基于嵌入式系统的汽车黑匣子的设计与开发

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一种基于ARM嵌入式系统的汽车黑匣子[实用新型专利]

专利名称：一种基于ARM嵌入式系统的汽车黑匣子专利类型：实用新型专利
发明人：许世维,王旭,余曼,李旭,刘哲,孙家永
申请号：CN201120543070.3
申请日：20111216
公开号：CN202362844U
公开日：
20120801
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种基于ARM嵌入式系统的汽车黑匣子，包括ARM微控制器，在ARM 微控制器上连接有实时时钟模块、液晶显示模块、键盘和存储器，ARM微控制器上连接有温度采集模块、速度传感器、加速度传感器、行车状态检测模块。

能够准确地记录汽车行驶过程中的各种参数，并根据这些记录对车辆事故进行分析，进而准确判断车辆事故的真正原因。

具有价格低廉、实用性强、使用方便等众多优点，此外，还可为车辆进行性能比较、状态监视、视情维护、行驶试验等提供精确参数。

申请人：长安大学
地址：710064 陕西省西安市南二环中段
国籍：CN
代理机构：西安恒泰知识产权代理事务所
代理人：李郑建
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嵌入式USB主机系统在车载黑匣子的设计与应用

嵌入式USB主机系统在车载黑匣子的设计与应用张晓洁武汉理工大学信息工程学院，武汉（430070）E-mail：zljlj8384@摘要：根据车载黑匣子中大量数据传输交换的实际需求，本文介绍了基于单片机利用USB 主机芯片CH375在车载黑匣子中实现了嵌入式USB主机功能，并详细阐述了USB 主机系统的相关协议、硬件接口电路和相应的软件设计方法。

关键词：汽车黑匣子；嵌入式USB主机系统；CH375；U盘1. 引言车载黑匣子是用于监测、记录、储存汽车在行驶中各种状态和数据的智能装置。

车载黑匣子的使用, 对遏制疲劳驾驶、车辆超速等交通违章、约束驾驶人员的不良驾驶行为、保障车辆行驶安全以及道路交通事故的分析鉴定具有重要作用。

在车载黑匣子的实际应用中, 为了更好地管理车辆信息和分析采集到的数据, 常常需要把车载黑匣子中的数据上传给PC机, 这时就需要两者之间进行数据通信。

车载黑匣子读写U 盘方案是以U盘作为中间数据的传输介质, 它克服了RS232串行通信用于数据传输速率较慢、脱离不了PC机环境的缺点，可以通过USB接口方便快捷地采集车载黑匣子中的数据。

2. USB HOST技术通用串行总线(Universal Serial Bus- USB), 是一种快速、灵活的总线接口。

从USB诞生到现在不到十年的时间里, 伴随着计算机技术的迅猛发展，USB协议从1.1过渡到2.0,作为其重要指标的传输速度从1.5Mbps的低速和12Mbps的全速提高到如今的480Mbps 的高速, 至今USB已经占领了PC及其外设的市场[1]。

在USB系统中居于核心地位的是主机，主机发起和控制每一次的USB的数据传输, USB 设备只能与主机建立联系，任何两个外设或者两个主机无法通信，而目前扮演主机角色的主要是PC机[2][3]。

随着USB应用领域的逐渐扩大，人们希望USB能脱离PC机的束缚应用在非PC 机的领域，即在嵌入式系统中实现USB主机的功能。

基于嵌入式Linux的车载自主导航软件的设计与实现的开题报告

基于嵌入式Linux的车载自主导航软件的设计与实现的开题报告一、选题背景随着车辆智能化技术的发展，车载自主导航系统越来越受到人们的关注。

自主导航系统可以为驾驶员提供实时导航信息，使驾驶更加便捷和安全。

同时，自主导航系统也可以实现车辆间的信息共享和协同控制，进一步提高交通的效率和安全性。

现有的车载自主导航系统多采用基于Windows的操作系统，但是Windows系统存在一些弊端，如功耗高、启动慢、安全性低等。

而基于嵌入式Linux的车载自主导航系统具有功耗低、启动快、安全性高等优点，已经得到广泛关注和应用。

因此，本文选题基于嵌入式Linux的车载自主导航软件的设计与实现，旨在探索嵌入式Linux在车载自主导航系统中的应用和优化。

二、研究内容和进度安排1. 车载自主导航系统的框架设计通过分析车载自主导航系统的功能和需求，设计系统的框架，包括硬件和软件部分。

2. 嵌入式Linux系统的优化和定制对嵌入式Linux系统进行优化和定制，以满足车载自主导航系统的需求。

优化内容包括启动时间、内核大小、功耗等方面。

3. 导航算法的实现和优化选择适合车载自主导航系统的导航算法，实现和优化算法，以提高导航精度和响应速度。

4. 模块化开发和测试将系统功能分为多个模块进行开发，提高代码的可维护性和可重用性。

同时，对每个模块进行测试和优化，确保系统的稳定性和可靠性。

研究进度安排如下：第一阶段（2022年3月至2022年6月）：完成系统框架设计和嵌入式Linux系统的定制和优化。

第二阶段（2022年7月至2022年9月）：完成导航算法的实现和优化，并进行模块化开发和测试。

第三阶段（2022年10月至2023年1月）：完成系统整体测试，并进行性能优化和调试。

三、研究意义和创新点本文研究基于嵌入式Linux的车载自主导航软件的设计与实现，具有以下意义和创新点：1. 探索嵌入式Linux在车载自主导航系统中的应用和优化，使系统具有功耗低、启动快、安全性高的优点，提高系统的性能和稳定性。

基于ARM和嵌入式实时操作系统的汽车黑匣子设计

基于ARM和嵌入式实时操作系统的汽车黑匣子设计
谢勤岚;余晓峰;杨玉甜
【期刊名称】《中南民族大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2010(029)001
【摘要】提出了一种基于ARM和嵌入式实时操作系统的汽车行使记录仪(黑匣子)的总体设计.整个系统以ARM微控制器核心板为硬件平台,以uC/OS-Ⅱ实时操作系统为软件平台.系统由图像采集模块、温度测量模块、速度及加速度测量模块、行车状态检测模块、数据存储模块和实时时钟模块等功能模块构成.这些模块在实时操作系统的管理下,实现对车辆运行状态、故障及事故前后各种数据及环境场景的采集和记录.系统在实验室模拟环境下进行了初步测试,基本符合实际应用的大部分要求.
【总页数】4页(P103-106)
【作者】谢勤岚;余晓峰;杨玉甜
【作者单位】中南民族大学,电子信息工程学院,武汉,430074;中南民族大学,电子信息工程学院,武汉,430074;中南民族大学,电子信息工程学院,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.基于嵌入式ARM的电动汽车智能充电系统的设计 [J], 徐木政
2.基于ARM的汽车"黑匣子"设计 [J], 汤群芳;俞斌
3.基于ARM+DSP的汽车视频黑匣子系统的总体设计 [J], 余水;邓振;蔡洪斌;崔金钟;陈雷霆
4.基于uClinux嵌入式系统的汽车黑匣子的设计与开发 [J], 张浩;姚伯威
5.基于嵌入式ARM的电动汽车智能充电系统的设计 [J], 郝常秀
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一种多功能汽车行驶记录仪的嵌入式系统设计

