随着汽车技术的不断发展,越来越多的的人拥有了自己的汽车,基于汽车安全的汽车辅助系统也日益受到了人们的重视。汽车辅助安全系统可以对汽车驾驶过程中出现的紧急情况进行报警和控制。可以预见,基于汽车安全的辅助驾驶系统有着良好的发展前景和广阔的应用空间。 本文通过将图像检测技术和激光测距技术相结合,应用ARM+DSP的双核架构,设计出一款高性能的汽车主动安全系统。系统通过图像识别技术对行车路况进行监控,并通过激光测距技术对前方车距进行检测。当自车与前方的车距小于系统计算出来的安全车距,并有可能发生碰撞时,系统将予以报警,提醒驾驶员注意减速或制动,从而达到有效预防追尾碰撞事故发生的目的。本文的主要内容包括以下几个方面: 1)完成系统的整体硬件设计工作。针对汽车安全系统对准确性和实时性的要求,系统设计采用S3C2410作为系统的主控制器、TMS320DM6437作为系统的协处理器。双核架构的应用将大幅度提升系统在图像检测方面的运算能力。 2)为提高系统与各子模块的通信效率,系统采用CAN总线作为主控制器与其他子模块的主要通信总线。并开发出相应的驱动软件。 3)系统采用嵌入式Linux操作系统,应用Linux强大的事务管理能力,来提高系统的处理能力和响应速度。 4)通过对汽车碰撞过程的分析,研究开发出一套汽车防撞决策算法,对驾驶员预警和对车辆进行辅助制动,保障驾驶人员的安全。 最后,论文在总结全文工作的基础上,指出了系统的不足之处和进一步研究的工作方向。 总之,在汽车安全技术在国内刚刚起步的今天,对该系统的研究对于中国自主的汽车主动安全系统无论是在理论研究还是实际应用上都具有一定的价值。
上传时间: 2013-07-08
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由于汽车排放、节能、安全和舒适性等使用性能不断提高,使得汽车电子控制程度也越来越高。汽车电子控制装置必须迅速、准确地处理各种信息,并通过仪表显示出来,使驾驶员及时了解并掌握汽车的运行状态,妥善处理各种情况。 本文以上海汽车荣威550的仪表盘为研究对象,对车速表、燃油表和水温表进行了改进,提出了ARM+Linux+MiniGUI这样一种系统设计方案,并对其进行了详细的分析与设计。 首先,论文给出了选题的背景与意义,讨论了汽车仪表目前的状况和发展趋势,并给出了本文的研究内容。通过分析改进后仪表盘的特点,给出了系统的总体设计方案。 其次介绍了仪表系统的软硬件平台,其中硬件包括主控制器的选择,存储器电路等外围电路的设计;软件包括嵌入式Linux开发平台的构建以及驱动程序的开发。 最后详细讲解了改进后仪表盘的用户界面设计,包括对几种常用的嵌入式GUI进行介绍,宿主机开发环境的建立以及使用MiniGUI开发应用程序,并简单介绍了几种软硬件抗干扰技术。 本文采用传感器技术、CAN总线和嵌入式技术,对荣威550汽车仪表进行合理化和人性化设计,结果表明,改进后的汽车仪表这不仅可以避免精度低、可靠性差等不足,而且具有精度高、智能化高、扩展性好等优点。
上传时间: 2013-06-25
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汽车防抱死制动控制系统(ABS)是改善汽车主动安全性的重要装置,在汽车日益普及的今天,它的应用更为广泛和具有重要意义。作为制动系统中的闭环控制装置,它能防止制动过程中的车轮抱死,以保持车辆的方向稳定性和减少轮胎磨损。ABS的主要部件有:液压调节器、轮速传感器和用于信号处理、触发报警灯和控制液压调节器的ECU。 本文首先简要介绍了ABS的发展历史和基本功能,整个系统的基本结构及其控制原理。利用MATLAB/Simulink建立各部件的模型,包括单轮旋转动力学模型、1/2车辆纵向动力学模型、7自由度整车模型、车辆制动器模型。 分析ABS控制方法,建立ABS滑模变结构控制系统模型。将滑模变结构控制和传统逻辑门限控制进行比较。在高附着系数路面上可以看出滑模变结构控制较传统逻辑门限控制能进一步缩短制动距离。进一步地,利用相同制动力在不同附着系数路面上引起的车轮角减速度不同的特点,在线修正目标滑移率,仿真结果显示获得了更好的制动效果。 根据防抱死制动系统的工作原理,以ARM单片机LPC2292为核心,完成了轮速信号调理电路、电磁阀和回液泵电机驱动电路等电路的设计,阐述了ABS各功能模块软件的设计思想和实现方法,完成了防抱死制动系统的硬件和软件设计。 最后,自主设计的控制器在某车型上进行了替换试验。 试验结果表明:自主开发的ABS控制器满足了制动防抱死功能的需要,各项试验指标皆与原装ABS接近。
