基于CAN的汽车安全辅助驾驶系统控制平台的设计与模拟实现

论文摘要

随着经济技术的发展,越来越多的设备和技术应用到汽车的安全防御和报警上,以便在更大程度上保证人们的行车安全。将这些设备安装到车上,并采集到更加准确、实时的信息是实现汽车安全辅助驾驶系统最基本的工作。将采集的信息通过一定的技术进行综合处理,并以一定的方式提供给驾驶员,是最终的目的。本课题主要致力于基于CAN平台的数据采集及危险报警的模拟实现。为了更加灵活的连接各种采集设备,设计中提出了嵌入式前端机的概念,这样有利于缩小连接接口的体积,更便于安装。除了对采集节点的控制外,本课题研究的一项关键任务是将同一时刻采集的数据进行绑定。系统采用主站轮询的方式向各个节点获取数据,并将采集的同一时刻的数据进行综合处理,最终实现报警。本文首先介绍了当前比较流行的几种车载网络,根据对比,最终选择用CAN作为该系统平台的基础网络；并介绍了CAN的相关技术及iCAN应用层协议。然后,根据研究提出了系统的开发方案,包括系统硬件结构设计和系统软件的设计。在硬件结构设计上,规划了三种网络结构并提出了嵌入式前端机的构想,分析了具体硬件需求,选择AnyCAN模块作为嵌入式前端机的核心模块来实现接口功能。在软件设计上,提出了网络管理方案,包括系统软件管理结构设计及通信流程算法设计。接着,是对整体功能的设计与实现,主要是对网络控制平台、报警预警和数据绑定三方面功能的实现。其中包括原理的说明、算法的设计与具体的实现。本文最后是对系统测试的说明,以及对本系统平台设计的总结并指出了需要改进的方面。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外汽车安全辅助驾驶系统的研究现状
• 1.2.1 汽车安全辅助驾驶概述
• 1.2.2 国外车辆安全辅助驾驶系统的研究现状
• 1.2.3 我国车辆安全辅助驾驶系统的研究现状
• 1.3 课题的来源及本文内容
• 第2章 CAN-BUS
• 2.1 车载网络介绍
• 2.2 网络选型
• 2.3 CAN-bus技术简介
• 2.3.1 CAN总线概述及特点
• 2.3.2 CAN通信协议
• 2.3.3 CAN系统结构
• 2.4 CAN应用层协议
• 2.4.1 iCAN系统介绍
• 2.4.2 iCAN协议规范
• 第3章 系统设计
• 3.1 系统总体结构
• 3.1.1 系统分析
• 3.1.2 系统设计
• 3.2 本网结构规划
• 3.3 设备需求
• 3.3.1 外围设备
• 3.3.2 CAN接口设备
• 3.4 系统软件设计
• 3.4.1 网络管理方案
• 3.5 错误处理
• 3.6 系统功能
• 3.6.1 总体功能设计
• 3.6.2 性能需求
• 第4章 详细功能设计和模拟实现
• 4.1 CiAN主站函数库介绍
• 4.1.1 函数说明
• 4.1.2 函数使用
• 4.2 网络的实时性能分析
• 4.2.1 系统延时及网络通信速率选择
• 4.2.2 通信循环时间计算
• 4.3 系统模拟实现
• 4.3.1 网络控制平台功能的实现
• 4.3.2 数据绑定
• 4.3.3 报警、预警功能的设计
• 第5章 系统测试
• 5.1 管理界面
• 5.2 测试内容及步骤
• 5.2.1 测试方案
• 5.2.2 测试器材
• 5.2.3 测试内容
• 5.2.4 系统配置
• 5.2.5 测试用例设计
• 5.3 测试结果
• 5.3.1 硬件测试结果
• 5.3.2 软件测试结果
• 第6章 结论
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 进一步工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文和参加的项目