基于GPS和GSM的车辆智能定位与跟随研究

随着制造业的快速发展,汽车逐渐成为人们日常生活中重要的出行工具,随之而来的是在城市道路尤其是在无信号灯十字交叉口造成的交通拥挤,针对该种现象,基于GPS和GSM技术的远程无线定位特性设计了一种多车智能定位与跟随控制系统。以STM32微控制器为主控芯片,采用GPS模块进行前车定位采集取得前车的位置信息并通过GSM网络无线传输,跟随车接收并分析GPS信息帧进而解析汽车位置信息,实现前车的精准定位和跟踪。测试表明,系统能准确可靠的远程定位和跟随,及时提醒跟随车主进行有序行驶,提高道路通行效率。     

基于无线传感器网络的交通流量采集系统

提出了一种基于无线传感器网络（WSN）的车流量监控系统。系统采用无线数据采集的方法和地磁传感器进行车辆检测的方法,通过无线传感器网络的多跳传输机制传输车辆感应数据,并通过地磁传感器采集车辆感应数据。系统通过后台统一管理,用户可实时获取道路车流量信息,相比传统的基于有线数据采集和地磁感应线圈检测器的监控系统,基于WSN的车流量监控系统在施工与维护上具有很大优势,可实现交通车流量状况的实时监控。     

船舶能效信息采集与远程传输系统设计

为了实现船舶能效数据的采集和实时动态远程监测,采用了无线数据传输的方法实现了位于船舶内部不同位置传感器数据的汇总,制定了统一的通信协议,实现了基于不同通信协议的传感器数据高效采集和传输,提出了基于3G无线网络的船舶能效信息远程采集传输方案,通过实际测试发现该方案达到了预期效果,能够实时观测到目标船舶运行的实时动态数据的变化,同时在远程客户端对无线回传的数据进行了监测、显示和保存,充分说明了该方案的可行性.      

基于ADAS的自动泊车功能数据分发服务设计

随着汽车电动化、智能网联化的不断发展,汽车控制系统将面临大量功能增加及技术升级,其中的电子电器架构逐渐趋向于中央计算集中化。针对高级驾驶辅助系统（ADAS）的自动泊车功能,对基于车载以太网的分布式实时通信（DDS）协议开展架构设计,通过多种异构传感器信息的采集和传输,实现自动泊车功能数据的实时交换。从实车检测效果来看,该设计方案可以满足当前驾驶辅助系统自动泊车功能的需求。     

智能轮胎下沉量实时监测系统设计

从利用轮胎下沉量表征轮胎承载状态的角度出发，设计了一款智能轮胎下沉量实时监测系统，利用单片机处理模块实现对气压、温度、激光测距传感器的集成控制，并采用无线传输的方式将各传感器采集获取的数据传送至上位机显示。经测试，系统工作稳定，满足基本使用要求。     

基于神经网络的智能驾驶模式识别研究

为满足智能驾驶汽车高级驾驶辅助系统(ADAS)功能研发和验证的需求,提高ADAS功能的准确性,设计了一款基于神经网络的智能驾驶模式识别程序,该程序由数据采集、目标检测、场景识别预测3个模块组成。数据采集模块利用ESR毫米波雷达、前置摄像头对交通环境及周围车辆的数据信息进行采集;目标监测模块通过控制算法选择判断触发各类ADAS功能场景的最可疑目标;场景识别处理模块以汽车制造商提供的大量自然驾驶数据的场景挖掘结果为依据,利用神经网络学习各类ADAS场景的特征行为,并通过约束条件对各类ADAS功能场景的识别结果进行实时判定。通过开放道路试验进行验证,结果表明,该程序的场景识别结果准确率可达到99.86%。     

城市郊区道路跟车条件下智能网联汽车速度规划

随着智能网联汽车技术的快速发展，跟车行驶控制能够有效实现车辆智能跟随及快速高效队列行驶。针对城市郊区道路条件下的智能网联汽车速度规划问题，以提高车辆的燃油经济性、舒适性及安全性为目的，基于跟车速度限幅和车辆动力系统信息，设计了基于初值优化的序列二次规划算法(Sequential Quadratic Programming, SQP),实时求解获取车辆跟车过程中的最优速度轨迹。首先，在车联网环境下，基于车车(Vehicle to Vehicle, V2V)通信及车辆与交通设施(Vehicle to Infrastructure, V2I)通信技术实时获取前方车辆的速度、加速度及位置等行驶信息并实时采集道路交通信息；然后，为减少车辆动态能耗损失和减小所需牵引力，并在规定的时间段内完成相应的行驶路程，利用采集到的前车行驶信息，采用基于初值优化的SQP算法对最优目标车速进行求解；此外，基于周边动态的道路交通场景，考虑边界约束条件，采用滚动时域的方法实现目标车辆速度在每个采样时刻的在线滚动优化，保证目标车辆节能安全地跟车行驶；最后，通过仿真验证了该算法的有效性和实时性。研究结果表明：基于初值优化...     