Ｇ／９５ —２０，发设计了一种功能强大、ＢＴ１０６０３开性能稳定、积小巧且适合安装的多功能汽车行驶记体录仪，采用的是三星公司的３２位嵌入式ＡＲ处理Ｍ器￥Ｃ４０和Ｌｎｘ操作系统，３２４ｉｕ主要阐述了汽车行驶记录仪的硬件架构和软件系统设计。
在汽车上的数字式电子记录装置。这种装置能对车辆的行驶速度、间、时里程以及有关车辆行驶的其他
状态信息进行记录存储，可通过接口实现数据输并
式指示工作正常，如有故障则应以红闪信号及显示
屏显示方式指示故障信息。
１基本功能
根据国家颁布的汽车行驶记录仪的标准（／ＧＢ
数据显示功能：示面板能准确显示各类信息，显
包括驾驶员代码、时时间、时日期、时车速以实实实
Ｔ９５—０３，系统主要具备以下功能：１０６２０）本
录仪今后的发展进行了展望。关键词：ＲＭ；入式系统；车行驶记录Ａ嵌汽中图分类号：６．：Ｐ１Ｕ４３７Ｔ３６文献标识码：Ａ文章编号：６３０９（００（—０００１７ —４６２ｌ）１５ —３）０
数据采集、录和存储功能：记能够对实时时间、
出。汽车行驶记录仪的使用，抑制疲劳驾驶、辆对车超速等交通违章、约束驾驶人员的不良驾驶行为、保

基于嵌入式系统的智能车载系统设计与实现

基于嵌入式系统的智能车载系统设计与实现随着现代科技的飞速发展，汽车行业也在不断进行创新和改进。

智能化已经成为汽车行业的新常态，也为人们的出行提供了更为方便和安全的保障。

基于嵌入式系统的智能车载系统就是其中一种。

一、什么是嵌入式系统？嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它通常嵌入到其他产品中，以实现产品的自动化控制、数据处理和通信等功能。

嵌入式系统具有时序性、可靠性、实时性和高效性等特点，因此通常采用专门的处理器和操作系统。

二、智能车载系统的必要性智能车载系统是将嵌入式系统技术应用于汽车行业的产物。

它能够实现汽车信息化、智能化和安全化等功能，具有较高的实用价值。

在智能车载系统中，嵌入式系统主要用于控制汽车各个部件的工作，如发动机、变速器、制动系统等。

同时，嵌入式系统也可实现车辆的导航、安全警示、娱乐和智能驾驶等功能，提高汽车行驶的安全性、舒适性和便利性。

三、智能车载系统的设计和实现智能车载系统的设计和实现需要从以下几方面进行考虑：1.嵌入式系统平台的选择根据车载系统的特点，需选择适合的嵌入式平台，并确定操作系统和编程语言等技术路线。

常用的平台有树莓派、Arduino、STM32等。

其中，树莓派具有高性能、丰富的外设和良好的兼容性等特点，适合做复杂的车载系统；Arduino则适合做一些简单的车载系统，如温度控制、音响系统等。

2.传感器和外设的集成智能车载系统中需要集成很多传感器和外设，如GPS模块、摄像头、车载音响、气压传感器等。

这些外设需要与嵌入式平台进行连接和数据交互，通常采用串口、SPI、IIC等通信协议。

3.软件的开发智能车载系统的软件是关键部分，需要进行完整的需求分析、程序设计、编码和测试等工作。

常见的编程语言有C语言、Python、Java等。

对于复杂车载系统，建议使用RTOS(实时操作系统)，能够提高对系统资源的优化和调度。

4.系统的优化和调试在进行实际应用前，需要对系统进行多方面的优化和调试，确保其稳定性和可靠性。

基于嵌入式系统汽车行驶记录仪的研究与开发

维普资讯
６２
交通与计算机
２００６年第２期第２４卷总１９２期
基于嵌入式系统汽车行驶记录仪的研究与开发
薛翔何仁倪春华汤沛
镇江２２１）１０３（江苏大学
摘要以三星￥Ｃ４０微处理器为核心，３２１设计了一种基于嵌入式系统的新型行车记录仪。介绍了新型的行车记录仪硬件和软件结构，包括数据采集、数据存储、与计算机进行串口和ＵＳＢ通
济效益国也正朝这个方向发展，国的汽车行我我驶记录仪的国家标准（汽车行驶记录仪）于２０已０３年９月１日正式实施，因此，发基于国家标准的开
打印输出
数据存储通讯部分
ＧＳＰ
卜．＿集
理
器
驾驶时间的采集、录、记储存，辆行驶速度、车里程
车辆行驶记录仪又称汽车黑匣子，它是将飞
机黑匣子的设计思想应用于汽车，集机械、电子、微电脑于一体，用于预防事故、监查违章和科学管理，为事故分析提出公正、并准确、学的依据。科早在１９９０年以前欧共体就通过了在汽车上安装黑
Ｋｅｒｓｅｅｄｄｓｓｅ；ｖｈｃｅｔａｅｉｇｄｔｅｏｄｒｐｅｈｒｃｇｉｏｙｗｏｄ：ｍｂｄｅｙｔｍｅｉｌｒｖｌａａｒｃｒｅ，ｓｅｃｅｏｎｔｎｎｉ
０前
言
１行驶记录仪的结构和功能
ＡｂｔａｔＷｉａｓｎｓｒｃ：ｔＳｍｕｇ￥３４０ｍｉｒｐ０ｅｓｒａｈｏｅｈｓｐｐｒｄｓｇｅｅｔｐｈＣ２１ｃ０ｒｃｓ０ｓｔｅｃｒ，ｔｉａｅｅｉｎｄａｎｗｙｅ

