can总线理念下汽车倒车雷达体系研究

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1、CAN总线理念下汽车倒车雷达体系研究第1章绪论1.1引言倒车雷达[1]（CarReversingAidSystem）也叫泊车辅助系统，是汽车倒车安全辅助装置。这种装置可以用警报音、蜂鸣声等提醒驾驶员汽车周围存在障碍物，或者用显示器、屏幕等方式更为直观的告知驾驶员汽车周边的障碍物具体情况。从而使驾驶员在倒车入库或倒车行驶时因视野受限或视觉盲区引起的不便和潜在的危险大幅度降低。它能够减轻驾驶员倒车时的工作量，更重要的是使倒车更加安全、可靠。生物学中蝙蝠在没有光线的夜晚下可以轻松的躲避障碍物且高速的飞

2、行，海豚在没有光线的深海中能轻松的找到同伴或者猎物。汽车倒车雷达与这些生物学现象有着同似的原理。蝙蝠和海豚都可以发出超声波，超声波遇到障碍物物时发射产生回波。动物接收反射回来的超声波，就能够判断出障碍物的大小、形状和距离远近。倒车雷达的布局、大小、数量等限制，现阶段的倒车雷达系统主要实现的功能就是探测出障碍物的远近，发出提示，令驾驶者在倒车时做出判断。汽车倒车雷达测距技术主要包括激光测距、毫米波雷达测距、摄像或拍照系统、红外线测距、超声波测距等一些测距技术[2]，以上这些不同的测距技术的工作过程

3、和基本原理都不尽相同，但这些测距技术的最终目标都是通过前方返回的探测信息计算出障碍物和车辆间的相对距离，并进一步根据距离的远近识别距离障碍物的危险程度，从而提示驾驶员注意并根据提示做出对应的预防措施。下表列举了各种传感器测距性能的比较。1.1.2课题及背景改革开放以来，伴随着中国经济的不断增长和人们生活水平的日益提高，汽车逐渐进入了普通家庭，人们有越来越多的机会驾驶汽车。在享受汽车的驾驶乐趣和方便快捷的同时，由倒车引发的事故也越来越多。因为驾驶员坐在座椅上只能通过内后视镜和左右两侧的外后视镜观察

4、障碍物的情况，由于后视镜的位置固定并且受限，驾驶员很难全方位的观察到障碍物的情况，甚至当障碍物处于驾驶员视野盲区时，由于无法看到障碍物，此时倒车非常危险。即使能够有效观测到障碍物，驾驶员也需要手眼协调，不停观察判断，变得非常疲劳，我们经常能够看见一些新手司机为了把车倒在一个目标位置要花上十几分钟甚至更多时间。以上种种，使得人们非常关注倒车的安全和效率，倒车雷达系统的研究日益受到关注和重视。CAN总线是一种串行数据通讯协议，是上世纪80年代初德国博世公司开发的，CAN总线主要解决的是汽车中大量的控

5、制器之间，以及控制器与其他外设之间的数据交换问题。CAN总线协议的最大特点是废除了传统的站地址编码，取而代之的是用通讯数据块的编码，其网络内的节点个数在理论上并不受到限制[4]。如今许多著名的汽车研发机构和整车厂，都采用CAN总线通讯协议来实现汽车内部的数据通讯。1.2研究现状1.2.1国外汽车倒车雷达的现状国外许多知名的汽车制造商和电子零部件厂商从上世纪八十年代开始就致力于汽车网络通讯技术的开发与应用，到目前为止已推出多种网络标准，如VAN、LIN、CAN等等。由于设计独特，性能优异、可靠性高

6、等特点，CAN总线在各种汽车网络中的应用范围最广。尤其是欧洲的汽车制造商，戴姆勒克莱斯勒、宝马、德国大众及沃尔沃等公司都在电控网络通讯中应用了CAN总线技术。美国的汽车制造厂也在逐渐将他们的汽车网络系统由J1850向CAN总线网络过度[5]。目前国内许多的引进车型，如一汽大众的迈腾、CC、丰田汽车的花冠等高中档轿车依然沿用了国外的CAN总线技术。目前国外许多的汽车制造商已经将超声波测距技术应用于倒车雷达上，如德国大众公司的全系车型都采用了超声波倒车雷达，在某些高端车型上甚至应用了基于倒车雷达技术

7、的虚拟倒车和自动泊车功能。一汽大众的引进车型如迈腾CC、高尔夫等都沿用了这些功能，但还不具备将这些倒车雷达产品国产化的条件和能力，仍需要从德国进口原装件。例如意大利独资的汽车电子公司法雷奥为德国大众全系列车型供应倒车雷达系统，并且法雷奥公司在中国也成立了分公司，并投产国产化的倒车雷达，但硬件和软件的技术仍然掌握在意大利人手里，中国的工厂的性质只是一个大型的生产和组装车间。美国和日本等国的大型汽车制造商也都广泛的应用了CCD摄像机技术、毫米波雷达测距、红外热像仪等倒车辅助技术。第2章CAN总线技术

8、分析2.1CAN总线简介CAN(ControllerAreaNet。（6）在CAN2.0A协议中，总线上最多可以有2032个节点，在CAN2.0B协议中，总线上最多可以有51200万个节点。（7）CAN总线有4种帧类型，其中数据帧里的传输数据字节最多可以为8个字节。能够满足大多数工业控制系统的通讯数据量要求。并且较短的数据字节数可以保证总线通讯的实时性[11]。第3章系统方案规划及硬件设计...........28-463.1系统设计要求..........283.2系统方案设计........