基于嵌入式的智能驾驶监控系统的设计与实现
发布时间：2022-07-12 11:34
当前电动汽车智能驾驶产业进入了快速发展阶段。要想真正做好智能驾驶技术,需要借助远程监控系统对车辆智能驾驶途中的各项驾驶信息数据进行采集。这是检测电动汽车智能驾驶安全性能指标的重要手段,也为车辆后期稳定运行提供了必要的保障。本文依据智能驾驶技术开发人员对车辆智能驾驶行进途中数据采集的需求,提出了一套基于嵌入式的电动汽车智能驾驶监控系统。文中以ARM cortex-A9作为主控芯片,外加上相应功能的硬件配置最终实现系统的所有功能。所设计的系统主要有三部分组成:（1）车载终端:该终端主要作用为数据的采集,包括CAN总线模块、GPS模块。车载单元（OBU）可以通过CAN总线模块实现采集汽车底层驾驶控制数据的功能,通过GPS模块实现采集车辆实时位置信息的功能。（2）无线通信终端:该终端主要作用为数据之间的通信,包括4G模块和V2X模块。4G网络能够使OBU通过UDP协议将驾驶控制信息和车辆位置信息快速稳定地发送给远程移动终端。V2X模块主要为V2X天线,可以实现车与车之间统一频段下的位置通信。（3）远程移动终端:该终端主要为安卓应用软件,可实现对OBU发送的数据进行接收和处理,供智能驾驶研发人员...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 课题来源和研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究内容
1.4 本文主要章节
第二章 监控系统相关技术概要
2.1 嵌入式技术
2.1.1 嵌入式软件框架
2.1.2 ARM处理器和体系结构
2.2 网络通信技术
2.2.1 TCP协议
2.2.2 UDP协议
2.3 V2X技术
2.4 CAN总线技术
2.5 无线通信技术
2.5.1 4G技术
2.5.2 5G技术
2.6 GPS定位技术
2.7 本章小结
第三章 监控系统总体设计
3.1 系统功能需求分析
3.2 硬件系统总体设计
3.2.1 处理器选择
3.2.2 硬件系统总体设计
3.3 系统软件总体架构设计
3.3.1 操作系统选择
3.3.2 软件总体设计
3.4 本章小结
第四章 监控系统硬件设计
4.1 硬件设计原则
4.2 嵌入式系统
4.2.1 系统的选择
4.2.2 处理器说明
4.2.3 功能说明
4.3 4G通信模块设计
4.3.1 4G模块的选型
4.3.2 4G模块外围电路设计
4.3.3 串口连接方式
4.3.4 USIM卡接口
4.4 GPS模块设计
4.4.1 GPS模块的选型
4.4.2 GPS模块外围电路设计
4.5 CAN总线模块设计
4.6 硬件抗干扰设计
4.7 本章小结
第五章 监控系统软件设计
5.1 嵌入式软件平台的搭建
5.1.1 VMware虚拟机的安装
5.1.2 固件升级
5.1.3 NFS
5.1.4 TFTP
5.2 4G模块软件程序设计
5.3 GPS模块软件程序设计
5.4 驾驶数据采集通信协议
5.4.1 IP及端口定义
5.4.2 帧头结构说明
5.4.3 消息体定义
5.5 CAN通信
5.5.1 CAN发送
5.5.2 CAN接收
5.6 应用程序设计
5.6.1 通信流程设计
5.6.2 主循环
5.7 本章小结
第六章 监控系统的安装和调试
6.1 设备的安装
6.2 GPS模块调试
6.3 V2X天线调试
6.4 移动终端
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读学位期间参加的科研项目和成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于5G技术的智能车联网研究与展望[J]. 杨荣悦,张鹏洲,宋卿. 电信科学. 2020(05)
[2]面向智能驾驶的V2X测试方法研究[J]. 张小俊,郭剑锐,郭蓬,王梦丹. 汽车电器. 2020(05)
[3]基于CAN总线技术的发动机起动控制策略研究[J]. 张莹,周在芳,齐善东. 汽车电器. 2020(05)
