一种路面坑洼拥包预警系统的设计
3页1、一种路面坑洼、拥包预警系统的设计刘紫扬重庆交通大学交通运输学院,重庆 4000742摘要 路面坑洼或拥包若得不到及时维护,将成为车辆行驶中的潜在危险。本文针对这一问题,以STM32单片机为主控芯片,用硬软件结合的方式实现路面坑洼或拥包的预警。关键词 3D激光雷达 点数据 STM32单片机 预警系统1 引言随着城市化进程的快速发展和机动化水平的提升,人们对城市化道路的需求也越来越高。人们在出行时不仅会考虑安全便捷性,更会追求出行的舒适感。而道路由于路面出现坑洼或拥包,若得不到及时维护,给通行车辆布下各式各样“地雷阵”,有的甚至成为了“马路杀手”。路面坑洼或拥包不但影响出行舒适感,而且会损坏车身,造成损失。在车速较快的情况下,甚至会因爆胎酿成交通事故,威胁驾驶人员及乘客的生命安全。 目前国内外对路面坑洼、拥包预警系统的研究尚处于理论和研发层次。国外主要是通过接触式预警,精度虽高,但给驾驶员的反应时间不多,容易造成交通事故,国内也有通过使用道路激光平整度测试车利用激光的光时差原理来测定路面的凹凸状况 曾胜,王光普,曾庆霞.两种平整度检测仪器的对比研究J. 中外公路,2007,10(5):4-
2、5.,但难以推广;至今,国内外主要是借助车载移动激光扫描仪 吕冰,钟若飞,王嘉楠.车载移动激光扫描测量产品综述J.测绘与空间地理信息,2012,6(6):184-185.实现非接触式预警,对道路及周边环境进行扫描,获取激光点所接触物体的三维坐标,但是其整个系统的复杂,导致体积大,应用于私家车会影响车体美观。2 设计与实现路面坑洼、拥包预警系统主要分为三个部分:数据采集模块、数据处理模块以及预警传输模块,具体装置及各部分作用机理下面进行详细介绍。2.1 设计思路本设计主要是通过在挡风玻璃正上方处安装3D激光雷达,实时采集前方路面信息(平面、拥包或坑洼),采用STM32单片机作为主控芯片,对采集的数据进行处理,判断车辆是否能够平稳地通过,前方坑洼或拥包则向驾驶员反馈情况,并将路面坑洼或拥包的位置传送至维修部门。图1 系统工作流程图2.2 系统关键技术分析本系统主要由3D激光雷达和STM32单片机组成。系统设计满足“三高”要求:高安全性、高稳定性、高准确性。2.2.1 3D激光雷达设计3D激光雷达由激光测距仪、角度测量系统、GPS数据接口以及信息输出模块组成。简单的二维结构光扫描是以点激光成
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