美高梅4688网址与你同行!探密科目二考试系统,看过了考试再也不紧张

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使用电子考官,可以实时采集每台车的状态、考生的画面,同时各个环节的操作均可由车载系统进行语音提示,也减少了工作量,降低人工干预,使最终结果更加公正。

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20日17:40许,新淮江公路上的重要节点工程——盐邵河大桥顺利合龙,与此同时,光纤电缆、道路监测传感器等实现同步安装预埋,为建设可视、可测、可控道路打下基础,这标志着我市国省干线中首条采用物联网技术的智能型“感知公路”建设全面启动。据悉,新淮江公路全线概算总投资约33亿元,其中,“感知公路”设备一期工程造价估算为2275万元,预计于2013年完工。
新淮江“感知公路”的建设,主要分为感知数据采集与发布系统、视频数据传输系统及管理与应急指挥系统。其中管理与应急指挥中心设置在扬州市公路管理处,控制平台采用江苏省交通厅公路局统一开发的“江苏公路协同工作平台”。建成后的“感知公路”可进行交通及气象参数检测、视频监控、交通信息发布、交通诱导以及系统日常操作维护,并对路段的交通监控数据资料以及其他各种参数进行汇总、统计、打印等。
237省道“感知公路”建设项目一期共设有道路监控摄像机21套、F型可变情报板5套、交通量调查点设备6套、不停车超限检测系统3套。市公路处党委书记丁泽民介绍,一级公路具有车速高、交通流量大的特点,一旦发生交通事故,往往是恶性事故,涉及车辆多,且处理过程中又往往会造成通阻塞。因此,我市在237省道进行感知建设,对公路重点路段进行全方位监控,在能见度低或路面结冰等特殊气象条件下,及时提醒司乘人员,预防和减少交通事故的发生,确保公路的安全运营。
“感知公路”可“感知”哪些
“感知公路”重点是对重要路桥节点进行监控、对交通流量进行观测、对路面环境进行检测。
市公路处副总工程师余海涛介绍,公路感知技术对道路的车流量、速度、车型进行监控,对坑洼、破损、冰雪、大雾、温度等路域状况及环境进行实时检测,通过情报板告知路政管理部门、车主路况信息,为车辆行驶和公路保障提供更好的服务。在机动车上装配全球定位系统、图像采集系统、激光测量器、里程计等先进的传感器和设备,在车辆以正常速度行驶时,就可快速获取路面破损、平整度、构造深度、车辙等数据。
感知车辆信息
“感知公路”在路面下设有传感器,可持续监测道路承受的应力和压力情况,自动称重、采集车牌等信息,并以此辨别车型、车速、车轴数、车轴重,配合卡口功能可以对车辆进行限速、限重处理。
“车辆一旦驶入新淮江公路,转弯、刹车等行进动作都会在智能系统留下记录。”余海涛介绍。
“在这种系统帮助下,可以为一些车辆提供服务。”余海涛举例说,在新淮江公路行进的车辆如果突然停下,并且超过了一段时间,后台的智能系统就会发出预警,后台工作人员在观察情况后,会通过可变情报板等“公路广播”与车主进行交流,询问是不是需要紧急求助、事故报警、咨询等。一些明显的车祸事故现场,智能系统可以立即派出应急队伍。
感知公路路面
通过公路下面和机动车上的传感器可持续监测道路的承受能力和压力情况、路面破损、平整度、构造深度、车辙等数据。对行驶在公路上的车限高、限宽、限重。余海涛介绍,不停车超限检测系统主要由高速称重系统、车牌识别系统、可变情报板提示系统及计算机系统组成。
感知公路气象
在高速公路沿线建设若干个高速公路自动气象监测点,对高速公路沿线的能见度、风向、风速、气温、湿度、雨量、路面状况等进行自动监测。
据介绍,气象检测设备主要包括气象检测器和能见度检测器,实时获取气象预报及灾害天气警报。同时在易产生团雾或浓雾的路段设置能见度检测器。
感知公路路况
通过公路和机动车上的各类传感器实时获得公路路况信息。感知数据发布系统主要是在交通流量较大的平交口、不停车超限检测站前方设置感知信息发布及诱导设备——可变情报板。这种可变情报板类似LED屏,及时发布路况信息。据介绍,这种系统可与当地电台、交警实现联动,形成“公路广播”,通过LED屏等平台将最新的路况信息发布给行进的车辆。
经调研,设计在宝射河大桥南侧桥头设置1套F型可变情报板;在老S333平交口北侧350米处设置1套F型可变情报板;在宝应段、高邮段和江都段不停车超限检测站前方分别设置1套F型可变情报板。
据悉,新淮江公路的绝大多数路口都会安装红外传感系统,一旦市民开车上新淮江公路,就处于红外传感辐射范围,车主可以通过手机、电脑等终端平台与公路管理系统对接,可以提前知道路况信息。
公路信息发布共享
将感知到的路面情况、路况情况、气象情况通过信息屏、电视、广播、因特网、手机以及各种终端发布给市民。未来,通过智能系统与车主的移动终端进行联系,可以为车主提供加油站、停车场、餐饮、汽修等信息。同时,系统提取省厅以及管理处网站上的新闻,通过互联网推送到移动终端。当网站发布新闻时,移动终端将自动获取并通知用户。