[4]电动汽车动力CAN总线系统故障分析与研究[J]. 孙常林,李琳,邢合理. 产业创新研究. 2020(08)
[5]一种基于UDP的可靠数据传输协议[J]. 龙恒. 计算机时代. 2020(04)
[6]基于ARM Cortex-A9 MPCore嵌入式多核操作系统内核研究与实现[J]. 吴利生. 数字技术与应用. 2020(03)
[7]ARM平台下Linux嵌入式系统的移植[J]. 刘睿洋. 电子技术与软件工程. 2020(03)
[8]ARM嵌入式系统设计与应用技术研究[J]. 刘燚荣. 中国新通信. 2019(24)
[9]LTE-V2X车联网RSU部署[J]. 陈军,曾鸣,宁志远. 电子元器件与信息技术. 2019(12)
[10]基于AI的5G技术——研究方向与范例[J]. 尤肖虎,张川,谈晓思,金石,邬贺铨. 中国科学:信息科学. 2018(12)
博士论文
[1]智能汽车个性化辅助驾驶策略研究[D]. 蒋渊德.吉林大学 2019
[2]网联汽车信息安全问题及CAN总线异常检测技术研究[D]. 于赫.吉林大学 2016
[3]基于仿人智能控制的无人地面车辆自动驾驶系统研究[D]. 张卫忠.中国科学技术大学 2014
[4]MEMS-SINS/GPS组合导航关键技术研究[D]. 崔留争.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[5]车联网环境下交通信息采集与处理方法研究[D]. 周户星.吉林大学 2013
硕士论文
[1]基于4G+网络和GPS的智能车路协同系统关键技术研究[D]. 李远程.南京邮电大学 2018
[2]无人驾驶系统中智能算法及其安全性研究[D]. 陈忱.南京邮电大学 2019
[3]基于车联网的智能车辆节能诱导策略研究[D]. 王宇.北京交通大学 2019
[4]基于LTE V2X的车联网多跳广播机制的研究[D]. 刘宁.北京邮电大学 2019
[5]基于V2X和高精度定位的城市交叉路口自适应车辆引导方法研究[D]. 李玉环.重庆邮电大学 2019
[6]基于GPS/INS组合导航的轨迹补偿方法研究[D]. 谢永强.吉林大学 2018
[7]车联网OBU多级安全架构及通信方案研究[D]. 刘晓龙.江苏大学 2018
[8]基于V2P的避撞算法研究[D]. 王超凡.重庆邮电大学 2018
[9]基于UDP进行大规模数据传输的可靠传输系统的设计与实现[D]. 何润岸.山东大学 2015
[10]基于4G-LTE与WAVE的车联网无线通信平台构建与性能测试[D]. 李骁驰.长安大学 2015
本文编号：3659054
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 课题来源和研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究内容
1.4 本文主要章节
第二章 监控系统相关技术概要
2.1 嵌入式技术
2.1.1 嵌入式软件框架
2.1.2 ARM处理器和体系结构
2.2 网络通信技术
2.2.1 TCP协议
2.2.2 UDP协议
2.3 V2X技术
2.4 CAN总线技术
2.5 无线通信技术
2.5.1 4G技术
2.5.2 5G技术
2.6 GPS定位技术
2.7 本章小结
第三章 监控系统总体设计
3.1 系统功能需求分析
3.2 硬件系统总体设计
3.2.1 处理器选择
3.2.2 硬件系统总体设计
3.3 系统软件总体架构设计
3.3.1 操作系统选择
3.3.2 软件总体设计
3.4 本章小结
第四章 监控系统硬件设计
4.1 硬件设计原则
4.2 嵌入式系统
4.2.1 系统的选择
4.2.2 处理器说明
4.2.3 功能说明
4.3 4G通信模块设计
4.3.1 4G模块的选型
4.3.2 4G模块外围电路设计
4.3.3 串口连接方式
4.3.4 USIM卡接口
4.4 GPS模块设计
4.4.1 GPS模块的选型
4.4.2 GPS模块外围电路设计
4.5 CAN总线模块设计
4.6 硬件抗干扰设计
4.7 本章小结
