河南省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目申 請(qǐng) 書項(xiàng)目名稱 智能車載預(yù)警系統(tǒng) 項(xiàng)目領(lǐng)域： 農(nóng)業(yè) 工業(yè) 社會(huì)發(fā)展申請(qǐng)單位（簽章）： 河南博特電氣有限公司 協(xié)作單位： 黃淮學(xué)院 推薦部門（簽章）： 駐馬店市科技局 填報(bào)日期： 2011 年 09 月 10 日河南省科學(xué)技術(shù)廳制填 報(bào) 說 明1根據(jù)河南省科技攻關(guān)計(jì)劃管理辦法，申報(bào)省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目必須填報(bào)河南省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目申請(qǐng)書。2“申請(qǐng)書”的各項(xiàng)內(nèi)容應(yīng)認(rèn)真填寫，表述準(zhǔn)確，實(shí)事求是。其中引用的名稱、數(shù)據(jù)等內(nèi)容均應(yīng)標(biāo)明出處，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)，第一次出現(xiàn)的縮寫詞須注明全稱。3若項(xiàng)目申報(bào)者有協(xié)作單位，請(qǐng)?zhí)顓f(xié)作單位概況，且必須在“申請(qǐng)書”后附合作協(xié)議（合同）。4“申請(qǐng)書”中未列但需說明的內(nèi)容可加附頁，相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)、證明文件等材料應(yīng)作為附件一并報(bào)送。5“申請(qǐng)書”打印規(guī)格統(tǒng)一使用A4紙，4號(hào)宋體字，于左側(cè)裝訂成冊(cè)。紙質(zhì)材料一式五份與電子文檔一并報(bào)送。一、項(xiàng)目概況項(xiàng)目概況項(xiàng)目名稱智能車載預(yù)警系統(tǒng)預(yù)期主要成果形式1、論文論著 2、研究報(bào)告 3、新產(chǎn)品或農(nóng)業(yè)新品種 4、新設(shè)備 5、新材料 6、新工藝或方法 7、軟件 9、其他經(jīng)費(fèi)合計(jì)（萬元）申請(qǐng)撥款匹配銀行貸款自籌其他451629申請(qǐng)單位概況單位名稱河南博特電氣有限公司單位性質(zhì)1、企業(yè) 2、科研院所 3、高等學(xué)校 9、其他企業(yè)登記注冊(cè)類型1、國有企業(yè) 2、集體企業(yè) 3、股份合作企業(yè) 4、聯(lián)營企業(yè) 5、有限公司 6、股份有限公司 7、私營企業(yè) 8、港澳臺(tái)投資企業(yè) 9、外商投資企業(yè)地 址駐馬店市南開發(fā)區(qū)梧桐路11號(hào)所在省級(jí)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)駐馬店市產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)聯(lián) 系 人許留柱電話2955939傳真2955939郵編463100職工總數(shù)44技術(shù)人員34中高級(jí)技術(shù)人員21主要參加人員姓名性別出生年月學(xué)歷從事專業(yè)職稱（職務(wù)）許留柱男1970.10本科電氣設(shè)計(jì)高級(jí)工程師陳世忠男1950.02本科電力工程高級(jí)工程師李紅華男1972.01本科工業(yè)自動(dòng)化工程師協(xié)作單位概況單位名稱黃淮學(xué)院 附合作協(xié)議（合同）單位性質(zhì) 1、企業(yè) 2、科研院所 3、高等學(xué)校 9、其他企業(yè)登記注冊(cè)類型 1、國有企業(yè) 2、集體企業(yè) 3、股份合作企業(yè) 4、聯(lián)營企業(yè) 5、有限公司 6、股份有限公司 7、私營企業(yè) 8、港澳臺(tái)投資企業(yè) 9、外商投資企業(yè)地 址駐馬店市開源路所在省級(jí)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)聯(lián) 系 人馮 剛電話2853547傳真2853503郵編463000職工總數(shù)1100技術(shù)人員714中高級(jí)技術(shù)人員318主要參加人員姓名性別出生年月學(xué)歷從事專業(yè)職稱（職務(wù)）楊際峰男1964.04本科電子技術(shù)講 師馮 剛男1981.06博士信息工程講 師趙嚴(yán)峰男1964.04本科物 理教 授衡耀付男1966.05碩士電子技術(shù)教 授二、項(xiàng)目主要研究開發(fā)內(nèi)容（不超過100個(gè)漢字）隨著現(xiàn)代生活水平的日益提高，車載安全也同時(shí)進(jìn)入大眾考慮的話題，如何提高汽車駕駛的安全性、舒適性變得越來越重要。本項(xiàng)目提出的智能車載預(yù)警系統(tǒng)包括以下模塊：紅外視覺夜視模塊、超速制動(dòng)模塊、GPS信息導(dǎo)航、汽車輪胎壓力負(fù)荷檢測模塊、娛樂模塊等。