基于CAN总线的汽车行驶信息处理系统的设计

摘 要：设计了一种基于CAN总线的汽车行驶信息处理系统。该系统通过对汽车行驶时间、速度及各个开关量信息进行记录、存储, 不仅能够实现数据采集单元和数据分析软件之间的数据采集, 还能根据车辆行驶信息, 绘制出各种行驶曲线。系统采用V isual Basic开发, 数据信息查询简洁快速、界面美观、色调适宜、抗干扰能力强、工作稳定可靠。

　　汽车工业的发展、普及, 随着给交通管理带来了许多问题。仅2005 年, 全国共发生道路交通事故450 254起, 造成98 738人死亡, 直接财产损失18 8亿元。据分析, 驾驶员违章驾驶是当前导致交通事故的主要原因, 其中以违章超速和疲劳驾驶为违章重点。在客观上需要一种能够实时记录车辆行驶和驾驶员驾驶活动等相关信息的车辆行驶状态信息处理系统, 以遏止疲劳驾驶, 约束驾驶人员的不良驾驶行为, 预防道路交通事故, 提高营运管理水平, 降低交通事故发生率, 为事故分析和事故责任鉴定提供原始数据。于是, 汽车行驶信息处理系统应运而生。

　　汽车行驶信息处理系统, 是对CAN 总线采集的车辆行驶速度、时间、里程以及其他开关量信息进行记录、存储, 实现查询、统计、图表生成、参数设置和权限管理等功能, 以便分析出车辆行驶状态和驾驶员在驾驶过程中的各种操作, 从而为有关部门对事故责任的鉴定提供有力依据。

　　1 系统简介

　　整个系统分为车载部分和非车载的计算机部分,结构示意图如图1所示。车载部分装在车辆上, 计算机部分的数据分析软件归相关部门所有。车载部分主要是CAN节点和数据采集单元, 各个CAN 节点采集的时间、速度、开关量等信息, 通过CAN 总线送到车载部分的数据采集单元中存储, 然后再将这些数据通过数据采集单元的RS232串行接口或USB 接口上传到计算机中, 供数据分析处理系统进行分析, 而且数据分析处理系统还具有数据下传功能, 即对车载部分实现初始化和参数设置。

图1 汽车行驶信息处理系统结构示意图

　　2 系统总体设计方案

　　系统总体设计如图2所示, 分为下层和上层两部分。下层部分主要由挂接在CAN 总线上的CAN 节点和数据采集单元组成, 属于车载部分。每个CAN 节点都由传感器或执行器接口、微处理器、CAN 总线控制器以及CAN 总线收发器组成。传感器负责将采集到的车辆行驶时的速度、时间、刹车、左右转向灯等信息传递给微处理器进行处理, 处理后的信息由CAN 控制器通过控制CAN 收发器传送到CAN 总线上。数据采集单元负责将CAN 总线上的数据信息取回, 然后通过RS232或U SB 接口上传给上层数据分析软件进行分析。上层数据分析软件部分属于非车载计算机部分, 主要是对CAN 总线所上传的车辆行驶时间、速度等数据信息实现统计、生成图表, 并实现对车辆和驾驶员的相关信息进行管理的功能。

图2 系统结构示意图