车辆防碰撞系统
汽车雷达防撞
一．汽车防撞系统的定义及组成。
CCAS就是「Car Collision Avoidance System 」的简称，即为「汽车防撞系统」。
防撞雷达装置即汽车防撞系统，是防止汽车发生碰撞的一种智能装置。
它能够自动发现可能与汽车发生碰撞的车辆、行人、或其它障碍物体，发出警报或同时采取制动或规避等措施，以避免碰撞的发生。
防撞雷达装置主要由三个部分组成：（1）信号采集系统：采用雷达、激光、声纳等技术自动测出本车速度、前车速度以及两车之间的距离；（2）数据处理系统：计算机芯片对两车距离以及两车的瞬时相对速度进行处理后，判断两车的安全距离，如果两车车距小于安全距离，数据处理系统就会发出指令；（3）执行机构：负责实施数据处理系统发来的指令，发出警报，提醒司机刹车，如司机没有执行指令，执行机构将采取措施，比如关闭车窗、调整座椅位置、锁死方向盘、自动刹车等；防撞雷达装置高集成化、高智能化、高适应性：集声、光、电、机多方面的高科技组合。
智能化的处理器，识别处理指令速度远远高于人脑的最快反映速度。
适用于各种类型汽车的安装。
由于车祸事件日驱严重，所以近年来各国(尤以欧洲为主)，都在致力发展CCAS，但由于其成本高昂而未得到广泛的应用。
二．DSP（Digital Signal Processing）的介绍DSP是一种价格低廉但性能高的芯片,将接受到的讯号(从雷达那)转成数字讯给计算机,让计算机做距离等的运算判断,别于现在市面上的倒车雷达,它必须精密计算,并且自动煞车,此芯片也正朝自动驾驶迈进!DSP是微处理器的一种。
这种微处理器具有极高的处理速度。
DSP的出现使得极大的推动了汽车防撞雷达技术研究，使汽车防撞雷达系统在普通汽车中的实现和普及成为可能。
三．汽车防撞的几种探测方式目前汽车防撞系统按目标探测方式主要有激光、超声波、红外等一些测量方法，不同的目标探测方式其工作过程和原理有不同之处，但它们的主要目的都是通过前方返回的探测信息判断前方车辆和本车间的相对距离，并根据两车间的危险性程度做出相应的预防措施。
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。
防撞雷达--汽车防碰撞系统的核心
传
输
从 ２ Ｏ世纪 ６ Ｏ年代 至 ７ Ｏ年代 末 期 ， 这 一 阶段 的特
点是 微波 理论 及其 器件 集成 水平 低 ，系 统硬 件成
本 高 。对 于 防撞雷 达 系统 的性 能要求 没有 客 观 的 标 准 ，因而各 国研 制 出 的防撞雷 达样 机 的应 用效
２ 发展历程
汽 车 防撞 雷 达 的研 究 始 于 ２ Ｏ世 纪 ６ ０年 代 ． 研 究 主要 在 以德 国 、美 国和 日本 为代 表 的发 达 国 家 内展 开 。２ ０ 世纪 ８ ０年 代 以来 ． 汽 车防撞 雷达 系 统 的开发研 究 活跃 起来 并持 续 到今 天 。防撞 雷达
在 汽车领 域， 考虑 到运行 环境 特殊 ， 对气 候 的 适应 能力和探 测距 离 的要求 ， 激 光测距 的应 用具 有局 限性 。主要 是 因为激 光测距 方式 受 恶劣 的 天
射 回来 ，发射 回来的电磁波被天线接收通过接收 机形 成 回波信 号 ，然 后将 回波 信号输 入 混频 器与 原先 的本振信号混频后得到差拍信号，差拍信号 中包含了前方车辆的相对距离信息和相对速度信 息 。然后将 差拍信 号经过放 大滤 波处理 ， 再经 Ａ ／ Ｄ
性有 着 至 关重要 的影 响 。本 文从 汽车 雷达 的研 究背景 、 发展 历 程 、 原理 分 类 、 以及
其在 汽 车 上 的应 用 等 方面 ， 对 汽 车 雷达进 行 了 简要 的综合 概 述 ， 在 此基 础 上分 析
并得 出汽 车防撞 雷达 未来 的发 展 方 向。
关 键词 ： 防撞 雷达 原理分 类 发 展趋 势
轻型 汽 车技 术
２ ０ １ ３ （ １ ／ ２） 总２ ８ １ ／ ２ ８ ２
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
汽车防碰倒车撞报警系统设计.