以下總體框架圖：核心處理器紅外夜視模塊超速制動(dòng)模塊GPS模 塊檢 測模 塊娛樂信息模塊各個(gè)模塊相互支持互聯(lián)，通過進(jìn)程互相實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，保證了處理的實(shí)時(shí)性、高效性，本項(xiàng)目支持?jǐn)?shù)據(jù)訪問和共享，隨時(shí)隨地都可以訪問車載的運(yùn)行工況，從而保證車載的安全性、可控性。三、項(xiàng)目的立項(xiàng)依據(jù)和意義（說明國家有關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策，國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展水平和趨勢(shì)等）1、項(xiàng)目研究的背景河南文化產(chǎn)業(yè)網(wǎng)8月16日消息：從2012年1月1日起，沒有按照規(guī)定安裝衛(wèi)星定位裝置或未接入全國聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)的運(yùn)輸車輛，道路運(yùn)輸管理部門將暫停營運(yùn)車輛資格審驗(yàn)。公安部門也將逐步將“兩客一?！避囕v是否安裝使用衛(wèi)星定位裝置納入檢驗(yàn)范圍。據(jù)悉，省政府安委會(huì)還計(jì)劃組織開展全省“監(jiān)控系統(tǒng)”建設(shè)工作督導(dǎo)檢查，并將各地“監(jiān)控系統(tǒng)”完成情況納入年終安全生產(chǎn)責(zé)任目標(biāo)考核。年底前河南“兩客一?！避囕v必須安裝衛(wèi)星定位系統(tǒng)我省將建立起一個(gè)省級(jí)道路交通安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)省、市、縣、企業(yè)四級(jí)對(duì)車輛和道路的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，使道路交通事故特別是重特大道路交通事故得到有效遏制。省安全監(jiān)管局、省交通運(yùn)輸廳、省公安廳聯(lián)合出臺(tái)了河南省道路交通安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)實(shí)施意見，今年年底前，我省所有旅游包車、三類以上班線客車、學(xué)校及幼兒園接送學(xué)生的校車、城鄉(xiāng)客運(yùn)車輛、城際公交等多類車輛，將全部安裝使用具有行駛記錄功能的衛(wèi)星定位裝置。我省明確，到今年年底前，全省所有旅游包車、三類以上班線客車和運(yùn)輸危險(xiǎn)化學(xué)品、煙花爆竹、民用爆炸物品的道路專用車輛等“兩客一危”車輛，以學(xué)校及幼兒園接送學(xué)生的校車、城鄉(xiāng)客運(yùn)車輛、城際公交、半掛式牽引車等，將全部安裝使用具有行駛記錄功能的衛(wèi)星定位裝置，建立全省統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)。2、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)到2015年12月31日前，城市公交、出租車、重型載貨汽車、工程車、市政用車及水上運(yùn)輸?shù)拇暗溶囕v（船舶）的衛(wèi)星定位裝置安裝率達(dá)到85%以上。高速公路、國省干道，尤其是超長隧道、超大橋梁、連續(xù)超長縱坡及連續(xù)彎道和臨水、臨崖、水上浮橋等危險(xiǎn)路段的智能動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)安裝率達(dá)到90%以上。屆時(shí)，我省將基本建設(shè)完成 “全省道路交通安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)”統(tǒng)一平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)省、市、縣、企業(yè)四級(jí)對(duì)車輛和道路的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。值得關(guān)注的是，我省還提出鼓勵(lì)公務(wù)車、私家車也安裝衛(wèi)星定位裝置四、項(xiàng)目研究開發(fā)內(nèi)容及目標(biāo)（實(shí)施方案、技術(shù)關(guān)鍵、技術(shù)路線和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等）實(shí)施方案紅外夜視模塊：通過對(duì)國內(nèi)外智能車輛防撞預(yù)警系統(tǒng)的研究分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的基于視覺檢測的系統(tǒng)在陰雨、大霧等較為惡劣的天氣情況下檢測結(jié)果不太滿意。