基于嵌入式平臺的汽車安全監(jiān)控設(shè)備FlexRay總線設(shè)計(jì)

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基于嵌入式平臺的汽車安全監(jiān)控設(shè)備FlexRay總線設(shè)計(jì)

最常見的汽車安全監(jiān)測裝置有防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）和防撞系統(tǒng)（CAS），其中ABS是最常用的。盡管這些系統(tǒng)可以大幅減少意外事故，但在某些情況下，還是無法避免因多重故障導(dǎo)致的汽車事故。由于這些監(jiān)控系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，因此給駕駛員應(yīng)對多個(gè)警報(bào)帶來很大壓力。為減少駕駛員從多個(gè)安全裝置分別讀取數(shù)據(jù)，需要在車輛上安裝一個(gè)中央監(jiān)控系統(tǒng)來預(yù)測車輛的事故和人為失誤。通過將傳感器和汽車其它裝置建立起一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)上的每一個(gè)實(shí)體都可以將其信息反映到中央監(jiān)控系統(tǒng)，然后分析這些數(shù)據(jù)，從而避免此類交通事故發(fā)生。要求網(wǎng)絡(luò)必須在高速狀態(tài)下準(zhǔn)確無誤地傳遞數(shù)據(jù)，本文采用FlexRay的修改版本，結(jié)合其準(zhǔn)確的10Mbps傳輸速度和其獨(dú)特的將時(shí)間觸發(fā)、數(shù)據(jù)傳送方案相結(jié)合的能力，設(shè)計(jì)了一個(gè)低成本的基于FlexRay傳感器網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)。安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)包括CPMU和傳感器節(jié)點(diǎn)2個(gè)主要部分。

FlexRay通信網(wǎng)絡(luò)包含3種類型的節(jié)點(diǎn)，通過FlexRay總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接到對方。

（1）基于現(xiàn)場可編程邏輯門陣列（FPGA）的中央處理監(jiān)測單元（CPMU），包括運(yùn)行車輛安全監(jiān)控算法的高端32位處理器。

（2）傳感器節(jié)點(diǎn)，確定車輛狀態(tài)所需的數(shù)據(jù)。

（3）具有上行鏈路遠(yuǎn)程信息處理功能的集成駕駛輔助系統(tǒng)。

CPMU的硬件設(shè)計(jì)（中央處理和監(jiān)測單元）。該CPMU安全監(jiān)控系統(tǒng)是最重要的部分。CPMU本身FlexRay節(jié)點(diǎn)是由微處理器系統(tǒng)、FlexRay通信控制器、總線驅(qū)動器組成。

傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)包括微控制器、FlexRay通信控制器和傳感器接口區(qū)3個(gè)部分。

Pramod.V etal. IEEE-International Conference on Recent Trends in Information Technology, ICRTIT 2011.

編譯：李曉娜