目录摘要 (1)目录 (1)绪论 (3)第一章汽车防撞报警系统设计简介 (4)1.1 设计概要 (4)1.1.1设计任务与要求 (4)1.1.2研究方法 (4)1.1.3解决的关键问题 (4)1.2 汽车防撞报警系统设计的意义 (5)第二章设计思路分析 (7)2.1 系统总体方案 (7)2.2 工作原理 (8)2.3 控制器AT89C2051的功能特点 (8)第三章系统硬件电路设计 (9)3.1 系统硬件方案设计 (9)3.2 遥控器控制框图 (10)3.3 工作原理剖析 (11)3.3.1传感器的选择 (11)3.3.2超声波的发射与接收电路 (11)3.3.3测速原理 (12)3.4 实物设计所能达到的功能及操作说明 (12)第四章系统软件电路设计 (14)4.1 主程序 (14)4.2 串口通信模块——transplant．C (15)4.3 程序编写 (16)第五章调试与测试 (18)总结 (19)参考文献 (20)附录1 (20)附录2 (22)致谢 (25)绪论随着时代的发展及社会的进步，越来越多的汽车进入了普通人的家庭。
汽车逐渐成为人们生活中不可缺少的一部分。
尽管公路条件在不断地改进，但仍然避免不了公路上汽车拥挤的现状，再加上设计车速不断提高，恶性交通事故无时无刻不在发生，给人们和社会带来了巨大的生命与财产损失。
汽车防撞报警系统也因此应用而生。
汽车防撞报警系统是一种当汽车离障碍物较近时向司机预先发出报警信号的装置，通常系统的各个探测器安装于汽车的几个关键的车身部位，能探测到接近车身的行人、车辆和周围的障碍物，能向司机或乘客提前发出即将发生撞车危险的信号，促使司机甚至撇开司机采取应急措施处理特殊险情，避免损失。
同时当汽车发生故障时，可以通过按动警示信号键向过往的车辆发送无线警示信号，提醒过往车辆的司机注意，从而更有效地避免交通事故的发生。
汽车的各种方便性正不断地被人们所接受，现如今如同是一般的家用电器一样地进入平常百姓的家中，开发本系统，可以广泛地安装于各种家用轿车、客车、货车等，如与车载微型电脑相配合，可以实现更多的人工智能化操作，是实现汽车无人驾驶必不可少的一个组成部分，也是未来汽车的发展方向，因此运用前景是相当可观。
车辆碰撞防护系统设计与仿真
车辆碰撞防护系统设计与仿真车辆碰撞防护系统是一种重要的安全设备，可有效减少车辆碰撞事故对车辆及乘员的伤害。
本文将探讨车辆碰撞防护系统的设计原理和仿真方法。
一、设计原理车辆碰撞防护系统的设计原理基于以下几个关键方面：1. 前碰撞感知与控制：车辆前部装配传感器，如雷达或摄像头，以感知前方的车辆和障碍物。
通过实时采集的数据，车辆可以预测碰撞风险并做出相应的控制动作。
2. 碰撞时刻预测与防护：根据前碰撞感知系统获取的数据，车辆可以对可能的碰撞时刻进行预测。
当碰撞风险较高时，车辆可以自动采取措施，如紧急制动或转向，以减少碰撞损伤。
3. 碰撞缓冲与吸能设计：车辆碰撞防护系统应设计有缓冲模块和吸能结构，以最大限度减少碰撞时产生的冲击力。
这可以通过在车辆前部安装缓冲器或使用可吸能材料来实现。
4. 乘员安全保护：车辆碰撞防护系统还应考虑乘员的安全保护。
车辆内部可以配置气囊装置，以减少乘员在碰撞过程中的伤害风险。
二、仿真方法对车辆碰撞防护系统的设计进行仿真可以帮助验证系统的性能和有效性。
以下是常用的仿真方法：1. 有限元分析：使用有限元方法对车辆的结构进行建模，并施加碰撞加载来模拟碰撞过程。
这种方法可以分析车辆在不同碰撞条件下的应力、变形和能量吸收情况。
2. 碰撞动力学仿真：通过建立碰撞模型和运动方程，对车辆碰撞过程进行动力学仿真。
这种方法可以模拟车辆的碰撞响应和乘员的受力情况。
3. 控制系统仿真：通过建立车辆碰撞防护系统的控制算法和模型，对系统的控制策略进行仿真分析。
这可以帮助改进系统的响应速度和精度。
4. 碰撞风险评估：使用统计方法和数学模型对车辆的碰撞风险进行评估。
通过模拟不同碰撞场景和乘员特征，可以预测系统的碰撞防护效果。
以上仿真方法可以在计算机辅助设计软件中进行，如CAD、ANSYS等。
通过不断优化系统设计和仿真分析，可以提高车辆碰撞防护系统的性能和可靠性。
三、总结本文探讨了车辆碰撞防护系统的设计原理和仿真方法。
汽车防碰撞系统的设计
1 引言我国道路交通平安现状通过一个世纪的进展，汽车已经成为现代文明与进步的标志，是社会生活中不可缺少的重要组成部份。
