面向汽车控制系统的数据管理系统研究

论文摘要

随着汽车电子产业的不断发展,当前汽车电子控制系统的规模越来越大,功能越来越复杂,系统需要处理的数据量急剧增加。当前的系统中各个ECu独立的处理数据,这种方法导致系统数据冗余度很高,不能满足系统日益增长的数据管理需求。现在通用的数据管理方法并不适合应用在嵌入式实时异构的汽车控制系统中,因此需要设计一个特殊的数据管理系统,对汽车控制系统中的数据进行统一、高效的管理。本文针对汽车控制系统嵌入式实时异构的硬件环境,分析汽车控制系统数据管理的特点,利用组件技术,设计一种可配置的混合式嵌入式实时数据管理系统(VDMS)。参照AUTOSAR标准,对软件组件和虚拟功能总线的基本概念进行分析,按照AUTOSAR方法,研究如何将VDMS整合到AUTOSAR环境中,设计它的结构模型。本论文的主要工作总结为以下方面：(1)研究国内外汽车控制系统数据管理发展状况,分析最新的AUTOSAR标准,特别研究了AUTOSAR软件体系结构和方法论的部分。(2)针对异构的汽车控制系统硬件环境,基于组件技术,提出一种混合式的汽车数据管理系统结构模型(VDMS),VDMS的组件可以分布在子系统中的任意ECU之上(3)按照AUTOSAR标准,定义VDMS软件组件以及描述文件,研究如何将VDMS整合到AUTOSAR环境中,设计VDMS的结构模型。(4)参照AUTOSAR标准,搭建虚实结合的汽车车身电子测试环境,将VDMS应用在安全气囊控制模块中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 研究基础与现状
• 1.3 论文的工作
• 1.4 论文组织结构
• 第2章 相关技术基础
• 2.1 汽车控制系统
• 2.2 汽车控制系统数据管理特性分析
• 2.2.1 实时特点
• 2.2.2 嵌入式特点
• 2.3 AUTOSAR标准
• 2.3.1 AUTOSAR标准软件构架
• 2.3.2 AUTOSAR方法
• 2.3.3 AUTOSAR标准接口
• 2.4 小结
• 第3章 可配置的汽车控制系统VDMS框架研究
• 3.1 汽车控制系统中的组件技术
• 3.1.1 基于组件的软件开发
• 3.1.2 基于方面的软件开发
• 3.2 基于组件的数据库管理系统设计
• 3.2.1 组件划分
• 3.2.2 组件设计
• 3.2.3 系统结构
• 3.3 汽车控制系统数据管理方法
• 3.3.1 集中式
• 3.3.2 分布式
• 3.3.3 混合式
• 3.4 混合式数据库管理系统体系结构
• 3.4.1 数据库指针
• 3.4.2 系统结构和模型
• 3.5 小结
• 第4章 基于AUTOSAR的可配置VDMS系统设计
• 4.1 AUTOSAR系统设计流程
• 4.2 AUTOSAR软件组件定义
• 4.2.1 软件组件描述文件模板
• 4.2.2 软件组件接口类型
• 4.3 虚拟功能总线
• 4.3.1 RTE
• 4.4 基于AUTOSAR的VDMS模型
• 4.4.1 诊断日志和跟踪模块
• 4.4.2 VDMS组件描述文件
• 4.4.3 系统模型
• 4.5 小结
• 第5章 VDMS的测试
• 5.1 测试环境搭建
• 5.2 实验分析
• 5.3 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文及参与的科研项目