智能化车载信息终端的设计与实现

随着电子控制、计算机、通信等技术的迅猛发展,汽车电子技术和产品的开发日新月异,汽车智能化将成为21世纪汽车发展不可阻挡的潮流和趋势.结合实例,提出了基于嵌入式片上系统(SOC)的智能化车载信息终端的设计思想和实施关键,并从系统结构等方面介绍了整个系统的软、硬件组成及各部分的功能和特点.     

基于SOPC与乒乓存储的车载信息终端设计

为满足车载显示设备低成本、 小体积、 高性能以及高可靠性的要求, 提出了一种基于片上可编程系统SOPC(System On a Programmable Chip)和乒乓存储显示技术的车载信息终端设计。以现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)作为硬件载体, 构建了基于PowerPC软处理器的液晶显示器LCD(Liquid Crystal Display)控制单元, 并以电子控制单元ECU(Electronic Control Unit)的形式接入到汽车自动控制系统中, 形成具有汽车状态的监测与存储功能的人机交互系统。对系统进行了时序与功能仿真, 并通过了硬件平台的测试。实验数据表明, 该系统可以实时显示行车信息并提供流畅的视觉体验。     

基于SAE J3061的车载T-BOX信息安全策略

为解决车联网中因电子系统遭受攻击而导致功能故障或经济损失的风险逐渐增高的问题,分析了车联网系统中的车载终端T-BOX(车载智能通信主机),并利用其与CAN(控制器局域网络)总线间的通信对车辆进行重放攻击,证明了利用车载T-BOX攻破智能网联汽车的可能性.基于美国汽车工程师协会(SAE)发布的SAE J3061汽车信息安全指南,提出了一套针对车载T-BOX产品的概念阶段信息安全策略,用以在产品设计前期发现潜在威胁,制定完善的预防及应对体系,并为后续开发过程提供更优的系统化工程方案.     

混合动力汽车实时远程监控系统的开发

采用GPS/GPRS的数据传输单元DTU(data transfer unit)和CAN总线数据采集模块,集成为车载远程数据采集终端,借助无线手机基站网络、Internet网络、并集成上层的数据监控软件,构建了混合动力汽车实时远程监控系统。车载终端采用内置CAN控制器模块的PIC18F4580和工业级DTU-MD610G,通过GPRS(general packet radio service)和Internet网络将数据及GPS信息传输到远程控制端,并以VC++为开发工具,编制了上位机的监控软件。软件系统不仅具有车载终端、服务器、客户端三者的数据交互和数据处理功能,并且具有CANoe数据回放及协议解析功能,增强了系统的通用性。通过实车实验表明,系统可以完成车辆状态和GPS位置信息的采集与显示。     

嵌入式车载终端的控制系统

设计了一种新型的嵌入式车载终端,以汽车黑匣子、GPS终端为基本功能框架,采用SoC技术,以32位ARM处理器和嵌入式uCLinux为核心,融合CAN总线技术,通过CAN网络和汽车内部控制系统无缝集成,其它的辅助和扩展功能(如蓝牙、DVB-T、导航、报站器、LED控制等)以CAN总线节点方式扩展,实现“即插即用”。     

基于S3C6410的矿用车载监控终端的设计与实现

采用ARM处理器S3C6410和嵌入式Wince操作系统设计并实现了露天矿车载监控终端。根据露天矿特殊的地理环境,充分考虑性能、成本等多方面因素,选择了合适的硬件,提出了露天矿车载监控终端的设计方案;基于嵌入式Wince操作系统编写了露天矿车载监控终端GPS模块与ARM处理器S3C6410的串口设置程序、GPS定位数据接收与解析程序和车载终端与监控中心的网络通信程序。测试表明,该车载监控终端定位精度高,抗电磁干扰能力强,满足实时性要求。     

一种汽车网络系统车载终端的设计与实现

设计并实现了一种基于ARM9的汽车网络系统车载终端,详细说明了构成该终端的CAN总线模块、GPRS模块、GPS模块等三大硬件模块,还给出了终端的软件实现以及一种可行的终端与服务器通信的数据包格式与通信流程图．系统实现表明,通过该终端可以很好地对车辆进行管理与控制．     

