基于iNEMO的车载式汽车安全检测仪方案设计

一、项目概述

1.1 项目摘要

目前，社会上拥有汽车的人数越来越多。与此同时，车祸的发生频率也是越来越多。本项目基于INEMO半导体设计了一种比较人性化的汽车安全检测仪，该检测以其强大的功能能够为人们提供许多便捷的服务。在汽车行驶的过程中，该检测仪能够自动检测出汽车行驶的速度及行驶路面的颠簸程度。当这一指标超过临界值时，该检测仪会通过语音播放系统对驾驶员进行提示，请驾驶员减速慢行。与此同时，该检测仪还能够接收来自轮胎部位温度传感器的数据，并进行一定的处理，将温度在显示频上显示出来，以便于驾驶员能够实时监控汽车轮胎的工作状况，避免爆胎的危险。除此之外，该检测仪的最大功能是它能够对汽车的行驶状态进行模拟，将汽车行驶的状态直观的显示在上微机界面上，给驾驶员提供一种全新的驾车享受。

1.2 项目背景/选题动机

在炎热的夏天，如果驾驶员不能够随时了解汽车车胎的温度变化，采取相应的防护措施，很可能使汽车在行驶的过程中出现爆胎的危险，对家人及朋友安全造成一定的威胁。当汽车在转弯或者是在不平坦的路面上行驶时，驾驶员不能够清楚的了解汽车个方面的性能。如果角速度或者速度过大，可能会使汽车出现翻车的危险。如果能够设计出一种安全检测仪，在汽车出现状况之前，通过一定的检测，对驾驶员进行提醒，以方便驾驶员实时的了解汽车的工作状况，这样就能在很大程度上减少车祸发生的频率。

二、需求分析

2.1 功能要求

基于INEMO而设计的汽车安全检测仪，具有相当强大的功能。首先，它可以接受来自汽车轮胎出温度传感器的数据，将数据显示在显示屏上，使驾驶员能够随时的掌握汽车轮胎处温度的变化，并提醒驾驶员做出相应的防护，避免爆胎的危险。其次，该安全检测仪还能够随时的测出汽车的速度及颠簸程度，并将检测到的数据显示出来，当颠簸程度超过危险的指标时，检测仪会进行一定的提示，请驾驶员进行减速慢行。同时，检测仪还能够检测到汽车在转弯时的角速度及角加速度，并计算出汽车现在所售的离心力及将要受到的离心力。当汽车所受离心力大于汽车的最大摩擦力是，检测仪能够做到提前预警，避免翻车的危险。除此之外，该检测仪还能够对汽车的行驶状态进行模拟，并将其显示在显示频上，使驾驶员带来一种全新的驾车体验，在驾车的时候能够随时享受着无穷的乐趣。

2.2 性能标准

当汽车轮胎温度到达设定的轮胎允许的最高温度时，系统会自动报警。

当汽车转弯所受的离心力大于其设定的最大摩擦力时，系统会自动的报警。

当汽车行驶时的颠簸程度较大，大于人体所能承受的最大值时，系统自动报警。

能将汽车的行驶状态直观的显示在上微机上，以便于驾驶员更好的了解汽车的工作状况。

三、方案设计

3.1 系统功能实现原理

在该系统中，INEMO会接受来自汽车轮胎部位温度传感器的温度，实时的将汽车轮胎的温度显示出来。在汽车正常行驶时，检测仪能够检测汽车当前的速度及加速度，同时还能计算出汽车当前行驶的颠簸程度。当汽车在弯道路口时，该系统还能够检测出汽车转弯的角速度及角速度，并及时的将这些数据显示在Lcd上。当这些数据超过某一指标时，系统会启动报警系统，对驾驶员进行提醒，以方便驾驶员实时的了解汽车的工作状况，及时的做出防护措施，避免不必要的损失。在这些功能的基础上，该检测仪的最大的创新点在于它能够对汽车的行驶状态进行模拟。该检测仪能够对汽车的速度、角速度及颠簸程度等数据进行采集。然后，检测仪将这些数据发送给上位机。上位机接收到数据，进行一定的整合后，将整合信号发送给搭建起来的C界面。然后，通过界面内构建的汽车模型将汽车当前的行驶状态显示出来，以达到对汽车的模拟，使驾驶员能够更加直观的了解汽车的工作状况，为驾驶员提供一种全新的驾车享受。

系统硬件结构框图

3.2 硬件资源配置

三个USB接口

一块LCD12864液晶

一个STM32F103RE:

一个LSM303DLH6轴地磁模块

两个LY330ALH一轴陀螺仪

两个LPR430AL二轴陀螺仪

四个外置的数字温度传感器ADT7420

3.3系统软件架构

在本算法中，串口接收函数实现对模拟信号的采集以及将其转化为相应的参数值。温度参数被送到温度检测函数，加速度、速度值参数被送到行驶速度及颠簸程度检测函数，角速度参数被送到离心力检测函数。这三个函数值将收集到的参数值与预设的极限值进行比较，若超过极限值，报警函数就会运行，报警系统就会自动执行一些报警措施。上位机界面模拟模块则是将所有采集到的参数值进行综合分析，然后以3