汽车山区道路行驶安全预警系统研究与开发

论文摘要

由于西部山区交通事故的频发,人们开始提高行车安全意识,并对山区公路汽车行驶安全性进行研究,使得汽车安全性从被动安全逐渐转向主动安全。随着汽车工业和新兴技术的不断发展,汽车电子化和智能化已成为汽车技术发展的主要方向。预警系统作为一种新的主动安全系统在不断丰富其智能化的同时也提高了汽车的安全性。若可以预测汽车行驶安全状况,在危险来临之前及时警示驾驶员采取恰当措施,便可有效地减少交通事故的发生。基于这一思想,本文提出了对山区道路车辆行驶安全预警系统的研究与开发。在分析基于车路耦合的汽车山区行驶安全度模型的基础上,确定出用于预测山区道路车辆行驶安全度的参数,同时提出山区道路车辆行驶安全预警规则及预警系统设计方案。文中主要采用TMS320LF2407A DSP为主控芯片对安全预警系统进行硬件电路设计,并制作PCB板。该系统根据测试车辆的某些运行状态参数,结合车辆前方道路参数计算车辆当前运行的安全度量化值及其变化趋势,预测车辆安全事故发生的可能性大小,根据安全预警算法选择不同的报警方式。预警系统是保障汽车行驶安全的一种主动安全系统,在危险来临前及早警示驾驶员,使其有足够的时间采取相应的措施将危险降到最低,以达到提高山区道路汽车行驶安全的目的,对保障人民财产和人身安全有着极其重要的意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 国内外研究现状及发展动态
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 基于车路耦合的汽车山区行驶安全度模型分析
• 2.1 车路耦合安全度模型
• 2.2 车路耦合安全度各模型的分析
• 2.2.1 制动器安全度模型
• 2.2.2 车辆横向不失稳安全度模型
• 2.3 安全预警规则
• 2.4 本章小节
• 第三章 山区道路车辆行驶安全预警系统硬件设计
• 3.1 安全预警系统总体方案设计
• 3.2 安全预警系统道路方案总体设计
• 3.2.1 道路参数采样集模块总体方案设计概述
• 3.2.2 无线发射模块硬件设计
• 3.2.3 无线发射模块电源电路设计
• 3.3 预警控制主芯片的选择
• 3.3.1 微型控制器芯片的选择
• 3.3.2 DSP 型号的选择与特点
• 3.4 DSP 最小系统的构成
• 3.5 存储器扩展
• 3.6 电源模块
• 3.7 输入模块
• 3.7.1 道路参数无线接收模块
• 3.7.2 温度信号采集
• 3.7.3 汽车行驶速度信号采集
• 3.7.4 制动力参数采集
• 3.7.5 行驶车辆质心高度和质量信号采集
• 3.8 输出模块
• 3.9 本章小结
• 第四章 山区道路车辆行驶安全预警系统软件开发
• 4.1 安全预警方法与策略
• 4.1.1 安全预警算法
• 4.1.2 预警实现
• 4.2 系统软件开发工具介绍
• 4.3 软件的整体设计
• 4.4 各模块软件设计
• 4.4.1 主控程序设计
• 4.4.2 无线通信模块初始化子程序
• 4.4.3 I/O 子程序
• 4.4.4 A/D 转换子程序
• 4.4.5 预警程序
• 4.4.6 语音播报程序
• 4.5 本章小结
• 第五章 系统可靠性设计
• 5.1 硬件抗干扰技术
• 5.1.1 滤波技术
• 5.1.2 电气隔离
• 5.1.3 接地技术
• 5.1.4 合理布局
• 5.2 印制电路板的抗干扰原则
• 5.3 软件抗干扰技术
• 5.3.1 软件数字滤波技术
• 5.3.2 软件看门狗
• 5.3.3 软件陷阱
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 主要研究成果
• 6.2 论文的不足与展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的研究成果