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系統識別號 U0002-0308201512580100
DOI 10.6846/TKU.2015.00091
論文名稱(中文) 使用Wi-Fi與G-Sensor實現即時倒車影像傳輸之研究與分析
論文名稱(英文) The Research and Analysis of Using 802.11 and G-Sensor to Implement Real-Time Rear View Transmission
第三語言論文名稱
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中文) 電機工程學系碩士班
系所名稱(英文) Department of Electrical and Computer Engineering
外國學位學校名稱
外國學位學院名稱
外國學位研究所名稱
學年度 103
學期 2
出版年 104
研究生(中文) 吳宗原
研究生(英文) Tsung-Yuan Wu
學號 602470048
學位類別 碩士
語言別 繁體中文
第二語言別
口試日期 2015-07-13
論文頁數 42頁
口試委員 指導教授 - 李維聰(wtlee@mail.tku.edu.tw)
委員 - 朱國志(kcchu@mail2000.com.tw)
委員 - 衞信文(hwwei@mail.tku.edu.tw)
委員 - 李維聰(wtlee@mail.tku.edu.tw)
關鍵字(中) IEEE 802.11n
省電機制
倒車影像
樹莓派
關鍵字(英) IEEE 802.11
Power Save Mechanism
Rear View Camera
Raspberry Pi
第三語言關鍵字
學科別分類
中文摘要
隨著網路的發展及相關的技術已經日漸成熟,現今在社會上的各個角落都能看到網路的應用,如:自動櫃員機、手機、家電…等。隨著這些應用的增加以及技術越來越成熟,可以預見網路的未來是無可限量的。網路又可分為有線網路及無線網路,無線網路相較於有線網路有許多優點,如:安裝容易、覆蓋範圍大、擴增容易…等。因此無線網路非常適合用在線路裝設不易的地方,如:車輛、交通節點、機關單位…等。
汽車是當今最普遍的交通工具,隨著汽車工業的進步以及車輛數目的提升,如何加強車輛的安全性是個非常重要的議題。對於車輛的安全性,除了考量汽車本身的結構安全外,提供駕駛可靠的輔助機制亦是非常重要的部分。每年有數百萬人因車禍受傷或死亡,顯見車輛安全的問題不容小覷。各國對於這樣的問題都積極的再尋找方案,力圖能夠增加車輛的安全性,例如:在美國便規定所有小於 10000 磅以下車輛,都必須要安裝有倒車影像系統。由此可知,倒車影像是個值得重視的議題。
在本論文中,為了讓建立倒車影像的技術門檻降低,避免因為安裝不易而無法獲得車輛的安全性。因此建立了一套基於無線網路傳輸的倒車影像系統,藉由無線傳輸的方式減少安裝線路的不便,並提出相關的省電機制,增加無線設備在有限電源的使用時間。此外,為避免因省電機制降低系統的即時反應能力,另提出了一輔助機制來減少省電機制對反應能力的影響。經由模擬實驗的結果顯示,透過本論文中所提出的機制,在不同的使用情境,能夠有效的增加電源使用時間,並維持相當程度的反應能力。
英文摘要
With the development of network and related technology has become more mature, now we can see the network applications in everywhere of the community, such as ATMs, mobile phones, home appliances and so on. With the increase of network applications as well as technology becomes more mature, we can foresee the future of the Internet is limitless. Network can be divided into wired network and wireless network, wireless network compared to a wired network has many advantages, such as easy to install, cover a wide range, amplified easy and so on. Wireless network thus ideal for use in difficult line installation place, such as vehicle, transportation node, institution and so on.

