混合动力汽车行驶记录仪的研究

论文摘要

石油资源匮乏与环境污染已经成为制约汽车工业可持续发展的两大难题。而混合动力汽车(HEV,Hybrid Electric Vehicle),已经成为国际公认的解决两大难题的有效策略。仅仅具有了经济和排放性能是远远不够的,其安全性也是必须要考虑的,汽车越来越普及,道路交通事故也呈上升趋势,尤其是长途客运车辆的重、特大道路交通事故频发,给国家和人民生命财产带来了巨大损失。混合动力汽车行驶记录仪就是出于对其安全性的考虑所研制出的一种汽车必备的车载电子设备。它的使用对遏止疲劳驾驶、车辆超速等交通违章、约束驾驶人员的不良驾驶行为、保障车辆行驶安全以及道路交通事故的分析鉴定具有重要的作用。目前我国交通管理部门、公安部门等也在积极推广汽车行驶记录仪,来提高我国的交通管理水平。研究了基于嵌入式系统的总体设计构思以及各个功能模块不同方案优劣的比较,并对最终方案进行了描述。然后确定各种所需的信号的采集方法和电路设计,并设计了CAN通信的节点,以此来传输混合动力汽车所特有的行驶信息、能量流动状态。通过设计的上位机管理软件和LCD显示系统,将这些信息以显示界面的方式告知驾驶员,让驾驶员更直观的了解车辆的状态。最后通过设计出的分析软件,对车辆的不正确的驾驶状态记录并报警,以警示驾驶员并对以后分析事故原因提供一个很好的依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景及研究的意义
• 1.2 国内外汽车行驶记录仪的发展概述
• 1.2.1 国外汽车行驶记录仪的发展历程
• 1.2.2 国内汽车行驶记录仪的发展历程
• 1.3 汽车行驶记录仪概述
• 1.4 论文主要的研究工作
• 第2章 混合动力汽车概述
• 2.1 混合动力汽车的原理和特点
• 2.1.1 串联型混合动力汽车驱动系统
• 2.1.2 并联型混合动力汽车驱动系统
• 2.1.3 混联型混合动力汽车驱动系统
• 2.2 混合动力车用蓄电池的选择
• 2.3 混合动力汽车的组成
• 2.3.1 混合动力汽车整车结构
• 2.3.2 混合动力汽车AMT的介绍
• 2.3.3 混合动力汽车的耗油量的对比
• 第3章 行驶记录仪的硬件设计
• 3.1 汽车行驶记录仪总体框图的论证和构建
• 3.2 主要器件的选择
• 3.2.1 记录仪主控制器的选择
• 3.2.2 记录仪数据暂存器的选择
• 3.2.3 记录仪主机实时时钟的确定
• 3.2.4 记录仪主机电源设计的选择
• 3.3 系统主要部件介绍
• 3.3.1 微处理器的介绍
• 3.3.2 存储器接口
• 3.3.3 开关输入检测接口芯片介绍
• 3.3.4 实时时钟芯片介绍
• 3.4 系统的采集节点
• 3.4.1 速度传感器的设计与接口电路
• 3.4.2 模拟信号的采集
• 3.4.3 开关信号的采集
• 3.4.4 混合动力汽车高效电池、电机信号的采集
• 3.5 混合动力汽车的CAN节点的设计
• 3.5.1 CAN总线的概述
• 3.5.2 CAN总线的应用
• 3.6 LCD显示系统的实现
• 3.7 数据通信模块的设计与实现
• 3.7.1 RS232接口电路
• 3.7.2 USB接SL811HS
• 第4章 系统的软件结构
• 4.1 开发环境简介
• 4.2 混合动力汽车行驶记录仪系统的软件设计
• 4.2.1 系统软件的设计原则和总体方案
• 4.2.2 各软件模块的设计
• 4.2.3 系统主流程的总体方案
• 4.2.4 混合动力汽车LCD系统的能量流动策略
• 4.3 中断流程图
• 4.3.1 瞬间中断子流程
• 4.3.2 平均车速记录子程序
• 4.3.3 疲劳驾驶记录子程序
• 4.3.4 超速驾驶报警子程序
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