提出了基于紅外視覺檢測技術(shù)的汽車防撞預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。首先對(duì)幾種紅外圖像采集系統(tǒng)的性能給予分析，構(gòu)建了主動(dòng)式紅外圖像采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由紅外LED燈、低照度黑白CCD攝像頭、截止型紅外濾光片等構(gòu)成。根據(jù)采集的紅外道路圖像的特點(diǎn)和先驗(yàn)知識(shí)，本文提出用等腰梯形來分割圖像，并在此基礎(chǔ)上研究了紅外圖像預(yù)處理方法，包括：中值濾波、Sobel邊緣檢測和最大最小方差閾值分割。然后在確定的范圍內(nèi)運(yùn)用Hough變換檢測車道線邊緣，進(jìn)而確定感興趣區(qū)域(AOI)。接著在感興趣區(qū)域內(nèi)運(yùn)用灰度變化的原理搜索前方車輛，并確定其在圖像中的位置；運(yùn)用卡爾曼濾波技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)前方車輛的實(shí)時(shí)跟蹤。最后基于投影幾何模型，利用道路平坦假設(shè)，建立了世界坐標(biāo)系、攝像機(jī)坐標(biāo)系、圖像坐標(biāo)系及幀存坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)變換方程，推導(dǎo)出本車與前方車輛距離計(jì)算公式并提出安全距離判斷準(zhǔn)則。這樣就能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地檢測到本車道內(nèi)的前方車輛并確定其位置，實(shí)現(xiàn)車輛防撞預(yù)警功能。超速制動(dòng)模塊：汽車事故除了人員客觀原因（疲勞、酒后駕駛）外，也有很多原因是環(huán)境客觀原因比如汽車新舊馬力大小等，不管是什么原因，超速是頭號(hào)事故原因之一。如何能將從超速制動(dòng)到停止距離減小將是減少事故的最大因素。現(xiàn)在的超速制動(dòng)往往采用人為剎車行為，考慮到人體本能的響應(yīng)時(shí)間一般為0.4秒（測試人員為受過訓(xùn)練的）假設(shè)時(shí)速為150Km/Hour 的話則滑動(dòng)12.5m，這還不算機(jī)械制動(dòng)時(shí)間，如果距離故障距離越短則越危險(xiǎn)。如果用CPU來響應(yīng)就情況相反了，因?yàn)镃PU的頻率可達(dá)到很高，則響應(yīng)可能只需ns級(jí)，這樣制動(dòng)的距離大為減少，從而減少了事故的概率。檢測模塊檢測模塊大概分為以下幾部分：(1)胎壓力檢測：考慮到大負(fù)荷運(yùn)行條件下，有可能導(dǎo)致胎內(nèi)壓力增大，如果超過預(yù)警壓力，則高速行駛危險(xiǎn)必定增大，同時(shí)在不同的路況胎壓力反應(yīng)又不一，所以保證在各種路況下測試尤為重要，本系統(tǒng)提出壓力預(yù)警-制動(dòng)的全智能化處理并提出合理報(bào)警提示；(2)負(fù)荷壓力檢測：通過壓力傳感器得知負(fù)荷大小，從而一定避免超負(fù)荷運(yùn)行帶來的風(fēng)險(xiǎn)，也為交通事故調(diào)查提供原因分析；(3)其他車況的采集比如水位、水溫、車速等無論是那一工況超過或者小于預(yù)警值則友情提示用戶，供用戶選擇處理。 GPS: 隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展，城市規(guī)模日益變大 汽車導(dǎo)航已經(jīng)不是新鮮事情，本項(xiàng)目將汽車導(dǎo)航加入目的是減少駕駛過程中的迷茫性，避免一些不必要的行駛路線。娛樂模塊： 考慮閑暇之余的時(shí)候，提供車載的視聽享受，及其網(wǎng)上沖浪。本項(xiàng)目裁剪嵌入式操作系統(tǒng)，提供便捷的交互界面。從而在汽車中也可享受MP3、MP4、WEB等信息服務(wù)。 總體設(shè)計(jì)框圖如下：各個(gè)車載分享數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，調(diào)度中心也可實(shí)時(shí)分發(fā)信息等。五、實(shí)施本項(xiàng)目已具備的條件（說明已具備的試驗(yàn)手段、技術(shù)力量、管理水平、前期科研基礎(chǔ)、中試后接產(chǎn)單位及專利獲得等情況）已具備的實(shí)驗(yàn)條件：1、申請(qǐng)單位：擁有多種測量儀器、儀表和汽車模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可完成本項(xiàng)目的中試、最終調(diào)試及產(chǎn)品生產(chǎn)。 2、協(xié)作單位：（1）EDA實(shí)驗(yàn)室：可完成終端設(shè)備的原理圖及PCB圖設(shè)計(jì)；（2）焊接實(shí)驗(yàn)室：完成終端設(shè)備焊接；（3）嵌入式實(shí)驗(yàn)室：完成監(jiān)控終端的軟硬件調(diào)試； 3、外協(xié)單位：許繼集團(tuán)，完成印刷線路板的制作、電路板帖片、終端設(shè)備機(jī)箱及面板加工。