- 相關推薦
嵌入式系統(tǒng)在汽車智能系統(tǒng)的應用論文
摘要：嵌入式系統(tǒng)近年來，其具有功耗低、體積小、較高的集成度及運行穩(wěn)定等諸多特點。隨著汽車制造技術以及電子技術的不斷發(fā)展和進步，嵌入式系統(tǒng)被廣泛應用于汽車制造行業(yè)，大大推動汽車的智能化發(fā)展。首先闡述嵌入式系統(tǒng)的概念和特點，然后從智能溫度調控、ＭＣＵ系統(tǒng)、車內娛樂系統(tǒng)、雷達限速系統(tǒng)智能導航、智能駕駛以及整車自檢等方面介紹嵌入式系統(tǒng)在汽車智能系統(tǒng)的運用。
關鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；汽車智能系統(tǒng)；應用
近年來，隨著汽車技術與汽車制造業(yè)的快速發(fā)展，汽車在大眾中逐漸得到普及，各個城市汽車的數(shù)量也逐年增加。我國經濟社會發(fā)展迅速，交通運輸網絡也逐步趨于完善，居民的消費水平不斷提高，“機動化”浪潮不斷向前推進，而駕車新手的增多不可避免會增加更多的交通隱患，各類汽車盜搶、交通事故等逐漸引起人們的重視，已然成為當下社會所面臨的嚴峻的問題。隨著智能系統(tǒng)的逐漸成熟和普及，在很大程度上減少了諸多安全隱患，然而隨著汽車數(shù)量與駕車新手的逐年增加，各類型交通事故依然層出不窮，因交通事故致死的人數(shù)逐年增加。另外，隨著汽車盜搶技術的提高，很多汽車報警器被迅速破壞，而汽車的報警方式以燈光閃爍或是鳴響為主，很難被車主及時得知。同時，盜賊把報警器弄壞，將汽車偷走后，對其外觀進行改動，此時汽車將很難被追蹤到了。為了解決上述問題，很多智能系統(tǒng)，如智能駕駛系統(tǒng)、ＡＢＳ智能防側滑與失控系統(tǒng)、ＧＰＳ、智能雷達限速系統(tǒng)以及整車狀態(tài)自檢與控制系統(tǒng)等以保護和跟蹤汽車，能夠在緊急狀況下，運用車載智能控制系統(tǒng)對車輛進行自動保護和控制，從而防止事故的發(fā)生或是降低事故所帶來的損害，運用ＧＳＭ短信程式及時向車主及公安部門傳輸汽車的位置信息與狀態(tài)，加快破案的速度。
１嵌入式系統(tǒng)的概念
嵌入式系統(tǒng)是基于計算機科學與技術，并以應用為核心，其軟硬件能夠進行裁減，適用于要求比較嚴格的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)能夠對其他設備進行控制、監(jiān)視與管理。總之，嵌入式系統(tǒng)具有較強的兼容性和綜合性，綜合了系統(tǒng)相應應用軟件與硬件，這與ＰＣ系統(tǒng)中ＢＩＯＳ的工作方式相似，具有自動化程度高、軟件代碼較小以及響應速度較快等諸多特點，尤其適合于對實時及多任務要求較高的體系。嵌入式系統(tǒng)的構成主要包括處理器、相關的支撐硬件、操作系統(tǒng)以及應用軟件系統(tǒng)等，其可以獨立的進行工作。
２嵌入式系統(tǒng)的特點
嵌入式系統(tǒng)大多在特定環(huán)境下進行專業(yè)領域相關執(zhí)行的應用系統(tǒng)，與通用型的計算機系統(tǒng)存在較大的差別。比之于通用型的計算機系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)具有以下幾方面特點。