汽车以其特有的优越性给人们的生活方式、生产方式带来了庞大转变，它令人们的出行变得愈来愈迅速，愈来愈方便舒适，为现代社会的进展和人类生活条件和改善做出了庞大奉献。
但是，当人类社会充分享受汽车带来的诸多益处的同时，也为此付出了繁重的生命和财产代价。
据不完全统计，我国自1998年至2020年，累计已有1007675人死于道路交通事故，其中仅2002年，道路交通事故就造成109381人死亡。
表列出了我国1998年-2020年的交通事故次数、死亡人数、受伤人数和直接经济损失。
表我国历年道路交通事故统计（1998-2020）选题意义和背景汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔，随着汽车工业与电子工业的不断进展，在现代汽车上，电子技术的应用愈来愈来普遍，汽车电子化的程度愈来愈高。
汽车电子技术是汽车技术与电子技术想结合的产物。
汽车上的电器与电子操纵系统在汽车技术进入机电一体化时期的今天，地位极为重要，正在汽车技术领域进展成为一门独立的分支学科，其性能的好坏直接阻碍到汽车的动力性、经济性、靠得住性、平安性、排放干净、及舒适性等。
电子操纵技术在汽车上，第一应用于发动机燃油消耗操纵与排放进化与排放操纵，接着被应用于底盘部份的操纵，以提高行驶的稳固性、平安性、与舒适性等。
随着交通运输向高密度进展，电子操纵技术又进一步应用于汽车的乘坐平安性和导航等方面。
电子技术在汽车安全控制系统的应用主要是为了增强汽车的安全、舒适和方便。
应用的电子技术主要有：电子控制安全气囊，智能记录仪，雷达式距离报警器，中央控制门锁，自动空调，自动车窗、车门、座椅、刮水器，车灯控制，电源控制以及充电器等。
近年来汽车的自动调速系统，主动式汽车防撞系统，汽车监测和自诊断系统以及汽车导航系统也得到了广泛的应用。
汽车发生碰撞的要紧缘故是由于汽车距其前方物体（如汽车、行人或其他障碍物）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。
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。
汽车防碰撞系统研究现状分析
汽车防碰撞系统研究现状分析摘要：现在的交通越来越发达，很多家庭已经开始驾驶私家车出门，由于车辆的增多，交通事故频发，汽车相撞以及撞到相应的建筑等。
为了应对这些问题，减少人员的伤亡，一种自动控制防撞系统应运而生。
它在汽车行驶时，就进行工作，对于可能出现的问题进行报警信号的发出。
如果不听，系统进行强制操作，停止车辆运行。
从而保证人员安全。
关键词：汽车防碰撞系统；测距传感器；强制制动前言防碰撞系统为了可以及时有效对于车辆的实时监控，安装了传感等设备，通过摄像头、激光、雷达等方式进行车辆间距离的测量，并同时进行车辆间的速度以及车辆与周围建筑物的相对距离。
及时将安全状态信息通过声、光、震动等形式提醒驾驶员，让驾驶员对于事故进行有效控制。
如果驾驶员不能及时作出判断，或者无视警报，车辆则会在即将出现的危险状况之前对汽车进行降速或者紧急制动，避免事故的发生。
一、测距传感器1. 防碰撞传感器其中具体介绍五种传感器。
第一个是 CCD 照相机，它的关键因素是光的信息的接收，根据图像信息分析环境状态信息。
所以，在光线充足条件下的效果较好，但是到了夜晚，必须依靠车辆的照灯来进行信息采集，识别周围的障碍物。
前进挡识别采集前面路况信息，倒车则识别采集车辆尾部状况信息。
第二个是激光雷达。
激光是最重要的，将激光发射，碰到被测物体就会被反射回来，其中的时间差就是用来计算距离的。
以前的激光雷达，发射的光束很多，用前车反射镜的反射时间测算距离。
现在的扫描式激光雷达不仅测算距离，还可以查询到它的位置所在。
其工作原理是向目标发射探测信号 ( 激光束 ), 然后将接收到的从目标反射回来的信号 ( 目标回波 ) 与发射信号进行比较 , 作适当处理后 , 就可获得目标的有关信息 , 如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，激光雷达技术分辨率高，隐蔽性好、抗干扰能力强，探测性能好，但是工作时受天气和大气影响大。
激光一般在晴朗的天气里衰减较小，传播距离较远。
汽车碰撞防护体系国内外标准比较研究
汽车碰撞防护体系国内外标准比较研究随着汽车行业的快速发展，保障驾乘人员的安全在汽车设计中变得越来越重要。
汽车碰撞防护体系作为汽车安全的核心组成部分之一，旨在在碰撞事故中减少伤害和死亡风险。