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摘要
介绍基于LPC2292和Clinux系统的多功能嵌入式车辆行驶监控终端的结构和功能模块的设计;对系统设计的硬件和软件部分进行详细的分析,并就嵌入式系统中的驱动程序的建立进行详细讨论。监控终端可以对车辆各种性能参数进行全方位监控,并将总线接口作为车辆在途维护与诊断工具;结合无线通信模块可以建立远程车辆的全方位监控系统,提高车辆管理水平。关键词
嵌入式系统 车辆监控CAN驱动程序 CTM8251 TJA1020

今天,典典就来介绍一下驾考考试系统。

1 终端功能
本监控终端除了具有传统的记录仪所拥有的事故分析功能外,还能在汽车驾驶员超速行驶时发出超速报警声,以提醒驾驶员减速行驶,并详细记录车辆每次的开车时间、行驶里程、行驶时间、最高车速,以及每次最高车速的持续时间,方便交通管理部门根据所记录的有关数据对车辆进行有效的管理;同时,该设备可实现多种信息处理,显示汽车状况,进行自我诊断,对车速、发动机转速、水温、油压、刹车气压、轮胎压力和蓄电池电压等一系列参数进行有效监控;通过控制发光二极管、液晶显示、蜂鸣器等报警手段,为司乘人员提供直接的汽车状况信息并发出各种超限情况的报警等,可有效防范和化解车辆事故的发生。另外,终端具有GPRS和GPS模块,可将各种监测数据实时传至公司管理中心,方便了公司车辆的统一调度和行车监测,利于提高公司管理水平。

一、考生身份确认

2 终端功能模块设计
选用带有ARM7TDMI-S内核的LPC2292微控制器,可实现对车速、转速信号、开关量信号以及水温、刹车气压、轮胎压力等模拟量信号的采集、处理以及数据的实时存储和显示,通过串口、USB接口可以实现与PC机之间的数据通信,通过
CAN和LIN总线接口可实现与汽车上的CAN或LIN节点间的数据通信。该系统的外围接口模块有电源模块、车速等脉冲信号采集模块、水温等模拟信号采集模块、键盘接口模块、存储器模块、GPS定位模块、GPRS通信模块、LCD显示模块、胎压监测以及通信接口模块,系统的组成框图如图1所示。限于篇幅,本文仅就若干特色功能模块设计作详细分析。

考试软件启动后,首先会执行自检,以确认车辆是否能够正常考试。根据每辆车所分的考生,通过车载身份验证设备读取身份证,从考试中心下载考生信息开始考试。

2.1 车速、转速信号采集电路设计
现有运输车辆一般都装有霍尔式集成传感器,车速转换成的电压信号直接送至车速表,信号采集比较方便,具体处理方法是直接从车速表的接线端子取得车速信号。具体接线方式根据车速表信号输出电路来确定。信号出车速表端子后送至光耦4N35高速隔离开关,再送至集成运放LM358D前置差分电路,进一步去除干扰并有效放大,由LM358D输出端(7脚)送至9013进行次级放大,至此车速信号已是占空比为50%的方波信号,并已剔除杂波,可直接送至微控制器定时捕获端口进行计数,具体电路如图2所示。经反复实验优化,本电路抗干扰能力很强,实车测试时无论低速状态或超过110
km/h车速时,均可稳定准确地检测到速度信号。同理,发动机转速信号亦可采取类似方法进行处理。

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2.3 CAN总线接口功能设计
CAN正常工作需要具备CAN控制器以及CAN总线驱动器。前者实现网络层次结构中数据链路层和物理层的功能,后者则提供CAN控制器与物理总线之间的接口以及对CAN总线的差动发送和接收功能。LPC2292微控制器包含两个CAN控制器,单个总线上的数据传输速率高达1
Mbps,具有32位寄存器和RAM访问功能,带有全局滤波器和验收滤波器。本系统采用CTM8251D双路带隔离CAN收发器,至少可连接110个节点,通过扩展CAN总线接口,使得串行通信方式的选择更加多样化。当车内仪表也具有CAN总线接口的时候,它们可以直接利用此接口与记录仪通信。CAN总线接口电路如图4所示。