基于嵌入式系统的汽车蓝牙系统设计与实现说明书

5th International Conference on Mechatronics, Materials, Chemistry and Computer Engineering (ICMMCCE 2017)Design and Implementation of Vehicle Bluetooth system based onEmbedded SystemQiu Bo, Lv ChangwuJiangxi Environmental Engineering Vocational College,Ganzhou 341000,ChinaKey words: embedded system; Vehicle Bluetooth; BlueCode; communication protocol; operating systemAbstract.Bluetooth module has the characteristics of simple design, small size, better maintainability and so on, if it is used in vehicle equipment, it can achieve a lot of functions, which has important reference value for the research and development of driving safety equipment. Based on this a new Bluetooth system is proposed in this paper, taking embedded platform as integrated mode, using BlueCode as the communication protocol, and taking the WinCE as operating system, the effective connection of control terminal and vehicle equipment has been achieved in the system. The mobile terminal and the navigation system of the central control room touch screen are connected together by Bluetooth adapter in Bluetooth system. Mobile phone operation can be achieved through the touch screen, but also to achieve some of the operation through the intelligent voice control, such as locking the door, driving lights, etc., which effectively improves the safety of drivingIntroductionTraffic deaths have been one of the major causes of accidental deaths worldwide since the last century, more and more people pay attention to traffic safety. Simulation tests in the United States show that, making a phone call during driving causes the driver's attention to drop 20%, if the conversation is important, down as much as $37%, if the driver is not focused on driving, the risk is 4 times the normal driving risk. In order to avoid driving distraction caused by operating other devices, Bluetooth system is introduced into the vehicle equipment. Bluetooth can realize the vehicle equipment and control of a large screen, and single-chip communication can be used, the use of large screen or voice way on a lot of switch operation in the car, which is very important for the study of safety equipment for vehicle.The design of embedded Bluetooth systemDue to the adoption of frequency hopping and fast recognition technology, Bluetooth has the characteristics of fast transmission and stable communication, so as to prevent the premature fading of the signal and ensure the stability of the communication link. Bluetooth uses frequency hopping in 79 frequency hopping channels within one second. The interference of frequency hopping is reduced to the minimum, and the interference of random noise is avoided in the process of communication.Taking Bluetooth as a vehicle equipment, on the one hand a large screen can be used on the phone and other mobile devices, on the other hand voice control a lot of switch also can be achieved, the main design of the Bluetooth system, the overall design framework is shown in Fig.1.Fig.1 The HomeNet composition scheme based on Bluetooth Technology As shown in Figure 1, Bluetooth adapter is connected with the large touch screen of the central console through one end of the Bluetooth grid, and the Bluetooth control module is connected with the Bluetooth mobile phone, Bluetooth control module can issue commands to the microcontroller, the car and the switching equipment. During the running time, can use the console touch screen devices or voice operated equipment for mobile phone and car, avoids the small screen operation or manual operation of distractions, and make the operation simple and easy.Application mode and program structure Bluetooth embedded vehicle systemThe design of Bluetooth embedded system with BlueCode protocol, the protocol supports HCI standard interface, users can be embedded in the Bluetooth system by using API function in a simple development environment integrated Bluetooth protocol.Multiple applications can call the BlueCode function of API at the same time, so a parallel Bluetooth link can be built, which is shown in Figure 2.Figure 2 BlueCode application frameworkThe message and data transfer between the hardware module and the software module interface can only be carried out through the Bluetooth host controller interface, which is explained by HCI. The HCI layer is the interface between the hardware and software of the Bluetooth protocol, the protocol software above HCI layer protocol software is running on the host, and the function under HCI is completed by Bluetooth device, the two can interact each other through a transparent layer on both ends.Fig.3 Bluetooth program structureAs shown in Figure 3, the sending thread and the receiving thread should be mainly considered in the development and design of the Bluetooth program structure, the sending thread is mainly responsible for receiving the data, and the data packet can be sent. The data receiving is to receive the data set into the cache when the Bluetooth system establishes the data connection, when the user receives the information queue, it will find the cached information, the user will receive the information and send the information to the specified function model.Embedded Bluetooth system communication testIn order to verify the feasibility and reliability of embedded Bluetooth communication system, the performance of Bluetooth communication system was tested. The test is the main interference on the communication process of the interference signals, the signal receiver detection error rate, through the test, the test results are shown in Fig.4.Fig.4 The comparison error rate of the systemIn order to ensure patency of the Bluetooth communication, and avoid the influence of interference, multi hop Bluetooth technology has been used in the paper. When the system communication is disturbed, the bit error rate of the communication system of the Bluetooth system is analyzed. As shown in Figure 4, through statistical analysis, we found that the error rate of communication of Bluetooth system is greatly reduced by using multi hop technology, the stability of the communication and the fluency of the communication between the touch control screen and the voice control and vehicle equipment has been realized.multi hop technology, Bluetooth communication system bit error rate is reduced greatly, ensure thestability of the communication, can screen and voice communication equipment and vehicle control to achieve fluency in touch.ConclusionIn order to improve the traffic safety, a new Bluetooth system is designed, Bluetooth function of vehicle system has been realized, which is taking embedded platform as integrated mode, and taking the WinCE as operating system. The Bluetooth module designed in this paper has the characteristics of simple design, small size, strong maintainability. Through the communication ability test, it is found that the bit error rate of Bluetooth system is greatly reduced by using multi hop Technology. Therefore, it can guarantee the communication stability of the console touch screen and the user terminals such as voice control devices and mobile phones. Bluetooth enabled mobile phones, lights, doors and other operations become easier to operate, it can be tested in practical application to meet the market demand.Reference[1] Li Manling. Design of digital intelligent access control system based on NFC [J]. Journal ofEzhou University, Vol.21(6), (2014), p.108-110[2] Chang Guoquan, Zhai Yan. Design of intelligent door lock control system based on Bluetooth[J]. Electronic Engineering & Product World, No.05, (2015) , p.41-44[3] Miao Chao, Chen Keming, Lu Jianguo, et al. Intelligent remote control door lock with wirelesscharging [J]. Journal of Hangzhou Dianzi University, Vol. 35(4), (2015), p.20-22[4] Gao Jianhua, Hu Zhenyu. Application of Internet of things technology in intelligent building [J].Architecture Technology, Vol.44 (2), (2013), p.136-137[5] Sun Yongdao, Wang Yong, Zhang Lan. Design and implementation of a mobile phone accesscontrol system based on encrypted two-dimensional code [J]. Bulletin of Science and Technology, Vol.30(7), (2014), p.166-169[6] Ma Xiang. Knowledge development in Web based on Java language [J]. InformationTechnology and Informatization, Vol.13 (15), (2015), p.169-171.[7] Su Xianglin, Chen Wenyi, Yan sprinkle. The open platform of Internet of things based onraspberry pie [J]. Electronic Science and Technology, Vol.28 (9), (2015), p.35-37.[8] Cui Yang, Zhang Weihua. An intelligent home control system based on Arduino[J]. Applicationof Electronic Technique, Vol.40 (4), (2014), p.123-125.[9] Xue Liang, Zhang Jifei. Design of intelligent home security system based on IOS mobileterminal [J]. Computing Technology and Automation, Vol.35(2), (2016), p.89-92.[10] Shen Weiguang, Jiang Jianfei, He Wei Feng. Development status and future trend of the highperformance DSP [J]. China Integrated Circuit, Vol.413(4), (2011), p.20-25.[11] Ding Youyuan, Wang Anmin. DSP software and hardware design based on multi core parallelprocessing [J]. Microcontroller & Embedded Systems, Vol.158 (8), (2012) , p.43-45.[12] Gao Feng, Bi Jingping, Guo Jingfeng, et al. The Android client of the vehicle state perceptionsystem[J]. Journal of Tsinghua University(Science and Technology), Vol.S1, (2011), p.1393-1396.[13] Zhang Yang, Liu Xinhui. Stability of articulated vehicle yaw stability [J]. Journal of JilinUniversity (Engineering and Technology Edition), No.02, (2012), p.266-271.。

