汽车防撞控制系统PPT课件
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汽车防撞报警器的设计ppt课件
汽车防撞报警器 的设计
论文课题内容 课题研究问题的现状 课题的意义
课题方案的实现
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2
课题研究问题的现状
生活中因倒车产生的事故到处可见 基于此原因倒车雷达系统应运而生
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பைடு நூலகம்
3
课题的意义
减少不必要的损失，确保安全 提供一种简单，经济的设计
智能化的服务，人性化的设计
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4
设计方案的实现
总体方案 设计原理 主要模块介绍
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5
总体方案
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6
设计原理
本设计由单片机作为主控制器，控制超声波测距模块发出 40KHz的超声波，超声波在传送过程中碰到障碍物反射回 来，反射回来的超声波被接收探头接收后，经超声波测距 模块处理送回单片机计算，当时的距离由数码管显示屏显 示。 当离障碍物距离低于一定限度的的时候，（本设计的距离 是15cm），会发生声报警和光报警信号，用以提示距离太 近，以便及时刹车，有效的防止了倒车时因撞击而产生的 生命以及财产安全。
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13
设计方案的实现
距离大于15cm时正常显示
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14
谢
谢
请各位老师批评指正
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7
报警模块
声报警
光报警
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8
数码管显示模块
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9
数码管显示原理图
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10
超声波测距模块
HC-SR04的优势：
本模块性能稳定 测度距离精确
模块高精度，盲区小
性价比高
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11
硬件仿真
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设计方案的实现
论文课题内容 课题研究问题的现状 课题的意义
课题方案的实现
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课题研究问题的现状
生活中因倒车产生的事故到处可见 基于此原因倒车雷达系统应运而生
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பைடு நூலகம்
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课题的意义
减少不必要的损失，确保安全 提供一种简单，经济的设计
智能化的服务，人性化的设计
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设计方案的实现
总体方案 设计原理 主要模块介绍
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总体方案
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设计原理
本设计由单片机作为主控制器，控制超声波测距模块发出 40KHz的超声波，超声波在传送过程中碰到障碍物反射回 来，反射回来的超声波被接收探头接收后，经超声波测距 模块处理送回单片机计算，当时的距离由数码管显示屏显 示。 当离障碍物距离低于一定限度的的时候，（本设计的距离 是15cm），会发生声报警和光报警信号，用以提示距离太 近，以便及时刹车，有效的防止了倒车时因撞击而产生的 生命以及财产安全。
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设计方案的实现
距离大于15cm时正常显示
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谢
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请各位老师批评指正
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报警模块
声报警
光报警
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数码管显示模块
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数码管显示原理图
