摘 要：随着近几年来我国汽车工业的飞速发展和不断普及，汽车已经成为了当前人们生活中最重要的交通工具之一，但交通事故的频发依然让汽车成为了危险因素相对较高的交通工具。而在大部分交通事故中，汽车本身性能的原因占据着很大一部分，因此汽车性能检测技术的研发也成为了汽车工业发展的重要目标之一。当前随着信息技术的不断发展，基于嵌入式系统的监测技术为汽车的监测系统提出了新的方案，其能够在汽车正常行驶时实时监测汽车的运行状态，在确保汽车能够安全运行的同时，也能保障驾驶人员的生命安全。

关键词：汽车电子;嵌入式软件;监测系统

嵌入式软件的研发和应用是为了满足现代用户对降低汽车能耗、提高汽车的安全和舒适的基础之一，加之当前汽车电子控制软件的复杂程度不断提升，对于更加可靠、更加安全、更加高效的嵌入式软件的研发也变得尤为重要。尤其是当前人们对于汽车性能安全的需求越来越高，对汽车行驶过程中的监测、采样以及监督的预处理和反映是确保汽车行驶安全的关键，因此嵌入式监测系统的开发是确保汽车工业能够得到稳定进步的关键。

1 嵌入式系统的概念

嵌入式系统是软硬件一体化系统，操作系统以及应用软件都能够在计算机硬件中集成，并且具有非常高的自动化以及响应速度快等特点，非常适合处理实时的多个任务，并且能够有效运用于移动计算设备、网络设备以及工业控制设备等电子产品中。

嵌入式系统的定义主要有两种：首先是嵌入式系统以应用为中心，以计算机技术作为基础，其软硬件可裁剪，并且适用于对系统功能、可靠性、成本、體积以及功耗相对严格的专业计算机系统。

第二种定义是：嵌入式系统是计算机的一种应用模式，基本属于隐藏在主设备中的微型处理系统，像是微控制器、微处理器以及DSP等等，都属于嵌入式系统。这类计算机的系统功能强大、反应速度非常快、有着很高的自动化程度，能够有效实现对其他设备的控制、监视以及管理功能。而且用户几乎不知道嵌入式系统的存在，因此通常也不会被用户所编程，而且该系统有专门的输入和输出设备，对用户的接口也是专用的。

随着嵌入式系统的普及应用，为了确保嵌入式系统能够有效运行，嵌入式软件也得到了飞速的发展，从而成为了软件行业的新兴科技。而嵌入式软件和嵌入式系统的关系是非常密切的，嵌入式系统一般会由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统和用户应用程序四个部分组成，能够有效实现对其他设备的监管。而嵌入式软件则是基于嵌入式系统而设计的，同样属于计算机软件的一种，也是由程序以及文档组成，可以划分为系统软件、应用软件和支持软件三个类别，也是嵌入式系统的组成核心。

嵌入式系统具有如下特点：

1.1嵌入对象非常广泛。随着微电子技术的飞速发展，当前几乎所有设备都能利用嵌入式计算机技术来完成一些微处理工作，而随着科技的发展，嵌入式系统的应用必将更加广阔。

1.2嵌入形式多样。虽然嵌入式系统得到了广泛应用，不过由于各类系统对于嵌入式计算机的性能、功能和规模需求的不同，因此嵌入式系统也演变出了各种各样的形式，像是单片式、单板式、计算机系统式，都能为各类系统提供更多的便利。

1.3接口多样性。由于嵌入式系统的形式非常多样，因此在面对不同设备的系统时也会采用各式各样的输入以及输出接口，以满足各行各业的需求。

1.4性能实时性。在嵌入式系统接收到相关信号后，必须要在规定的时间内完成相关任务，因此在设计过程中也要考虑到硬件结构、CPU速度、内存访问速度、总线速度以及中断机制等问题，以确保嵌入式系统的实时性。