设计和开发嵌入式LINUX车载多媒体控制终端系统

针对车载多媒体控制终端系统的架构以及SAA7113视频采集电路进行分析,结合LINUX自身特点,搭建了基于嵌入式LINUX的开发环境;同时充分考虑了车载多媒体控制终端的功能需求,结合嵌入式GUI的结构和实现原理;最后以Qt/Embedded为开发工具,实现了车载多媒体控制终端。     

基于B/S架构的汽车远程诊断系统

为解决传统汽车故障诊断资源共享难、易受地理位置限制等问题,文章针对汽车现有车辆的诊断功能和诊断协议,研究了基于B/S架构的汽车远程诊断系统。根据汽车故障诊断协议特征,结合因特网传输特性,设计了诊断服务器和车载终端间的数据传输通信协议,据此对车载终端和服务器进行了详细设计。系统基于平台无关性设计思想,通过采用诊断协议通信参数动态配置策略,可应用于不同厂家的不同车型。测试结果表明,本系统能够很好的满足车辆远程故障诊断的要求,诊断信息反馈及时准确。     

GPS车载终端监控管理设计与实现

根据车载终端监控管理这一发展需求,为实现车辆实时监控与调度管理,提出了车载终端监控管理系统总体结构和主要功能,设计并实现一款GPS车载终端监控管理系统.GPS车载终端监控管理系统由车载GPS监控终端、通信网络和调度监控中心三部分组成,以单片机控制技术和通讯模块为核心,实现车辆监控、调度管理、轨迹回放与报警管理等功能.该系统覆盖范围广、容量大、数据可靠性高,经过装车试验,具有很强的实用价值,应用效果良好.     

视频监控系统中的车辆斑块分析算法

在交通视频监控中,车辆信息的提取是最为重要的环节,这是对车辆进行有效识别与跟踪的前提和基础,而车辆信息提取的准确性是建立在斑块信息准确的基础之上的.提出一种有效提取斑块信息的分析算法,通过顺时针方向准则检测斑块边缘,运用点处理或线处理方法对斑块填充、聚合等.从实验结果可见,该算法能处理各种形状的斑块,可以得到较为准确的车辆信息,具有较强的鲁棒性,处理速度较快,能满足监控的实时性.     

11自由度非线性车辆平顺性模型的研究及应用

在分析车辆平顺性的基础上,建立了11自由度平顺性分析的模型,在传统模型的基础上增加了座椅,同时考虑了悬架的非线性因素.所建立的模型考虑了车身的俯仰及侧倾,以及座椅对车辆平顺性的影响,使分析模型更加详细和完整.利用变步长积分法得到车身的垂向振动、俯仰振动和侧倾振动加速度,以及4个座椅振动加速度,分析了不同路面、不同行驶速度和不同乘坐位置对车辆平顺性的影响.结果表明,考虑座椅的11自由度平顺性模型的分析结果更符合实际,比直接用车身来衡量平顺性的结果更精确.     

利用高斯伪谱法求解升力航天器最优再入轨迹

为了获得升力式航天器再入大气后的飞行轨迹,利用高斯伪谱法求解了同时满足路径约束和终端约束条件下的总吸热量最小再入轨迹。其中,路径约束包括驻点热流峰值约束和最大动压约束;终端约束为高度和位置。选取优化控制变量为迎角和倾斜角。仿真结果表明,高斯伪谱法能够快速优化出满足以上优化性能指标和约束条件的再入轨迹。最后,通过对哈密尔顿函数的分析给出了最优性验证。     

基于传递损失的车辆进气系统的可靠性设计

随着车辆舒适性要求的不断提高,对进气系统的声学性能要求也越来越高.首先,以声学理论为基础,应用可靠性计算方法,对车辆进气系统的概念设计方案进行声学可靠性评估;其次,基于可靠性综合评分分配法,结合给定的声学可靠性指标,重新对车辆进气系统进行声学可靠性设计,准确迅速地得到了各个消声元件的声学可靠性优化设计信息.因此,基于传递损失的声学可靠性设计在概念设计阶段可为车辆进气系统的消声元件的结构设计提供定量的依据,具有很高的工程应用价值.     