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超声波测距模块
HC-SR04的优势：
本模块性能稳定 测度距离精确
模块高精度，盲区小
性价比高
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硬件仿真
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设计方案的实现
汽车防撞控制系统ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.汽车电磁波雷达防撞系统的工作原理 图3-4所示为该系统组成的方框图，当发射机采用微波调频连 续波体制时，在车辆行进中雷达窄波束向前发射调频连续波信号。
在正常行驶时，该系统处于非工作状态。当本车的车头非常接近 于前车的车尾时，该系统将发出防追尾警告。
在发出警告后，如果驾驶员没有采取制动减速措施，该系统便自 动起动紧急制动装置，以避免发生追尾事故。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
思考与练习
1.简述超声波倒车防碰撞系统的工作过程。 2.简述超声波倒车防碰撞系统的工作原理。
3.倒车防碰撞系统的工作过程 当挂上倒挡时，超声波倒车防碰撞系统即开始工作，发出“啷 嘟”的声音，表明该系统状态良好。当车与障碍物相距1.6m时， 可听见间断报警信号。离障碍物越近，声音越急促。如距离小于 0.2m，则连续发出报警声。报警范围如图3-8所示。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
传感器外形如图3-7所示，可发送超声波和接收反射后的超声 波。电子系统利用发送和接收到的超声波计算汽车与障碍物的距 离。
汽车防撞避撞控制系统
图11-57
4)水银开关式碰撞传感器 利用水银具有良好的导电特性而制成， 其结构原理如图11-58所示，主要由水银、壳体、密封圈、电极和密 封螺塞组成。
图11-58 水银开关式传感器结构 a)静止状态 b)工作状态 1—水银(静态位置) 2—壳体 3—水银(动态位置) 4—密封圈 5—电极(接点火器) 6—电极(接电源) 7—密封螺塞 —水银运动方向分力 —惯性力 α—水银运动方向与水平方向之间的夹角
5)装备有1个综合式记录仪，它能显示怠速时间、车速(平均车 速和最高车速)、离尾随车的平均距离、未先报警的次数和行驶距离、
还有1个记录最后10min的行车状况的“黑匣子”。
图11-������ 49 车装雷达防撞系统示意图 1—盲区雷达探测器 2—盲区灯光显示 3—扬声器 4—电控装置 5—无线发射/接收器总成 6—制动传感器 7—转向传感器 8—车速里程表接头 9—驾驶控制显示装置
侧面SRS气囊 12～18L 约12ms 车门或座椅 靠背边缘 腰部、头部
2)气体发生器 又称为充气器，用专用螺栓与螺母固定在转向盘上 的气囊支架上，其结构如图11-������ 体向SRS气囊充气，使气囊膨开。 63所示，由上盖1、下盖3、充气 剂4和金属滤网6等组成，其功用是在点火器引爆点火剂时，产生气
(5)防止误爆机构及线束连接器 SRS工作可靠与否，直接关系到人 身安全。
图11-������ 65 丰田COROLLA轿车SRS线束连接器示意图 1，2，3—SRS ECU连接器 4—SRS电源连接器 5—螺旋线束与SRS ECU之间的中间线束连 接器 6—螺旋线束 7—右碰撞传感器连接器 8—SRS气囊点火器与螺旋线束之间的连接器 9—左碰撞传感器连接器 10—左前碰撞传感器 11—SRS气囊点火器 12—右前碰撞传感器
汽车防撞控制系统
一、（光电耦合）摄像
二、激光雷达
发射多股激光光束，并依靠前行车反光镜的反射时间来测定其 距离。但是由于要对前方车辆进行辨别，因而开始采用扫描式激光 雷达不但至前方车的距离可测，而且其横向方向的位置也可以检测 出来。此技术的进一步发展，可使扫描角度成°。这时，如果在车 辆四角设置类似的扫描式激光雷达，那么车辆四周的障碍物都可以 测出
路上以每小时上百公里速度行驶时，超声波测距无法跟上车距实时变 化，误差大。
.、方向性差，发散角大。由于发散使能量大大降低，另一方面使 分辨力下降，导致将邻车道的车辆或路边的物体作为测量目标
结论： 由于上述问题，超声波雷达应用在汽车倒车方面。在倒车过程中，
可实现对汽车尾部左后，右后数米以内障碍物和突然闯入危险区域内 的行人的自动探测并告警。
自动避撞系统由输入装置、控制单元组成。输入装置由激光雷达、速 度传感器、横向加速度传感器组成，提供车辆行驶情况的信息；控制单元 计算跟车距离并确定报警距离；显示单元显示当前距离根据报警距离发出 警报。
防撞控制系统框图（主动避撞系统）
、防撞传感器
汽车防碰撞技术首先需要解决的问题是汽车之间的安全距离。汽车 与汽车之间的距离小于安全距离，就应该能够自动报警，并采取制动措 施。目前的距离测量采用的技术手段有超声波测量、红外线测距、激光 测量、机器视觉和雷达技术
几款倒车雷达
四、电磁波传感器及信号处理电路
对于车载雷达,一般选用 、 、 波段,对应的波长为毫米级,故成为毫米 波雷达
特点： 毫米波雷达采用的是波长在厘米以下，频率以上的高频电磁波，波长
短，沿直线传播且穿透能力强，几乎不受气象条件的影响。不但可以探测 目标的距离，还可测出相对速度和方位。价格昂贵，需要防止电磁波干扰 由于存在其它通讯设施电磁波干扰以及雷达装间的相互影响,容易发生误动 作.
