汽车防追尾碰撞系统的研究
汽车防撞报警系统文献综述
文献综述毕业设计题目:汽车防撞报警系统超声波测距的研究汽车防撞报警系统的设计陈吉鸣(电子信息工程2班 Xb11610204)1 前言自从1886年1月29日卡尔•本茨发明了人类第一辆汽车,至今世界汽车工业经过了近126年的发展,当代汽车已经非常成熟和普遍了。
汽车已经渗透于国防建设、国民经济以及人类生活的各个领域之中,成为人类生存必不可少的、最主要的交通工具,为人类生存和社会的发展与进步起到了至关重要的作用。
目前,在每年的车祸中有120多万人死亡,1200多万人伤残,全球50%的交通事故受害者年龄在15-24岁,每年交通事故造成的经济损失达5180亿美元,相当于每年发生两次日本广岛核爆炸[1~2]。
美国高速公路交通安全管理局NHTSA表示,每年因倒车事故导致的平均死亡人数达292人[3]。
伴随着汽车保有量的增加和诚实布局的日益密集化,汽车活动空间越来越小,特别是汽车倒车时司机由于视野不能很好的达到后面加上车后盲区,使得倒车事故逐年上升。
对于公路交通事故的分析表明,超过65%的交通事故属于追尾相撞,80%以上的交通事故是驾驶员由于反应不及时引起的[4]。
尽管每辆车都有后视镜,但不可避免地都存在一个后视盲区,汽车防撞报警系统则可以在一定程度上帮助驾驶员扫除视角死角和视线模糊的缺陷,提高驾驶的安全性,减少剐蹭事件。
因此,本次课题我们采用了基于单片机的超声波测距技术来设计汽车防撞报警系统。
2 汽车防撞报警系统的现状汽车防撞系统的快速发展始于20世纪末21世纪初,经过几年的时间,随着技术发展和用户需求的变化,汽车防撞系统在几年的时间里大致经过了六代的演变[5]。
第一代:倒车时通过喇叭提醒。
“倒车请注意”!想必不少人还记得这种声音,这就是倒车雷达的第一代产品,只要司机挂上倒档,它就会响起,提醒周围的人注意,不能算真正的倒车雷达,基本属于淘汰产品。
第二代:采用蜂鸣器不同声音提示驾驶员。
这是倒车雷达系统的真正开始。
现代汽车防追尾碰撞系统的研究
首先通 过 其次根 据
原理
一
样
,
根 据 激 光 束传播 时 间 确 定 距 离
,
成像式 激光 雷
,
达 就是 应用 激光 束对 整 个视 场进 行 扫描
获 得 视 场 内 目标
。
路 面 状 况 ( 干 /湿 ) 间距 离
,
、
后 面 车速 及 相 对 车速
,
计算 出临界 车
一
的三 维信息 3 _3
,
根据这些 信息判断是 否有追 尾碰 撞危险
,
车辆 防追 尾 碰 撞 系统 在 汽
,
作状 态 时 构失灵
泵
,
,
驾驶 员 的脚 制 动 力 有 效
如 果 自动 制 动 操 作 机,车在有追 尾 Nhomakorabea 撞危 险时
及 时处理
,
能 立 刻 发 出警 报 信 号
提 醒 司机
尽量避免
,
脚制动机 构 系统 并不 受 影 响
。
由于 采用 制动分
并 在 必 要 的 时 候 自动 启 动 制 动 系 统
。
24 %
所以研究
一
并 采 用 高 速 电 磁 阀进 行 纵 向 加 速 度 反 馈 控 制
:
该
种 实时
、
可靠
一
、
适 应 性 好 的 车辆 防追 尾 碰 撞 系 统 是 提 高车
。
自动 制 动 操 作 机 构 的 特 点 是
当 自动 制 动 操 作 机 构 处 于 工
。
辆安全 的
项 非 常重 要 的 内容
。
,
不 会使 两 液压 回路 之 间产生 压 差
汽车智能防撞系统的文献综述
汽车智能防撞系统的研究摘要:本文综述世界智能车辆技术在自动防撞方面的应用现状,结合我国高速公路、驾驶习惯及现有传感器的技术状况,分析探究适合中国高速公路及现实国情的汽车智能防撞装置。
根据所要实现的基本功能,对比当前采用的四种常用测距方法,最终选用红外激光测距原理,建立了系统方案。
汽车红外激光智能防撞装置是一种主动式防撞系统,它能使反应时间、距离、速度三个方面都能得到良好的优化控制,可以有效地避免汽车追尾碰撞事故的发生,该系统在汽车领域的应用与其所能带来的经济效益和社会效益将会是相当可观的。
关键词:智能防撞激光测距雷达测距单片机语音报警1 前言1.1课题研究的价值和意义随着我国改革开放的不断深入和社会主义经济的不断发展,人们的物质生活日益提高,汽车己经进入千家万户,公路交通呈现出行驶高速化、车流密集化和驾驶员非职业化的趋势;与此同时,也带来了一个不可避免的问题:交通事故逐年上升。
2004年,全国公安机关交通管理部门共受理道路交通事故51.8万起,造成107077人死亡,比2003年增加2705人,上升2.6%;直接财产损失23.9亿元。
在各类事故形态中,机动车碰撞事故占绝大多数。
2004年,全国共发生机动车碰撞事故400389起,造成77081人死亡、375620人受伤,分别占总数的77.3%、72%和78.1%。
其中,正面相撞事故123577起,造成31715人死亡、128447人受伤,分别占总数的23.9%、29.6%和26.7%;侧面相撞事故196798起,造成29900人死亡、186683人受伤,分别占总数的38%、27.9%和38.8%;追尾相撞事故80014起,造成15466人死亡、60490人受伤,分别占总数的15.5%、14.4%和12.6%。
从以上数据,足以说明公路交通安全已是我国面临的重大问题。
我国的高速公路起步随晚,但发展较快。
据统计,高速公路每百公里事故率为普通公路的4倍多。
基于毫米波雷达的车辆防追尾预警系统的研究的开题报告
基于毫米波雷达的车辆防追尾预警系统的研究的开
题报告
一、研究背景
车辆追尾事故是近年来发生频率较高的交通事故类型之一,严重的
追尾事故不仅会造成人员伤亡和财产损失,也会给道路交通带来很大的
影响。
因此,研究一种车辆防追尾预警系统,对于预防追尾事故的发生
具有非常重要的意义。
当前,随着技术的不断发展,毫米波雷达成为了汽车智能化领域的
一项重要技术。
毫米波雷达可以通过发送毫米波信号并接收反射回来的
信号,以精确探测前方距离、速度和运动方向等信息。
因此,基于毫米
波雷达的车辆防追尾预警系统是一种可行的方案。
二、研究内容
本次研究计划基于毫米波雷达技术,设计并研究一种完整的车辆防
追尾预警系统。
主要研究内容包括:
1. 毫米波雷达传感器的选型和技术方案,包括信号处理、数据传输
等技术支持。
2. 设计并实现有效的车辆远距离探测算法,能够可靠地测量前方车
辆的距离、速度和行驶方向。
3. 尝试采用深度学习技术进行数据处理和分析,提高车辆检测的精
确度和准确性。
