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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:王如立
研究生(外文):Lu-Li Wang
論文名稱:具CAN-Bus通訊功能盲點警示系統之研究
論文名稱(外文):The development of a CAN-Bus based blind spot information system
指導教授:許源鏞許源鏞引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立虎尾科技大學
系所名稱:機械與機電工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:79
中文關鍵詞:視覺盲點資訊系統倒車攝影系統可變視角後視鏡倒車雷達系統區域控制網路
外文關鍵詞:Blind spot information systemBackward vision systemVariable angle of rear view mirrorBackward radar systemController area network
相關次數:
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本文針對現在汽車的主動安全配備,汽車盲點警示系統進行深入研究。目前汽車盲點警示系統的主動安全配備的種類繁多,大多集中於預防視線看不到的死角碰撞,包括倒車雷達系統、可變視角之後視鏡、倒車攝影系統、視覺盲點資訊系統等;各大車廠也一直對汽車之主動安全配備進行創新研發,以降低交通事故的發生率。
本研究利用目前技術已相當成熟、價格較低廉的「超音波雷達」作為感測器,並配合車用通訊控制網路相關協定,發展具有區域控制網路功能之汽車防撞盲點警示系統。本系統藉由超音波的測距原理,來偵測駕駛視線死角及看不到的障礙物,以偵測汽車左右後方來車速度,提供駕駛人行車時視線死角資訊,並且在汽車靜止時,主動偵測後方來車,以防止車門打開時造成後方來車的碰撞;並藉由車用通訊網路,將相關資訊傳至安全系統電子控制單元,以提供必要安全維護。
A blind spot information system is proposed to be used in automotive safety facilities. The well developed blind spot information systems are concentrated on preventing the collision of dead point, includes blind spot alarm system, backward vision system, variable angle of rear view mirror system, backward radar system, etc. In order to decrease traffic accident, the automotive manufacturers are continuously focusing on innovation and development of the active security equipments.
This paper presents the system is adopted a cheap and mature supersonic wave radar sensor to detect the blind signals, considered with the protocol of the controller area network (CAN), and the CAN bus based blind spot information system are developed. The system could detect the invisible obstacle, rear incoming vehicle speed, out of sight object information, and information of passengers or cars to prevent the collision while opening the door in parking stage. These massages are also translated in accordance with SAE J1939 or the customer’s CAN application layer protocols, and finally convey them to the CAN bus for ECU in security system, to provide the safeguard in vehicle.
目 錄
摘 要.... i
Abstract... ii
致 謝.... iii
目 錄.... iv
圖目錄... vi
表目錄... ix
第一章 緒 論.... 1
1.1 前言 ....1
1.2 文獻回顧.... 1
1.2.1國防科技相關研發.... 7
1.2.2 國外新式盲點資訊系統.... 9
1.2.3.影像技術結合微波測距.... 11
1.3 研究目的.... 11
1.4 論文架構.... 13
第二章 車輛通訊網路概論.... 15
2.1 通訊網路概論.... 15
2.1.1 通訊原理.... 15
2.1.2 OSI七層協定.... 17
2.2 通訊介面介紹.... 19
2.3 車輛通訊網路.... 19
2.3.1 SAE車輛網路系統分類.... 20
2.3.2 CAN原理與特性.... 20
2.3.3 CAN-Bus應用層協定.... 24
2.4 SAE J1939協定.... 25
第三章 超音波感測器與液晶顯示器介紹.... 28
3.1 音波.... 28
3.2 超音波感測器的簡介..... 28
3.3 超音波感測器的種類.... 30
3.4 超音波的產生與接收.... 31
3.5 距離量測之超音波感測器 .....32
3.6 LCG液晶顯示器與LCG功能與配置.... 33
3.7 LCG的內部結構.... 34
3.8 液晶顯示器接線規劃.... 36
第四章 系統設計與製作.... 38