雷达防撞学习.pptx
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感谢您的观看！
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★学习任务
汽车雷达防碰撞装置，主要是解决汽车行驶的安全距 离问题。汽车行驶时超过了这个安全距离，汽车雷达防碰撞系统 立即报警以至自动采取减速措施，使车辆处于安全状态。如何测 定汽车行驶中的安全距离，目前主要有三种方法：
1. 超声波测距 2. 激光测距 3 . 雷达测距
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★学习任务
• 例如： • 日本马自达
公司研制开 发出的自动 控制防追尾 系统设计原 理
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图2-2超声波测距的基本原理
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图2-3 激光扫描雷达
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图2-4 汽车激光扫描雷达防撞系统工作流和图
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图2-5 雷达对空中目标的测定
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图2-6 雷达简单工作原理图
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图2-7 汽车电磁波雷达防撞系统的原理图
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驻车距离报警系统
• 驻车距离报警系统(Park Distance Control，简称PDC) 在车辆驶入或驶出停车位时为驾驶员提供帮助。
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驻车距离报警系统（PDC）的组成及原理
• 1．驻车距离报警系统（PDC）的组成及原理 • 驻车距离报警系统（PDC）由8个超声波传感器、PDC控制单元、中央信息显示器（CID）及多音频系统控
（1）声音报警
•
当目标距离越近，声音信号的频率就越快。
•
当目标距离低于25厘米时，喇叭将发出持续的声音。
•
当离开目标时，声音信号ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ即消失。
•
当车辆沿着一堵墙移动时，声音信号在3秒钟后自动关闭，以免驾驶员误解
感谢您的观看！
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★学习任务
汽车雷达防碰撞装置，主要是解决汽车行驶的安全距 离问题。汽车行驶时超过了这个安全距离，汽车雷达防碰撞系统 立即报警以至自动采取减速措施，使车辆处于安全状态。如何测 定汽车行驶中的安全距离，目前主要有三种方法：
1. 超声波测距 2. 激光测距 3 . 雷达测距
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★学习任务
• 例如： • 日本马自达
公司研制开 发出的自动 控制防追尾 系统设计原 理
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图2-2超声波测距的基本原理
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图2-3 激光扫描雷达
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图2-4 汽车激光扫描雷达防撞系统工作流和图
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图2-5 雷达对空中目标的测定
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图2-6 雷达简单工作原理图
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图2-7 汽车电磁波雷达防撞系统的原理图
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驻车距离报警系统
• 驻车距离报警系统(Park Distance Control，简称PDC) 在车辆驶入或驶出停车位时为驾驶员提供帮助。
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驻车距离报警系统（PDC）的组成及原理
• 1．驻车距离报警系统（PDC）的组成及原理 • 驻车距离报警系统（PDC）由8个超声波传感器、PDC控制单元、中央信息显示器（CID）及多音频系统控
（1）声音报警
•
当目标距离越近，声音信号的频率就越快。
•
当目标距离低于25厘米时，喇叭将发出持续的声音。
•
当离开目标时，声音信号ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ即消失。
•
当车辆沿着一堵墙移动时，声音信号在3秒钟后自动关闭，以免驾驶员误解
基于单片机的汽车防撞报警系统设计ppt课件
假设S为被测物体到测距仪之间的距离，测的的