4. 实现预警系统的实时报警功能,向驾驶员提示危险前方情况。
5. 对系统进行实地测试,验证其在复杂路况下的实际可行性和效果。
三、研究意义
本次研究的意义在于通过基于毫米波雷达的车辆防追尾预警系统,
为驾驶员提供更可靠的道路安全保障。
研究成果可以应用于汽车制造业、智能驾驶技术等领域,有很强的推广和应用价值。
同时,本研究可为相
关领域的深入研究提供一定的参考和基础支持。
汽车防碰撞系统研究文献综述
汽车防碰撞系统研究文献综述1.引言汽车碰撞有汽车碰撞到固定的物体或与行驶中的汽车相撞两种类型。
为了防止汽车在行驶中,特别在高速行驶时发生碰撞,一些现代汽车已装备了自动控制防碰撞系统,这是一种主动安全系统。
汽车行驶时,防碰撞系统处于监测状态,当汽车接近前车车尾或超越前车时,该系统将发出警告信号。
在发出警告后,如果驾驶员没有采取减速制动措施,该系统便启动紧急制动装置,以避免发生碰撞事故。
2.概述防碰撞控制系统装有测距传感器,它们利用激光、超声波或红外线,测得汽车与障碍物间的距离,这个距离信号,加上车速传感器和车轮转角传感器的信号送入电子控制器,通过计算求出行驶汽车与前方物体的实际距离以及相互接近的相对速度,并向驾驶员发出预告信号或显示前方物体的距离。
当将要碰撞时,控制器向制动装置和节气门控制电路发出控制指令,使汽车发动机降速并及时制动,从而有效地避免碰撞。
3.测距传感器(1)防碰撞传感器① CCD照相机CCD(电荷耦合器件)摄像元件可以读取受光元件接收的光通量放出的电流值,并作为图像信号输出。
在夜间,由于照相机处于低照度的环境,只有在汽车前、后照灯打开时才能确认障碍物。
汽车装设的CCD照相机如上图所示,当点火开关接通时,变速器换档杆换到前进档或倒档,多功能显示板上就能显示出车辆前方或后方的图像。
② 激光雷达激光雷达是从激光发送至被测物体,然后反射回来被接收,其间的时间差即用来计算至障碍物的距离。
早期的车用激光雷达都是发送多股激光光束,并依靠前车反射镜的反射时间来测定距离。
现代汽车除了测定前方车的距离外还要对前方多辆车的位置进行辨识,因而开始采用扫描式激光雷达。
根据物体的反射特性,激光的反射光亮变化很大,因此可能检测出的距离也是变化的。
由于车辆后部的反射镜等容易反射,故可以检测出稳定的较长距离。
有少许凹凸的铁板等因不能得到充足的反射光量,故测出的距离较短。
另外,在检测侧面方向及后方的障碍物时,与检测前方障碍物的情况不同,如果障碍物上没有反射镜,那么由于各种障碍物的反射特性变化很大,故可能稳定测出的距离 变短。
汽车防撞技术综述毕业论文
哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文)摘要汽车追尾在交通事故中占到30%-40%,为了减少交通事故和人员伤亡,研究和推广汽车防撞系统日益显得重要和迫切。
自动发现可能与汽车发生碰撞的车辆、行人、或其他障碍物体,发出警报或同时采取制动或规避等措施。
人们主要把精力集中于汽车被动安全性方面,例如,在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装弹性材料、在车内安装安全带及安全气囊等等,以减轻汽车碰撞带来的危害。
而发展汽车防撞技术,对提高汽车智能化水平有重要意义。
防撞装置是借助于遥测技术监视汽车前方的车辆、障碍物。
理论上,汽车防撞装置可在任何天气、任何车速状态下探测出将要发生的危险情况并及时提醒司机及早采取措施或自动紧急制动,避免严重事故发生,这里应该指出,汽车安全如今越来越成为一个必须综合考量的问题,无论主动还是被动安全系统,都有互相结合的趋势。
专家们提醒,除了汽车本身以外,如果没有良好的驾驶习惯,乘员也是不安全的,甚至反而会使安全配备无法发挥其应有作用。
如驾乘不系安全带,酒后驾车,超速行驶等,如果发生险情与车辆的安全性是没有关系的。
所以安全意识才是汽车行驶安全的关键!关键词:汽车追尾防撞装置安全气囊安全性AbstractAutomobile rear end up 30%-40% in the traffic accident, in order to reduce traffic accidents and casualties, research and promotion of automobile collision avoidance system is increasingly important and urgent. Automatic discovery of possible objects and collision of vehicles, pedestrians, vehicles or other obstacles, alarm or at the same time take braking or circumvention measures. People mainly focus on automobile passive safety, for example, in the front of the car mounted on the rear bumper, or in the car shell installed around the elastic material, installation of seat belts and airbags in cars and so on, in order to reduce automobile collisions bring harm. While the development of automotive anti-collision technology, have important significance to improve the level of intelligent vehicle. Anti-collision device is the vehicle, obstacle by telemetry monitoring the front of the automobile. In theory, automobile anti-collision device can be in any weather, at any speed test measure will happen in a dangerous situation and timely to remind the driver to take measures