本文選題：智能車輛 + CAN總線　； 參考：《重慶交通大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：隨著自動(dòng)化、汽車電子、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,智能車輛、車聯(lián)網(wǎng)和新能源汽車將成為21世紀(jì)汽車領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于現(xiàn)有電子化汽車而言,車上布滿了各式各樣的傳感器,他們的接口并沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,使得車載網(wǎng)絡(luò)布線復(fù)雜,傳感器數(shù)據(jù)處理和傳輸能力受到極大的挑戰(zhàn)。針對(duì)這一現(xiàn)狀,也為減輕智能車輛的開發(fā)難度,本文提出了一種基于CAN總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),應(yīng)用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)對(duì)車輛環(huán)境參數(shù)進(jìn)行融合處理。本系統(tǒng)采用由飛思卡爾半導(dǎo)體公司推出的專門面向汽車電子控制的32位POWER-Architecture架構(gòu)的MPC5634M作為核心處理器,根據(jù)車載環(huán)境下的信息采集功能要求,應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)思想,開發(fā)出一種基于CAN總線的智能車輛信息采集節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)可對(duì)模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)、開關(guān)信號(hào)和脈沖信號(hào)等多種數(shù)據(jù)的采集,通過FlexCAN實(shí)現(xiàn)通訊,最后利用USB-CAN接口傳送給上位機(jī)。硬件方面充分考慮了功能的擴(kuò)展和成本的節(jié)省,選取合適的部件,設(shè)計(jì)各模塊的原理電路圖和PCB版圖,電路簡單,穩(wěn)定可靠。軟件方面充分考慮了車輛所處的特殊環(huán)境,設(shè)計(jì)了一套完備的實(shí)時(shí)、有效、可靠的通訊協(xié)議,并給出了模塊的程序結(jié)構(gòu)和流程圖。多傳感器數(shù)據(jù)融合方面,本文選取了合適的數(shù)據(jù)融合架構(gòu),設(shè)計(jì)了一套由卡爾曼濾波和一致性融合相結(jié)合的兩級(jí)融合方案,并利用MATLAB進(jìn)行相關(guān)的仿真研究,最后將本文的算法通過本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證,證明了本文算法確實(shí)有效和可行。結(jié)果表明,此數(shù)據(jù)融合方案可有效減少冗余數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā),防止異常數(shù)據(jù)對(duì)融合結(jié)果造成不良影響,降低節(jié)點(diǎn)能耗、提高數(shù)據(jù)精確度。
[Abstract]:With the rapid development of automation, automotive electronics and computer network, intelligent vehicles, vehicle networking and new energy vehicles will become the development trend of automobile field in the 21st century.For the existing electronic vehicles, the vehicle is covered with a variety of sensors, their interfaces do not have a unified standard protocol, make the onboard network wiring complex, sensor data processing and transmission capacity is greatly challenged.In order to reduce the difficulty of intelligent vehicle development, a data acquisition system based on CAN bus is proposed in this paper. The multi-sensor data fusion technology is used to fuse the vehicle environment parameters.This system adopts the 32-bit POWER-Architecture architecture MPC5634M which is specially developed by Freescale Semiconductor Company for automotive electronic control as the core processor. According to the requirements of the information collection function under the on-board environment, the modular design idea is applied.An intelligent vehicle information acquisition node based on CAN bus is developed.The node can collect analog signal, digital signal, switch signal and pulse signal, and communicate with each other by FlexCAN. Finally, the node can be transmitted to the host computer by USB-CAN interface.In the aspect of hardware, the expansion of function and the cost saving are fully considered. The proper components are selected, and the schematic circuit and PCB layout of each module are designed. The circuit is simple, stable and reliable.In the aspect of software, the special environment of the vehicle is fully considered, a complete real-time, effective and reliable communication protocol is designed, and the program structure and flow chart of the module are given.In the aspect of multi-sensor data fusion, this paper selects the appropriate data fusion architecture, designs a two-level fusion scheme which combines Kalman filter and consistency fusion, and uses MATLAB to carry on the related simulation research.Finally, the algorithm of this paper is verified by the data acquisition system designed in this paper, and it is proved that the algorithm in this paper is effective and feasible.The results show that this data fusion scheme can effectively reduce the transmission of redundant data, prevent abnormal data from adversely affecting the fusion results, reduce the energy consumption of nodes, and improve the accuracy of data.
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.6

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