２．１嵌入式系統(tǒng)主要面向特定領域，具有比較嚴格的實時性要求
嵌入式ＣＰＵ通常運用于特定的用戶群所運用的計算機系統(tǒng)中。其具有較低的通功耗、較小的體積、較高的集成度以及較低的成本等特點，可以將通用型ＣＰＵ中諸多由板卡所執(zhí)行的任務同時集成在芯片的內部，這樣使得嵌入式系統(tǒng)更加小型化和專業(yè)化，大大提升了其移動能力，實現(xiàn)與網絡的緊密結合。嵌入式系統(tǒng)綜合了當下先進的信息科學技術、半導體技術、電子技術以及通信網絡技術等眾多領域的技術特點。同時這一特點也決定了嵌入式系統(tǒng)必然為一個資金密集、技術密集、高度分散以及不斷創(chuàng)新、注重研發(fā)的繼承式系統(tǒng)。
２．２具有較長的生命周期
嵌入式系統(tǒng)與具體的應用程序有機的聯(lián)系在一起，其升級換代也是與具體的產品協(xié)同進行的。因而，嵌入式系統(tǒng)的產品一旦出現(xiàn)在市場，通常具有比較長的更換周期。
２．３設計要求較高的效率
嵌入式系統(tǒng)其硬件與軟件的設計均要求較高的效率，在確保安全、穩(wěn)定以及可靠的基礎上進行量體裁衣，減除冗余，追求在性能與應用的先進性，以有效的降低成本投入，提升嵌入式系統(tǒng)相關產品的市場競爭力。
２．４軟件通常固化在存儲芯片
為了提升系統(tǒng)的執(zhí)行速度與可靠性，所有嵌入式系統(tǒng)中的相關軟件通常都是固化于存儲芯片或是處理器內部相應存儲器件上，并不存儲在外部磁盤、移動硬盤等載體中。
２．５不具備自主開發(fā)功能
嵌入式系統(tǒng)自身不具備自主開發(fā)功能，因而在設計完成之后，用戶也無法對其中的某些程序功能予以修改和調整，必須運用一套完整的交叉開發(fā)工具及特定的環(huán)境才可以進行開發(fā)。
３嵌入式系統(tǒng)在汽車智能系統(tǒng)中的應用
３．１嵌入式系統(tǒng)智能溫度調控
在汽車制造行業(yè)，嵌入式系統(tǒng)智能溫度調控具有比較重要的作用。ＤＡＬＬＡＳ最新單線的數(shù)字型溫度傳感器ＤＳｌ８８２０與ＤＳｌ８２２的溫度測量范圍在－５５℃～＋１２５℃，而在－１０℃～＋８５℃的范圍內，其感應精度是±０．５℃，ＤＳｌ８２２其精度相對較差，為±２℃。現(xiàn)場溫度通常是通過“一線總線”的模式進行傳輸，能夠大大提升系統(tǒng)抵抗干擾的能力，尤其適應于惡劣環(huán)境中現(xiàn)場溫度的測量，而在斷電后依然能夠保存，因而被廣泛運用于發(fā)動機的溫度檢測、水箱的溫度檢測以及車內空調的溫度檢測等領域。如果發(fā)動機與水箱的溫度出現(xiàn)異常，將會通過數(shù)據傳輸進行報警與亮燈警示，并能夠自動調警，實現(xiàn)智能調控。
３．２ＭＣＵ系統(tǒng)
ＭＣＵ系統(tǒng)是以高端的處理器作為核心，綜合了諸多外部接口的功能單元，第二代的汽車嵌入式系統(tǒng)可以進行簡單實時任務的執(zhí)行，當前被廣泛應用于汽車的電控系統(tǒng)，諸如ＡＢＳ系統(tǒng)、智能安全氣囊、主動懸架系統(tǒng)以及發(fā)動機的管理等。ＡＢＳ智能防側滑與失控系統(tǒng)就是在汽車上安裝較多的防抱死制動系統(tǒng)，ＡＢＳ系統(tǒng)在普通制動系統(tǒng)相應制動功能的基礎上，增加車輪防抱死功能，保證汽車于制動情況下仍可以轉向，增加了汽車在制動狀態(tài)下的穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)側滑與跑偏，這也是當前在汽車上比較先進且制動效果最好的制動系統(tǒng)。