or automatic emergency brake as soon as possible, to avoid serious accidents, it should be noted, automobile safety now has become a must consider the question, whether active or passive safety system, have the combination of trend. Experts reminded, in addition to the car itself, if there is no good driving habits, the crew is not secure, even it will make the safety equipment can not play its due role. Such as driving without a seat belt, drunk driving, speeding, if the safety accident occurs and the vehicle is it doesn't matter. So the safety awareness is the key to vehicle safety!Keywords: rear-end collision anticollision device air bag safety目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)绪论 (V)第1章构成原理作用 (6)1.1 构成 (6)1.1.1 信号采集系统 (6)1.1.2 数据处理系统 (6)1.1.3 执行机构 (6)1.2 工作原理 (7)1.2.1 跟踪识别 (7)1.2.2 智能处理 (7)1.2.3 报警提醒 (8)1.2.4减速刹车 (8)1.3 作用 (8)1.4 模式 (8)第2章国外研发 (10)2.1 戴姆勒.克莱斯勒公司研发情况 (10)2.2 沃尔沃公司研发情况 (10)第3章国内研发 (11)3.1 泰远汽车自动防撞器技术介绍 (11)3.2 研发历程 (12)第4章汽车自动防撞器的安装 (14)第5章汽车防撞系统的现状及前景 (15)5.1 发展现状 (15)5.2 发展前景 (15)第6章汽车防撞系统的性能 (17)6.1 探测距离 (17)6.2 制动性能 (17)6.3 自动防撞前方障碍物的性能 (17)6.6 开启和关闭性能 (17)第7章防碰撞预警 (18)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)绪论汽车自动防撞系统(automatic bump-shielded system of the automobile),是智能轿车的一部分。
车辆防碰撞预警系统概述
] 2020年国家级大学生创业训练计划立项项目“车辆防碰撞系统设计”成果,项目编号:202010595287。
科学与信息化2021年1月下
检测可视化图示
主要技术内容
背景差分法被广泛应用于运动目标的检测算法,主要利用视频图像中的当前帧图像和背景模型进行比较的方法,因此该
汽车防撞系统的发展趋势将从被动防撞减少伤害逐步向主动避撞减少事故方向发展。
被动防撞主要依靠车体结构的耐撞性及座位安全带等约束系统来降低事故发生后乘客所受到的伤。
汽车防追尾碰撞系统的研究
式中5 为临 界行 车安 全车 距 , 两车 不致 相 撞 指 的最短 距 离 , 见 建 立 防撞 数 学 模 型 的 关 键 是 求 可
高速公路的事故类型 , 大多数为车辆追尾碰撞 事故 , 这是由高速公路的特点所决定 的。高速公路 属于全封闭、 立体交叉 、 具有中央分隔带 。所 以行车
故极少 。但因其车速高, 以在雨 、 所 雪天气路面溜滑 或雾天视线不 良等情况下很容易发生制动侧滑 、 甩 尾或行 车视距 不 足而导 致追 尾碰 撞事 故 。
从 安全行 车 的 角度 考 虑 , 动 防撞 远 远优 于传 主
开 始 预报警 时刻
…
V 。
统的被动防撞 , 只是由于成本较高 目前尚不能普及 。 随着 主动 防撞技 术 的逐 步 完 善 , 在 未来 的 汽 车上 它
外a 和 a 可 由下列 两式 求得 : :
a1
—
la) 2 o ,f +t2 ] 1+ -
V a+ l la) o t一 。 + ll o f
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’ { X2
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根据 有关 资 料 , 可作 以下 假 设 : t . , =12St =
Vo . No. 16. 2
Jn 20 u .,0 6
文章编号 :6 1 44 (0 6 0 —0 0 0 17 — 6 4 20 )2 0 4— 3
汽 车 防追尾 碰 撞 系统 的研 究
丁士 清 , 郑 波2
(. 1 南京工业职业技术学院 机械工程 系, 南京 20 1 ; 江苏 10 6 2 南京晓庄学院 化 学系, 南京 20 1) . 江苏 10 7
道上 的 车辆与横 向 车辆 、 人 及 对 面 车 辆 相 撞 的 事 行
汽车主动安全的防碰撞技术研究现状_吴海生_吴黎明_王桂棠_何瑞进
式中,加权值ωk(x0:k)称为重要性权值。
重要性分布函数为:
选取重要性函数的准则是使重要性权值的方差最小。 粒子滤波算法的一个主要问题是退化问题,即经过几步迭代 以后,除了极少数粒子外,其他的粒子权值小到可以忽略不计的程 度。针对粒子滤波的退化现象,主要的解决方法有两种。一是选择 好的重要密度函数;二是使用重采样技术。通过重采样去除权值较 小的粒子并复制权值较大的粒子。粒子滤波跟踪算法具有较强的稳 定性、鲁棒性以及抗遮挡能力。但是粒子滤波跟踪算法采样依旧是 基于全局搜索采样,其算法效率有待提升。 3.2 Mean Shift算法 Mean Shift即均值漂移,其概率密度分布最大的方向即漂移的 方向。Mean Shift算法是利用核密度估计方法,对给定d维空间Rd中 n个样本点集S=﹛x ,i=1,…,n﹜,利用核函数k(x)和函数窗宽h,在x
参考文献 [1]刘志强,赵艳萍,汪澎.道路交通安全工程[M].北京:高等教育出 版社,2012.
