投入市场.

系统具有三种功能:即环境监测功能,防碰撞判断功能和车辆控制功能.行车环境监测系统由环境探测系统和车况探测系统组成.环境探测系统由测量车间距离和前面车辆方位的毫米波雷达,激光雷达,CCD摄像机及能够判断路面状况的道路传感器所组成.防碰撞判断系统由目标识别系统和危险估计系统组成.目标识别系统将毫米波雷达,激光雷达,CCD摄像机等传感器的信息经融合处理后,估计出本车前方距离最近的车辆或障碍物的距离和相对速度,并将此信号传送给危险估计系统.危险估计系统根据路面状况(湿/干),本车的状况(如车速,转向角及横向摆动速率),距前车的距离和相对速度以及司机的反应状况计算出"临界车间距离",如实测距离小于安全距离时,就发出报警信息,如驾驶员仍未采取措施,且安全距离小于极限安全距离时,系统通过执行车辆控制功能,使汽车减速,当距离超过极限距离时,制动机构又恢复正常

在汽车防撞人方面虽不及防碰撞理论成熟,但也有了深入的研究,并取得不菲的成果.2007年12月30日,NEC中国汽车电子负责人渝备战高交会表示,已研发并在奔驰,宝马等高档车上试用了新型"预防碰撞安全"系统.该系统原理是驾驶者将移动的汽车,行人,斑马线等设置为避让物,该系统就会自动计算其安全距离.一旦安全距离内出现移动物体或事先设置好的非移动物体,系统就会自动将车速降到一个安全的速度范围内或自动刹车,并发出警告.

2016年10月30日,汽车防撞人监测系统研发成功,据西班牙《趣味》月刊报道,监测系统由装在挡风玻璃上的一部照相机和一台电脑组成.电脑程序用红色方块标出穿越马路的人,用两条线来表示危险区域,通过发出声音或座位的震颤来提醒驾驶员作出反应.据悉,该监测系统的可靠性超过80.

参考文献:

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[11]赵健.实用声光及无线电遥控电路300例[M].北京:中国电力出版社,2005.

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3.课题主要内容与基本思路,分析难点和创新点

主要内容红外器红外发光管发出红外光,光敏接收管接收基本思路单片机软件编程实现控制各模块电路的工作难点和创新点

难点:创新点:

,,红外发射器的信号包含红绿灯的颜色状态信号和时间信号,信号与红绿灯系统紧密联系,汽车与固定的红外发射器联络,保证信息的准确性,不会发生信号判别的混淆,车载控制系统精确响应各个子系统的信号,综合之后控制车速控制系统,科学控制合理行车,

可行性分析

2,实验中心具备本项目试验与测试所需的科学仪器,为本项目研究的可行性提供了充分条件.

3,本项目所涉及的科技知识与所学专业密切相关,本团队已具备本项目所需要相关的包括光学,电路,光电转换,信号处理,单片机控制技术,程序编写知识与技术等,并且在继续加深学习.一定可以圆满完成本项目的研究.4.课题预期成果

二,研究进度及具体时间安排日期主要研究内容预期结果查阅资料,

充分调研国内外情况确定安全斑马线系统的设计方案2016.01~2016.02中旬在研究现行红外对码应用技术的基础上,进行可行性分析完成总体方案的技术思路上的设计2016.02中旬~2016.03计算机仿真软件完成测距系统,识别系统,控制系统的研制与调试,提供各子系统及综合系统的电路图及仿真图2016.04~2016.05购置相应的材料,光学器件,电子元器件完成安全斑马线系统的实验室研制与调试2016.06~2016.09对系统各部分进行

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