３．３車載娛樂系統(tǒng)
車載娛樂系統(tǒng)主要包括液晶顯示屏、錄像機、游戲機、ＣＤ機、ＤＶＤ播放機以及放唱機等。隨著汽車制造技術與電子技術的不斷發(fā)展，車輛娛樂系統(tǒng)趨于智能化發(fā)展，諸如語言的識別系統(tǒng)，駕駛員可以不用手動進行操縱就能夠獲得進行車載多媒體的調控；車載移動多媒體能夠與互聯(lián)網連接，這樣可以在車上進行上網。
３．４智能雷達限速
只有對速度進行控制，才可以減少事故的發(fā)生。智能雷達限速系統(tǒng)包括６０、８０、１００與１２０公里／小時等檔位控制鍵，在所限速的道路上，只需要按一下所對應的車速控制鍵，此時汽車的車速將會被限制，不會超過道路限定速度，另外控制鍵能夠任意的切換，操作比較。若路面狀況允許，汽車具有６０、８０、１００以及１２０公里／小時的四檔調控選擇；若按下經濟速度鍵，此時汽車將進入到低油耗的行駛狀態(tài)。而當汽車的速度比設置數(shù)值低時，控制儀將不會開啟機械手，汽車照常行駛；當汽車的速度與設置數(shù)值臨近時，控制器將其會立即開啟機械手將油門拉起，相當于司機將油門放松，此時汽車將滑行減速而不加速，這樣使車速得以有效的控制；當汽車的速度比設置數(shù)值低時，控制器將立即將油門放松，從而對油門進行適當?shù)目刂啤?/p>
３．５智能導航
若汽車在偏僻路段上行駛的過程中，突然出現(xiàn)事故。此時，車載的碰撞傳感器將會第一時間將汽車數(shù)據傳回，而４Ｓ店其工作平臺也同時開始報警。若無法與車主進行聯(lián)系，ＧＰＳ系統(tǒng)將會將車輛的事故地點進行準確的定位，便于通知附近的救援隊伍前去救援。車載智能導航系統(tǒng)運用了諸多領域比較成熟的模塊與技術。車載智能導航能夠保證汽車在被盜時及時發(fā)出警告，并在被盜后傳輸汽車準確的位置信息，其雖然無法取代常規(guī)的汽車防盜器，但是其防盜功能也是比較實用的，能夠傳輸準確的位置信息，便于汽車的追蹤。當汽車內部通用型防盜系統(tǒng)遭到破壞以后，車載智能導航系統(tǒng)將會通過ＧＰＳ接收車輛的位置信息，而當速度與位置偏差比設定報警值較大時，遠程的控制器將會自動向車主發(fā)送報警信息。在車主報警以后，為配合警方能夠盡快找到被盜車輛，車主可以再次向遠程的控制器發(fā)送命令，開啟短信的發(fā)送功能，將最新的汽車定位信息傳輸?shù)杰囍魇謾C，這樣在電子地圖的輔助下能夠更加快速的找到汽車。系統(tǒng)內部ＳＤ卡能夠在報警后將汽車位置信息進行長期的存儲，從而為破案提供證據，找到竊賊不法分子。
３．６智能駕駛
智能駕駛系統(tǒng)主要包括人工智能、疲勞駕駛的狀態(tài)提醒以及酒后開車自動熄火等功能。智能駕駛主要運用注意力的吸引與分散的相關認知工程學，涉及自主駕駛、網絡導航與人工干預等幾個環(huán)節(jié)。智能駕駛要求車輛符合行車相應動力學要求，車內傳感器可以獲取相關的視聽覺信號及信息，并借助認知計算對相應隨動系統(tǒng)進行控制。自主駕駛就是實現(xiàn)車道的保持、并道、超車、紅燈停綠燈行以及燈語笛語交互等諸多駕駛行為；而人工干預主要是在自動駕駛過程中對實際道路狀況進行必要的調整和反應。