    Car is the most common means of transport, along with the progress of the automotive industry as well as increase of number of vehicles, how to enhance the safety of the vehicle is a very serious issue. Regarding to the safety of vehicle, in addition to considering the structural safety of the car, provide reliable auxiliary mechanism to driver is also a very important part. Millions of people injured or killed in a car accident, it is obvious that the issue of vehicle safety can not to be sniffed at. 
Because of the issue, the world-side countries are actively looking for solution to enhance the safety of vehicle. For example, the U.S. Department of Transportation’s National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) issued a final rule   requiring all vehicles under 10,000 pounds, including buses and trucks, manufactured on or after May 1, 2018, to come equipped with rear visibility technology. Therefore, the rear visibility technology is a topic worthy of attention.
    In this paper, in order to decrease the technical threshold of establish the rear visibility system and avoid the hard installation to cause that can’t obtain the safety of vehicle. Therefore, we established a rear visibility system based on wireless transmission. By means of wireless transmission to increase the convenient of   wiring and proposed a related power save mechanism to enhance the life time of wireless device in limited power. In addition, in order to avoid the system real time reaction capability decrease with power save mechanism, we proposed another   auxiliary mechanism to reduce the effect that cause by power save mechanism. In addition, in order to avoid immediate saving mechanism to reduce system reaction capability, and the other proposed mechanisms to reduce the impact of an auxiliary power mechanism of response capabilities. The results show through simulations, through the mechanism proposed in this paper, the use of different scenario can effectively increase the life time of power and maintain a considerable degree of responsiveness.
第三語言摘要
論文目次
第一章	緒論	1
1.1	前言	1
1.2	動機與目的	2
1.3	論文章節架構	3
第二章	相關研究與背景資料	4
2.1	行車記錄器	4
2.2	行車電腦	5
2.3	車載診斷系統	6
2.4	樹莓派	7
2.5	樹莓派相機模組	9
2.6	六軸感測器	10
2.7	IEEE 802.11	10
2.7.1	IEEE 802.11a	10
2.7.2	IEEE 802.11b	10
2.7.3	IEEE 802.11g	11
2.7.4	IEEE 802.11n	11
2.7.5	IEEE 802.11ac	11
2.8	IEEE 802.11 POWER SAVE	11
第三章	基於 IEEE802.11n 之倒車影像系統	13
3.1	系統架構	13
3.2	訊息封包格式	14
3.3	系統流程	15
3.3.1	行車電腦端	15
3.3.2	行車記錄器端	20
第四章	睡眠機制及慣性加速度偵測機制	24
4.1	睡眠機制	24
4.1.1	第一代睡眠機制	24
4.1.2	第二代睡眠機制	26
4.1.3	第三代睡眠機制	27
4.2	慣性加速度偵測機制	29
第五章	模擬結果與效能分析	31
5.1	模擬環境	31
5.2	模擬情境	31
5.2.1	情境一:高速公路	32
5.2.2	情境二:市區道路	32
5.3	模擬結果	32
5.4	效能分析	37
5.4.1	情境一之效能分析	37
5.4.2	情境二之效能分析	37
第六章	結論與未來展望	39
參考文獻	40

 
圖目錄
圖 2.1	行車記錄器上的日期與時間	4
圖 2.2	行車記錄器上的 GPS定位資訊	5
圖 2.3	1996 年 Chevrolet Beretta 上的 ECU	5
圖 2.4	OBD II 接頭	6
圖 2.5	Raspberry Pi 2 Model B	9
圖 3.1	系統架構圖	14
圖 3.2	行車電腦端系統流程圖	17
圖 3.3	速度感測模組流程圖	18
圖 3.4	排檔感測模組流程圖	18
圖 3.5	排檔確認程序流程圖	19
圖 3.6	行車記錄器端系統流程圖	21
圖 3.7	慣性加速度計模組運作流程圖	22
圖 3.8	睡眠機制程序運作流程圖	23
圖 4.1	第一代機制之睡眠時間與時速關係圖	25
圖 4.2	第二代機制之睡眠時間與時速關係圖	27
圖 4.3	第三代機制之睡眠時間與時速關係圖	29
圖 5.1	高速公路情境下之速度變化曲線	33
圖 5.2	市區道路情境下之速度變化曲線	33
圖 5.3	第一代機制於不同情境下之耗電量	34
圖 5.4	第一代機制於不同情境下之耗電量比較	34
圖 5.5	第二代機制於不同情境下之耗電量	35
圖 5.6	第二代機制於不同情境下之耗電量比較	35
圖 5.7	第三代機制於不同情境下之耗電量	36
圖 5.8	第三代機制於不同情境下之耗電量比較	36
圖 5.9	高速公路情境於各代機制測量10分鐘之耗電量比較	37
圖 5.10	市區道路情境於各代機制測量10分鐘之耗電量比較	38
 
表目錄
表 2.1	OBD 腳位定義	7
表 2.2	樹莓派各版本規格比較	8
表 3.1	封包格式	14
表 3.2	命令清單	15
表 3.3	排檔清單	15
表 4.1	參數與對應之數值定義	25
表 4.2	參數與對應之數值定義	26
表 4.3	參數與對應之數值定義	27
表 4.4	睡眠時間與耗電量關係	28
表 4.5	MPU 6050 工作感測頻率與耗電量比較	30
表 4.6	EDIMAX EW-7811un 傳輸模式與耗電量比較	30
表 5.1	高速公路情境參數設定	32
表 5.2	市區道路情境參數設定	32
參考文獻
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