如果考生信息没有下发,或者车载终端显示的信息与本人不符,考生必须回考试中心重新做数据采集。

CAN通信与一般的串口通信类似,在数据通信前先要对CAN总线进行初始化操作,包括CAN控制器的选择、数据寄存器的设置、通信波特率的设置等。初始化完成后,需要设置双方的通信协议,建立彼此的连接。只有在同一协议下工作的双方才能正确进行数据的交换。本系统设置的CAN通信协议为:无过滤条件、
bypass模式、波特率可以预先设置。 本系统提供的CAN-BUS通信函数接口如下:
①初始化CAN:int CAN_Init(int cannum,uint32volatile baudset)。
函数入口参数:cannum为CAN控制器的选择标志符,为1选择CAN0控制器,为2选择CAN1控制器;baudset为波特率,可以预先设置。
函数出口参数:初始化成功返回0,失败则返回1。
函数功能:对CAN控制器进行初始化。②CAN总线发送数据:int CAN_SendData(int
can-num,uint32 volatile frameinfo,uint32 volatile senddatal,uint32
volatile senddata2,uint32 volatile canmode)。
函数入口参数:cannum同上;frameinfo为帧信息,用于设置帧信息寄存器;senddata1和senddata2分别为要发送的数据,用于设置数据寄存器A和B;canmode用于设置CAN工作模式。
函数出口参数:数据发送成功返回0,失败则返回1。
函数功能:CAN总线进行数据发送。 ③CAN总线接收数据:int CAN_RcvData(int
can-num。uint32 volatile *pdatal,uint32 volatile
*pdata2)。函数入口参数:cannum同上;pdata1和pdata2为接收数据指针。
函数功能:CAN总线接收数据,并从数据寄存器CANRDA和CANRDB中将数据读进对应的指针中。2.4
LIN总线接口电路设计
LIN是低成本网络中的汽车通信协议标准,可以提高通信质量、降低成本,将是在汽车中使用汽车分级网络的重要因素。LIN总线是一种简单的单总线系统,其软件协议栈比较简单。一个LIN网络由一个主机节点和一个以上的从机节点组成,所有的节点都包括有从机服务程序,用来发送和接收数据,仅有一个节点包含有主机服务程序。主机程序主要用于发送同步间隔、同步场和ID场(或命令),以控制和协调各个节点的有序通信。
LPC2292微控制器集成有实现LIN总线节点的必要硬件,包括UART、捕获输入和足够的定时器,特别是其捕获输入功能,为LIN的帧头识别、帧同步
波特率测量提供了极大的便利。LIN总线接口电路如图5所示,主要由LIN物理层接口芯片TJA1020构成,与LPC2292串口2相连,其主要完成MCU通信信号与LIN物理总线信号之间的相互转换,为MCU提供一个与LIN物理总线的接口。

二、车内状况监测

2.5 红外通用接口模块
出于用户统一采集数据需求考虑,本系统设计了通用的红外接口。它能够支持红外遥控和数据通信,支持IrDA协议,能够方便地与各种符合协议标准的设备进行通信。该模块由HSDL7001编解码芯片和HSDL3600红外收发芯片组成。
HSDL7001与MCU串口相连,原理框图如图6所示。

考试车是考试系统的核心,通常考试中心都会将考试用车进行改造,主要是加装传感器设备,来采集评分所需要的数据,这些数据主要包括:

HSDL7001可驱动IrDA兼容的收发器,最高传输速率达11 502
kbps,其内部有1个SIR编码器和1个SIR解码器,支持内部(外接3.684
MHz晶振)和外部16XCLK输入两种模式。当使用内部时钟时,波特率可通过A0、A1和A2进行调整。

1、车速和发动机转速;