基于CAN总线嵌入式汽车智能仪表设计

基于CAN总线的嵌入式汽车智能仪表的设计【摘要】本文设计了一个完整的基于can总线技术的嵌入式汽车智能仪表，它包括了一般汽车智能仪表的功能，并在此基础上增加了驾驶员身份验证、gps卫星定位、全程行驶记录功能、显示打印功能、数据通讯功能等，采用一主多从的控制系统方案，各个功能有相应的模块进行完成，采用can总线通讯，各模块的数据传输通过can总线和主控制器进行数据交流，并最终完成了系统的安装调试。

汽车智能仪表,可以称作“汽车黑匣子”,是一种能对车辆行驶全过程同步记录、监控运行状态、预防交通事故发生的高新技术产品，它可详细记录车辆每次的起动时间、行驶里程、行驶时间、最高车速以及每次最高车速的持续时间,在汽车驾驶员超速行驶时发出超速报警声,储存车辆信息,具有gsm/gprs远程数据传输、gps定位等功能。

采用can总线可以使系统达到更高的指标，同时can总线已发展成为汽车电子系统的主流总线。

本文设计的嵌入式can总线汽车智能仪表采用一主多从的控制系统方案，各个功能有相应的模块进行完成，采用can总线通讯，各模块的数据传输通过can总线和主控制器进行数据交流。

1.系统硬件的总体构成本系统中总体构成包括数据中心处理模块cpu、速度采集模块、语音报警模块、距离测量模块、gsm远程监控模块、液晶显示模块、指纹识别模块、数据采集模块、gps模块、开关量输入、usb接口及光电隔离电路等组成。

2.系统主模块中单元电路设计该系统大体可以分为以下单元：速度采集单元、指纹信号处理单元、gps卫星定位信号处理单元、液晶显示单元、语音报警单元、信号采集单元、打印单元、电源单元、中心处理单元。

2.1速度采集单元速度采集模块cpu选择台湾华邦公司生产的8位单片机w77e58, 它内部集成了32kb的可重复编程的flash rom、256字节的片内存储器、1kb用于movx指令访问的sram、可编程看门狗定时器、三个16位定时器、二个增强型的全双工串行口、片内rc振荡器、双16位数据指针等诸多功能。

基于uClinux嵌入式系统的汽车黑匣子的设计与开发

基于uClinux嵌入式系统的汽车黑匣子的设计与开发
张浩;姚伯威
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2006(022)014
【摘要】本文介绍了建立在以32位三星的S3C44B0X微处理器为核心的嵌入式系统平台上的汽车黑匣子的设计和开发.本系统主要解决的问题是:1.关于汽车行驶状态信号数据的采集和处理B接口的设计,使黑匣子中记录的数据能够通过USB接口与PC或者PDA进行通信.最后经过系统集成,本系统可以很好的运行.另外在本系统设计中还采用了嵌入式操作系统uClinux,并对其移植过程做了一定的研究.
【总页数】3页(P239-241)
【作者】张浩;姚伯威
【作者单位】成都电子科技大学机械电子工程学院;成都电子科技大学机械电子工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于uCLinux的嵌入式系统开发过程 [J], 廖羽;戴瑜兴
2.基于ARM7-uClinux嵌入式系统中BootLoader的分析与设计 [J], 龙海南;董江涛
3.基于uClinux的嵌入式系统开发技术方法论 [J], 皇良斌;薛健辉
4.基于UCLINUX的嵌入式系统设计 [J], 董亮;李正熙;童朝南
5.基于uClinux嵌入式系统开发平台的建立 [J], 肖杰;李仁发;徐成
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基于嵌入式系统的智能车载系统设计与实现

基于嵌入式系统的智能车载系统设计与实现第一章绪论随着智能化、自动驾驶时代的到来，基于嵌入式系统的智能车载系统成为汽车电子领域的热门话题。

智能车载系统通过数据采集、处理、自主驾驶等实现了对行车环境的智能感知，能够自动规避障碍物、自主导航等，为驾驶员提供更加优质的驾驶体验，为交通安全做出了巨大的贡献。

本文旨在探究基于嵌入式系统的智能车载系统的设计与实现。

第二章基于嵌入式系统的智能车载系统的系统结构智能车载系统结构通常由感知单元、控制单元和执行单元三部分组成。

其中，感知单元对车辆周围环境进行感知，包括距离测量、图像识别、传感器检测等，控制单元对感知单元采集到的数据进行处理，并根据处理结果输出相应的控制指令，执行单元对控制单元发出的控制指令进行执行，例如车辆转向、刹车等。

第三章基于嵌入式系统的智能车载系统的功能设计基于嵌入式系统的智能车载系统的功能设计应该考虑到以下几个方面的需求：1.感知单元的功能设计感知单元应该能够对整个环境进行感知，包括距离测量、图像识别、传感器检测等。

其中，远程测距模块负责检测周围障碍物和车辆间的距离，图像识别模块负责识别车道、交通标志、行人、车辆等，传感器检测模块负责检测汽车的速度、转向、刹车等状态。

2.控制单元的功能设计控制单元应该能够对感知单元采集到的数据进行处理，并根据处理结果输出相应的控制指令。

例如，当传感器检测到汽车前方有障碍物时，控制单元应该发出刹车指令，当传感器检测到汽车即将偏离车道时，控制单元应该发出转向指令。

3.执行单元的功能设计执行单元应该负责汽车的具体操作，例如车辆转向、加速、刹车等。

执行单元需要根据控制单元发出的指令进行具体的操作，确保汽车在安全的状态下行驶。

第四章基于嵌入式系统的智能车载系统的技术实现技术实现方面，基于嵌入式系统的智能车载系统需要采用大量先进的技术手段。

例如，需要采用计算机视觉、人工智能等技术来实现对车道、交通标志、行人、车辆等的识别和跟踪；需要采用深度学习等技术来实现对数据的处理和分析；需要采用ROS等技术框架来实现模块化开发和快速迭代等。