基于智能轮胎系统的实时路面辨识技术

在复杂和极限工况下,路面附着系数是进行轮胎受力分析和车辆动力学控制的重要状态参数。相对于模型估计的方法,智能轮胎技术能够将轮胎与路面的交互信息反馈给车辆控制系统。本文提出了一种将智能轮胎系统和机器学习相结合的车辆路面附着系数获取方法。首先,考虑行驶工况环境进行传感器选型,开发基于MEMS三轴加速度传感器的智能轮胎硬件采集系统,并采用简化硬件结构的无线传输模式。其次,通过采集不同路面上的实车实验数据进行车辆实验收集机器学习训练的数据集,并分析轮地关系及信号特征。最后,将CNN与LSTM两者的优势相结合实现了对加速度时序信号的特征学习。通过与其它神经网络模型训练结果的比较,验证了所提CNN-LSTM双通道融合神经网络模型的有效性和准确性。本文提出的路面辨识方案实现了实时道路识别的目标,硬件与软件架构和神经网络模型更适合车辆系统搭载,为车辆运动控制提供了实时准确的路面信息。     

基于LoRa的城市立交桥远程监测数据采集系统

针对城市立交桥运营期间的结构健康监测问题,基于LoRa无线网络技术设计并研发了城市立交桥远程监测数据采集系统,并进行了工程应用。系统以物联网架构为基础,由安装于城市立交桥现场的传感器数据采集节点、无线传输节点和部署在云端的监测云平台的3部分组成。现场设备通过LoRa技术以星形拓扑结构进行无线组网,将采集的监测数据远程上传至云平台,最终实现了监测数据的自动采集、无线传输、远程监控、智能预警的全功能流程。监测结果表明,基于LoRa的城市立交桥远程监测数据采集系统对提高城市桥梁运营期间的安全管理水平具有积极意义。     

基于ZigBee的高速公路隧道灯控系统设计

针对高速公路隧道灯控系统布线简单、灵活、维护方便的要求,提出了利用ZigBee技术的无线灯控系统的解决方案,对基于ZigBee的高速公路隧道灯控系统进行了硬件总体设计,采用ZigBee无线传输模块CC2430,并对其外围电路和接121电路进行设计,系统采用Modbus通信协议,并对灯控设备传输报文进行了设计,对系统进行了软件总体设计。根据高速公路隧道的特点,选择基于Cluster·Tree算法的路由作为路由器的路由方式。     

无线传感器网络在交通信息采集中的应用

针对交通信息多变性、分散性等特点,提出把无线传感器网络应用于交通信息采集系统的设计方案。介绍系统的体系结构,设计无线传感器网络节点、通信协议及软件流程,并对系统进行试验测试。结果表明,该系统稳定性强,准确性更高,可满足交通信息实时采集、处理和远程监控的需求。     

车轮六维力智能传感器设计

本文分析了车轮六维力测量的特点，设计了一种基于SOC和无线传输的车轮六维力智能传感器。采用SOC技术将信号调理和数据采集与敏感弹性元件置于一体，在旋转的车轮上完成了车轮六维力信号的智能化采集；采用无线数字传输技术实现了测量数据的非接触传输。本系统为汽车道路试验系统的车轮力测试提供了一种通用性的方案。     

基于无线射频技术的汽车轮胎胎压监测系统研究

胎压异常严重威胁着交通安全,随时会造成交通事故,是汽车安全问题上的一个关键点。针对这个现象,本设计提出了一种基于51单片机的汽车胎压监测系统,以此来实现监测胎压异常的功能。本次设计是以STC89C52单片机为核心,气压传感器、无线传输模块、LCD为主要器件,设计一块接收模块和一块采集模块。将带有压力传感器的采集模块置入汽车轮胎内,通过无线传输技术,将胎压传输至车内的接受模块,并LCD上显示出来,以供驾驶员观察胎压情况,若当前胎压超出报警阈值,可进行声光报警提升,实现了对汽车轮胎的压力实时监测并报警提示。     