上传时间: 2013-04-24
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汽车行驶记录仪(文中也简称为记录仪),亦称“汽车黑匣子”,是安装在车辆上,对车辆行驶速度、时间、里程以及有关车辆行驶的其它状态信息进行监控、记录、存储并可通过接口实现数据输出的数字式电子记录装置。为分析和判断汽车驾驶状态和处理交通事故提供了可靠准确的科学依据。本课题的来源是国家信息产业部下达的电子发展基金项目,与同类产品相比,增加了音/视频功能,目前已通过信产部验收。 本文主要分析和设计了一种具有低成本高扩展性的基于ARM与ARMLinux的汽车行驶记录仪方案,该系统作为信产部项目中的主控模块实现了记录仪的标准功能。硬件方面分析了汽车行驶记录仪的标准功能对应ARM片内外围电路与外部器件的设计。软件方面分析了基于YAFFS文件系统与Linux 2.6的软件平台在嵌入式应用方面的高可用性,主要描述YAFFS的特点与基本原理,Linux中线程的实现机制与Linux Kernel 2.6在响应时间上的改进。并给出了该记录仪基于Liinux的多线程结构应用程序的设计要点、流程图和主要的数据结构。 作为扩展,为记录仪增加了采集和处理音/视频信号的DSP模块。DSP采用TI公司的专用于数字媒体应用的高性能DSP DM642。DSP模块同时采集3路视频并进行压缩,压缩算法可以采用MPEG-2、MPEG-4、H.263、H.264等。论述了实现音/视频功能的基本原理、DSP模块的存储器结构、ARM与DSP的通信及一些实用性的考虑。
上传时间: 2013-07-02
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随着汽车工业的飞速发展,中国汽车数量的持续增加,汽车的功能也越来越强,随之而来的是日趋复杂的故障诊断。 本文对国内外汽车故障诊断系统的市场现状进行了分析,指出传统的诊断设备已经不能满足社会发展的需要,提出了一种新颖、手持便携、操作简单、通用性强、基于诊断口检测的嵌入式汽车ECU(电控单元)故障诊断与检测设备。该掌上设备采用Samsung公司推出的16/32位RISC处理器S3C2410,结合拥有多线程、多任务的开源操作系统Linux,添加完全支持CAN V2.0B 技术规范的SJA1000独立CAN总线控制器,完成了基于CAN总线的汽车故障诊断系统手持设备的硬件设计,和部分软件设计。 论文对CAN总线的技术规范、协议标准及帧结构进行了比较详细地论述,提出了以CAN协议为核心的汽车故障诊断系统手持式设备的总体设计方案;实现了基于S3C2410的汽车故障诊断仪硬件设计;同时对硬件中的各功能单元的设计原理、硬件接口、驱动及协议进行了分析和阐述。 该系统无论从理论上还是实际应用中都有着较强的先进性和实用性。在嵌入式系统与汽车电子紧密结合及汽车日益普及的趋势下,由于覆盖车型面广、诊断准确、修复便捷、功耗低和便携等优点,该汽车故障诊断系统具有比较普遍的应用和研究价值。
上传时间: 2013-07-13
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直流电动机由于具有良好的调速特性,宽广的调速范围,在某些要求调速的地方,特别是对调速性能指标要求较高的场合,如轧钢机、龙门刨床、高精度机床、电动汽车等中,得到了广泛地应用。国外这类调速系统的价格高,而国内的同类产品性能指标不够稳定,因此设计一个性能价格比较高的直流调速系统,对工业生产具有重要的现实意义。 本文采用ARM S3C2410为控制芯片,以模糊PID为智能控制方法,设计了基于实时嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的直流电机调速系统。