技術(shù)力量： 參加本項(xiàng)目研制人員均為中級(jí)以上技術(shù)人員，先后參加過多項(xiàng)科研工作且取得了很好的成績，具有扎實(shí)的專業(yè)理論基礎(chǔ)和一定的科研能力。管理水平：公司自成立以來，依托自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不斷開拓市場，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?，F(xiàn)公司擁有先進(jìn)的研發(fā)、測試、生產(chǎn)設(shè)備和高水準(zhǔn)工程技術(shù)隊(duì)伍，為保證產(chǎn)品的質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。公司建立健全了質(zhì)量保證體系，通過了ISO9001：2008質(zhì)量管理體系認(rèn)證。目前，公司擁有9項(xiàng)國家專利，其中：兩項(xiàng)發(fā)明專利，七項(xiàng)實(shí)用新型專利前期主要科研情況：（列舉課題組部分成員的主要科研情況） 楊際峰：1、 SCJ型小水電繼電保護(hù)設(shè)備（國內(nèi)領(lǐng)先，1997年通過鑒定，1998年獲駐馬店科持進(jìn)步一等獎(jiǎng)。第二主持人）2、JQ-3000A三相交流電能表全自動(dòng)檢定裝置（2001年通過鑒定，主要完成人） 3、基于UC3842的開關(guān)穩(wěn)壓電源研制（2010年通過鑒定，第二主持人） 馮 剛： 1、CAMP無線路由算法研究（2007年完成，主要完成人） 2、數(shù)字化汽車儀表盤研制（2010年鑒定，主持人） 趙嚴(yán)峰： 1、智能電能表的研制（2000年通過鑒定，主要完成人） 2、新型發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的研制（2004年通過鑒定，主要完成人） 3、基于單片機(jī)課程改革的AVR實(shí)驗(yàn)板的研究（2010年通過鑒定，主要完成人）衡耀付： 1、無反饋起動(dòng)機(jī)電子電磁復(fù)合繼電器的研制（2003年鑒定，主持人） 2、新型發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的研制（2004年鑒定，主持人） 3、單片機(jī)教學(xué)與應(yīng)用平臺(tái)研究（2009年鑒定，主持人） 陳富軍： 基于UC3842的開關(guān)穩(wěn)壓電源研制（2010年通過鑒定，主要完成人）協(xié)助單位：黃淮學(xué)院專利獲得情況：正在申報(bào)中六、項(xiàng)目的預(yù)期經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益經(jīng)濟(jì)效益：本項(xiàng)目是智能車載預(yù)警系統(tǒng)，具有廣闊的市場前景，據(jù)協(xié)作單位是國家高等學(xué)府黃淮學(xué)院。調(diào)查結(jié)果顯示，駐馬店市九縣兩區(qū)擁有機(jī)動(dòng)車60萬臺(tái)左右。如果按10%機(jī)動(dòng)車安裝智能車載預(yù)警系統(tǒng)，每臺(tái)2000元的銷售價(jià)格，利潤率可以達(dá)到40以上。面向全國眾多用戶，按年產(chǎn)6000臺(tái)計(jì)算，僅智能車載預(yù)警系統(tǒng)將產(chǎn)生1200萬元/年的銷售收入，480萬/年的利潤。社會(huì)效益： 本項(xiàng)目的研制，促進(jìn)了智能車載預(yù)警系統(tǒng)發(fā)展。提高了機(jī)動(dòng)車輛行駛的可靠性和安全性，有效地避免了交通事故的發(fā)生，有利于建設(shè)和諧社會(huì)。加速了新技術(shù)的應(yīng)用，智能車載預(yù)警系統(tǒng)本身就是多種新技術(shù)的綜合體現(xiàn)，為各種新技術(shù)提供了非常廣闊的市場應(yīng)用場景。同時(shí)該項(xiàng)目的實(shí)施將極大加快企業(yè)的發(fā)展速度，促使企業(yè)增加就業(yè)崗位，具有明顯的社會(huì)效益。環(huán)境效益： 智能車載預(yù)警系統(tǒng)以安全、經(jīng)濟(jì)、高效、清潔、低碳為核心，屬高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)過程本身對(duì)環(huán)境的污染極小。七、項(xiàng)目實(shí)施的計(jì)劃進(jìn)度2011.092011.10 查閱相關(guān)資料，確定總體方案。2011.112012.01進(jìn)行智能車載預(yù)警系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)。2012.022012.03 元件選型、PCB設(shè)計(jì)。2012.042012.06智能車載預(yù)警系統(tǒng)終端軟件設(shè)計(jì)。2012.072012.09智能車載預(yù)警系統(tǒng)終端硬件焊接與調(diào)試。2012.102012.12智能