根据如上特点，嵌入式汽车监测系统的研发是非常有优势的，其不仅能够对汽车性能进行实时监测，还能够做到强大的兼容、有效的反映以及预处理，以保障汽车行车的安全。

2 汽车电子嵌入式嵌入式监测系统的设计

汽车电子嵌入式监测系统是建立车载嵌入式计算机系统之上的，其具有很强的实时性、可靠性以及可伸缩性。其中该系统的实时性主要变形在对于各类数据的实时采集和处理时间，由于系统数据的采集会被分成各个种类，而每种信号所采集的数据处理都会设立好不同的时间限制，以确保信息能够在规定的时间限制内处理完毕，若无法在规定时间内完成处理则会被认定为无效处理，系统也会发出相应的警报，以警告驾驶员采取相应的防护措施。存储器则能够对车辆行驶过程中的各种数据参数进行记录，类似于汽车系统的黑匣子，对车辆事故分析、车辆行驶状况分析都能够提供非常有力的数据依据。

在整体的功能上，该监测系统可以分为数据采集、数据处理以及信息输出和执行三个主要模块。其中数据采集模块包含着传感器、激光和微博雷达、超声波、红外线以及各种摄像机组成，可以对汽车本身和周边环境进行实时监测，可以称之为整个监测系统的“眼镜”。

而数据处理模块则包括了各种规格的车载计算机，这类计算机基本都属于嵌入式系统，并且具有很强的实时性和可靠性。数据处理模块是连接数据采集模块以及信息输出和执行模块的桥梁，可以称之为整个监测系统的“头脑”以及“心脏”。

信息输出以及执行模块包括了各类信息的显示、警告、信息存储等技术系统，并且能够将数据处理模块所处理的结果告知驾驶人员，可以称之为整个监测系统的“嘴”。

监测系统根据监测内容性质的不同也可以分成不同的模块，一辆汽车主要由发动机、地盘、车身和电气设备而组成。其中发动机主要让燃料燃烧从而发动车身，当前大部分其次都会采用复合活塞式内燃机，因此针对发动机的检测模块是确保发动机安全运行的关键。

而底盘则能够接受到发动机的动力，让汽车展开驱动，同时还能确保驾驶员能够正常操控。底盘则包括了传动系统、行驶系统、转向系统以及制动设备，而地盘监测系统能够对汽车的行驶状况进行有效监测，并且将异常行驶情况第一时间传输给驾驶人员，确保汽车的行驶安全。

车身则是驾驶员驾驶以及装载乘客和货物的地方，其主要以舒适性和便捷性为主，因此车身监测系统能够对车身内外的异常状况进行监测，以确保车身的稳定性和舒适性。

电气设备则包括了汽车的电源组、发动机启动系统、点火系统、照明系统和信号装置等等，对汽车的安全行驶、信号输出、安全启动等都非常重要。而电气设备监测系统能够充分监测相关设备的完好性，以确保行车安全。

这四个大的监测模块会根据各个部分分成不同的子模块，以确保监测系统的全面型和精确性，让汽车在运行过程中能够更加安全。

在监测系统的运行过程中，数据的采集是非常重要的工作，这是确保监测系统能够精确对汽车运行状况展开反映的关键，其中数据采集方法主要有以下几种：首先是程序轮询式采集，也就是系统根据设置完备的时间间隔，对所需的设备进行信息采集，进而展开信息处理，一般这类信号源的设备有着更高的优先级，因此需要系统进行第一时间处理，像是安全系统等等，以确保设备能够正常运行。

其次是信号中断式采集，主要是指信号源设备异常后产生中断信号，并且根据系统需求进行处理，其优先级较低，例如车内照明等等。

用户查询采集，主要是在用户利用控制面板进行请求时才执行采集工作，像是空调等车载电器设备。

结语

总的来说，车载嵌入式监测系统是维护车辆行驶安全的关键，因此在研究过程中，应当不断提高监测系统的安全性、全面性和智能型，确保监测系统能够更有效地为车辆安全作出贡献。

参考文献：

[1].赵鸿志. 面向汽车电子的嵌入式监测系统的研究[D].电子科技大学，2006.

[2].王小康. 面向客用汽车电器领域的嵌入式组件研究与开发[D].电子科技大学，2006.

作者简介：

张丙酉（1993-11-），男，汉，籍贯：天津市西青区西青道，学历： 研究生，研究方向：汽车电子 嵌入式软件开发。