· 187 ·
ELECTRONICS WORLDɾ技术交流
[2]涂孝军ห้องสมุดไป่ตู้面向驾驶员辅助系统的换道意图辨识方法研究[D].江 苏大学,2015.
[3]王家恩.基于视觉的驾驶员横向辅助系统关键技术研究[D].合 肥工业大学,2013.
撞[4]。可见防追尾碰撞技术在汽车主动安全技术研发的重要性。
有视场广、运行速度快、信息量大、功能多等优点,在汽车主动安
全技术研究已得到广泛应用,是目前主动防碰撞系统研究的主要技
术手段之一。
基于超声波传感器的汽车防撞系统研究
• 99•ELECTRONICS WORLD ・探索与观察超声波传感器可用于距离的检测与计算,在机器人的避障、汽车倒车、测量等许多方面都有着非常广泛的应用。
设计了一个基于超声波传感器的测距系统,包括超声波测距模块、单片机控制模块、驱动显示模块和报警模块。
当汽车与障碍物的距离低于预设报警距离,该系统会发出报警。
经测试,该系统精度能达到3mm ,报警距离可调,蜂鸣器报警以提示驾驶人员,可以有效预防碰撞。
概述:近年来随着社会的不断发展,传统的测距方法在很多场合如汽车防撞电子系统无法满足需求。
而超声波测距仪可以应用到汽车的防撞系统中,汽车发生碰撞的主要原因是由于汽车距其前方物体的距离与汽车本身的车速不相称造成的,即距离近而相对速度又太高。
这就可以运用到超声波测距原理,实时的检测车头或车尾与障碍物间的距离,当汽车与障碍物间的距离过近,会报警甚至紧急刹车。
这样就会大大提高汽车行驶的安全性,减少甚至避免车祸的发生(韩利凯,韩旭,基于A T89C51单片机的汽车智能防撞系统设计:电子设计工程,2017)。
19世纪末20世纪初,随着压电效应的发现,超声波可以用电子技术产生因而得到了广泛应用(杨秀增,杨仁桓,基于FPGA 的高精度超声波测距仪设计:现代电子技术,2017)。
中国测试技术研究所的李茂山对超声波测距原理、误差产生等进行了研究测试。
西安交通大学的雷鸣雳、周功道、冯祖仁分析了超声波回波反射法定位的缺点,提出了一种基于伪码技术的超声波无线电定位法。
实验表明,此方法提高了定位的准确性,扩大了有效应用范围(雷鸣雳,周功道,冯祖仁,基于伪码相关技术的超声波—无线电定位系统:微电子学与计算机,2004)。
日本的Takanori EMARU 提出了一种基于双频超声波的相位检测法,该方法的测量精度高。
本文首先研究了超声波测距的原理,介绍了超声波测距防撞系统的方案。
然后,详细阐述了超声波测距系统硬件电路和软件程序的设计。
最后,对系统进行测试分析。
汽车防碰撞控制装置系统分析
即从激光 扫描雷达所获 “ 距 离与方位 ” 的大量 数据组 中抽取有用 数据。第二步是进行安全危险判定 , 即判断追尾碰撞的危 险程度 。 2 雷 达 防碰 撞 装 置 车辆行驶 路径是根据后 面的汽车 动力学特征 , 如 车速 、 转 向角及 雷达是利用 目 标对电磁波的反射来发现 目标并测定其位置的。 横 向摆动速率等来估算 的。 2 . 1 雷达系统的组成及工作原理 。 雷达的组成及简单工作原理如 根据路 面状 况 、 后 面车速及 相对 车速 , 计 算 出“ 临界 车 间距 离” , 该值 是由路径估算方法确定的车间距离的微分值 。 判 定安全, 图1 所 示 危险 的方法 , 就是将 实际测量的车间距离与临界车 间距 离进 行 比 较 。在临界车间距离非常接近实 际测量 的车间距 离的某一时刻 , 报警器发出警告信号 。当临界车间距离等于或小于实际测量 的车 间距离时 , 自动制动控制系统启动 。 3 . 3 带有 自动制动操作机构 的车辆控制 。由安全, 危险预警 信号 控制 的 自动制动操 作机构 , 配有 防抱死 制动 系统 , 并 采用高 速电 图1 雷达 的 组 成及 简单 工作 原 理 磁 阀进行纵 向加速度反馈控制 。该 自动制动操作机构的优点是 , 如果驾驶员 的脚 制动力大于 自 雷达工作 时 , 定时器触发调制器 , 调制器 产生调制脉 冲 , 使振 当 自动操作机构处于工作状态 时 , 那么驾驶员 的脚制动力有效 。一旦 自动 荡器产生大功率脉冲信号经 天线 向空 间辐射电磁波。