第五章 监控系统软件设计
5.1 嵌入式软件平台的搭建
5.1.1 VMware虚拟机的安装
5.1.2 固件升级
5.1.3 NFS
5.1.4 TFTP
5.2 4G模块软件程序设计
5.3 GPS模块软件程序设计
5.4 驾驶数据采集通信协议
5.4.1 IP及端口定义
5.4.2 帧头结构说明
5.4.3 消息体定义
5.5 CAN通信
5.5.1 CAN发送
5.5.2 CAN接收
5.6 应用程序设计
5.6.1 通信流程设计
5.6.2 主循环
5.7 本章小结
第六章 监控系统的安装和调试
6.1 设备的安装
6.2 GPS模块调试
6.3 V2X天线调试
6.4 移动终端
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读学位期间参加的科研项目和成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于5G技术的智能车联网研究与展望[J]. 杨荣悦,张鹏洲,宋卿. 电信科学. 2020(05)
[2]面向智能驾驶的V2X测试方法研究[J]. 张小俊,郭剑锐,郭蓬,王梦丹. 汽车电器. 2020(05)
[3]基于CAN总线技术的发动机起动控制策略研究[J]. 张莹,周在芳,齐善东. 汽车电器. 2020(05)
[4]电动汽车动力CAN总线系统故障分析与研究[J]. 孙常林,李琳,邢合理. 产业创新研究. 2020(08)
[5]一种基于UDP的可靠数据传输协议[J]. 龙恒. 计算机时代. 2020(04)
[6]基于ARM Cortex-A9 MPCore嵌入式多核操作系统内核研究与实现[J]. 吴利生. 数字技术与应用. 2020(03)
[7]ARM平台下Linux嵌入式系统的移植[J]. 刘睿洋. 电子技术与软件工程. 2020(03)
[8]ARM嵌入式系统设计与应用技术研究[J]. 刘燚荣. 中国新通信. 2019(24)
[9]LTE-V2X车联网RSU部署[J]. 陈军,曾鸣,宁志远. 电子元器件与信息技术. 2019(12)
[10]基于AI的5G技术——研究方向与范例[J]. 尤肖虎,张川,谈晓思,金石,邬贺铨. 中国科学:信息科学. 2018(12)
博士论文
[1]智能汽车个性化辅助驾驶策略研究[D]. 蒋渊德.吉林大学 2019
[2]网联汽车信息安全问题及CAN总线异常检测技术研究[D]. 于赫.吉林大学 2016
[3]基于仿人智能控制的无人地面车辆自动驾驶系统研究[D]. 张卫忠.中国科学技术大学 2014
[4]MEMS-SINS/GPS组合导航关键技术研究[D]. 崔留争.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[5]车联网环境下交通信息采集与处理方法研究[D]. 周户星.吉林大学 2013
硕士论文
[1]基于4G+网络和GPS的智能车路协同系统关键技术研究[D]. 李远程.南京邮电大学 2018
[2]无人驾驶系统中智能算法及其安全性研究[D]. 陈忱.南京邮电大学 2019
[3]基于车联网的智能车辆节能诱导策略研究[D]. 王宇.北京交通大学 2019
[4]基于LTE V2X的车联网多跳广播机制的研究[D]. 刘宁.北京邮电大学 2019
[5]基于V2X和高精度定位的城市交叉路口自适应车辆引导方法研究[D]. 李玉环.重庆邮电大学 2019
[6]基于GPS/INS组合导航的轨迹补偿方法研究[D]. 谢永强.吉林大学 2018
[7]车联网OBU多级安全架构及通信方案研究[D]. 刘晓龙.江苏大学 2018
[8]基于V2P的避撞算法研究[D]. 王超凡.重庆邮电大学 2018
[9]基于UDP进行大规模数据传输的可靠传输系统的设计与实现[D]. 何润岸.山东大学 2015
[10]基于4G-LTE与WAVE的车联网无线通信平台构建与性能测试[D]. 李骁驰.长安大学 2015
本文编号：3659054
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