汽车行驶监控系统的研究

论文摘要

汽车行驶监控装置（汽车行驶记录仪），是将飞机黑匣子的设计思想应用于汽车。它能够实时记录车辆的运行信息，通过专用软件对这些运行信息进行数据分析，再现车辆运行状态，为交通事故的分析处理提供科学、权威的依据。另外，车辆行驶纪录仪还可以加入全球卫星定位系统（GPS）平台，对车辆运行状况进行记录、监控。本文详细论述了汽车行驶记录仪主机模块软硬件的设计与实现。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。接下来，论文阐述了系统总体设计的构思以及各个功能模块不同方案优劣的比较，并确定了设计的最终方案，接着介绍了各主要部件的功能特点及应用。在软件设计部分，论述了μC／OS-Ⅱ操作系统在微处理器ATMEGA128的移植过程和方法。根据记录仪各个模块的功能，详细描述了记录仪系统各个任务的设计流程。在整个系统的设计中，软硬件系统设计均采用了抗干扰措施，提高了系统的可靠性、稳定性和抗干扰能力。最后，论文介绍了测试过程中碰到的一些问题。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。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 汽车行驶监控系统的研究背景和意义
• 1.1.1 汽车行驶监控系统的研究背景
• 1.1.2 研制汽车行驶记录仪的现实意义
• 1.2 汽车行驶监控系统的发展现状和发展趋势
• 1.3 汽车行驶监控系统的组成和功能
• 1.3.1 记录仪的组成
• 1.3.2 汽车行驶记录仪的功能
• 1.3.3 数据分析软件功能
• 1.3.4 记录仪数据安全性
• 1.4 相关术语
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 GPS定位系统
• 2.1 GPS定位技术
• 2.1.1 GPS的组成部分
• 2.2 GPS信号接受机及分类
• 2.3 差分 CPS
• 2.3.1 位置差分原理
• 2.3.2 伪距差分（RTD）原理
• 2.3.3 载波相位差分原理
• 第三章 车辆信号处理
• 3.1 传感器信号处理
• 3.1.1 车速传感器信号
• 3.1.2 曲轴传感器信号处理
• 3.1.3 轮胎压力传感器
• 3.1.4 水温传感器
• 3.1.5 制动油压传感器
• 3.2 状态信号处理
• 第四章 系统的硬件设计
• 4.1 汽车行驶记录仪的硬件系统组成
• 4.2 各模块方案的确定
• 4.2.1 处理器方案的确定
• 4.2.2 数据存储方案的确定
• 4.2.3 信号采集方案的确定
• 4.2.4 数据显示方案的确定
• 4.2.5 实时时钟方案的确定
• 4.2.6 驾驶员身份识别方案的确定
• 4.2.7 接收机方案的确定
• 4.3 系统最终方案确定
• 4.4 电磁兼容性（EMC）分析
• 第五章 系统的软件设计
• 5.1 嵌入式实时操作系统—μC/OS II核
• 5.1.1 实时操作系统概述
• 5.1.2 实时操作系统定义、特征及关键技术指标
• 5.1.3 实时操作系统核—μC/OS
• 5.2 各主要模块的软件设计
• 5.2.1 车辆数据采集模块
• 5.2.2 数据存储转储模块
• 5.2.3 LCD显示模块
• 5.2.4 打印键盘模块
• 5.2.5 USB操作模块
• 5.2.6 IC卡读写模块
• 5.2.7 串口通信模块
• 5.3 μC/OS在 Atmege128上的移植
• 5.3.1 移植的条件
• 5.3.2 μC/OS在 Atmega128上的移植
• 5.4 车辆行驶记录仪的RAMS分析
• 5.4.1 可靠性
• 5.4.2 可维护性
• 5.4.3 可用性
• 第六章 结论与展望
• 6.1 关键问题的解决过程
• 6.1.1 USB设备供电电源问题
• 6.1.2 LCD液晶屏的读写问题
• 6.1.3 速度脉冲信号的处理电路
• 6.2 记录仪的内部构造及打印输出
• 6.3 下一步工作
• 参考文献
• 附录1
• 附录2
• 致谢
• 攻读学位期间的主要的研究成果