面向車聯網的車載智能終端及其實現探究

范晶晶

摘要：近年來，面向車聯網的車載智能終端及其實現探究得到了業內的廣泛關注，研究其相關課題有著重要意義。本文首先對相關內容做了概述，分析了系統功能的需求，并結合相關實踐經驗，分別從多個角度與方面就車載智能終端軟件主要的技術展開了研究。

關鍵詞：車聯網；車載智能終端；實現；探究

一、概述

車聯網是指通過無線射頻識別技術利用信息網絡平臺對所有的車輛信息均可以進行信息提取，平臺為汽車提供監管與綜合服務。在車聯網系統組成中，智能終端主要是指汽車或人需要通過車聯網來得到相應服務的實體，基礎設施包括信息采集點、交通設施等，而交通管理與控制則主要是區域控制實體，如交通控制中心等。

二、系統功能的需求介紹

第一是對汽車與前后車輛間的距離進行判斷測量，設置安全距離，當距離低于安全距離時，系統會進行自動預警，提醒駕駛員進行注意，避免過近的距離造成追尾，目前在某汽車品牌應用中，已經開始使用自動減速功能，在汽車識別到前車突然剎車時，由于駕駛員無法在短時間內判斷，汽車智能系統將會自動減速，避免發生碰撞；第二是數據的先期處理。車載終端能夠對汽車的GPS信息、采集到的圖像信息進行預處理，這其中主要包括對圖像壓縮編碼的處理與GPS信息的準確校正。第三是進行數據與控制中心的上傳。目前數據主要有兩種形式，媒體流與指令流，前者主要包括圖像流與音頻流，后者主要包括車載智能終端的登錄信息、車輛自身的運行等信息流。第四是語音呼叫。目前駕駛員在遇到特殊情況時，多是采用另外的非車載通信工具進行呼叫，而通過車載系統時，駕駛員可以在極短的時間內僅僅觸動汽車的一個按鍵，就可以發出呼叫指令，車載終端會將車輛的位置信息與圖片進行上傳，控制中心則會與救援中心高效聯系，大大提升救援效率。每一分鐘的耽誤都有可能會造成人員的傷亡，事故后的每一秒鐘對駕乘人員來說都是極寶貴的；第五是行車周圍的環境信息的采集。車載終端能夠對天氣情況、周圍的車輛信息進行實時提取，天氣情況與車輛信息主要是由控制中心通過某傳輸途徑進行發布，來源則是通過GPS位置的天氣預報機構與其他車輛上傳的實時車輛數據；第六是車輛的定位與軌跡回收。控制中心或監控終端能夠對某車輛的實時位置進行圖像查看，并可以對車輛的運行軌跡進行回放監控，大大提高責任追溯，協助公安機關進行特定信息采集。

三、車載智能終端軟件主要的技術

（一）基于單目視覺的車輛安全距離預警分析

在車輛高速運行過程中，目標數據主要為圖像的下半部分，這部分中，對于灰度、邊緣以及紋理方面都會有相對獨特的特征，有利于進行分析，而上半部分的天空則不易被分析。本文通過裁減處理，重點對待處理區域進行解析。通過對路面背景與路面標線樣本進行比較，可以發現，路面背景的灰度值高于標線的灰度值，而且路面背景在圖像中的比例要遠高于標線比例，在車道線與背景的邊緣處會有較大的灰度值起落。

在車輛前方圖像中解析出車道線信息，將會是視覺車輛輔助駕駛主動安全性的基礎，目前車道的檢測技術主要是顏色檢測法。首先對白、黃顏色進行HSV模型約束，尋找滿足條件的特征，對相似值進行再度處理。除了以上算法，還可以基于灰度與形狀特征的車道識別進行計算，首先是ROI提取，在圖像增強的處理下進行二值化，通過連通標記與邊界點探測，進行線性擬合，通過這六個步驟，最終實現車道線的提取。

在得到路面的信息后，就需要對前方車輛進行定位，車輛下的暗區將具有良好的可探測特征。最后進行單目視覺測距。通過利用針孔模型，建立的坐標系，由二維方向上的定位坐標來計算出車輛與前方車輛的距離。

（二）車載智能終端采集圖像的JPEG編解碼分析

JPEG圖像壓縮首先會去掉圖像中的冗余信息，同時保留了圖像的有效信息，由于人眼的識別度，對高頻成分失真的敏感度差一些，所以可以進行粗量化處理，對低頻分量進行細量化處理。本系統采用有損壓縮，既可以消除掉沒有用的信息，同時也不會對人眼的識別產生較大的影響。在消除冗余方面，JPEG利用了DCT變換編碼、量化編碼與差分編碼技術，首先分塊處理，進行離散性變換，對64個系數進行編碼，對DC進行差分編碼，對AC進行行程編碼，最后進行哈弗曼編碼。

（三）車載智能終端的數據通信分析

在車載智能終端設計中，需要實現車輛與車輛之間的數據傳輸，加快信息交換，將圖片信息與音頻信息進行交互。通信是制約系統的一大因素，系統的性能將會受到直接的影響。有線通信方式在可靠性與實時性方面已經非常成熟，但對于高速運動的汽車而言，顯然是不現實的，所以需要采用無線通信的方式進行。無線通信方式在車聯網中主要有短距離無線與長距離無線兩種通信技術。短距離的無線通信主要有射頻識別技術，需要在高速公路的沿線設立無數個基站，每隔一定的距離與車載終端進行數據交換，實現成本非常大。而遠距離的無線通信方式則主要是GPRS、GSM、CDMA與3G技術，這幾種方式主要是基于目前國內幾大通信運營商模塊而形成的方式。如果通過GSM數據消息的方式進行傳輸，數據的長度將會受到限制，傳輸長信息時，會受到成本限制，而其他的通信方式也分別會有限制，3G無線通信是有別于普通的數據傳輸方式的。

四、結束語

通過對面向車聯網的車載智能終端的研究，我們可以發現，該項工作良好實踐效果的取得，有賴于對其多項影響因素與關鍵環節的充分掌控，有關人員應該從車聯網技術的客觀實際出發，研究制定最為符合實際的車載智能終端應用實施策略。

參考文獻：

[1]鄭海燕.基于GPS的車輛監控調度系統設計研究[J].數字技術與應用，2016（10）：60-62.