4.1 感測器特性.... 38
4.2 電源啟動與時間週期說明 ....38
4.3 感測器輸入訊號處理與轉換.... 39
4.4 晶片之介紹規劃與應用.... 41
4.5 硬體電路設計.... 44
4.6實體裝置安裝.... 50
4.7 CAN節點規劃與測試.... 56
第五章 結論與建議.... 59
5.1 結論.... 59
5.2 建議.... 59
參考文獻 .....61
Extend Abstract.... 63
簡 歷.... 66

圖目錄
圖1-1 SAAB CAN-BUS概況.... 2
圖1-2 SAAB CAN-BUS綜合速率.... 3
圖1-3電動座椅電路架構與控制器實品圖[8].... 4
圖1-3電動座椅電路架構與控制器實品圖[9].... 5
圖1-4電動座椅電路圖[10].... 6
圖1-5 微波雷達偵測示意圖[16].... 7
圖1-6 FORD推出之汽車盲點偵測範圍示意圖[17].... 10
圖1-7 volvo BLIS駕駛視覺盲點資訊系統偵測範圍[18].... 10
圖1-8 volvo置於A柱的警示燈及後視鏡下方的攝影鏡頭[19].... 11
圖1-9 車輛行駛時的工作流程.... 12
圖1-10 車輛靜止時的工作流程.... 12
圖1-11 系統架構圖 ...13
圖2-1SAAB 9-5 CAN-Bus訊號傳遞... 16
圖2-2 SAAB 9-5 CAN-Bus系統訊號傳遞... 17
圖2-3 資料訊框... 23
圖2-4 遠端要求訊框.... 23
圖2-5 錯誤訊框... 23
圖2-6 過載訊框.... 24
圖3-1 單一發射型... 29
圖3-3 雙頭反射型... 29
圖3-5 壓電效應... 31
圖3-6 空氣中超音波傳遞時強度隨傳遞距離的衰減情形.... 32
圖3-7 LCG內部架構圖... 33
圖3-9 T89C51CC01與液晶顯示器接線圖... 37
圖4-1 感測器RX接腳控制電壓圖... 39
圖4-2 電壓隨耦器電路... 40
圖4-3 LM324腳位... 40
圖4-4 盲點偵測範圍示意圖... 41
圖4-5 T89C51CC01接腳圖... 42
圖4-6 程式設計流程圖... 44
圖4-7 麵包板電路設計與試作... 45
圖4-8 PCB板電路佈線... 45
圖4-9 SCH檔電路圖... 46
圖4-10 建立資料檔... 46
圖4-11 電路板鑽孔... 47
圖4-12 更換刀具... 47
圖4-13 平面檢測裝置安裝... 47
圖4-14 平面檢測值... 48
圖4-16 更換刀具為紅刀... 49
圖4-17 更換刀具為藍刀... 49
圖4-18 雕刻電路成品... 49
圖4-19 實體製作成品... 50
圖4-19顯示器安裝於實車... 50
圖4-20左側感知器安裝於左後視鏡下緣處 ...51
圖4-23a 本車與左方車第一段相對距離... 52
圖4-23b LCD顯示本車與左方車第一段相對距離... 53
圖4-24a本車與左方車第二段相對距離... 53
圖4-24b LCD顯示本車與左方車第二段相對距離... 53
圖4-25a本車與左方車第三段相對距離... 54
圖4-25b LCD顯示本車與左方車第三段相對距離... 54
圖4-26a本車與左方車第四段相對距離... 54
圖4-26b LCD顯示本車與左方車第四段相對距離.... 55
圖4-27a本車與左方車第五段相對距離... 55
圖4-27b LCD顯示本車與左方車第五段相對距離... 55
圖4-28 CAN bus硬體電路接線... 56
圖4-29 USB-CAN/LIN Dongle... 57
圖4-31 PC資料接收軟體視窗... 58
圖4-32 接收的訊息資料... 58



表目錄
表1-1 中科院投入之關鍵技術研發... 8
表2-1 OSI七層架構 ...18
表2-2 CAN傳輸速率與傳輸距離關係表... 20
表2-3 CAN-Bus網路發展歷史事件... 21
表2-4 CAN-Bus高層協議... 24
表2-5 SAE J1939協定文本... 25
表2-6 SAE J1939 協定規劃... 25
表2-6 SAE J1939訊框格式... 26
表2-7 CAN與J1939訊框格式對照表... 26
表3-1 LCG內部資料架構表... 34
表3-3 暫存器之選擇與控制介面信號... 36
表4-1 T89C51CC01簡介... 42
表4-2 T89C51CC01腳位規劃... 42
表4-3 中斷致能暫存IE設定... 43
表4-4 計時器模式控制暫存器TMOD設定... 43
表4-5 計時器模式控制暫存器TCON設定... 43
表4-6 PCA82C251特性介紹... 56
表4-7 CAN Data訊息架構... 57
參考文獻
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[10] 許源鏞、蔡汯嶧,2007,“CAN-Bus節點電路於車輛電動座椅之應用”,第十二屆車輛工程學術研討會,經濟部學界科專計畫95-EC-17-A-16-S1-051-A1,屏東科技大學,九十六年十一月十六日。
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[16] 網路資料,網址 http://cn.made-in-china.com/<中國製造網>。
[17] 網路資料,網址 http://www.egmcartech.com/tag/2010-ford-taurus/。
[18] 網路資料,網址 http://www.automotoportal.com。
[19] 網路資料,網址 http://www.ieche.com/
[20] 國立成功大學專題製作超音波測距原理。
[20] 盧明智、盧鵬任 編著 感測器應用與線路分析,全華圖書股份有限公司
印行
[22] 飆機器人網站EZ-1使用說明書。
[23] 單晶片原理教學網站,網址: http://jade.ee.hit.edu.tw/MCS51/course.htm。
[24] 雕刻機使用手冊。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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