在天线控制 动制动控制 的前动力 时, 脚 制动系统并 不受影响 , 由于采用液压 制动 系统 的作用 下 , 天线波束按规定 方式在空 间扫描 。若 电磁波遇到 制 动操作机构失灵 , 目标 , 则 目标反射 回来 的回波信号经 天线 接入接 收机 , 在通 过信 分泵 , 不会使两液压 回路之间产生压差 。 号处理后 , 最后送到终端设备 , 得 到 目标 的坐标工作原理。 通过试验使用表 明, 这 种基于汽车间 的距离 、 相对速度 、 后面 2 . 2 电磁波雷达 防撞装置 。在 汽车行驶过程 中 , 当发射机采用微 车辆 的速度及道路状 况等信息建立 的安全/ 危险情况 判定法 , 不仅 波调频连续波体 制发射 电磁波时 , 雷达窄波束 向前发 射调频连续 可避免与前 面暂停车辆或停驻 车辆 的追尾碰撞 , 而且还 能防止与 波信 号。当发射信号遇到 目标时 , 被反射 回来 的电磁 波被 同一天 前 面实施紧急制动的车辆之 间的追尾碰撞 。这个系统在保护乘客
汽车防撞预警系统设计
汽车防撞预警系统设计一、系统概述汽车防撞预警系统主要由传感器、控制器、报警装置和执行机构四部分组成。
传感器负责实时监测车辆周围的环境信息,控制器对收集到的信息进行处理和分析,判断是否存在碰撞风险,如有风险,立即启动报警装置并控制执行机构进行干预。
二、传感器选型与布局1. 传感器选型为实现全天候、全方位的监测,本系统选用毫米波雷达、摄像头和超声波传感器三种传感器。
毫米波雷达具有穿透力强、抗干扰能力强等优点,适用于雨雾等恶劣天气;摄像头可识别道路标志、行人和车辆等目标;超声波传感器则用于检测车辆周围的近距离障碍物。
2. 传感器布局根据车辆结构和行驶需求,本系统将传感器均匀分布在车辆的前后左右四个方向,确保无死角监测。
具体布局如下:(1)前方:安装两个毫米波雷达,分别位于车辆前保险杠两侧,覆盖前方120°的监测范围。
(2)后方:安装一个毫米波雷达,位于车辆后保险杠中央,覆盖后方60°的监测范围。
(3)左右两侧:各安装一个摄像头,分别位于车辆左右两侧,覆盖左右两侧60°的监测范围。
(4)四周:安装四个超声波传感器,分别位于车辆前后保险杠和左右两侧,用于检测近距离障碍物。
三、控制器设计1. 算法设计(1)数据预处理:对传感器采集到的数据进行去噪、滤波等处理,提高数据质量。
(2)目标检测与识别:通过摄像头识别道路标志、行人和车辆等目标,结合毫米波雷达和超声波传感器数据,确定目标的位置、速度等信息。
(3)碰撞风险评估:根据目标的位置、速度等信息,计算与本车的相对距离和相对速度,预测未来一段时间内可能发生的碰撞情况。
(4)预警决策:根据碰撞风险评估结果,判断是否触发预警。
2. 硬件设计控制器硬件部分主要包括处理器、存储器、通信接口等。
处理器选用高性能、低功耗的嵌入式芯片,满足系统实时性和稳定性的需求;存储器用于存储算法模型和运行数据;通信接口负责与传感器、报警装置和执行机构进行数据交互。
基于激光雷达汽车防撞预警系统的设计与实现
基于激光雷达汽车防撞预警系统的设计与实现一、激光雷达汽车防撞预警系统的原理激光雷达是一种通过测量光的时间差来确定目标距离的传感器。
在汽车防撞预警系统中,激光雷达主要用来探测前方障碍物的距离和速度,从而实现对潜在碰撞危险的监测和预警。
激光雷达汽车防撞预警系统的工作原理如下:当汽车发动机启动后,激光雷达系统开始工作,通过激光发射器发出一束激光,在宽度范围内扫描前方的障碍物。
当激光束遇到障碍物时,一部分激光会被反射回来,激光雷达系统通过接收器接收反射回来的激光,并通过测量激光的时间差来确定障碍物的距离和速度。
系统会将这些数据与车辆自身的速度和加速度等信息结合起来,通过算法分析得出可能的碰撞危险,并及时做出警告或者自动刹车等措施,从而避免碰撞事故的发生。
1. 系统硬件设计激光雷达汽车防撞预警系统的硬件主要包括激光发射器、接收器、信号处理器、控制器等组成部分。
激光发射器用于产生激光束,接收器用于接收反射回来的激光,信号处理器用于对接收到的激光信号进行处理,控制器用于系统的整体控制和数据处理。
在设计时,需要根据汽车的实际情况和需要,选择合适的硬件设备,并设计相应的电路和系统结构。
