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坡弯路段汽车侧翻与侧滑预警系统研究与开发

作　者: 单少华
导　师: 杨志刚
学　校: 重庆交通大学
专　业: 车辆工程
关键词: 主动安全预警系统预警规则车路耦合电路设计
分类号: U463.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

近年来，汽车电子化和智能化成为了汽车技术发展的主要方向。其主导思想是将汽车由被动主体转向为主动，提高车辆行驶的智能性与安全性。我国西部山区道路多坡路与转弯路段，连年多发的交通事故引起了人们对山区道路行驶安全性的研究。预警系统作为一种主动安全系统，通过对道路交通环境和车辆运行状况的实时监测，同时对车辆在下坡过程中将会出现的行驶状态进行预测，通过预测结果警示驾驶员采取相应的措施。在体现其智能化的同时提高了车辆行驶的安全性，可有效地减少山区道路交通事故的发生。按照这一思路，本文以基于车路耦合的汽车山区行驶动力学模型为基础，建立了预警模型。通过对模型的分析，确定要采集的参数，制定了相应的预警规则，并且采用TMS320LF2407A DSP为主控芯片对安全预警系统的车载设备进行硬件电路和PCB板设计。该预警系统根据采集的车辆的道路环境当前状态参数，结合即将到达的道路环境参数计算车辆可能达到的安全程度，预测车辆发生危险运行工况可能性大小，根据安全预警算法选择相应的报警方式进行预警。它是一种保障车辆行驶安全的主动安全系统，使驾驶员更早的意识到危险状况，从而有足够的时间采取合适地操作尽可能大的将危险降到最低，以达到提高山区道路汽车行驶安全的目的，对保障人民财产和人身安全有着极其重要的意义。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-12
  1.1 课题背景  7-8
  1.2 课题研究的目的与意义  8
    1.2.1 研究目的  8
    1.2.2 研究意义  8
  1.3 国内外研究与应用现状  8-10
    1.3.1 国外研究现状与应用  8-9
    1.3.2 国内研究现状与应用  9-10
  1.4 论文内容与技术路线  10-12
    1.4.1 论文内容  10-11
    1.4.2 技术路线  11-12
第二章安全预警方法与预警模型的确定  12-26
  2.1 车辆安全预警方法介绍  12-14
    2.1.1 安全预警理论与方法  12-13
    2.1.2 安全预警计算模型  13-14
  2.2 基于实验数据的安全预警计算模型分析与修正  14-24
    2.2.1 制动器安全模型  14-16
    2.2.2 侧滑模型  16-22
    2.2.3 侧翻模型  22-24
  2.3 预警临界参数的确定  24-25
    2.3.1 安全预警临界状态分析  24-25
    2.3.2 安全预警临界状态参数值的确定  25
  2.4 本章小结  25-26
第三章安全预警模型参数的获取、采集与处理  26-38
  3.1 路侧设备数据参数的获取、采集与处理  26-28
    3.1.1 道路参数的获取与处理  26
    3.1.2 环境参数的获取、采集与处理  26-28
  3.2 车辆运行状态参数的获取、采集与处理  28-37
    3.2.1 速度与加速度信号采集与处理  28-32
    3.2.2 制动器温度信号的采集与处理  32-33
    3.2.3 动态载荷与质心高度信号的采集与处理  33-37
  3.3 本章小结  37-38
第四章安全预警系统硬件设计  38-64
  4.1 安全预警系统总体设计方案  38-39
  4.2 路侧设备硬件设计  39-46
    4.2.1 路侧设备各传感器及信号处理模块设计  41-44
    4.2.2 路侧设备无线通信模块设计  44-46
  4.3 车载设备硬件设计  46-59
    4.3.1 预警控制主芯片的选择  46-49
    4.3.2 车载设备最小系统设计  49-52
    4.3.3 车载无线通信模块设计  52
    4.3.4 各传感器模块设计  52-55
    4.3.5 语音提示模块设计  55-56
    4.3.6 电源及存储器模块设计  56-59
  4.4 电路 PCB 板设计  59-63
  4.5 本章小结  63-64
第五章系统软件及可靠性设计  64-80
  5.1 系统软件总体设计  64-73
    5.1.1 CCS 开发环境  65-66
    5.1.2 车载主控制程序设计  66-67
    5.1.3 I/O 程序  67-68
    5.1.4 A/D 模块程序设计  68-70
    5.1.5 无线通信模块初始化程序  70-71
    5.1.6 语音提示程序设计  71-73
  5.2 安全预警算法程序设计  73-75
  5.3 系统可靠性设计  75-79
    5.3.1 硬件抗干扰技术  75-77
    5.3.2 软件抗干扰技术  77-78
    5.3.3 印制电路板的抗干扰原则  78-79
  5.5 本章小结  79-80
第六章总结与展望  80-82
  6.1 主要研究成果  80
  6.2 论文的不足与展望  80-82
致谢  82-83
参考文献  83-86
附录 A  86-87
在校期间发表论著及取得的研究成果  87

坡弯路段汽车侧翻与侧滑预警系统研究与开发

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