汽車山區(qū)道路行駛安全預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

圖4 TMS320LF2407A與語(yǔ)音芯片的接口電路

從圖4中可以看出，DSP與語(yǔ)音芯片ISD1730之間用四根線相連，DSP的SPISTE管腳與ISD1730的片選信號(hào)SS相連，該引腳控制ISD1730語(yǔ)音芯片是否選通，DSP的SPISIMO管腳接ISD1730的串行數(shù)據(jù)輸入端MOSI，該引腳為語(yǔ)音芯片提供控制命令字和放音地址，DSP的SPIMISO管腳接ISD1730的串行數(shù)據(jù)輸出端MISO，DSP從該管腳接收的語(yǔ)音芯片返回的信號(hào)，DSP的SPICLK管腳接ISD1730的串行時(shí)鐘輸入端SCLK，該引腳為語(yǔ)音芯片ISD1730提供時(shí)鐘信號(hào)，ISD1760的Rosc端接80K的電阻到地，即可設(shè)置采樣頻率為8KHz，最大錄音時(shí)間為60s；系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)預(yù)警之前，可先使用錄音軟件錄制好所需的.wav格式音源文件，再將音源文件輸入電腦的CoolEdit或Goidwave軟件進(jìn)行編輯，然后將所需要播音的內(nèi)容通過ISD1700S語(yǔ)音編程拷貝機(jī)分段錄制到語(yǔ)音芯片中（SPI模式進(jìn)行多片芯片語(yǔ)音信息的拷貝。

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

只有軟件和硬件的結(jié)合才能更好的完成預(yù)警功能。前面已經(jīng)對(duì)系統(tǒng)的硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，下面介紹一下預(yù)警系統(tǒng)功能的軟件部分。

在TMS320LF2407A軟件設(shè)計(jì)過程中，采用匯編指令設(shè)定硬件相關(guān)的寄存器，編寫I/O輸入輸出程序；采用C語(yǔ)言編寫行駛安全預(yù)警算法程序。TMS320LF2407A車輛山區(qū)行駛安全預(yù)警軟件結(jié)構(gòu)如圖5所示，本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分為主控模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、I/O模塊和預(yù)警模塊4個(gè)模塊。主控程序模塊控制整個(gè)軟件的運(yùn)行。A/D模塊將傳感器采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；I/O模塊控制TMS320LF2407A與外部的數(shù)據(jù)輸入輸出；預(yù)警模塊得到行駛安全程度值和語(yǔ)音提示信號(hào)。下面主要介紹下預(yù)警流程。

圖5 預(yù)警系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖

預(yù)警流程

預(yù)警系統(tǒng)是當(dāng)汽車在山區(qū)道路行駛時(shí)快要發(fā)生不安全時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警。軟件結(jié)構(gòu)主要包括系統(tǒng)初始化子程序、SPI初始化程序和中斷服務(wù)子程序三部分，主程序負(fù)責(zé)判斷是否需要播報(bào)語(yǔ)音信息，以及找到該語(yǔ)音信息的存儲(chǔ)地址，中斷服務(wù)子程序負(fù)責(zé)將接收到的地址放入語(yǔ)音芯片的APC寄存器中進(jìn)行保存。其實(shí)現(xiàn)預(yù)警的過程如下。

圖6 預(yù)警流程圖

DSP（TMS320LF2407A）A/D接口對(duì)采集的信息進(jìn)行數(shù)字化，然后通過預(yù)警算法程序得到車輛行駛安全程度值，并給語(yǔ)音芯片ISD1730提供預(yù)警信號(hào)。預(yù)警流程如圖6（見下頁(yè)）。程序開始運(yùn)行后，首先初始化DSP的控制寄存器SCSR，然后初始化A/D控制寄存器ADCTRL、MAXCONV、CHSELSEQ，接著設(shè)置SPI端口參數(shù)，再配置中斷IMR、IFR。在這之后A/D自動(dòng)轉(zhuǎn)換開始運(yùn)行，A/D采樣得到的車輛運(yùn)行工況、道路參數(shù)和周圍環(huán)境條件等值經(jīng)過山區(qū)道路車輛行駛安全度預(yù)警算法計(jì)算得出當(dāng)時(shí)車輛行駛的安全程度值，然后對(duì)模型中的安全閾值進(jìn)行比較判斷，根據(jù)預(yù)警安全程度的不同執(zhí)行不同的程序。當(dāng)安全程度較低時(shí)，則DSP執(zhí)行預(yù)警子程序進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)預(yù)警。

結(jié)束語(yǔ)

本文通過對(duì)山區(qū)道路行駛安全預(yù)警系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)，最終要實(shí)現(xiàn)車輛在山區(qū)道路上的安全行駛，在危險(xiǎn)將要發(fā)生的前幾秒時(shí)間內(nèi)提醒駕駛員，了解當(dāng)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，以便更好的做出相應(yīng)的補(bǔ)救措施。這對(duì)減少山區(qū)道路交通事故，保障人們財(cái)產(chǎn)和人身安全都有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。