激光雷达汽车防撞预警系统的软件设计包括激光雷达信号处理算法、碰撞检测算法、预警系统算法等。
激光雷达信号处理算法主要用于对接收到的激光信号进行滤波、增强和去噪等处理,以提高系统的性能和稳定性。
碰撞检测算法主要用于对处理后的激光信号进行分析,判断潜在的碰撞危险。
预警系统算法主要用于根据检测到的碰撞危险,做出相应的警告和控制决策。
软件设计时需要根据系统的实际需求和硬件设备的特点,选择合适的算法,并进行相应的优化和调试,以确保系统的准确性和稳定性。
3. 系统集成与测试在硬件和软件设计完成后,需要对系统进行集成和测试。
集成阶段主要包括硬件设备的安装和连接,软件的加载和配置等。
测试阶段主要包括系统的功能测试、性能测试和稳定性测试等。
通过集成和测试,可以发现和解决系统中可能存在的问题,确保系统能够正常工作和达到预期的效果。
预防汽车追尾技术
预防汽车追尾技术汽车追尾事故是一种常见但又十分危险的交通事故,严重的情况下可能导致人员伤亡和车辆损坏。
为了预防这种事故的发生,汽车制造商和技术公司开发了许多技术来帮助驾驶员提高安全性能。
本文将介绍一些常用的预防汽车追尾技术。
1. 自动刹车系统:自动刹车系统是一种基于雷达或摄像头等传感器的技术,可以监测前方的车辆和障碍物。
当系统检测到有碰撞的风险时,它会自动触发刹车系统,帮助驾驶员及时避免事故。
这种技术在低速行驶或者停车场等拥挤环境中特别有用。
2. 碰撞警告系统:碰撞警告系统利用雷达或摄像头等传感器监测前方车辆的距离和速度。
当系统检测到与前方车辆距离过近或即将发生碰撞时,会通过声音、光线或振动等方式通知驾驶员。
这样驾驶员能够及时采取措施减少碰撞的风险。
3. 车道保持辅助系统:车道保持辅助系统使用摄像头等传感器来监测车辆在车道内的位置。
当车辆偏离预定的车道时,系统会通过声音、光线或振动等方式提醒驾驶员。
有些车辆还可以主动转向以帮助驾驶员纠正方向。
这项技术可以帮助防止驾驶员分神或疲劳导致的事故。
4. 主动巡航控制系统:主动巡航控制系统是一种可以自动调整车辆速度和与前方车辆的距离的技术。
这项技术使用雷达或摄像头等传感器来监测前方车辆的速度和位置,并根据需求调整车辆的速度和刹车压力。
这样不仅可以减少驾驶员的疲劳,还可以避免与前方车辆太近或太远而导致的事故。
5. 盲点监测系统:盲点监测系统使用侧方的摄像头或雷达来监测车辆周围的盲点区域。
当驾驶员打方向灯或有车辆进入盲点区域时,系统会通过声音或光线等方式提醒驾驶员。
这项技术可以帮助驾驶员避免在变道时与其他车辆发生碰撞。
除了上述技术之外,完善的驾驶员教育和培训也是预防汽车追尾事故的重要手段。
驾驶员应该时刻保持专注和警觉,不开车打手机、喝酒驾车等危险行为。
此外,保持车辆的正常状态、定期检查和维护车辆也是非常重要的。
只有综合运用这些技术和措施,才能有效地预防汽车追尾事故的发生。
汽车防追尾预报警系统研究
2 系统应用
汽车 防撞 预警 系统一般 由信息 采集 、 信息处理 、 信息
1 系统设计
当前普遍使用的汽车防追尾碰撞 的交通量信息采集 判断 、 预警 信息等 四个过程组成 。 信息采集现阶段 的技术 系统的设计一般采取单片机进行数据分析 、 P 以 c为核心 有雷 达 、 超声 波 、 激光 、 红外 、 机器视觉 以及 交互式 。 信息
尾 预 报 警 系统 缜 密分 析 的基 础 上 , 究 了一 种 新 的基 于嵌 入 式 系统 , 心控 制 器 为 3 研 核 2位 A L IM7微 处 理 器 . 以嵌 入 式操 作 系统 u L u C i x为 平 台 的 汽 车 防 追尾 预 报 警 系统 。 n 关键 词 : 尾 碰 撞 : RM ; S 追 A U B通 信 ; C iu : 入 式 系统 u Ln x 嵌
院校 在 此 方 面 进行 研 究 。
文章 选题进行公路汽 车追 尾碰撞 报警 系统 研究 , 碰 撞 预报警 系统是智能车辆系统的重要组成部分 。主要研
究基 于嵌 入 式系统 的汽 车防追 尾预警 系统并 且将 U B S 技术应用 于汽车防追尾预警系统 中。
图 1硬件 系统框图
中图 分 类 号 : 436 u 6.
