車載感知與智能終端平臺的設(shè)計與研究.pdf

1、目前國內(nèi)尚無一款商用的車輛行駛主動安全預(yù)警系統(tǒng)用于提前預(yù)測車輛未來時刻的運行姿態(tài)，在交通事故發(fā)生前提前預(yù)警以及在交通事故發(fā)生后及時發(fā)送報警信息。為解決這一難題，本文開展了車載感知與智能終端平臺的設(shè)計與研究，自主開發(fā)了相應(yīng)的硬件和軟件，用于對車輛行駛主動安全預(yù)警進行探索實踐。
　　 所謂的車載感知與智能終端平臺的設(shè)計與研究是指在車輛行駛的過程中，通過布置在車上的MEMS傳感器實時監(jiān)測車輛的運行狀態(tài)參數(shù)并解算出車輛的姿態(tài)角，在此基礎(chǔ)

2、上，使用一定的技術(shù)方法進一步預(yù)測未來時刻（如3秒內(nèi)）車輛的運行狀態(tài)。集成的車載通信、導(dǎo)航模塊便于駕駛員人在車輛運行過程中，發(fā)出報警信號，并可以提供車輛的位置信息，方便救援。
　　 為了實現(xiàn)對車輛運行狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測以及車載通信導(dǎo)航的目標，設(shè)計了車載感知與智能終端平臺的總體方案，并自主進行硬件設(shè)備的開發(fā)。采用“車載感知單元+核心電路板”的設(shè)計模式，其中，車載感知單元主要用于監(jiān)測車輛運行狀態(tài)參數(shù)，核心電路板主要用于車載通信導(dǎo)航以及外圍

3、設(shè)備的擴展。
　　 設(shè)計了基于MEMS器件和微處理控制器的車載感知單元以及基于微處理器和通信導(dǎo)航單元的核心電路板，依據(jù)總體方案設(shè)計了電源處理電路、車載感知單元電路、CAN收發(fā)器電路、通信導(dǎo)航單元電路和接口電路等。并分別從抗電磁干擾和電路板散熱兩個方面進行了印制電路板(PCB)的元件布局和布線設(shè)計。
　　 依據(jù)車載感知與智能終端平臺的功能進行了下位機和上位機的程序設(shè)計，下位機程序主要負責(zé)傳感器單元的數(shù)據(jù)采集、處理以及姿態(tài)角

4、解算;使用VB語言開發(fā)了基于串口通信的上位機應(yīng)用程序，主要包括車載通信、車載導(dǎo)航、車載感知和車輛狀態(tài)預(yù)測等應(yīng)用程序。
　　 最后，在所搭建的車載試驗平臺上進行了實車道路試驗。試驗的結(jié)果表明車載感知與智能終端平臺的總體運行效果良好:通信、導(dǎo)航和狀態(tài)監(jiān)測功能正常，車輛狀態(tài)預(yù)測取得了一定的預(yù)測效果。其中，自相關(guān)性強的航向角和橫滾角的預(yù)測精度較高，向前1秒的預(yù)測精度高達95％以上，向前2秒為90％以上，向前3秒為82％以上，充分說明開展