时间为t，超声波传播的速度为v。则有关系式：
S=Vt/2.
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第二章
硬件简介
本设计中主要采用以AT89S51单片机芯 片、时钟电路、复位电路、LED显示、超 声波传感器5部分。
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AT89S51单片机
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各引脚功能
P2.0：接地 P4.0：正电源脚，正常工作或对片内EPROM写程序时，接+5V电源。 P1.9：时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端，是外接晶体的一个引脚。 P1.8：时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端，是外接晶体的另一端。当采用
外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。 RST/VPP(PIN1):复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复
位。 P0.0~p0.7：输入信号用于控制LED段选。 P1.0和p1.5、p1.6、p1.7与单片机编程器连接，是程序下载端口。 P3.0：ALE是允许地址锁存输出/编程脉冲输入引脚。当访问外部程序器时，
4
超生波传感器原理
超声波传感器采用电气方式中的压电式超声波换 能器。它是利用压电晶体的谐振来工作的。它有两 个压电晶体和一个共振板。当它的两级外加脉冲信 号其频率等于压电晶体的固有振荡频率时，压电晶 体片将会发生共振，并带动共振板振动，产生超声 波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接 收到超声波时，将压迫压电晶体片做振动，将机械 能转换为电信号，就成为超声波接收器。在超声波 电路中，发射端输出一系列脉冲方波，脉冲宽度越 大，输出的个数越多，能量越大，所能检测到的距 离也越远。
ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。而访问内部程序存储器时， ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是 否工作，也可以当作一个时钟向外输出。更有一个特点，当访问外部程序存储 器，ALE会跳过一个脉冲。 PSE：复位。 EA：电源输入端。
汽车防撞单片机控制系统研制(答辩)[PPT课件]
![汽车防撞单片机控制系统研制(答辩)[PPT课件]](https://img.taocdn.com/s3/m/feaffe9101f69e314232948d.png)
PPT
PPT
C204
PPT
为供电电压的滤波电容）。
（2）电压比较器
LM393AP是一款专用的双电压比较芯片，响应速度快、时延小。由 于该芯片采用的是集电极开路形式输出，因此需要在输出端加一个弱电 阻上拉，同时加以NPN三极管9013将其输出电平转化为3.3VTTL电平。 处理后的中频信号由LM393AP的3脚输入，而其2脚接比较电平。当中频 信号电压值大于比较电平时，电路输出端（S-OUT）输出高电平，反 之，输出低电平。
4.2 汽车防撞执行模块 5 系统主程序流程图 6 汽车防撞执行部分仿真图 结论
PPT
1 引言
意义
汽车是目前人类主要的交通工具，也是现代文明的标志。全世界每 年汽车销售量达6000多万辆，保有量已超过4亿辆。在用的车辆越多， 但随之而来的交通事故和被盗的汽车也越来越多，造成了人员伤亡及 经济财产的损失。人们对机动车辆的使用性能和安全性能提出了更高 的要求。汽车安全成为一个重要的社会问题。为了减少汽车事故的发 生率，给拥有汽车的用户提供安全感,研制一种简单可靠、操作方便, 能检测车距和车速的装置，发现汽车超过设定车距时能给驾驶员发出 报警提醒的安全系统，具有实际的设计意义。
4.1 信号调理模块
（1）隔直跟随电路
图中在高通滤波器后再串一电阻电容R102、C202进行滤波处理， 一
方面可以隔离直流分量，另一方面可以起到抗干扰的作用。与隔直电路
紧密相连的是跟随电路,具有增大输入阻抗，减小输出阻抗，增强信号稳
定性的作用跟随电路作为缓冲级，消除了后级电路负载和数字量对雷达
传感器输出中频信号的影响，它由一个OP07运放成（图中C203、
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3.3 前置电路
3.3.1 发射前端电路
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C204
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为供电电压的滤波电容）。
（2）电压比较器
LM393AP是一款专用的双电压比较芯片，响应速度快、时延小。由 于该芯片采用的是集电极开路形式输出，因此需要在输出端加一个弱电 阻上拉，同时加以NPN三极管9013将其输出电平转化为3.3VTTL电平。 处理后的中频信号由LM393AP的3脚输入，而其2脚接比较电平。当中频 信号电压值大于比较电平时，电路输出端（S-OUT）输出高电平，反 之，输出低电平。
4.2 汽车防撞执行模块 5 系统主程序流程图 6 汽车防撞执行部分仿真图 结论