文 献 标 识码 : A
文 章 编 号 :0 6 83 (0 1 1— 0 8 0 10 — 97 2 1)2 00 — 2
人类对于交通 的依赖越来越重 , 越来越 多的车辆 、 公 灯光和声音相结合 的报警方式 ,对驾驶员产生视觉和听 路应运而生 , 给经济 的发展和人类的生活带来 了方便 , 觉上 的刺激 ,引起驾驶 员的注意并 同时引导采取合适的 它 但 是 许 多 问题 也 随之 而 来 。 我 国 , 着 国 民 经济 的 飞速 动作 , 在 随 从而避免事故 的发生。 为了将采 集处理后 的数据保 发展 , 汽车大量增加 , 使道路交 通事故逐年大 幅度 增加 , 存在计算机的硬盘 中,选用 U B协议来进行数据传送 。 S 造成大量人员伤亡和财产损失 。碰撞 是交通事故 的主要 而防追尾预警系统整体方 案主要 为测速 、 电源 电路 、 测距 表现形式 , 大部分是车——车碰撞 以及人——车碰撞 。 研 检测 模块 、C L D显示 、 S U B通信 电路 以及 时钟 电路 等模 究 以及实践表明 ,解决此类 问题的最佳方 案是信息控制 块 , 系统硬件框图如图 1 所示 。 技术 。 电子控制技术越来越多地运用在汽车上 了 , 汽车技
汽车防碰撞报警系统毕业论文
毕业论文课题:汽车防碰撞报警系统摘要论文介绍了一种基于单片机的超声波汽车防撞测距报警系统,此系统利用AT89S52单片机作为主控制器,结合超声波测距原理,来实现智能汽车防撞测距报警功能,并进行了系统硬件和软件的设计。
通过多种发射接收电路设计方案比较,得出了最佳的设计方案,并对系统各个单元的原理进行了介绍。
对组成的各系统电路的芯片进行了介绍,并阐述了它们的工作原理。
此系统具有结构简单,精度高,使用方便等特点。
介绍了系统软件结构,通过编程来实现系统功能。
AbstractPaper describes a microcontroller-based ultrasonic ranging automotive anti-collision warning system, this system uses AT89S52 microcontroller as the main controller, combined with ultrasonic distance measurement principle, to achieve the smart car crash ranging alarm, and make the system hardware and software design. Through a variety of transmitting and receiving circuit design compared to arrive at the best design, and system the principle of each unit are described. Circuit composed of the various systems on a chip was introduced, and explained how they work. This system has a simple structure, high precision, easy to use and so on. Describes the system software architecture, programmed to achieve system functionality.目录摘要 (II)Abstract (III)目录 (IV)第1章绪论 (1)1.1 背景 (1)1.1.1 超声波测距发展综述 (1)1.2 研究内容 (2)第2章超声波测距原理及构想 (3)2.1 超声波传感器介绍 (3)2.1.1 超声波传感器的特性 (4)2.2超声波测距的原理 (5)2.3系统设计原理 (5)2.4系统主要参数 (7)2.4.1 测距仪的工作频率 (7)2.4.2声速 (7)2.4.3 发射脉冲宽度 (7)2.4.4 测量盲区 (7)第3章超声波测距系统方案设计 (9)3.1 发射与接收电路的设计方案 (9)3.2 显示报警单元方案设计 (10)3.2.1系统报警电路设计 (11)3.3 单片机复位电路 (11)3.4 时钟电路 (12)3.5 温度补偿电路 (13)3.6 74HC04N芯片介绍 (14)3.7 探头介绍 (14)第4章系统软件结构 (15)第5章结论 (17)5.1 误差产生原因分析 (18)5.1.1 温度对超声波声速的影响 (18)5.2 针对误差产生原因的系统改进方案 (19)致谢 (21)参考文献 (22)附录1 原理图 (24)附录2源代码 (25)附录3 电子器件列表清单 (30)第1章绪论1.1 背景随着社会经济的发展,交通运输业日益兴旺,汽车的数量在大副攀升。
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5
它几个参数的数值。假设在 t 时刻, 两车之 间车距 直线运动, 则:
为 S, 后车车速为 v1, 前车车速为 v2, 两车的 相对车 速为 v, 则 v= v2 - v1。
所以: v20 = v10 + v0
又由 v0 =
dS dt
, 可得出前车的初始速度
Abstract: In this paper, veh icle rear co llision avo idance system is d iscussed and stud ied, w hich can rem ind the dr iver o f adopting right m easure by system w arn ing of voice and ligh.t K ey w ord s: vehic le; distance m easure sensor; safety; collision avo idance
t22
-
( 1)
根据有关 资料, 可作以下假 设: t1 = 1. 2 s, t2 =
0 3 s, a1 = 5m / s2, a10 = - 5m / s2, a2 = - 8m / s2, v10 = 0~ 110 km / h每 10 km /h取样, v20 = 0~ 110 km /h每
10 km /h取样。
高速公路的出现为汽车的高速化提供了有利的 条件, 但汽车的高速化也带来了一个不可避免的问 题: 汽车碰撞事故。在我国, 汽车的产量和保有量逐 年增加, 但公路发展、交通管理却相对落后, 导致车 祸连年上升。
高速公路的事故类型, 大多数为车辆追尾碰撞 事故, 这是由高速公路的特点所决定的。高速公路 属于全封闭、立体交叉、具有中央分隔带。所以行车 道上的车辆与横向车辆、行人及对面车辆相撞的事 故极少。但因其车速高, 所以在雨、雪天气路面溜滑 或雾天视线不良等情况下很容易发生制动侧滑、甩 尾或行车视距不足而导致追尾碰撞事故。
S0
v20, 另
外 a1 和 a2 可由下列两式求得:
a1 =
dv1 dt
,
v 10
2=
dv2 dt
v 20
在汽车的防追尾碰撞系统发出报警后, 驾驶员
经过反应时间 t1 后开始制动, 制动协调时间为 t2, 持 续制动时间为 t3 [ 1] , 这三段时间内后车行驶的位移 分别为 S11、S12和 S13, 前车行驶的位移相应为 S21、S22 和 S23, 为了方便起见, 一直以为前车是保持匀变速
1 行车安全距离的分析与确定