各国根据本国的安全标准和法规制定了汽车碰撞防护体系相关的标准，下面我将对国内外的标准进行比较研究。
首先，我们来了解国内汽车碰撞防护体系的标准。
在中国，国家市场监管总局发布了《汽车碰撞防护体系安全技术规范》等一系列标准。
该技术规范对汽车碰撞防护体系的要求进行了规定，包括前部防撞、侧部防撞和车身整体刚度等方面。
此外，还有《轻型汽车整车碰撞试验技术规范》对车辆进行全车型碰撞试验，以确保车辆满足碰撞安全性能要求。
与国内标准相比，国外的汽车碰撞防护体系标准也十分严格。
在欧盟，有一系列关于汽车碰撞防护体系的标准，其中最重要的是ECE R94碰撞试验和ECE R95碰撞后修复标准。
ECE R94标准规定了车辆的正面和侧方碰撞试验要求，以确保车辆在碰撞事故中的安全性能。
而ECE R95标准则规定了车辆在发生碰撞后如何进行修复，以保证车辆的再次使用安全可靠。
此外，美国也为汽车碰撞防护体系制定了许多严格的标准，其中最重要的是美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）制定的联邦汽车安全标准（FMVSS）。
FMVSS 208标准规定了车辆正面碰撞试验的要求，包括正面撞击试验和侧面撞击试验。
FMVSS 214标准则规定了车辆侧面碰撞试验的要求。
这些标准通过对车辆的碰撞试验以及车身刚度等指标的要求，保证了汽车在事故中的安全性能。
日本是另一个对汽车碰撞防护体系标准十分重视的国家。
其制定的刚性碰撞试验（JIS D 6114）和真实环境碰撞试验（汽车安全标准JASO C315和国土交通省VCCサンデーペーパー）等标准要求车辆在不同碰撞条件下都能保持较好的安全性能。
需要注意的是，国内外的汽车碰撞防护体系标准虽然有所差异，但他们在提高驾乘人员安全性方面都取得了显著的成就。
汽车防二次碰撞系统
２＿ ３压 缩 缸
５ ． ２实 用性
实 现 了刹 车 的 智 能化 ，适 合 于 人 力液 压 制 动 系 统 和 伺服 压缩制动液 的直接元件 ： 正常制动时 ， 压缩缸 中的活塞在 控制过程简单， 反应迅速 ， 同 时符 合 当代 汽 车 电气 弹 簧 的 作用 下处 于 压 缩缸 的上 部 （ 关 闭状 态 ） ； 碰撞后 ， 高压 气 制 动 系 统 ， 瓶中的高压气体到达压缩缸上腔 ， 施力将活塞迅速压 向底部， 化 的趋 势 。 ５ ． ３ 科 学性 从而推动制动液 到达制动轮缸 ， 实施制动。 通 过 单 片机 集 成 芯 片 来 进 行信 号 的控 制 ， 安全科学， 可操 ３ 软 件 设 施 作性强 ， 效 果显 著 。 ３ ． １系统 开 启 的条 件
等熵指数 ： Ｋ ＝ Ｉ ． ４ ２ ２ － ￣． １ ６０ 充气时 间常数： ＂ ￣５ ． ２ １ ７ ￣ １ ０ ３ ￣ Ｖ ／ ． ｏ ０ １ ７ ８ ｓ
汽车防撞系统概述
摘要随着社会的发展，经济的进步，越来越多的汽车涌上了街头，随之带来交通事故的增多。
因此汽车防撞系统受到了跟多人的重视。
而由毫米波雷达、激光雷达以及CCD立体视觉系统组成的汽车防撞系统因成本高而无法应用与普通的汽车。
超声波测距系统组成的汽车防撞系统，具有成本低、受外界影响小的优点，因此研究大作用距离超声波测距系统组成的汽车防撞系统具有十分重要的意义。
本文采用超声换能器组成的超声波测距系统设计实现汽车防撞系统。
整个系统包括超声波发射与接收系统，单片机控制器，LED显示部分，扫描驱动部分。
b5E2RGbCAP关键词：汽车防撞系统超声换能器大作用距离测距系统AbstractWith the development of social and economic progress, an increasing number of cars appear on the streets, which bring more and more traffic accidents. As a result, vehicle collisi on avoida nee systems are paid great atte nti on to. But the vehicle collisi on avoidanee system composed of millimeter-wave radar, laser radar and CCD three-dimensional visual system are too expensive to