本文關鍵詞：基于車聯(lián)網(wǎng)行車安全的智能車載終端系統(tǒng)設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著車聯(lián)網(wǎng)技術的迅猛發(fā)展和在解決道路交通安全的作用日益凸顯,本課題是在《基于車聯(lián)網(wǎng)的汽車協(xié)同式碰撞預警系統(tǒng)關鍵技術研究》(編號：1408085ME102)安徽省自然科學基金項目的支持下,將車載Ad Hoc網(wǎng)絡(VANET)技術應用到道路中設計車車、車路分布式通信的智能車載終端系統(tǒng)平臺中,實現(xiàn)車車、車路通信,具有加強車輛行車安全,減少碰撞風險的意義。終端系統(tǒng)平臺以S3C2440A處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為基礎,結合GPS定位信息處理、ZigBee無線自組網(wǎng)絡通信技術、以及信息分析處理完成車輛動態(tài)相對分布顯示和安全隱患預警技術等,實現(xiàn)車輛行車安全監(jiān)控。在硬件設計上,終端系統(tǒng)平臺選擇核心板與功能擴展板可插拔式結構搭接的模塊化設計。功能擴展板利用Prote199SE制圖軟件完成原理圖設計,擴展板擁有豐富的外部接口,包括了ZigBee無線通信、USB通信、串口通信、CAN總線通信、LCD顯示以及GPS接收機等模塊接口電路。在功能設計上,終端系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在平直角交叉口無紅綠燈、急轉彎、陡坡以及惡劣天氣影響駕駛員視線的路口條件下,車輛行車安全預警提示,同時能夠接收路側節(jié)點的道路路況、交通禁止及警告標識信息,進一步減輕駕駛員的負擔,不在因為注意力分散或者粗心遺漏交通標識信息而引起的意外事故的發(fā)生。通過對以上道路情景車車交會安全的研究,總結出基于GPS數(shù)據(jù)的車車交會安全隱患預警提示算法。在終端系統(tǒng)通信功能上,采用ZigBee技術無線短程通信通信模塊選用TI公司CC2530射頻芯片設計,利用TI公司開放的協(xié)議棧Z-Stack開發(fā)信息傳輸?shù)膽贸绦?實現(xiàn)ZigBee通信節(jié)點間串口透傳方式收發(fā)數(shù)據(jù)。ZigBee無線通信模塊經(jīng)過室外通信測試驗證通信模塊支持節(jié)點相對靜止狀態(tài)250m的通信,在移動環(huán)境下節(jié)點之間有效通信距離在200m。該通信模塊支持實時收發(fā)不大于100字節(jié)的數(shù)據(jù)包,能夠滿足節(jié)點速度、位置、航向等狀態(tài)信息傳輸。
【關鍵詞】：車聯(lián)網(wǎng) 車載終端 ZigBee無線網(wǎng)絡 行車安全預警 GPS定位
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U495;TN929.5;TP391.44
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-20
• 1.1 課題研究背景及意義15-16
• 1.2 車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀16-18
• 1.3 論文研究內(nèi)容及結構安排18-20
• 第二章 車聯(lián)網(wǎng)技術20-25
• 2.1 車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息采集與通信20-21
• 2.1.1 數(shù)據(jù)信息采集20-21
• 2.1.2 數(shù)據(jù)信息通信21
• 2.2 車聯(lián)網(wǎng)典型系統(tǒng)架構21-22
• 2.3 車聯(lián)網(wǎng)關鍵技術22-24
• 2.3.1 車輛精確定位技術23
• 2.3.2 移動環(huán)境下實時可靠通信技術23
• 2.3.3 車輛狀態(tài)感知技術23-24
• 2.3.4 海量車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)處理技術24
• 2.4 本章總結24-25
• 第三章 智能車載終端系統(tǒng)平臺的總體設計25-39
• 3.1 系統(tǒng)功能需求與框架結構25-29
• 3.2 智能車載終端組成的關鍵技術29-38
• 3.2.1 嵌入式系統(tǒng)與S3C2440A處理器29-30
• 3.2.2 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇30-32
• 3.2.3 無線網(wǎng)絡傳輸技術32-36
• 3.2.4 衛(wèi)星定位技術36-38
• 3.3 本章小結38-39
• 第四章 智能車載終端硬件平臺設計39-47
• 4.1 智能車載終端系統(tǒng)硬件平臺的組成39-40
• 4.2 車載終端功能模塊電路設計40-46
• 4.2.1 電源模塊電路40-41
• 4.2.2 USB接口電路41
• 4.2.3 串行接口電路41-42
• 4.2.4 CAN總線接口電路42-44
• 4.2.5 音頻模塊電路44-45
• 4.2.6 LCD顯示模塊接口45-46
• 4.2.7 GPS模塊選型46
• 4.3 本章小結46-47
• 第五章 ZigBee通信模塊設計與實驗驗證分析47-70
• 5.1 ZigBee模塊硬件設計47-52
• 5.1.1 硬件選型47-48
• 5.1.2 ZigBee模塊硬件設計48-52
• 5.2 ZigBee模塊應用程序設計52-59
• 5.2.1 程序開發(fā)平臺與工具52-54
• 5.2.2 ZigBee節(jié)點軟件設計54-59
• 5.3 實驗驗證分析59-69
• 5.3.1 終端通信節(jié)點串口透傳網(wǎng)絡延時測試59-61
• 5.3.2 終端通信節(jié)點間通信距離61-62
• 5.3.3 ZigBee無線自組網(wǎng)絡丟包率測試62-64
• 5.3.4 移動環(huán)境下節(jié)點組網(wǎng)通信測試64-67
• 5.3.5 終端系統(tǒng)多節(jié)點組網(wǎng)信息中繼測試67-69
• 5.4 本章總結69-70
• 第六章 車車交會情景分析與安全預警研究70-80
• 6.1 典型交通場景車車交會情景分析70-72
• 6.1.1 十字路口車輛交會情景分析70-71
• 6.1.2 高速路入口車輛交會情景分析71-72
• 6.1.3 急轉彎車輛交會情景分析72
• 6.2 車輛交會安全預警研究72-77
• 6.2.1 同向或反向運動安全預警74-75
• 6.2.2 側向會車安全預警75-76
• 6.2.3 會車安全預警應用程序設計76-77
• 6.3 車載終端測試77-79
• 6.4 本章總結79-80
• 第七章 總結與展望80-82
• 參考文獻82-87
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況87

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  本文關鍵詞：基于車聯(lián)網(wǎng)行車安全的智能車載終端系統(tǒng)設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：307555