基于ARM和嵌入式实时操作系统的汽车黑匣子设计

ｔｅｒａ — ｉｐｒｔｎｙｔｍ．Ｔｈｙｔｍｓｄｖｄｄｉｔｅｅａｕｃｉｎｍｏｕｅ，ｓｃｓｉｇｃｕｓｔｎｈｅｌｔｍｅｏｅａｉｇｓｓｅｅｓｓｅｉｉｉｅｎｏｓｖｒｌｆｎｔｄｌｓｕｈａｍａｅａｑｉｉｏｏｉｍｏｕｅ，ｔｍｐｒｔｒｃｕｓｔｏｏｕｅｅｏｉｎｃｅｅａｉｎａｑｉｉｏｄｌ，ｒａｏｄｔｏｃｕｓｔｎｄｌｅｅａｕｅａｑｉｉｎｍｄｌ，ｖｌｃｔａｄａｃｌｒｔｏｃｕｓｔｎｍｏｕｅｏｄｃｎｉｎａｑｉｉｏｉｙｉｉｉｍｏｕｅ，ｄｔｓｏａｅｄｌａａｔｒｇｍｏｕｅｎｅｌｔｍｅｌｃｄｌａｄｒａ —ｉｃｏｋｍｏｕｅＴｈｓｍｏｕｅａｅｄｌ．ｅｅｄｌｓｒｍａａｅｕｄｒｔｅｅｌｔｍｅｎｇｄｎｅｈｒａ —ｉｏｅａｉｇｓｓｅｔｅｌｅｄｔｃｕｓｔｏｆｅｉｌｐｒｔｎｓａｕ，ａｄｔｅｏｄｔｅｓｅｅｅｏｅａｄａｔｒａｐｒｔｙｔｍＯｒａｉａａａｑｉｉｉｎｏｈｃｅｏｅａｉｔｔｓｎｏｒｃｒｈｃｎｓｂｆｒｎｆｅｎｎｚｖｏａｃｄｎ．ＴｈｙｔｍＳｔｓｅｎｅｉｌｔｅｃｎｉｉｎｉａｏａｏｙａｄｔｅｒｓｌｓｏｈｔｉｓｔｓｉｓｔｅｃｉｅｔｅｓｓｅｉｅｔｄｕｄｒａｓｍｕａｉｏｄｔｎｌｂｒｔｒｎｈｅｕｔｈｗｓｔａｔａｉｆｈｖｏｅ