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1 引言
意义
汽车是目前人类主要的交通工具，也是现代文明的标志。全世界每 年汽车销售量达6000多万辆，保有量已超过4亿辆。在用的车辆越多， 但随之而来的交通事故和被盗的汽车也越来越多，造成了人员伤亡及 经济财产的损失。人们对机动车辆的使用性能和安全性能提出了更高 的要求。汽车安全成为一个重要的社会问题。为了减少汽车事故的发 生率，给拥有汽车的用户提供安全感,研制一种简单可靠、操作方便, 能检测车距和车速的装置，发现汽车超过设定车距时能给驾驶员发出 报警提醒的安全系统，具有实际的设计意义。
4.1 信号调理模块
（1）隔直跟随电路
图中在高通滤波器后再串一电阻电容R102、C202进行滤波处理， 一
方面可以隔离直流分量，另一方面可以起到抗干扰的作用。与隔直电路
紧密相连的是跟随电路,具有增大输入阻抗，减小输出阻抗，增强信号稳
定性的作用跟随电路作为缓冲级，消除了后级电路负载和数字量对雷达
传感器输出中频信号的影响，它由一个OP07运放成（图中C203、
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3.3 前置电路
3.3.1 发射前端电路
汽车防避撞控制系统介绍
3. 雷达新型防撞系统
➢VORAD（车装雷达）车辆碰撞警告系统的功能
（1）前车是否离本车不足5s的最小距离。 （2）是否正在超越一辆过快的车辆。 （3）前车是否在突然减速或停车。 （4）右侧车道内的盲区内是否有车辆。 （5）装备有1个综合式记录仪，它能显示怠速时间、车速 （平均车速和最高车速）、离尾随车的平均距离、未先报警的 次数和行驶距离、还有1个记录最后10min的行车状况的“黑 匣子”。
第五节 汽车被动安全性装置简介
——安全气囊、安全带、行驶记录系统
一、安全气囊
安全气囊（ Supplemental Restraint Systm or Supplemental Restraint Safe Air Bag System，SRS），即辅助防护系统或辅 助防护安全气囊系统。
是座椅安全带的辅助装置，只有在使用安全带的条件下，该 系统才能充分发挥保护驾驶员和乘员的作用。
保护头部 和腰部
安全气囊系统的功用
✓汽车碰撞时，保护司乘人 员，减轻人体受伤程度。
驾驶员气 囊
图4-46
乘员席气 囊
当汽车遭受碰撞导致减速度急剧变化时，气囊迅速膨胀， 在司乘人员与车内构件之间迅速铺垫一个气垫，利用气囊排气 节流的阻尼作用吸收人体惯性力产生的动能，减轻人体遭受伤 害的程度。
安全气囊系统分类
条件下行驶时。
智能型安全气囊
✓ 在车身内部装上多个传感器。
✓ 随时测出车内座椅上有没有乘员、乘员的 重量和尺寸、乘员是否处于离位状态。
✓ 判断在车辆碰撞时用不用打开气囊、对气 囊弱充气、还是强充气。
✓ 自动适应不同乘员在不同乘坐状态时的保 护需求，最大限度地起到保护乘员作用。
二、座椅安全带控制系统
【4-2】车辆防碰撞预警系统检测维修_课件
（2）前方车距检测 车距检测是 FCW 系统的重要组成部分，距离检测传感器在行车的过程中不断获取目标障碍
物的距离信息，并传输给电子控制单元进行处理。
（3）安全车距预警 安全车距是指后方车辆为了避免与前方车辆发生意外碰撞，而在行驶中与前车所保持的必要
间隔距离。建立安全距离模型主要是为了获得预警过程的阈值，安全距离模型一般包括基于碰撞 时间的行驶安全判断逻辑算法和基于距离的行驶安全判断逻辑算法两种。
摄像头与雷达技术的融合 目标真实，可靠性高 全天候应用与远距离提前预警 显著 大视角、全距离条件下的高性能定位 复杂对象的分类与处理 高性价比与选择的灵活性
13
前碰撞预警系统
车辆防碰撞预警系统检测维修
02 FCW 系统的工作原理
FCW 系统的工作原理可概括为前方车辆识别、安全车距预警三部分，如下图所示。
25
自动紧急制动系统
车辆防碰撞预警系统检测维修
04 AEB 系统的发展趋势
（2）完善控制策略 AEB 系统在危险判断、预警及主动控制的过程中，涉及车辆行驶状态判断和对危险的评估
等多个环节，在此过程中预警及主动控制的时机需要合理选择。预警太早驾驶员会忽略，预警 太晚则驾驶员来不及反应，而主动制动的时间也不宜过早，应保留驾驶员通过转向等方式避免 碰撞的可能性。这就要求 AEB 系统的控制策略应当不断完善，能根据不同情境或路况做出合理 的选择，以适应更多的驾驶场景。
28
自动紧急制动系统
04 AEB 系统的发展趋势
车辆防碰撞预警系统检测维修
（5）实现对更多复杂场景（如十字路口）的覆盖 城市内十字路口等场景是事故高发地段，AEB 系统将通过更为精准的目标识别，实现对侧
方进入的车辆、行人、自行车等的识别与判断。
物的距离信息，并传输给电子控制单元进行处理。
（3）安全车距预警 安全车距是指后方车辆为了避免与前方车辆发生意外碰撞，而在行驶中与前车所保持的必要
间隔距离。建立安全距离模型主要是为了获得预警过程的阈值，安全距离模型一般包括基于碰撞 时间的行驶安全判断逻辑算法和基于距离的行驶安全判断逻辑算法两种。
摄像头与雷达技术的融合 目标真实，可靠性高 全天候应用与远距离提前预警 显著 大视角、全距离条件下的高性能定位 复杂对象的分类与处理 高性价比与选择的灵活性
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前碰撞预警系统
车辆防碰撞预警系统检测维修
02 FCW 系统的工作原理
FCW 系统的工作原理可概括为前方车辆识别、安全车距预警三部分，如下图所示。
