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单位代码：10293密级：硕士学位论文论文题目：基于Android智能移动终端的汽车疲劳驾驶预警系统的研究与实现1010020709石磊成谢锋电路与系统智能信息处理工学硕士二〇一三年二月学号姓名导师学科专业研究方向申请学位类别论文提交日期ResearchandImplementationonDriverFatigueWarningSystemonIntelligentMobileTerminalwithAndroidPlatformThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByLeiShiSupervisor:Prof.XiefengChengFeburary2013南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：_____________日期：____________研究生签名：____________导师签名：____________日期：_____________I摘要近年来，根据交通事故统计分析报告显示，疲劳驾驶已经成为造成交通死亡事故的主要原因之一。疲劳驾驶预警已经成为热门研究项目，但是到目前为止还没有一款廉价而精确的疲劳驾驶预警产品，造成疲劳驾驶预警功能未得到广泛应用。因此设计并实现一款价格低廉且识别准确，同时具有良好扩展性能的驾驶疲劳预警系统，将具有重要的社会意义和重大的经济价值。论文将疲劳驾驶预警与移动终端结合起来，利用Android平台的高度开放性，充分发挥智能终端的软硬件功能，开发出一款汽车疲劳驾驶预警系统。该系统主要分为三个部分：数据采集、数据处理和结果输出。数据采集部分使用移动终端集成设备如摄像头、加速度传感器、GPS，实时获取驾驶员所在车辆的转向盘图像、汽车加速度、车内环境音频、汽车地理位置等信息。然后对这些数据进行处理，获取汽车的行驶状态和操作状态。当驾驶员处于疲劳驾驶状态时，本系统能够及时输出语音告警提示。另外本系统在实现疲劳驾驶预警功能的基础上还集成严重碰撞事故呼救和来电自动处理功能以有效提高行车安全系数。论文在理论上分析了疲劳驾驶预警功能在Android平台上的实现方案，提出基于预置标志快速识别法监测转向盘操作的方法，基于智能终端加速度传感器监测汽车油门/刹车操作的方法和基于智能终端录音监控汽车行驶状态的方法，同时提出严重碰撞事故呼救和来电自动处理功能实现方案。同时通过软件编程、调试和实验，实现一个具有驾驶疲劳预警功能、严重碰撞的呼救功能和来电自动处理功能的完整系统。得益于科技的飞速发展，移动终端的性能已经能够在保证预警的精度和灵敏度的前提下实现以上功能。另外本系统使用的摄像头等硬件已逐渐成为智能移动终端标准配置，为驾驶疲劳预警系统的推广应用奠定了硬件基础。本系统功能丰富、驾驶疲劳识别准确、操作界面方便简单。不仅在模拟器上实现了以上功能，而且完成了真机实验，已成功在HTCEVO3D(G17)移动终端上成功运行。实验表明，基于Android智能移动终端的汽车疲劳驾驶预警系统具有广泛的可行性和实用性。关键词:汽车疲劳驾驶预警，移动终端，预置标志快速识别法，软件设计。IAbstractThetrafficaccidentstatisticalanalysisinrecentyearsshowsthatdrivingindriverfatiguehasbecomeoneofthemaincausesoftrafficfatalities.Researchonmonitoringthedrivers'drivingstatehasbecomepopulartoday.Butsofarthereisn'tanyproductcanbebothcheapandaccurate.,whichcausesthedriverfatiguedetectionproductsarenotwidelyused.Therefore,itwillhaveimportantsocialsignificanceandofgreateconomicvaluetodesignanddevelopadrivingfatiguewarningdeviceswhichischeap,withacertainprecisionandhasagoodscalability.ThispapercombinethedrivingfatiguewarningandmobileterminalsbydevelopavehicledriverfatiguewarningsystemontheAndroidplatformforthehighdegreeofopennessoftheAndroidplatformcangivefullplayofthefunctionofthehardwareandsoftwareoftheintelligenttermianl.Thissystemismainlydividedintothreeparts:dataacquisition,dataprocessingandresultsoutput.TheDataacquisitionpartisgettherealtimeimageofthesteeringwheel,vehicleacceleration,sound,geographicalcoordinatesetc.ofthecarbytheequipmentwhicharealreadyintegratedinthemobileterminalsuchascamera,accelerometer,GPSetc.Thenprocessingthisinformationtojudgewhetherthedriverisfatiguedriving.Andtimelymakewarningwhenthedriverisindrivingfatiguestate.Inordertoimprovethedrivingsafty,thissystemintegratedfunctionsascallforhelpwhenthecollisionaccidentoccursandautomaticallyprocesstheincomingcalls.ThisPapertheoreticallyresearchthemethodofachievetheprewarningfunction.Proposeamethodofquickidentificationmethodbaseonthepresetsignsmonitoringsteeringwheeloperationandandmonitoringvehicletravelingstatebytherecording,monitoringcarthrottleandbrakeoperationbaseontheintelligentterminalsaccelerationsensors.Andraisemethodtoachieveseriouscollisiondistressandautomaticallycallprocessingfunctions.Thendesignasystemtoachieveabovefunctionsbyprogramingandtesting.Makesurethesystemhasfatigueprewarningandfunctionslikecallforhelpwhenthecollisionaccidentoccursandautomaticallyprocesstheincomingcalls.Thankstothedevelopmentoftoday'stechnology,theperformanceofthemobileterminalhasbeenabletosupporttoguaranteetheaccuracyandsensitivityneedofthewarningsystem.Otherwise,mobileterminalswithcameraareverycommon.Thislaidhardwarefoundationforthepromitionandapplicationofthedriverfatiguewarningsystem.Thissystemhasvarietyfunctions,accurateinfatiguedrivingidentificaionandbeeasilyused.IIThesystemnotonlyachievestheabovefunctionsinstimulator,butalsocompletestherealmachinedebugging.IthadbeenrunonHTCEVO3D(G17)successfully.TheexperimentsshowthatthevehicledriverfatiguewarningsystembasedontheAndroidsmartmobileterminalhasawiderangeoffeasibilityandpracticality.Keywords:vehicledriverfatiguesystem,mobileterminal,quicklyidentifymethodthroughpresetflag,softwaredesignIII目录第一章绪论.............................................................................................................................................................51.1课题研究的背景和意义............................................................................................................................51.1.1课题研究背景.................................................................................................................................51.1.2课题研究意义.................................................................................................................................61.2疲劳驾驶预警的国内外研究现状....................................