基于ARM和嵌入式实时操作系统的汽车黑匣子设计

第29卷第1期中南民族大学学报(自然科学版) Vol.29No.12010年3月 Jour nal of South-Central U nivers ity for Nationalities (Nat.Sci.Edition) M ar.2010 收稿日期　2010-01-22 作者简介　谢勤岚(1968-),男,副教授,硕士,研究方向:模式识别与图像处理;E -mail :x ieqinlan @126.co m 基金项目　国家民委自然科学基金资助项目(09ZN 01)基于ARM 和嵌入式实时操作系统的汽车黑匣子设计谢勤岚,余晓峰,杨玉甜(中南民族大学电子信息工程学院,武汉430074)摘　要　提出了一种基于A RM 和嵌入式实时操作系统的汽车行使记录仪(黑匣子)的总体设计.整个系统以AR M 微控制器核心板为硬件平台,以uC/O S-Ⅱ实时操作系统为软件平台.系统由图像采集模块、温度测量模块、速度及加速度测量模块、行车状态检测模块、数据存储模块和实时时钟模块等功能模块构成.这些模块在实时操作系统的管理下,实现对车辆运行状态、故障及事故前后各种数据及环境场景的采集和记录.系统在实验室模拟环境下进行了初步测试,基本符合实际应用的大部分要求.关键词　嵌入式系统;实时操作系统;数据采集中图分类号　T P 311　文献标识码　A 文章编号　1672-4321(2010)01-0103-04Design of Vehicle Black Box Based on ARMand Embedded Real -Time Operating SystemX ie Qinlan ,Yu X iaof eng ,Yang Yutian(Co lleg e of Elect ro nics and Infor mation Eng ineer ing,South -Centr al U niver sity for N atio na lit ies ,W uhan 430074,China )Abstract T he design of a Vehicle T r aveling Data R eco rder (V ehicle Black Bo x )ba sed on A R M a nd embedded rea l-time o per ating system is g iv en.A RM is applied as hardw are platfor m o f the sy stem and uC/O S-Ⅱis used as the real -t ime operat ing system .T he sy stem is divided into sever al functio n m odules ,such as imag e acquisition module ,tem per ature acquisit ion module,v elo city and acceler atio n acquisit ion module,r oad co ndit ion acquisition module ,dat a stor age m odule and r eal-time clo ck mo dule.T hese mo dules are mana ged under the real-t ime oper ating system to realize data acquisitio n o f v ehicle o per atio n stat us ,and t o reco rd t he scenes befor e and after an accident .T he system is t est ed under a simulativ e conditio n in labo rat or y and the result sho w s that it sat isfies the preliminar y r equir ements of pr act ical a pplicatio ns.Keywords embedded sy stem;r eal-time opera tio n sy stem ;data collection 电子智能化是汽车电子领域不断发展的必然趋势.汽车“黑匣子”可记录汽车行驶过程中的各种参数,为准确判定车辆故障及事故的原因提供依据.世界各工业国也已经陆续制定了有关“汽车行驶记录仪”(俗称“黑匣子”)的行业标准[1-3].本文提出了一种基于ARM 和嵌入式实时操作系统的“黑匣子”,能在交通过程中实时采集车辆的各种数据并记录汽车的运行状态,其基本功能包括:(1)在发生交通事故时,提供采集的实时数据,为准确了解和界定交通事故发生的原因并公正处理提供科学、权威的依据;(2)在车辆正常营运中,作为管理部门加强监督和管理的工具,帮助管理人员全面了解汽车的运行情况;(3)为汽车的科研、生产、日常维护,以及为及时查找突发性交通事故的原因,减少车辆故障提供有效的测试手段;(4)对各类车辆的完善设计、故障分析、成本降低和交通管理具有重要的实际作用及意义.1　系统硬件设计1.1　系统组成图1为汽车黑匣子设计框图.整个系统以ARM 微控制器核心板为硬件平台,通过图像采集模块、温度采集模块、速度采集模块、加速度采集模块、行车状态采集模块和实时时钟模块等功能模块,实现对目标汽车故障前后各种数据及环境图像实时的采集和记录[4,5].uC/OS-Ⅱ是一个抢占式多任务内核,实时性强,可同时控制多达64个任务,适合于工业控制,可嵌入文件系统保存数据,可以满足本系统要求的任务管理和数据记录[6].本系统选用S3C44B0微处理器为主芯片,该芯片提供三级整数流水线,主频最高可达66M Hz,处理速度达到1.1M IPS /MH z .系统采用FLASH 和SDRAM 存储数据.图1　汽车黑匣子系统框图Fig.1　Diag ram of Vehicle Black Box1.2　存储器扩展由于S3C44B0微处理器自身不带有ROM 和RAM ,需要外接存储器.同时160引脚的S3C44B0具备单独的24位地址总线和16位的数据总线,扩展能力达到256M B.本系统选用2M B 存储空间的只读存储器(ROM )HY29V160和8M B 随机可读写存储器(RAM )HY 57V 641620.图2为两者接口电路图.图2　存储器扩展电路Fig.2　M emory expansion circuit1.3　温度检测模块温度检测模块包括车内温度检测和轮胎温度检测两个子模块.由于轮胎温度采集涉及到无线收发模块,本设计暂未涉及.机车内温度采集采用DS18B20数字温度计实现.DS18B20可以程序设定9～12位的分辨率,精度为±0.5°C .同时用户设定的报警温度存储在EEPROM 中,掉电后依然保存.DS18B20数字温度计提供9位温度读数,温度信息经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出.因此从中央处理器到DS 18B 20仅需连接一条数据线.因为每一个DS18B20有唯一的系列号(silicon serial number ),因此多DS18B20可以存在于同一条单线总线.这允许在许多不同的地方放置温度灵敏器件.104 中南民族大学学报(自然科学版)第29卷本系统采用典型的三线驱动方案(电源线VDD,串行数据线,地线GND).1.4　时钟模块为了提高记录精度,实时地采集行车数据,系统采用独立的时钟模块.该模块核心芯片采用美信公司的DS12CR887时钟芯片,该器件提供RTC/日历,定时闹钟,3个可屏蔽中断和1个通用中断输出,可编程方波以及114字节电池备份的静态RAM.少于31d的月份,月末日期可自动调整,其中包括闰年补偿.该器件还可以工作于24h或带AM/PM指示的12h格式.一个精密的温度补偿电路用来监视VCC 状态.