[发明专利]一种基于物联网的车载信息记录系统有效
申请号: | 201610782426.6 | 申请日: | 2016-08-30 |
公开(公告)号: | CN106447825B | 公开(公告)日: | 2019-01-08 |
发明(设计)人: | 孟濬;王鑫远 | 申请(专利权)人: | 浙江大学 |
主分类号: | G07C5/08 | 分类号: | G07C5/08;G06K9/00 |
代理公司: | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人: | 刘静;邱启旺 |
地址: | 310027 浙*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | 本发明公开了一种基于物联网的车载信息记录系统,包括车载黑匣子模块、直升机模块、眼动轨迹获取模块、心率获取模块和移动终端;车载黑匣子模块采集并记录汽车工作信息,包括汽车行驶状态下的速度、加速度和车前影像;直升机模块由直升机嵌入式系统完成,当检测到一定强度的碰撞时,起飞拍摄车子周遭的情况;眼动轨迹获取模块由摄像头完成,获取驾驶员眼动轨迹;心率获取模块由安装在汽车方向盘上的手握式心率监测器完成,获取驾驶员的心率;移动终端模块可由车载电脑完成,提供各模块的同步时钟信号,并对眼动信号、心率信号进行处理,判断驾驶员当时的精神状态。本发明对各个模块提供同步时钟信号,可同步获得汽车工作信息和驾驶员的精神状态。 | ||
搜索关键词: | 一种 基于 联网 车载 信息 记录 系统 | ||
【主权项】:
1.一种基于物联网的车载信息记录系统,其特征在于:包括车载黑匣子模块、车载直升机模块、车载眼动轨迹获取模块、心率获取模块和移动终端模块;所述车载黑匣子模块采集并记录汽车的工作信息,包括汽车行驶状态下的速度、加速度和车前影像;所述车载直升机模块由直升机嵌入式系统完成,该嵌入式系统包括微型直升机、ARM处理器、无线通讯模块、压电式碰撞传感器、GPS传感器、高度计、转速测量仪、陀螺仪及摄像头传感器;当汽车受到一定程度的碰撞后,微型直升机自动起飞拍摄汽车周遭的情况,防止重要信息因爆炸而无法被记录;所述车载眼动轨迹获取模块由摄像头完成,获取驾驶员眼动轨迹;所述心率获取模块由安装在汽车方向盘上的手握式心率监测器完成,获取驾驶员的心率信号;所述移动终端模块由车载电脑完成,提供各模块的同步时钟信号,并对眼动信号、心率信号进行处理,判断并记载驾驶员当时的精神状态;所述车载直升机模块对事故信息的记录包括以下步骤:(1)当压电式碰撞传感器检测到一定强度的碰撞时,输出电压发生变化,当其超过设定值时,直升机升空;直升机升空模式有两种:A、ARM处理器立即向微型直升机发出发射指令,发射微型直升机;B、汽车在存放直升机的位置设置自动弹射装置,当自动弹射装置检测到车体碰撞,将无人直升飞机按照设定的弹射力F弹射出去,F有预先设定的大小和方向,保证无人机能弹射到适当的高度和范围,弹射的同时启动无人直升机的电源,完成初始化,弹射到一定高度,无人直升机上的陀螺仪检测到开始下降的拐点,则自动开启直升机螺旋桨,按照直升机姿态控制模式平衡直升机;(2)在模式A升空模式下,当微型直升机收到发射指令时,首先执行初始化任务,对操作系统自身以及外围设备进行初始化;(3)微型直升机的姿态控制;姿态控制是微小型无人直升机自主飞行控制的基础,该直升机嵌入式系统选用PID控制方法分别对滚转、俯仰和偏航三个通道进行协调控制;θ为俯仰角,φ为滚转角,ψ为偏航角,统称为姿态角;p、q、r为直升机角速度在体轴系的三分量;直升机姿态角与角速度之间的运动学关系:
利用数值解决方法解决微分方程,利用PID算法及角速度传感器控制姿态角,稳定控制微型直升机的飞行姿态;(4)微型直升机的位置控制;采用模糊控制规律设计直升机闭环位置控制器,控制微型直升机在汽车上方一定高度做圆周运动;(5)微型直升机的自主飞行;根据微型直升机的姿态、位置控制原理,采用双闭环控制微型直升机的飞行;具体如下:根据GPS、高度计的信息确定直升机当前位置;根据当前位置,输出飞行姿态:若高度低于设定值,输出向上飞行的姿态;若高度高于设定值,输出向下飞行的姿态;若高度在设定值,则输出向左偏转的飞行姿态,使其做圆周运动;PID控制器根据设定姿态与当前姿态的偏差值,输出控制信号控制舵机,舵机控制微型直升机的飞行;当前姿态由陀螺仪传感器获得直升机当前角速度,再用数值解决方法解“姿态角‑角速度”微分方程,获得当前姿态角;(6)事故现场的拍摄;当微型直升机飞行到一定高度时,开启摄像头,将汽车周遭的信息拍摄下来,并通过无线通讯模块将信息传递给移动终端,处理后存储在车载黑匣子内,同时也存储在微型直升机自带的存储卡中。
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