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自动紧急制动系统
车辆防碰撞预警系统检测维修
04 AEB 系统的发展趋势
（2）完善控制策略 AEB 系统在危险判断、预警及主动控制的过程中，涉及车辆行驶状态判断和对危险的评估
等多个环节，在此过程中预警及主动控制的时机需要合理选择。预警太早驾驶员会忽略，预警 太晚则驾驶员来不及反应，而主动制动的时间也不宜过早，应保留驾驶员通过转向等方式避免 碰撞的可能性。这就要求 AEB 系统的控制策略应当不断完善，能根据不同情境或路况做出合理 的选择，以适应更多的驾驶场景。
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自动紧急制动系统
04 AEB 系统的发展趋势
车辆防碰撞预警系统检测维修
（5）实现对更多复杂场景（如十字路口）的覆盖 城市内十字路口等场景是事故高发地段，AEB 系统将通过更为精准的目标识别，实现对侧
方进入的车辆、行人、自行车等的识别与判断。
汽车倒车防撞报警系统设计课件
致谢
?Thank You ！
目录
? 第一章 引 言 ? 第二章 课题的方案设计与论证 ? 第三章 系统的硬件结构设计 ? 第四章 系统软件的设计 ? 第五章 调试 ?总 结 ?致 谢 ? 参考文献 ? 附录
系统方案设计
? 超声测距系统的电路功能模块包括发射电路、接收电路、 显示电路、核心功能模块单片机控制器及一些辅助电路。
? 汽车倒车防撞报警系统软件设计的主要思路是主要由自动 测距系统、中央处理机、控制系统、距离显示和报警设置 及辅助单元等部分组成。
调试
? 单片机系统的硬件调试和软件调试是不能分开的,许多硬件错误是在软件调试 中被发现和纠正的。但通常是先排除明显的硬件故障以后,再和软件结合起来 调试以进一步排除故障。
汽车倒车防撞报警系统 设计
背景
? 随着汽车的迅速增加，停车难已经是个不争的事实，狭小 的停车场地常常令有车一族无所适从，稍不慎，则闯祸， 烦事又烦人。虽然每辆车都有后视镜，但不可避免地都存 在一个后视盲区。倒车雷达是汽车泊车或者倒车时的安全 辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围 障碍物的情况，解除了驾驶员泊车、倒车和起动车辆时前 后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角 和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。倒车雷达的发明 是迫在眉睫的，是必不可少的设备。
超声波接收 器
超声波发射 器
放大电 路
放大电 路
检波电路
定时器
单片机 控制
报警系统
显示 器
硬件结构设计
? 倒车雷达系统主要有主机和探头两部分组成，主机电路包括发射电路、接收电 路、计数显示电路三部分。单片机采用STC89C52。采用12MHz高精度的晶振 ，以获得较计采用分块调试再整体调试的方法，硬件静态的调试包括排除逻辑故障 ，排除失效元器件，排除电源故障 ，最后是联机仿真调试。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
特点： 快，准，远，抗干扰，无盲区，测距精度可达厘米甚至毫
米级，比微波雷达高近100倍，测角精度理论上比微波雷达高一义倍 以上。遇到下雨或大雾等恶劣天气，穿透能力差Biblioteka 导致无法使用SUCCESS
THANK YOU
2019/7/23
三、超声波传感器
超声波测距特点：
优点： 1、对雨，雪，雾穿透能力强，衰减小， 2、测距原理简单，制作方便，成本低，
教学重点 防撞系统的组成及工作原理
教学难点 防撞系统的组成及工作原理
教学方法和使用教具 讲授 、使用多媒体课件
教学时数 2学时
课程导入：
安全性是汽车最基本也是最重要的性能，对乘员的安全保护是汽 车发展所追求的永恒主题。随着电子技术的发展，许多智能化技术被广泛 应用到汽车安全装置上。
汽车安全装置分为主动安全装置和被动安全装置。主动安全装置是 指为避免交通事故的发生而主动采取的有效配备，如车轮的防抱死制动系 统ABS、 电脑控制行驶平稳系统ESP、 加速防滑控制系统ASR、电脑控制 循迹控制系统ETS;被动安全装置则是指事故发生时保护乘员安全的装备系 统， 如安全带自动拉紧装置、防撞安全气囊、车门内置防撞横梁、车身 防撞能量局部吸收等安全装置。
自动避撞系统利用装于车辆上的传感器及计算机控制器，实时准确判 断发生碰撞的可能，随时提醒驾驶人员注意，并在必要时采取紧急措施以避 免或减轻碰撞危险，提高行车安全和交通效率
奔驰车距监控防撞系统，可以在车辆停车和倒车时检测车辆前、后、侧面 的障碍物距离，在靠近障碍物时会发出声音警报。
4.1.1、防撞控制系统（点击观看视屏）
自动避撞系统由输入装置、控制单元组成。输入装置由激光雷达、 速度传感器、横向加速度传感器组成，提供车辆行驶情况的信息；控制单 元计算跟车距离并确定报警距离；显示单元显示当前距离根据报警距离发 出警报。
防撞控制系统框图（主动避撞系统）
4.1.2、防撞传感器
汽车防碰撞技术首先需要解决的问题是汽车之间的安全距离。汽 车与汽车之间的距离小于安全距离，就应该能够自动报警，并采取制动 措施。目前的距离测量采用的技术手段有超声波测量、红外线测距、激 光测量、机器视觉和雷达技术
s=ct/2
超声波电子倒车雷达的组成: 探头(感应器):发出和接收超声波信号,具有声电和电声转换功能. CPU:对于检测到的信号作出反应并发出相应的指令. 放大设备:用于放大超声波信号. 显示设备和语音报警设备.