如果检测到主电源故障,该器件可自动切换到备用电源供电.V backup引脚用于支持可充电电池或超级电容,内部包括一个始终有效的涓流充电器. DS12CR887可以通过一个多路复用的单字节接口访问,该接口支持Intel和M otoro la模式. DS12CR887还将石英晶体和电池集成在一起.1.5　显示模块从实际运用和成本考虑,显示模块被分成两部分,即模拟监视器和点阵液晶屏.当摄像头所采集的图像流经过视频解码器进行A/D转换后,可以先直接进入视频编码器SAA7121H进行D/A转换;最后还原回模拟信号,通过监视器显示出来.通过操作小键盘,驾驶员可在点阵显示屏上查看当前时间、速度、加速度、机车状况记录等一些行车数据.此处只需显示一些文字和简单数据,所以选用了成本相对较低的128×64点阵液晶屏.1.6　行车状态检测模块行车状态检测模块包括转向灯、刹车、酒精检测等实时状态的采集.由于这些行车状态都是二值信号,本系统将这些二值信号经传感器转换为高低电平.具体实现方式是通过检测处理器I/O端口电平信号来达到行车状态检测的目的.1.7　图像采集模块该模块由信号输入、图像采集、图像压缩、CPU 控制等部分组成.(1)信号输入.这部分有摄像头构成,用来捕捉视频图像.(2)图像采集.负责与摄像头相连,采样模拟图像数据并转换成数字信号.数据采集完成后经压缩芯片负责读取处理,初始化和复位由CPU负责完成.(3)图像压缩.压缩芯片负责对采集的图像数据进行压缩,然后由CPU将压缩后的数据读取并传送给CF卡存储.本系统初步设计采用M PEG4的压缩算法.(4)CPU控制.实现采集、控制并传输图像数据到CF卡的功能.2　系统软件设计2.1　uC/OS-Ⅱ移植uC/OS-Ⅱ移植到ARM处理器上,实际上是改写系统软件中涉及到所选择CPU硬件结构的几个文件,大部分的修改工作集中在3个和体系结构相关的文件中[6].这3个文件是OS-CPU-C.C、OS -CPU.H以及OS-CPU-A.S.下面采用任务运行在SVC状态的移植方法.(1)OS-CPU.H文件.此文件中给出了多种处理器的结构设置、变量定义等内容,主要是针对一些处理器相关及编译器相关的定义,这部分的修改是与所用的编译相关的,不同的编译器会使用不同的字节长度来表示同一数据类型.(2)OS-CPU-C.C文件.uC/OS-Ⅱ需要用户改写OS-CPU-C.C中的几个函数.OST askCr eate()函数用来初始化任务的堆栈.初始状态的堆栈模拟发生一次中断后的堆栈结构.当调用OST askCreate()创建一个新任务时,需要传递的参数是:任务代码的起始地址,参数指针(pdata),任务堆栈顶端的地址,任务的优先级. OST askStkInit()只需要以上提到的3个参数(task, pdata和ptos).初始状态的堆栈模拟发生一次中断后的堆栈结构.在ARM体系结构下,任务堆栈空间由高至低依次将保存着pc、lr、r12、r11、r10、…、r1、r0、CPSR、SPSR.这里需要说明两点:一是完成当前任务堆栈初始化后,OST askStkInit返回新的堆栈指针stk, OST askCr eate()执行时将会调用OSTaskStkInit的初始化过程,然后通过OSTCBInit()函数调用将返回的sp指针保存到该任务的TCB块中;二是初始化状态的堆栈其实模拟了一次中断发生后的堆栈结构,因为任务创建后并不直接获得执行的,而是通过OSSched()函数进行调度分配,满足执行条件后才能获得执行,为了使这个调度简单一致,需预先将该任务的PC指针指向函数入口,以便被调度时从堆栈中恢复刚开始运行的处理器现场.(3)处理器相关汇编部分实现.105第1期谢勤岚,等:基于A RM和嵌入式实时操作系统的汽车黑匣子设计整个uC/OS-Ⅱ移植实现中,只需要提供一个汇编语言文件,提供几个必须由汇编才能实现的函数,这些汇编函数都在OS-CPU-A.S文件中.OS-TASK-SW()函数是任务级的上下文切换函数,在任务因为被阻塞而主动请求CPU调度时进行,由于此时的任务切换都是在非异常模式下进行的,因此需要区别于中断级别的任务切换.该函数主要工作是将当前任务的CPU现场保存到该任务堆栈中,然后获得最高优先级任务的堆栈指针,从该堆栈中恢复任务的CPU现场,使之继续执行,从而完成一次任务切换.(4)S-T ick-ISR()中断服务例程.在ARM系统中,有7个异常中断,定时器(系统Tick)中断一般工作在IRQ模式,当时钟Tick中断产生,先是IRQ中断得到响应,系统进入IRQ异常中断模式,并调到地址0x0018处开始执行(0x0018是ARM体系中IRQ中断入口地址).针对S3C44B0处理器,这段代码在FLA SH中,为了不修改FLASH 就可以复位各个ISR,系统在RAM的高端开辟了一个向量表,表中的每4个字节安置一个IRQ子中断源的入口地址.(5)时钟T ick中断响应流程.当时钟T ick中断(它是IRQ中断类型)产生后,程序将跳到FLASH中的0x0018处,在0x0018处有一条跳转指令,接着程序跳转到IRQSERVER中断处理程序的入口,这个IRQSERVER服务程序是为IRQ子中断源服务的,用来获得Tick中断服务程序的入口地址(OS-TICK-ISR地址),接着就执行OS-T ICK-ISR()中断服务程序.2.2　DS18B20驱动设计DS18B20芯片的驱动程序由初始化、从DS18B20读数据、向DS18B20写命令和数据、温度读取等单元程序组成.其它外围器件驱动设计与DS18B20驱动类似,可根据器件手册上的时序图写出各外围器件的软件驱动.2.3　存储系统存储系统主要由两部分组成,即汽车行驶的特征数据和图像数据流.汽车行驶的特征数据包括实时时间、速度、加速度、温度、开关量信号、驾驶员操作信息等.汽车行驶的特征数据以文件的形式保存在FLASH中.图像数据流存放在CF卡中,可以通过USB以文件的方式把它们传输到PC上,以便于进一步使用,如调查事故发生的原因等.为了方便设计,在采集任务中定义了一个数据结构体,将每次采集的数据全部放在这个结构体中(除图像流数据),每次采集作为一个记录,将先采集的数据暂存到内存的一个容量为3000byte的struct co llect的循环队列中(假定该循环队列名称为ram-collect),然后根据要求,选择其中一部分写入flash中.这个结构体如下:Struct collect{ 采集时间;速度;温度;机车状态;司机操作;酒精记录;};按国标规定,记录仪至少每0.2s采集一次,故1min要采集300次,每一次采集的数据对应一个struct collect,称作一条记录.3　结语本文具体分析了自行研制的汽车黑匣子,主要包括其软硬件的总体设计.设计的重点和关键包括图像采集、数据存储和操作系统移植等3个部分.该系统在实验室环境下通过模拟测试,基本符合汽车行驶记录仪国家标准[1].在应用于实际系统之前,还需要进一步针对各种环境进行适应测试和模拟事故测试.另外,为了提高系统的性能,可以考虑采用性能更高的ARM芯片.参　考　文　献[1]　中国国家标准化管理委员会.汽车行驶记录仪(G B/T19056-2003)[S].北京:中国标准出版社,2003.[2]　王力争.国内外汽车行驶记录仪应用概况[J].劳动保护,2004(9):70-71.[3]　余　水,邓　振,蔡洪斌,等.基于A RM+DSP的汽车视频黑匣子系统的总体设计[J].计算机应用研究,2008,25(2):628-631.[4]　Samsung Electro nics.S3C44B0micro pro cessor user′smanual[EB/O L].(2004-06-15).[2006-03-10].http://ww w.samsung.co m.[5]　丁　峰,徐　靖,鲁　立.A RM系统开发从实践到提高[M].北京:中国电力出版社,2007.[6]　田　泽.嵌入式系统开发与应用教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.106 中南民族大学学报(自然科学版)第29卷。