３．７整車狀態(tài)的自檢系統(tǒng)
整車狀態(tài)自檢主要包括對汽車胎壓、動力系統(tǒng)、制動系統(tǒng)以及液壓防震系統(tǒng)等進行檢查。整車自檢系統(tǒng)是以性能較高的嵌入式處理器作為核心，能夠滿足汽車系統(tǒng)對于嵌入式應用需求的不斷擴展，整車自檢系統(tǒng)逐漸提升處理速度，逐步增加內部存儲容量與集成度。以嵌入式的操作系統(tǒng)為輔助，整車自檢系統(tǒng)表現(xiàn)出較為明顯的實時性與多任務同時執(zhí)行的能力，同時能夠與網絡進行緊密的結合。汽車ＳＯＣ系統(tǒng)屬于嵌入式技術于汽車制造領域的高端應用，滿足當下汽車其電控系統(tǒng)功能的不斷擴展、復雜的邏輯性、子系統(tǒng)之間通信頻率的不斷提升等諸多嚴格要求。汽車嵌入式ＳＯＣ系統(tǒng)被廣泛應用于混合動力的總成、底盤的綜合控制、汽車輛狀態(tài)的記錄及監(jiān)控等眾多領域。
４結語
隨著汽車制造技術與電子技術的不斷發(fā)展與進步，嵌入式系統(tǒng)在汽車智能系統(tǒng)中的應用越來越廣泛，如車載娛樂系統(tǒng)、智能溫度調控、雷達限速系統(tǒng)、智能導航、智能駕駛以及整車自檢等，極大的保證了汽車的穩(wěn)定性、安全性與便利性。本文從嵌入式系統(tǒng)的概念、特點以及在汽車智能化系統(tǒng)中的應用等方面進行闡述，旨在促進人們對嵌入式系統(tǒng)的了解，推動嵌入式系統(tǒng)的進一步發(fā)展。
參考文獻
［１］何美生．嵌入式系統(tǒng)在汽車智能系統(tǒng)中的應用研究［Ｊ］．大眾汽車，２０１３，１９（２）：８５－８７．
［２］李卓．基于嵌入式系統(tǒng)下汽車天窗智能控制的研究［Ｊ］．電子世界，２０１８，１８（６）：６５－６６．
［３］馮建，方鵬，王偉．基于Ｘｅｎｏｍａｉ的Ｌｉｎｕｘ嵌入式系統(tǒng)在軌道交通客運車輛電氣控制平臺中的應用［Ｊ］．控制與信息技術，２０１８，１６（２）：２３－２５．
［４］肖磊．基于圖像處理及嵌入式系統(tǒng)的交通燈智能控制研究［Ｊ］．科技風，２０１７，１０（９）：９９－９９．
［５］付成松．嵌入式計算機系統(tǒng)在自動化儀器儀表中的應用［Ｊ］．通訊世界，２０１７，１６（５）：７８－７９．
［６］唐勇波，豐娟．嵌入式系統(tǒng)在車載遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的應用研究［Ｊ］．軟件導刊，２０１３，１０（１）：８２－８４．
【嵌入式系統(tǒng)在汽車智能系統(tǒng)的應用論文】相關文章：
智能控制儀表系統(tǒng)的功能與農業(yè)應用論文12-10
HIS系統(tǒng)與醫(yī)療統(tǒng)計系統(tǒng)的接口應用論文12-14
智能交通管理控制系統(tǒng)探析論文12-16
在線音樂應用系統(tǒng)研究論文12-16
企業(yè)管理中ERP系統(tǒng)的應用論文12-13
急診醫(yī)療信息管理系統(tǒng)的應用論文12-14
電子電路系統(tǒng)設計中系統(tǒng)工程技術的應用論文12-16
條碼跟蹤系統(tǒng)在企業(yè)物流管理中的應用論文12-14
屏芯智能餐飲系統(tǒng)安裝說明12-16