be used in ordinary cars. The vehicle collision avoidanee system using Ultrasonic Ranging has two great adva ntages, such as low cost and not subject to outside in flue nee. So the study of vehicle collision avoidanee system composed of ultrasonic ranging system is significant. plEanqFDPw In this paper, the vehicle collision avoidanee system contains ultrasonic ranging system composed of ultras onic tran sducer. The system eon sists of Ultras onic launching and receiving systems, SCM eontroller, LED display part and the seanning driver.DXDiTa9E3dKeywords: Automobile collision avoidance system Ultrasonic transducer Large sensing-range Distance measurement system crpUDGiT目录第一章绪论.......................................................... 2..5.PCZVD7HXA1.1 研究背景与课题来源...............................................2..jLBHrnAILg1.1.1 各类车载测距传感器及其性能................................. 3.xHAQX74J0X1.1.2 课题的提出.................................................... LD3AYtRyKfE 1.2 汽车防撞系统的现状............................................... Z5zz6ZB2Ltk 1.3 超声波测距系统................................................... d6vzfvkwMI11.3.1 可变阈值与回波包络检波法...................................... rq6yn14ZNXI1.3.2 基于互相关函数的时延估计法................................. 7..EmxvxOtOco1.3.3 谱线分析法与自适应时延估计................................... 7..SixE2yXPq5 1.4 超声波测距与定位技术的发展概况................................... 67ewMyirQFL 1.5 主要研究工作及内容............................................... k8avU42VRUs第二章超声波发射与接收电路.......................................... 9..Y6V3ALOS892.1 大作用距离超声波换能器........................................... M92ub6vSTnP2.1.1 超声波物理特性与换能器技术指标............................. 9..0YujCfmUCw 2.2 超声波发射电路的设计........................................... 1..1eUts8ZQVRd2.2.1 推挽变换器的工作原理 ...................................... 1..2sQsAEJkW5T2.2.2 推挽变换器的转换效率........................................ 