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车载感知与智能终端平台的设计与研究
| 论文题名： | 车载感知与智能终端平台的设计与研究 |
| 关键词： | 主动安全预警;车载感知;智能终端平台;通信导航;微处理控制器;车辆状态预测 |
| 摘要： | 目前国内尚无一款商用的车辆行驶主动安全预警系统用于提前预测车辆未来时刻的运行姿态，在交通事故发生前提前预警以及在交通事故发生后及时发送报警信息。为解决这一难题，本文开展了车载感知与智能终端平台的设计与研究，自主开发了相应的硬件和软件，用于对车辆行驶主动安全预警进行探索实践。 所谓的车载感知与智能终端平台的设计与研究是指在车辆行驶的过程中，通过布置在车上的MEMS传感器实时监测车辆的运行状态参数并解算出车辆的姿态角，在此基础上，使用一定的技术方法进一步预测未来时刻（如3秒内）车辆的运行状态。集成的车载通信、导航模块便于驾驶员人在车辆运行过程中，发出报警信号，并可以提供车辆的位置信息，方便救援。 为了实现对车辆运行状态参数的监测以及车载通信导航的目标，设计了车载感知与智能终端平台的总体方案，并自主进行硬件设备的开发。采用“车载感知单元+核心电路板”的设计模式，其中，车载感知单元主要用于监测车辆运行状态参数，核心电路板主要用于车载通信导航以及外围设备的扩展。 设计了基于MEMS器件和微处理控制器的车载感知单元以及基于微处理器和通信导航单元的核心电路板，依据总体方案设计了电源处理电路、车载感知单元电路、CAN收发器电路、通信导航单元电路和接口电路等。并分别从抗电磁干扰和电路板散热两个方面进行了印制电路板(PCB)的元件布局和布线设计。 依据车载感知与智能终端平台的功能进行了下位机和上位机的程序设计，下位机程序主要负责传感器单元的数据采集、处理以及姿态角解算;使用VB语言开发了基于串口通信的上位机应用程序，主要包括车载通信、车载导航、车载感知和车辆状态预测等应用程序。 最后，在所搭建的车载试验平台上进行了实车道路试验。试验的结果表明车载感知与智能终端平台的总体运行效果良好:通信、导航和状态监测功能正常，车辆状态预测取得了一定的预测效果。其中，自相关性强的航向角和横滚角的预测精度较高，向前1秒的预测精度高达95％以上，向前2秒为90％以上，向前3秒为82％以上，充分说明开展车载感知与智能终端平台的设计与研究具有探索意义。 |
| 作者： | 石存杰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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