汽车是一把双刃剑,它的快速发展在给人类交通出行带来极大便利的同时,也会带来惨痛的交通事故,这是长期困扰交通参与者的巨大难题。近几年来,随着嵌入式控制技术、传感器技术和信息融合技术的飞速发展,以预防交通事故为主要目的的汽车主动安全技术得到了高速发展。从早期的汽车动力学稳定性控制技术和汽车底盘一体化控制技术,发展到现在的基于人—车危险状态监控的车辆安全预警技术。随着这些安全技术的发展,一定程度上提高了汽车的舒适性和安全性,安全预警技术已经成为汽车技术发展的一个重要研究领域。本课题基于 RTEMS(Real Time Executive for Multiprocessor Systems,简称RTEMS,实时多处理器系统)设计了一种车辆安全预警系统。该系统不仅可以实现汽车行驶状态的安全预警,还可以实现驾驶员驾驶行为数据的收集、存储与上传,为交通安全大数据的研究分析提供基础数据。本文从系统的功能需求出发,首先确定了系统的总体实现方案,对系统各模块进行功能划分,并设计了各功能模块之间的数据交互方案,确保数据的准确有效传输。其次设计了安全预警系统的硬件平台,以S3C2416作为系统的核心处理器;以CAN(Controller Area Network,简称CAN,控制器局域网)控制器芯片MCP2515作为核心的数据采集单元,对系统的预警信息等重要行车参数进行采集;以MT3732作为系统的数据传输单元,实现车辆与网络收集平台间双向交互式通信;针对复杂的车载电磁环境,设计了改进型DC-DC变换电路实现对系统的供电。最后根据设计的硬件电路完成系统软件设计,利用RTEMS操作系统的实时性特点设计了多进程的上层应用程序,解决了各任务之间的通信和同步问题,完美地实现了车辆安全预警和通过3G无线网络上传预警信息的目的。测试结果表明,本文设计的系统克服了汽车复杂的物理和电磁环境,实现了车辆行驶状态的安全预警以及车辆与网络收集平台间高速、可靠、实时的双向交互通信功能,具有较高的实用和推广价值。