倒车报警系统功能框图
作业：
汽车防撞系统的组成及原理
小结：
汽车防撞系统的组成及原理 防撞传感器的类型 倒车雷达的组成及原理
缺点： 1 、 超声波的传播速度相对电磁波来说慢的多，当汽车在高
速公 路上以每小时上百公里速度行驶时，超声波测距无法跟上车距实 时变化，误差大。
2.、方向性差，发散角大。由于发散使能量大大降低，另一 方面使分辨力下降，导致将邻车道的车辆或路边的物体作为测量目标
结论： 由于上述问题，超声波雷达应用在汽车倒车方面。在倒车过
波，波长短，沿直线传播且穿透能力强，几乎不受气象条件的影响。不但 可以探测目标的距离，还可测出相对速度和方位。价格昂贵，需要防止电 磁波干扰由于存在其它通讯设施电磁波干扰以及雷达装间的相互影响,容易 发生误动作.
4.1.3、防前方碰撞系统（追尾） 4.1.4、倒车防撞报警系统
小知识
超声波测距的关键在于准确记录从发出超声波的时刻到接收到 反射超声波的时刻起到接收到回波所用的时间t，若超声波在空气中的 传播速度为c , 则距离
课后反思：
防撞系统的组成与原理是个难点，结合学生了解的倒车雷 达进行
教学，学生掌握较好。从学生熟悉的内容入手，可以事半功倍
SUCCESS
THANK YOU
2019/7/23
课程名称：汽车电气设备构造与维修(2010~2011第二学期)
4.1
汽车防撞控制系统
授课班级： 09汽修1 09汽修2 09汽修3 09汽修4
授课时间： 2011年3月28日 2011年3月28日 2011年3月29日 2011年3月29日
教学目的和要求 掌握防撞系统的组成与工作原理、判断防撞系统的故障并维修
一、CCD（光电耦合）摄像
二、激光雷达
发射多股激光光束，并依靠前行车反光镜的反射时间来测 定其距离。但是由于要对前方车辆进行辨别，因而开始采用扫描式 激光雷达不但至前方车的距离可测，而且其横向方向的位置也可以 检测出来。此技术的进一步发展，可使扫描角度成360°。这时，如 果在车辆四角设置类似的扫描式激光雷达，那么车辆四周的障碍物 都可以测出
程中，可实现对汽车尾部左后，右后数米以内障碍物和突然闯入危险 区域内的行人的自动探测并告警。
几款倒车雷达
四、电磁波传感器及信号处理电路
对于车载雷达,一般选用60GHz 、 120GHz 、 180GHz波段,对应的 波长为毫米级,故成为毫米波雷达
特点： 毫米波雷达采用的是波长在1厘米以下，频率30GHZ以上的高频电磁
米级，比微波雷达高近100倍，测角精度理论上比微波雷达高一义倍 以上。遇到下雨或大雾等恶劣天气，穿透能力差Biblioteka 导致无法使用SUCCESS
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2019/7/23
三、超声波传感器
超声波测距特点：
优点： 1、对雨，雪，雾穿透能力强，衰减小， 2、测距原理简单，制作方便，成本低，
教学重点 防撞系统的组成及工作原理
教学难点 防撞系统的组成及工作原理
教学方法和使用教具 讲授 、使用多媒体课件
教学时数 2学时
课程导入：
安全性是汽车最基本也是最重要的性能，对乘员的安全保护是汽 车发展所追求的永恒主题。随着电子技术的发展，许多智能化技术被广泛 应用到汽车安全装置上。
汽车安全装置分为主动安全装置和被动安全装置。主动安全装置是 指为避免交通事故的发生而主动采取的有效配备，如车轮的防抱死制动系 统ABS、 电脑控制行驶平稳系统ESP、 加速防滑控制系统ASR、电脑控制 循迹控制系统ETS;被动安全装置则是指事故发生时保护乘员安全的装备系 统， 如安全带自动拉紧装置、防撞安全气囊、车门内置防撞横梁、车身 防撞能量局部吸收等安全装置。