1G2MsIasNXkA 2.3 超声波接收电路的设计........................................... 1..3TIrRGchYzg2.3.1 低噪声前端放大器............................................ 173EqZcWLZNX2.3.2 滤波放大电路与电源............................................ 1lz5q7IGf02E第三章超声波测距系统............................................... 1..5ZVPGEQJ1HK3.1 超声波测距算法分析............................................... 1N6rpoJac3v13.1.1 问题分析.................................................... 1..6. 1nowfTG4KI 3.2 超声波测距系统的实现............................................. 1fj7nFLDa5Zo3.2.1单脉冲数字相关测距............................................ 1tf7nNhnE6e5第四章超声波测距汽车防撞系统的设计............................... 1. 8HBMVN777SL4.1 系统硬件设计................................................... 1..9V7l4jRB8Hs4.1.1 系统硬件总体框图............................................ 1839lcPA59W94.1.2超声波发射部分.............................................. 2..0. mZkklkzaaP4.1.3超声波接收部分................................................ 2AV0ktR43bpw4.1.4 单片机控制部分............................................. 2..1ORjBnOwcEd 4.2系统软件设计 ................................................... 2..2. 2MiJTy0dTT 4.3 系统的调试与优化................................................. 2..3gIiSpiue7A 总结................................................................. U2E4H0U1YFMH 致谢................................................................. IA2G59QLSGBX 参考文献.......................................................... 2..6.WWGHWVVHPE第一章绪论随着社会经济的发展，越来越多的人拥有了自己的私家车，越来越多的汽车涌上了公路，可随之而来的是交通事故也越来越多，不少人也因此谈车色变。
汽车防撞控制系统
4.汽车雷达防撞系统发展状况 汽车雷达防撞系统在美国一些公司研制开发的时间较长，有的 已有十几年或几十年的历史，产品目前已进入商品化实用性阶段。 一些工业化国家如日本、澳大利亚、法国和德国也都处于大力推 广应用时期。我国在此方面起步较晚，到目前为止开发出的产品 仍处于初级阶段。
四、倒车雷达
1.倒车防碰撞系统的组成 汽车倒车防碰撞系统由超声波传感器(俗称探头)、控制单元和 显示器(或蜂鸣器)等部分组成，如图3-5所示。奥迪等中高档车型 倒车防碰撞装置在车辆前部有4个传感器，如图3-6所示。在后保险 杠上涂漆的区域装有4个超声波传感器，即左后传感器、左后中传 感器、右后中传传感器外形如图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 碍物的距感器、右后传感器，如图3-7所示。离。
该系统能探测企图接近车身的行人、车辆或周围障碍物；能向驾 驶员及乘客提前发出即将发生撞车危险的信号，促使驾驶员甚至撇 开驾驶员采取应急措施来应对特殊险情，避免损失。