两车在高速公路上同向行驶, 若后车速度大于 前车速度, 两车将会不断接近, 后车司机稍不留意,
就有可能发生撞车事故, 要避免同向行驶的两车相 撞, 就需要实时判断两车的相对距离 S0 是否为安全 距离, 故两车不相撞的条件是:
S0 S* 式中 S* 为临界行车安全车距, 指两车不致相撞 的最短距 离, 可见 建立 防撞数 学模 型的 关键 是 求 S* 。为使问题简化, 在求 S* 时, 假设: 两车均为点。 制动过程中同向两车运动如图 1所示, 表明了 由预报警开始, 4 个不同时刻两车发生位移的变 化 情况。 表示前车, 表示后车。
从安全行车的角度考虑, 主动防撞远远优于传 统的被动防撞, 只是由于成本较高目前尚不能普及。 随着主动防撞技术的逐步完善, 它在未来的汽车上 是大有可为的。
汽车防追尾碰撞系统就是一种主动防撞系统。 本文从一个新的角 度建立行车安 全车距的数学 模 型、对测距传 感器进行优选, 硬件则采用 双 CPU 结 构, 更具时效性。
双 CPU 工作程序流程如图 2所示。
6
南 京工 业 职 业技 术 学 院学 报
第 6卷第 2期
图 2 双 CPU 工作程序流程图
4 性能评价
为了评价汽车防追尾碰撞系统的性能, 包括探 测障碍物距离和相对速度的性能, 一般采用计算机 系统模拟静物距离探测和在高速公路上行驶时动态 距离探测两种试验。应用 VB6. 0编程, 对系统进行 计算机系统模拟, 如图 3、4所示。
右, 这说明激光测距传感器具有良好的性价比, 所以 最终选择了激光测距传感器。
3 软件设计
本系统采用的是双 CPU 结构, 要对两个 CPU 进 行分开编程。 CPU1主要负责收集转向和车速信息, 先根据转向情况判断所收到的数据是否异常, 如果 不异常则继续进行车速信息的收集, 然后根据 CPU2 传过来的相对速度信息计算出前车的车速, 再根据 两车车速计算临界安全车距, 然后把 CPU2所采 集 的车间距离信息读入与安全车间距离进行比较, 若 安全则重 新清 算、判标 志, 若不 安 全则 报警 输出; CPU 2 主要 负责 收集 车间 距离 信息 、两车 间相 对 车 速 计算、键盘操作与显示车间距离。
汽车防追尾碰撞系统的研究
丁士清1 , 郑 波 2
( 1. 南京工业职业技术学院 机械工程系, 江苏 南京 210016; 2. 南京晓庄学院 化学系, 江苏 南京 210017)
摘 要: 探讨与研究了一种能够 通过报 警方 式提 醒驾驶 员采 取相应 措施 避免与 前方 车辆 相撞的 汽车 防追 尾碰 撞 系统。 关键词: 汽车; 测距传感器; 安全; 防撞 中图分类号: TP212. 9 文献标识码: A
( 责任编辑 周 源 )
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25
40
57
76
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1 18
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0
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86
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13 1
2 测距传感器的选用
用于测距的传感器有激光测距传感器、微波测 距传感器、超声波测距传感器以及远红外测距传感 器等等, 通过调研, 最终确定在激光测距传感器和微 波测距传感器中进行选择。
运用 MATLAB. 6. 1软件可以 算出不同车速状
况下的临界安全车距如表 1所示:
表 1 根据公式计算后得到的临界安全车距
V10 V20
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1 00
11 0
0
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26
35
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1 44
1 66
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10 5
参考文献: [ 1]程震先, 恽雪如. 汽 车防 撞雷 达的 数据 处理 [ J]. 北京 理
工大学学报, 1995, 15( 2): 212- 217. [ 2]王光国. 毫米波雷 达防撞装 置 [ J]. 公路交通 科技, 1995,
12( 2): 54.
图 3 计算机模拟第一报 警灯亮示意图
R esearch into Vehicle R ear Collision Avoidance System
图 4 计算机模拟第一和第二报警灯亮示意图
图中第一警界线 50米, 第二警界线为 40 米, 红 灯亮报警。当 40米 < S < 50米时, 第一报警灯亮; 当距离 < 40米时, 第一和第二报警灯一起亮。
5 结论
装有本系统的汽车在高速公路上正常行驶时, 当本车车头接近前车车尾, 并有可能与前车发生追 尾碰撞时, 该系统就会发出报警信息, 在系统发出报 警后, 本车驾驶员应采取制动减速或加速超车等相 应措施以避免与前车发生汽车追尾碰撞事故。
S = S0 + ( S21 + S22 + S23 ) - ( S11 + S12 + S13 )
通过对两车不同行车状况的研究, 最后得出:
S*
=
v220 2a2
+
(v10 t1 +
1 2
a1
t21
)
+
v10 +
a1 t1 +
a10 2
t2
2
2a10
( v10 + a1 t1 ) t2 +
1 6
a10
1 24
1 44
1 66
18 9
20
16
24
33
44
57
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10 4
1 22
1 42
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18 7
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10
18
28
39
51
65
81
98
1 17
1 37
1 58
18 2
50
6
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23
34
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第 6卷第 2期 2006年 6月
南 京工 业职 业技 术学 院 学报 Journal o f Nan jing Inst itute o f Industry T echno logy
文章编号: 1671- 4644( 2006) 02- 0004- 03
V o .l 6, N o. 2 Jun. , 2006
17 7
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1
9
18
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41
55
71
88
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