自动避撞系统利用装于车辆上的传感器及计算机控制器，实时准确判 断发生碰撞的可能，随时提醒驾驶人员注意，并在必要时采取紧急措施以避 免或减轻碰撞危险，提高行车安全和交通效率
奔驰车距监控防撞系统，可以在车辆停车和倒车时检测车辆前、后、侧面 的障碍物距离，在靠近障碍物时会发出声音警报。
4.1.1、防撞控制系统（点击观看视屏）
自动避撞系统由输入装置、控制单元组成。输入装置由激光雷达、 速度传感器、横向加速度传感器组成，提供车辆行驶情况的信息；控制单 元计算跟车距离并确定报警距离；显示单元显示当前距离根据报警距离发 出警报。
防撞控制系统框图（主动避撞系统）
4.1.2、防撞传感器
汽车防碰撞技术首先需要解决的问题是汽车之间的安全距离。汽 车与汽车之间的距离小于安全距离，就应该能够自动报警，并采取制动 措施。目前的距离测量采用的技术手段有超声波测量、红外线测距、激 光测量、机器视觉和雷达技术
s=ct/2
超声波电子倒车雷达的组成: 探头(感应器):发出和接收超声波信号,具有声电和电声转换功能. CPU:对于检测到的信号作出反应并发出相应的指令. 放大设备:用于放大超声波信号. 显示设备和语音报警设备.
倒车报警系统功能框图
作业：
汽车防撞系统的组成及原理
小结：
汽车防撞系统的组成及原理 防撞传感器的类型 倒车雷达的组成及原理
缺点： 1 、 超声波的传播速度相对电磁波来说慢的多，当汽车在高
速公 路上以每小时上百公里速度行驶时，超声波测距无法跟上车距实 时变化，误差大。
2.、方向性差，发散角大。由于发散使能量大大降低，另一 方面使分辨力下降，导致将邻车道的车辆或路边的物体作为测量目标
结论： 由于上述问题，超声波雷达应用在汽车倒车方面。在倒车过
波，波长短，沿直线传播且穿透能力强，几乎不受气象条件的影响。不但 可以探测目标的距离，还可测出相对速度和方位。价格昂贵，需要防止电 磁波干扰由于存在其它通讯设施电磁波干扰以及雷达装间的相互影响,容易 发生误动作.
4.1.3、防前方碰撞系统（追尾） 4.1.4、倒车防撞报警系统
小知识
超声波测距的关键在于准确记录从发出超声波的时刻到接收到 反射超声波的时刻起到接收到回波所用的时间t，若超声波在空气中的 传播速度为c , 则距离
课后反思：
防撞系统的组成与原理是个难点，结合学生了解的倒车雷 达进行
教学，学生掌握较好。从学生熟悉的内容入手，可以事半功倍
SUCCESS
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2019/7/23
课程名称：汽车电气设备构造与维修(2010~2011第二学期)
4.1
汽车防撞控制系统
授课班级： 09汽修1 09汽修2 09汽修3 09汽修4
授课时间： 2011年3月28日 2011年3月28日 2011年3月29日 2011年3月29日
教学目的和要求 掌握防撞系统的组成与工作原理、判断防撞系统的故障并维修
一、CCD（光电耦合）摄像
二、激光雷达
发射多股激光光束，并依靠前行车反光镜的反射时间来测 定其距离。但是由于要对前方车辆进行辨别，因而开始采用扫描式 激光雷达不但至前方车的距离可测，而且其横向方向的位置也可以 检测出来。此技术的进一步发展，可使扫描角度成360°。这时，如 果在车辆四角设置类似的扫描式激光雷达，那么车辆四周的障碍物 都可以测出
程中，可实现对汽车尾部左后，右后数米以内障碍物和突然闯入危险 区域内的行人的自动探测并告警。
几款倒车雷达
四、电磁波传感器及信号处理电路
对于车载雷达,一般选用60GHz 、 120GHz 、 180GHz波段,对应的 波长为毫米级,故成为毫米波雷达
特点： 毫米波雷达采用的是波长在1厘米以下，频率30GHZ以上的高频电磁