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。
二、激光测距防撞控制系统
激光扫描雷达安装在车辆前端的中央位置，将测得的车距和 前面车辆方位信号送入防碰撞预测系统。激光扫描雷达的扫描角 和视域如图3-3所示，激光束的视域窄并呈肩形，即在水平面上较 薄，在垂直面上呈肩形。
1.防追尾碰撞激光报警装置 这种装置包括发光部、受光部、计算车间距离的激光雷达、 信号处理电路、显示装置以及车速传感器等。 能够更早地检测插入车流的车辆，同时还能识别弯道上的标 识物，随时发出警报，使之达到最优状态。 控制部分由微机进行下列运算，本车车速、前方行驶车辆的 车速、车间距离、根据车间距离和安全车间距离比较发出警报声 或报警灯闪烁。显示装置安装在仪表板上进行距离显示。
一种车载智能防碰撞预警系统
一种车载智能防碰撞预警系统【摘要】车载智能防碰撞预警系统是一种重要的车载安全技术，可以帮助驾驶员及时发现潜在的碰撞风险，有效避免交通事故的发生。
本文首先介绍了该系统的研究背景，明确了问题的提出和研究意义。
随后详细解析了系统的原理和工作原理，技术实现和功能，以及实际应用场景。
文章还指出了该系统的特点和优势，展望了其未来发展的前景。
在总结了文章的主要内容，并展望未来发展的方向与社会价值，强调了车载智能防碰撞预警系统在提高交通安全水平，减少交通事故发生率方面的重要作用。
【关键词】车载智能防碰撞预警系统、引言、系统原理、工作原理、技术实现、功能、应用场景、系统特点、优势、发展前景、结论、总结、展望、未来发展方向、社会价值。
1. 引言1.1 研究背景车载智能防碰撞预警系统是一种利用最新技术研发的汽车安全装备，旨在帮助驾驶员在道路上避免碰撞并保障交通安全。
随着城市化进程的加速和汽车保有量的增加，道路交通事故频发已成为严重的社会问题。
根据统计数据显示，大部分交通事故是由于驾驶员的疏忽或驾驶技术不过关导致的。
研发车载智能防碰撞预警系统成为当务之急。
随着人工智能、物联网和汽车电子技术的迅速发展，车载智能防碰撞预警系统具备了更为强大的功能和性能。
该系统能够通过传感器、摄像头等设备实时监测周围环境，利用算法识别并预测潜在碰撞风险，并通过声音、图像等方式提醒驾驶员采取相应措施。
这不仅提高了驾驶安全性，还降低了交通事故发生率和伤亡率。
在这样的背景下，研究车载智能防碰撞预警系统的意义重大。
通过不断创新和改进，这种系统有望成为未来智能交通的核心技术，为驾驶员提供更加便捷、安全的驾车体验，为社会交通安全作出积极贡献。
1.2 问题提出问题提出：随着城市交通的不断拥堵和车辆数量的快速增加，车辆之间的碰撞事故频繁发生，给人们的生命财产安全带来了巨大风险。
据统计，车辆相撞是造成交通事故的主要原因之一，其中很大一部分是由于驾驶员的疏忽或操作不当所导致的。
车辆碰撞防护系统设计中安全性与舒适性之间的平衡探讨
车辆碰撞防护系统设计中安全性与舒适性之间的平衡探讨在当代汽车工业中，车辆碰撞防护系统的设计是至关重要的一环。
这项技术的目标是通过创新性的设计和工程实践来保护乘客及行人的生命安全。
然而，在追求完美的安全性的过程中，我们不得不同时考虑到车辆的舒适性。
因此，设计师们在车辆碰撞防护系统的设计中必须找到安全性和舒适性之间的平衡点。
首先，安全性是车辆碰撞防护系统设计的首要考虑因素。
这方面的研究主要集中在减少车辆碰撞事故对人身伤害的程度，包括乘客和行人。
在碰撞事故中，车辆应该能够最大程度地吸收撞击能量，从而减少乘客的冲击力。
为了实现这一点，设计师们通常会采用刚性车身结构、强化的车辆骨架以及缓冲材料。
另外，推进技术的发展使得智能化的碰撞防护系统得以应用，如预测碰撞、自动刹车等技术。
这些系统能够通过感应和分析周围环境，提前警示驾驶员或主动干预，从而减少碰撞事故的发生。
然而，为了保证车辆的舒适性，特别是在行驶过程中，舒适性要求设计师们在碰撞防护系统中做出一系列的妥协。
首先，为了减少车辆碰撞事故对乘客造成的伤害，车辆的骨架和车身必须足够坚固，这可能会增加车辆的重量。
然而，过于沉重的车身会降低车辆的动力性能和燃油经济性。
因此，需要权衡车辆延展性和动力性能，以确保舒适的驾驶体验。
其次，为了提供更好的驾驶舒适性，车辆必须具备悬挂系统和减震装置，这些装置可以减少路面不平带来的颠簸感。
然而，在碰撞防护系统设计中过分考虑舒适性可能会影响到车辆的稳定性和操控性能。