首先对模糊控制及嵌入式系统作了简单介绍,构建了模糊PID控制的直流电机调速系统模型,并在MATLAB环境下,对设计模型进行了仿真,在仿真的基础上设计了控制系统硬、软件,主要包括MOSFET驱动、光电隔离、键盘显示、转速测量、H桥可逆控制部分等,并将嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ移植到该系统中,实现了对直流电机的良好调速性能。 控制系统硬件实现模块化设计,线路简单,可靠性高。软件设计采用可读性强的C语言,自底层向上层的原则设计,程序逻辑性强、易于修改维护。以ARM为核心的控制系统,结构简单,抗干扰能力强,性价比高。仿真和试验表明:基于模糊PID智能控制的直流电机调速方法是可行的,有很好的应用前景。
上传时间: 2013-04-24
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随着汽车电子和现代化交通的飞速发展,人们对汽车的行驶性能和安全性能提出了更高的要求。在汽车测试试验中使用记录仪,可以实现实时测量,控制汽车的车速,对超速进行报警,满足汽车试验中对汽车运行情况的了解,特别是根据汽车试验要求而制定的试车计划得到的准确实施,从而进一步提高汽车制造商的市场竞争力。 随着微电子技术的发展,超大规模集成电路技术的成熟,嵌入式计算机系统的功能越来越强大,在某些场合完全可以取代传统的工控机,并且其独特的优势在于它的体积小、功耗低、性价比高,便于携带,使得它非常适合应用到汽车试验记录仪中。 本论文在嵌入式系统平台的构建中做了探索性研究,以汽车试验记录仪的发展和功能要求为目标,以嵌入式计算机系统的硬件设计入手,深入研究了嵌入式计算机硬件系统设计和电磁兼容性问题和能够长时间可靠运行的嵌入式计算机主板。主要模块包括电源、复位、JATG模块,数据存储模块、数据通信模块、数据采集模块、人机交互模块。 在软件部分,实现了嵌入式计算机系统的引导程序(u-boot-1.1.4)的移植,嵌入式Limux2.6.14内核的移植,根文件系统的制作,新增硬件驱动程序编写以及嵌入式图形界面GUI系列MiniGUI的移植,完成了嵌入式计算机系统从硬件到软件系统平台的构建。 目前,国内市场上缺乏专门应用与汽车试验中的记录仪,本文设计中的汽车记录仪正是基于此目的而设计和研制的,该新型的汽车试验记录仪使用方便,性价比高,适用于国内中小型汽车制造厂商。
上传时间: 2013-04-24
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汽车仪表是驾驶员获取汽车状态信息的关键设备,对汽车的安全行驶起着重要的作用。近年来,随着计算机、微电子和各种现场总线通信技术的广泛应用,汽车电子技术得到了迅猛的发展,汽车仪表盘上显示的信息不断增加,传统的机械式、电气式组合仪表越来越无法满足使用的需求。特别是随着汽车GPS导航、自动驾驶等新技术的日趋成熟,汽车仪表成为集显示、控制、通讯、娱乐为一体的汽车综合信息显示中心已经指日可待。 本文提出并设计了一种以ARM器件为CPU,以嵌入式Linux为操作系统的车载仪表盘系统。该仪表盘以嵌入式微处理器为核心,对汽车的各种信息状态,如电池电压、车速等参数进行采集、处理、显示和报警提示,驾驶员根据报警提示的结果进行相应的处理,以使汽车安全正常行驶。仪表盘本身作为汽车CAN总线的一个节点,支持CAN通信,可以接收来自其它CAN节点的信息并显示,也可以发送控制信息至其它CAN节点。该仪表盘在外型上不同于传统的汽车仪表,其显示端使用一个LCD显示屏代替原有的显示设备,汽车运行的所有状态信息都在该屏上显示,但为延续传统的操作习惯,将原来的车速、发动机转速等用指针显示的信息在显示屏上以模拟表的形式显示。并对越限工况和各种违规操作,在显示屏上以图形指示灯的形式闪烁显示并同时以真人语音进行提醒。 本文在简要介绍了汽车仪表发展趋势的基础上,重点论述了嵌入式系统的开发流程和模式,包括开发平台的搭建、驱动程序的开发、图形显示界面的开发和应用程序的设计。在嵌入式系统设计中,硬件、软件的可裁剪是其最大的特点,因此,增加功能模块(比如本系统中用到的CAN通信模块、音频输出模块等)是嵌入式系统设计中的一个重点和难点,所以本文重点之一是放在驱动模块的设计上。同时,作为信息显示中心,信息显示要求及时、准确、有美感,因此,图形界面的开发也是重点之一。 本课题所设计的汽车仪表,作为综合信息显示中心的一个雏形,可以方便地扩展GPS导航系统、汽车后视摄像系统、网络系统等模块,相信进一步的研究和开发,汽车综合信息显示中心将成为未来汽车上重要的一部分。