隧道无线健康监测系统环境敏感性分析

随着隧道运营时间的不断增加,在行车荷载、地质和水文条件变化、材料老化、周围环境施工等共同作用下,隧道结构会出现不同程度病害。隧道病害具有时间和空间随机特性。介绍采用隧道无线健康监测系统对隧道健康状况进行监测。隧道无线健康监测系统由无线传感器、中继器、基站和用户端组成,采用ZigBee技术实现监测数据无线传输。无线健康监测技术具有布置灵活、安装方便、便于维护管理等特点。对空旷场地、有遮挡场地和运营隧道等不同场地条件下的无线传感器传输距离和组网能力进行测试和研究,结果表明：中继器与无线传感器的相对位置对传输距离有显著影响,隧道内无线传感器的传输距离不低于100m;无线传感器自组网能力强,可以实现相互中继。     

多源视觉集料动态图像控制系统设计与实现

采用多源视觉技术,从沥青混合料原材料选取级配设计要求进行集料动态图像采集研究,解决了当前沥青混合料生产中集料级配检测过程滞后、工序复杂、不能实时的监控问题。针对生产现场多料仓集料图像并行实时检测要求,设计了大功率LED光源结合以太网面阵相机多源视觉动态图像采集控制系统。设计了电动分料抽样采集装置、基于PLC的多轴无线运动控制系统、自适应千兆以太网交换机配合光纤收发器的动态图像数据传输系统,解决了多通道数据采集和实时快捷数据存储的可靠性问题,实现了集料动态图像的多相机实时并行采集与处理。试验证明本系统能满足集料级配实时检测精度、可靠性和控制要求。     

车载动态实时可视化交通信息服务系统

一种新型城市交通信息服务系统,它采用GPS接收机、数码像机、有线/无线智能传感器、辅以人工等方式完成路况信息采集,经控制中心处理后按1～3次/min频率生成全面、综合反映路况信息的实时、动态交通图,通过无线传输为公众提供实时、动态路况信息,并用全新概念的车载显示器Skipper显示路况信息,实现道路车辆均衡化、提高道路利用率。论述了其开发背景、系统构成及工作原理、核心产品开发与运用等。     

考虑道路因素的智能车辆纵向运动决策与控制研究

针对智能车辆纵向运动时的交通道路适应性问题,考虑路面附着系数和前车运动速度等因素,研究了智能车辆纵向运动决策与控制方法。论文研究了基于车头时距的纵向运动决策方法并建立不同驾驶行为的目标车速模型,运用变论域模糊推理算法设计了目标加速度模型。基于纵向动力学模型,运用自适应反演滑模控制算法建立了驱动控制器和制动控制器。对高附着系数路面和低附着系数路面的行驶工况进行仿真试验验证,结果表明,在不同的附着系数路面和前车变速行驶条件下,智能车辆能实时、合理地决策目标车速、目标加速度,实现安全、高效、稳定的跟驰。     

车载动态实时可视化交通信息服务系统

一种新型城市交通信息服务系统,它采用GPS接收机、数码像机、有线/无线智能传感器、辅以人工等方式完成路况信息采集,经控制中心处理后按1～3次/min频率生成全面、综合反映路况信息的实时、动态交通图,通过无线传输为公众提供实时、动态路况信息,并用全新概念的车载显示器Skipper显示路况信息,实现道路车辆均衡化、提高道路利用率.论述了其开发背景、系统构成及工作原理、核心产品开发与运用等.     

基于视觉与激光雷达数据融合的前车识别研究

智能驾驶技术已经成为智能车的重要开发领域,这一技术实现的关键就是对车辆精确的环境感知,对周围物体进行准确识别,避免车辆在行驶过程中出现事故,在智能辅助驾驶系统起关键性作用。目前,单一传感器不能满足复杂工况下的路面识别,基于多传感器的数据融合(Multi-sensor Information Fusion,MSIF)可以提高检测效率,改善单一传感器检测不精确的缺陷,文章先对传感器进行标定实现多传感器的时空同步,对识别的物体进行检测判断,确定前车。实验结果表明此方法有利于提高汽车安全行驶性能,可以准确、实时地识别前方车辆,满足多工况下的前车识别。     

人工智能时代汽车传感器的现状与展望

简述人工智能时代汽车传感器微型集成、数字化、多功能和智能化发展的4个趋势,以及汽车各功能系中传感器作为信息感知的基础器件所起的关键作用,ADAS和智能汽车中新型传感器应用的现状与发展展望。