基于嵌入式Linux的车辆监控管理系统车载终端的设计与实现的开题报告

基于嵌入式Linux的车辆监控管理系统车载终端的设计与实现的开题报告一、选题背景随着社会的不断发展进步，汽车已成为现代化生活中不可缺少的交通工具。

然而，由于车辆数量增多、道路交通状况复杂，车辆监控管理系统已经成为保障道路安全、维护交通秩序的重要手段。

车辆监控管理系统能够实现对车辆行驶过程的全方位监控和管理，提供实时位置、速度、状态等数据，对于国家和交通管理部门，也具有重要的监管功能。

目前，基于嵌入式Linux的车辆监控管理系统已经被广泛应用于车载终端中，具有较大的市场需求。

因此，本课题旨在通过对车载终端的设计与实现，研究基于嵌入式Linux的车辆监控管理系统，提高车辆监控管理的效率和精度，为道路安全和交通管理作出贡献。

二、研究内容本课题主要研究基于嵌入式Linux的车载终端的设计与实现，具体包括以下内容：1. 车载终端硬件设计：涉及选型、硬件接口设计、电路原理图、PCB设计等。

2. Linux系统移植：将Linux系统移植到车载终端，包括内核、文件系统、驱动程序等方面。

3. 应用程序开发：实现车辆监控管理系统的应用程序，涉及车辆位置、速度、状态等数据的采集和传输，以及对车辆进行远程控制等功能。

4. 系统优化：对系统进行优化，提高系统的响应速度和性能表现。

三、研究方法1. 前期调研：针对车辆监控管理系统的发展现状、技术要求等，进行前期调研和分析，为后续设计与实现提供参考。

2. 硬件设计：根据车载终端的实际需求，选取合适的硬件模块和外设，并进行硬件接口设计、电路原理图、PCB设计等。

3. Linux系统移植：将Linux系统移植到车载终端上，并对系统进行优化和调试。

4. 应用程序开发：依据车辆监控管理系统的需求，设计并实现应用程序，提供车辆位置、速度、状态等数据的采集和传输功能，以及对车辆进行远程控制等功能。

5. 系统测试：对系统进行全面测试和性能评估，确保系统符合实际需求。

四、预期成果本研究主要期望达到以下预期成果：1. 设计并实现一款具有高性能和扩展性的车载终端硬件。

基于嵌入式平台的车载终端设计与应用的开题报告

基于嵌入式平台的车载终端设计与应用的开题报告一、选题背景当前，随着智能交通系统的发展和普及，车载终端越来越受到人们的关注和重视。

车载终端是汽车上的一种设备，可以收集和处理车辆相关的信息，如位置、速度、里程等，并向驾驶员提供导航、娱乐、通讯等功能。

基于嵌入式平台的车载终端具有功耗低、处理速度快、体积小、可靠性高等优点，成为了市场上的主流产品。

二、选题意义嵌入式系统在车载终端中的应用很广泛，可以实现车辆定位、导航、安全监测、网络通信等功能。

本课题旨在通过对车载终端的设计和研究，开发出一款高性能、低功耗、易于维护的产品，以满足用户的需求。

创新的车载终端设计不仅可以提升用户的驾车体验，还可以降低汽车的能耗和排放，促进汽车行业的可持续发展。

三、研究内容本课题主要包括以下内容：1. 分析车载终端的功能需求，进行硬件及软件设计。

2. 选用合适的嵌入式处理器，开发驱动程序和应用程序。

3. 实现车载终端的各项功能，包括位置定位、导航、安全监测、网络通信等。

4. 设计车载终端的用户界面，进行系统测试和调试。

四、预期目标本课题旨在设计并实现一款基于嵌入式平台的车载终端，具有以下特点：1. 高性能：采用高性能的处理器，实现快速响应和运算。

2. 低功耗：采用低功耗的嵌入式芯片和电源管理模块，提高终端的使用时间。

3. 易维护：采用模块化的设计和可替换的部件，方便用户进行维修和更换。

4. 多功能：实现位置定位、导航、安全监测、车载网络等多种功能。

五、研究方法本课题采用实践与理论相结合的方法，具体包括以下步骤：1. 文献调研：对车载终端的功能和技术进行调查和分析，了解市场上的产品和技术现状。

2. 系统设计：基于分析和调研结果，确定车载终端的功能需求和技术方案，进行硬件和软件设计。

3. 开发与测试：进行样机制作和软件开发，进行测试和调试，检验系统的性能和可靠性。

4. 优化改进：根据测试结果和用户反馈，持续改进和优化系统，提高产品的性能和用户体验。

基于嵌入式Android的车载HUD系统设计与开发

三、应用场景
Android在嵌入式车载导航系统中的应用场景主要包括智能交通和汽车导航。在智能交通领域，Android可以通过高精度地图、实时交通信息和车辆定位等技术，为驾驶员提供实时导航和交通状况预警等服务。在汽车导航领域，Android 可以结合车辆传感器和GPS等技术，提供精确的车辆位置和行驶轨迹记录，以及智能推荐最佳行驶路线等功能。
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二、研究方法
本次演示采用文献调研、实地调研和实验测试等多种研究方法，深入探讨 Android在嵌入式车载导航系统中的应用。通过文献调研，了解Android系统和嵌入式车载导航系统的基本原理和发展趋势；通过实地调研，掌握Android在嵌入式车载导航系统中的实际应用情况；通过实验测试，对比分析Android和其他操作系统的性能差异和用户体验。
然而，未来发展也存在一些挑战。例如，如何保证Android车载导航系统的安全性和稳定性，防止恶意软件的入侵；如何优化系统性能，提高响应速度和降低功耗，以满足车载环境的特殊需求等。因此，在未来的研究中，应着重这些问题，提出有效的解决方案，以推动Android在嵌入式车载导航系统中的广泛应用。
总之，Android在嵌入式车载导航系统中的应用已成为智能交通和汽车工业发展的重要趋势。通过深入研究和不断创新，我们有信心克服挑战，充分发挥 Android的优势，为未来的车载导航系统带来更加出色的性能和用户体验。
四、技术原理
Android在嵌入式车载导航系统中的应用原理主要是通过将Android操作系统移植到车载导航硬件中，利用Android的开放性、模块化和灵活性，实现更加丰富的应用功能。同时，通过优化系统资源和提高软硬件的协同工作能力，达到提高系统稳定性和用户体验的目的。

基于ARM的嵌入式车载导航系统的设计与研究的开题报告

基于ARM的嵌入式车载导航系统的设计与研究的开题报告一、选题背景随着社会的发展和经济的快速增长，人们的生活、工作方式也在发生着巨大的变化。

人们的出行方式也在不断发生着变化，自驾车成为了现代出行的一种重要方式。

而车载导航系统作为现代汽车的重要组成部分，越来越受到人们的关注。

嵌入式车载导航系统有助于增强汽车的安全性、便捷性和智能化，已经成为一个不可忽视的领域。

二、研究内容本项目将基于ARM架构的嵌入式系统，设计并实现一个车载导航系统。

本项目的研究内容主要包括以下方面：1.嵌入式系统的搭建本项目将采用ARM架构的嵌入式系统，通过裁剪Linux内核和嵌入式系统构建器，实现一个适用于车载导航应用的嵌入式系统。

2.地图获取和显示车载导航系统需要实时地获取地图数据，通过GPS定位实现导航功能。

因此本项目将实现地图数据的获取、存储和显示等功能。

3.导航算法的实现车辆导航需要根据地图和GPS定位信息，通过导航和路径规划算法实现路线的计算和选择。

本项目将实现基于路线的可达性分析和避让等算法。

4.用户界面的设计和实现用户界面是车载导航系统的重要组成部分，直接影响用户使用体验。

本项目将实现基于QT框架的用户界面设计和开发。

三、创新点1.采用ARM架构的嵌入式系统，实现低功耗、高性能的车载导航系统。

2.实现基于路线的可达性分析和避让等算法，提高导航的准确性和可靠性。

3.采用QT框架实现用户界面的设计和开发，提高系统的易用性和用户体验。

四、预期成果本项目的预期成果包括：1.基于ARM架构的嵌入式车载导航系统原型。

2.实现地图获取和显示、路径规划和导航等核心功能。

3.基于QT框架的用户界面设计和实现。

4.硬件和软件系统相关文档和代码。

五、研究方法本项目将采用以下研究方法：1.文献调研，了解现有车载导航系统的结构、功能和算法。

2.系统设计，包括系统架构设计、功能模块设计和界面设计等。

3.系统开发，包括嵌入式系统搭建、算法实现、界面开发等。

基于单片机的汽车行驶状态记录仪(黑匣子)毕业设计

1 绪论本章首先对汽车行驶状态记录仪进行了简单的介绍，然后分析了汽车行驶记录仪的研究背景及意义，紧接着说明了国内外的研究水平和发展趋势，最后指出了本设计的研究内容及特点。

1.1 汽车行驶记录仪简介汽车行驶记录仪是一种安装在车辆上且对车辆行驶速度、时间、里程以及有关车辆行驶的其它状态信息进行记录、存储并可通过接口实现数据输出的数字式电子记录装置。

它又称汽车工作信息记录仪、汽车综合信息记录仪，也有人将其形象地称为汽车电子警察，它能全程同步记录、监控车辆运行状态。

利用汽车行驶状态记录仪，通过专用软件可以将汽车行驶轨迹在电脑上完整、准确的再现。

汽车行驶记录仪在汽车上已经得到广泛的开发应用，它由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括面板、单片机及辅助电器元件；软件部分包括控制、处理各种数据的仪表功能程序系统[1]。

该仪器可实现多种信息处理，显示汽车状况，进行自我诊断，对车速、发动机转速、水温、油压、燃油量、油耗和蓄电池电压等一系列参数进行有效监控。

并通过控制发光二极管、液晶显示、蜂鸣器等报警手段，为司乘人员提供直接的汽车状况信息和发出各种超限情况的报警等，可有效防范和化解车辆事故的发生。

1.2 汽车行驶记录仪的应用背景汽车行驶状态记录仪的使用，欧盟、日本等国家早在二十世纪70年代就开始以立法的形式在部分客运车辆及货车上强制安装使用记录仪，我国从二十世纪80年代后期开始，在少数地区也曾试用过由国内一些科研机构及企业自主研制的数字式记录仪[2]。

目前我国各地正在积极推进汽车行驶记录仪安装使用和监管工作，上海、广州、深圳、西安、哈尔滨等地还将GPS卫星定位系统与汽车行驶记录仪组合使用，在网络的强大支持下，实现实时跟踪监控，使道路交通事故逐年下降。

汽车行驶记录仪由于其便携性、实时性、可靠性、通用性，在行驶安全、交通执法、运输管理等方面有着重要的实际作用和现实意义。

1.3 国内外汽车行驶记录仪的发展状况1.3.1 国外汽车行驶记录仪的发展状况欧洲是最早制造也是最早强行推行使用汽车行驶记录仪的地区，同时也是目前使用记录仪最多的地区。