上传时间: 2013-06-13
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作为新能源与汽车工业相结合的产物,燃料电池汽车已经逐渐成为了汽车家族的后起之秀。随着电子控制单元与车载设备的不断增多,传统内燃机汽车的仪表盘已经不能满足以燃料电池为动力的汽车仪表复杂信息显示的要求。本文以燃料电池汽车为研究背景,设计开发了基于嵌入式技术的仪表系统,实现了对燃料电池汽车整车运行状态以及模块数据的实时监测、存储与图形化显示。 本文介绍了燃料电池汽车仪表系统的设计原理,对仪表系统进行了需求分析,确定了系统整体框架与模块划分,提出了基于ARM微处理器、实时操作系统以及图形用户界面的仪表系统解决方案。该方案采用高性能的S3C44BOX作为底层核心处理器,以RTOS和GUI为中间层构建软件系统平台,在此基础上以实时多任务软件设计方法进行仪表系统应用程序的开发。 在上述方案的基础上,进行了仪表系统硬件平台的设计,包括存储器系统、通信总线、人机交互界面等接口电路的设计。根据高速数字电路的设计要求,在双面板上实现了基于ARM的燃料电池汽车仪表系统的PCB布线。编写了系统初始化代码,完成了对硬件平台的调试工作。 根据仪表系统的实际情况,选择了实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ和嵌入式图形用户界面μC/GUI作为本系统的软件平台,完成了两者在仪表系统硬件平台上的移植。针对μC/GUI环境下简体中文汉字的显示问题,给出了一种比较完善的解决方案。μ按照实时多任务软件的开发流程,设计了仪表系统应用程序,包括CAN总线监听任务、数据处理任务、用户界面任务以及历史数据记录任务等,划分了各个任务的优先级,确定了任务之间的通信同步机制,描述了各个任务的主要功能和实现方法,重点论述了基于μC/GUI的用户界面任务设计的思路与过程,最后介绍了在硬件平台上进行系统集成、软硬件联合调试以及系统测试的流程。
上传时间: 2013-06-20
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汽车行驶记录仪是对车辆行驶速度、时间、里程以及有关车辆行驶的其他状态信息进行记录、存储并可通过接口实现数据输出的数字式电子记录装置。汽车行驶记录仪的使用,对遏止疲劳驾驶、车辆超速等交通违章、约束驾驶人员的不良驾驶行为、保障车辆行驶安全以及道路交通事故的分析鉴定具有重要的作用。一个完整的汽车行驶记录仪系统包括车载主机和上位机管理分析软件两部份。 在嵌入式技术被广泛运用的今天,我国现在应用的汽车行驶记录仪仍然多是运用8位或者16位单片机作为处理器,采用汇编语言,结构简单功能单一。为了使嵌入式技术也在汽车行驶记录仪中得到运用,同时为了满足我国《汽车行驶记录仪》GB/T 19056-2003标准要求,并与国际IEEE 1616标准接轨,本文设计了基于嵌入式系统的汽车行驶记录仪,采用的是三星公司的S3C2410 32位处理器和Linux操作系统,这样提高了系统的实时性,功能也得以扩展。 本文详细论述了汽车行驶记录仪系统主机模块软硬件的设计与实现,并且介绍了上位机管理分析软件的设计。论文首先介绍了课题的研究背景,并对国内外汽车行驶记录仪的研究现状进行了概括,在此基础上提出了本课题需要完成的目标。阐述了基于嵌入式系统的总体设计构思以及各个功能模块不同方案优劣的比较,并对最终方案进行了描述,此后详细介绍了各主要功能部件的特点及应用。 在系统软件设计单元,对主机软件开发环境、调试方法以及系统各功能模块的流程设计做了详细描述,同时介绍了BootLoader、Linux操作系统和设备驱动程序在S3C2410上的编译和移植全过程。最后,论文对整个系统的功能和特点进行了总结,并对下一步工作以及记录仪今后的发展进行了展望。
标签: 汽车行驶记录仪
上传时间: 2013-05-25
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