3 终端软件设计
嵌入式Clinux具有结构小巧、实时性强、稳定性高、可定制性强的特点。在网络通信方面,嵌入式操作系统支持TCP/IP及其他协议并提供通信协议动态挂接技术,以及操作系统内部的进程通信应用接口技术。本设计采用稳定的2.4版本的内核,并对它进行合理的裁减和加载,作为操作平台。Clinux己对本系统采用的主控器有了很好的支持,但在编译本系统的内核前,需要修改
uclinux/linux-2.4.x/arch/armnommu/config.in文件中关于外部存储空间的定义,以满足本系统关于外部
Flash、CH375B和LCD液晶屏等器件的存储空间的划分。3.1 进程管理
Clinux的进程调度沿用了Linux的传统,系统每隔一定时间挂起进程,同时系统产生快速和周期性的时钟计时中断,并通过调度函数(定时器处理函数)决定进程何时拥有相应的时间片,然后进行相关进程切换,这通过父进程调用:fork函数生成子进程来实现。
本系统中,为每个任务建立数据处理子进程,包括:车速、转速等信号采集处理任务、串口定时通信任务、USB数据传输任务、GPRS数据传输任务、LCD数据显示更新任务等。子进程采用由Clinux内核中的cron组件触发任务机制。系统中的crontab文件记录了终端的定时数据处理任务信息(可由系统前台设定任务执行周期),时间一到即可被cron触发其相应的子进程。由于采用多进程处理,终端可方便地实现多种信号的实时采集以及数据的及时处理、存储和上送。3.2
设备驱动程序编写
设备驱动程序是内核与硬件之间的唯一接口,也是内核代码的一部分。当硬件设备要与内核进行交互时,就会产生一个中断信号,通过驱动程序预定义的入口点进入内核,入口点将此信号保存在栈中并保存被中断任务的寄存器的值。内核提取保存在栈中的中断信号,再由内核调用相应的中断处理程序。应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。
本系统用到LPC22292的4路A/D采样接口对水温、刹车气压以及发动机电压状态等参数进行采集。下面以A/D采样驱动程序为例进行分析:①应用程序只有通过对设备文件的open、close、read/write、ioctl等进行操作才能访问硬件设备,Linux的扩展文件操作结构
file_operations实现了标准的文件操作到硬件设备操作的映射,每个设备驱动程序都要实现这个接口所定义的部分或全部函数。A/D驱动程序的扩展文件操作结构如下:

2、挡位和刹车状态;

②在设备驱动程序中使用中断,是提高系统数据处理速率的有效手段。有两项工作要做:
第一,在初始化函数中的register_chrdev()调用之后,使用request_irq()函数安装中断处理程序。request_irq()函数声明如下:

3、灯光状态和车辆位置等。

其中的参数irq是驱动程序使用的设备中断号;handler是中断服务函数指针;flags是一个与中断管理有关的各种选项的字节掩码;device在/proc/interrupts中用于显示中断的拥有者;dev_id这个指针用于共享的中断信号线,返回0成功,非0失败。
A/D驱动程序安装如下一个中断处理程序:

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第二,实现这个中断服务程序,参数必须与request_irq()登记时要求的一致,且不能有返回值。
③A/D初始化

实现采集所选用的设备有20多种,包括网络摄像头、车速转速检测仪、挡位传感器、安全带插座等等,而这些设备的感知频率是毫秒级的,所以基本上无机可乘。

结 语
基于ARM核的LPC2292为控制核心的嵌入式车辆行驶监控终端,在现有行车记录仪基础上增加了若干新功能。它具有以下特点:
①以Clinux系统为数据处理平台,通过多任务进程调度机制大大提高了系统处理海量数据的能力,实时性得到很大提高,对于车速、发动机转速、刹车气压等监测频率要求高的参数可以精确监测,增强了车辆行驶安全性。
②先进的通信功能。CAN、LIN总线接口使得终端可以与具备通用总线接口的车辆融为一体,作为车辆的内置诊断装置,可全方位获取车辆参数。USB接口使得监控数据可以方便地保存至系统后台,利于数据分析。
③完善的数据上传与车辆定位跟踪功能。管理者不仅可以实时了解车辆的位置现状,而且可以实时监控车辆的运行状态,通过司机与管理者的双重监控,可以有效保证车辆的安全运行,这对于从事高危运输行业的车辆具有重要意义。
总之,将高性能的ARM微控制器与嵌入式操作系统运用于车辆行驶监控终端中,既能大大提高车辆数据采集与分析的效率和准确性,又可实现对车辆多种性能参数的实时监控,是今后车辆远程实时监控技术的发展趋势。

三、场地状况监测

早期,场地考试的判决,采用是红外线感应装置,进行库区的边线检测。比如,在倒车入库时,库区各个边角都有红外传感器,当汽车切断红外感应线时(接收器和发射器中断),即判定为扫线。

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这种方法因受天气影响会影响精确度,所以渐渐淘汰。现在主要依靠GPS定位模块对考生的实际操作进行评判。

四、考试中心

考试过程中,除了车载系统的自动判断,还有监控中心可以进行人工监控。如果考生出现违规,那么监控中心可以直接远程判分。通常考试车十秒内就可以将结果反馈给考生。

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考试结束后,终端会将成绩上传至考试中心,然后打印成绩单。至此,考试才算完成。

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