公路隧道群追尾交通事故预警模型

由于公路隧道群追尾交通事故与车辆行驶过程中的运行状态密切相关,将车辆制动距离、行驶速度、车辆类型等交通流参数作为其识别预警特征参量,结合人工免疫系统原理,构建了智能化的公路隧道群追尾交通事故预警模型,能够对车辆异常状态的发展趋势做出较为准确的判断,并给出相应事故安全级别的预警信息.最后,以西汉高速公路隧道群区段为例,运用该基于人工免疫机理的预警模型进行工程实例仿真分析,得出了不同工况下的预警事故信息,说明了预警模型的准确性和可行性,为我国高速公路隧道群区段的安全运营管理提供了重要的理论依据.     

基于D-S证据推理的车辆导航系统地图匹配算法

研究地图匹配算法中的匹配道路的选择问题,提出基于D-S证据推理理论的地图匹配算法.根据D-S证据推理的基本原理,结合车辆行驶情况,给出当前时刻车辆位置信息和方向信息的基本概率分布函数的设计方法.按照D-S合成公式,对位置和方向信息进行融合,并根据融合结果选择匹配道路.在设计方法中,引入位置信息和方向信息的可靠性参数.仿真结果表明,该方法是行之有效的,通过适当地调整可靠性参数的值,就能识别出车辆所在的道路.     

履带式混合动力车辆控制策略硬件在环仿真

采用硬件在环仿真的方法验证履带式混合动力车辆控制策略的可行性. 结合车辆结构形式和DC-DC变换器控制方法,在功率跟踪控制策略基础上,提出一种基于电压控制的履带式混合动力车辆控制策略. 采用真实的驾驶员操纵设备和整车控制器,通过建立的车辆驱动系统模型在dSPACE中实时运算模拟实现被控对象及外界环境,构建包括CAN通信在内的控制策略硬件在环仿真平台,对提出的控制策略进行硬件在环仿真实验. 仿真结果表明,该控制策略可行并能很好地满足驾驶员的操作需求.     

基于视频车辆轨迹模型的交通事件自动检测方法研究

 研究了车辆违章逆行、停驻、掉头、倒退、变道五类具有潜在危险的交通（违章）事件,并且运用了基于视频的交通事件自动检测技术所涉及的目标提取、车辆跟踪和事件理解与描述3个步骤实现交通事件的检测。着重研究并分析了车辆跟踪得到的行驶轨迹点,将复杂的车辆轨迹分解为前行、反行、停滞、斜行四类轨迹元素,并且根据4类轨迹元素对车辆的行驶行为进行数学建模,最后通过模型制定合理的检测算法。实验表明,该算法可以有效地区分正常车辆与事件车辆,能够快速准确地检测上述5类交通事件。     

改进的重置成本法评估旧机动车价值

中国对旧机动车鉴定估价缺乏科学、统一的评估理论和方法。以重置成本法作为旧机动车评估的理论依据,并对以往运用的重置成本法进行了改进。改进后的重置成本法,确定重置成本时建议把车辆购置税考虑在内;计算成新率时综合考虑了影响旧机动车价值的各性能指标,并运用专家打分法重新分析计算了各指标在价值评估中所占的权重。实例说明了改进后的重置成本法的有效性。     

提高载车定位与卫星跟踪精度的多信息融合系统研究

基于应用背景对移动卫星通信车辆精确定位和实时动态通信的要求,提出了一种新的基于激光陀螺捷联导航系统（LINS）、光电编码器（OEC）、GPS、信标组合的载车精确导航定位与同步卫星实时跟踪方案．方案以LINS／OEC组合作为核心单元,GPS、信标作为辅助信息,研究了基于联邦滤波的信息融合策略,给出了融合系数的选取方法．论文在车辆移动卫星通信系统中创造性地引入光电编码器组合以提高姿态保持精度和系统自主定位精度,并有效降低系统对GPS的依赖性．大量试验研究表明采用该技术与融合方法后,载车在长时间、不同路况动态工作时,其定位精度CEP值在10m以内,天线姿态跟踪精度保持在±0．05°范围内,尤其在较长时间内系统受遮挡条件下,其定位、姿态跟踪精度较未组合光电编码器前的系统提高达50％以上．