在设计车辆碰撞防护系统时，如何平衡安全性和舒适性是一个持久的挑战。
为了达到这个目标，设计师们可以采取一些策略。
首先，他们可以运用先进的工程技术和材料，以提高车辆碰撞防护系统的性能。
例如，采用高强度钢材或碳纤维材料可以增加车身刚性，以保证安全性；而使用轻量化材料，如铝合金，可以减少车辆的重量，提高舒适性。
此外，借助智能化的技术手段，如卫星导航、人工智能等，可以更好地提前预警驾驶员并自动干预以减少碰撞事故。
汽车辅助电气系统介绍
汽车辅助电气系统介绍1.刹车辅助系统刹车辅助系统是用来提高车辆的刹车性能和安全性的系统。
其中最常见的就是防抱死刹车系统（ABS）。
ABS能够在紧急刹车时，通过感应车轮速度和防止车轮锁死的控制阀，保持轮胎与地面的良好接触，避免汽车侧滑或失控，提高刹车效果。
2.反碰撞辅助系统反碰撞辅助系统用来检测和预防碰撞事故的发生。
它通过一系列传感器和摄像头监测周围环境，并在检测到有可能发生碰撞时，及时发出警报，甚至自动刹车，以避免事故的发生。
这种系统已经成为现代汽车的标配，大大提高了驾驶的安全性。
3.盲点监测系统盲点监测系统是用来检测驾驶者在驾驶过程中盲区的存在，并发出警告，防止盲区事故发生。
这个系统通常通过传感器监测车辆周围的情况，并当其他车辆进入盲区时发出视觉或声音警告，提醒驾驶者注意。
4.车道偏离警示系统车道偏离警示系统能够通过摄像头监测车辆的行驶轨迹，并在检测到车辆偏离当前车道时发出警告。
这种系统通常会发出声音、震动或者提醒驾驶者的图像，帮助驾驶者保持车辆在正确的车道上行驶，提高行车安全性。
5.自适应巡航控制系统自适应巡航控制系统是一种能够自动调节汽车速度和保持安全车距的系统。
它通过雷达、摄像头等传感器感知前方的车辆，并根据相关参数自动调整车速，保持和前车的安全距离。
这种系统让驾驶者更加轻松和省心，减少了驾驶的疲劳和压力。
6.倒车辅助系统倒车辅助系统是一种通过摄像头或者超声波传感器监测车辆周围环境的系统。
它能够提供视觉或声音提示，帮助驾驶者倒车时避免碰撞障碍物。
有些高级倒车辅助系统还能够自动进行泊车操作，轻松和快速完成泊车动作。
以上介绍了几种常见的汽车辅助电气系统。
这些系统的出现和发展，使得驾驶变得更加安全和便利。
随着科技的不断进步，我们可以预见未来会有更多更高级的辅助电气系统出现，进一步提升汽车的舒适性、安全性和智能化程度。
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。
汽车开门防撞预警系统
测试系统的各项功能是否正常，如传感器是否能够正确采集数 据，报警提示是否准确等。
测试系统的性能指标是否达到预期要求，如响应时间、检测精 度等。
测试系统在不同车型、不同路况下的表现，以确保系统的兼容 性。
测试系统的可靠性、稳定性及寿命等指标，以确保系统在长时 间使用过程中不会出现故障。
测试结果与分析
提高系统稳定性与可靠性
要点一
总结词
提高系统的稳定性和可靠性是保障汽车开门防撞预警系统 长期有效运行的关键。这需要从硬件、软件以及系统架构 等多个方面进行综合考虑和优化。
要点二
详细描述
采用高可靠性的硬件设备和材料，如工业级芯片、密封性 好的电子元件等，确保系统在各种环境条件下能够稳定运 行。优化软件算法和数据处理流程，提高系统的响应速度 和准确性。采用容错设计和备份机制，避免因某一部件故 障而导致整个系统失效。同时，对系统进行定期的测试和 验证，确保其始终保持良好的工作状态。
改进报警装置可靠性
总结词
报警装置的可靠性直接影响到汽车开门防撞预警系统的有效性。通过改进报警装置的硬件和软件设计，提高其准 确性和及时性。
详细描述
采用声音、灯光、震动等多种报警方式，以醒目的颜色和声音提醒驾驶员注意碰撞危险。优化报警装置的触发条 件和触发时机，确保在潜在碰撞危险发生时能够及时发出警报。同时，对报警装置进行定期维护和检查，确保其 始终保持良好的工作状态。
06
CATALOGUE
结论与展望
研究结论
01
汽车开门防撞预警系统能够有效地减少因开车门而引
发的交通事故。
02
该系统通过先进的传感器和算法能够实时监测车辆周
围环境，准确识别潜在的碰撞危险。
03
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车辆防碰撞系统
随着现在人们生活水平的提高，汽车可以说是我们做常用的交通工具，越来越多的人拥有汽车，对于汽车的性能与配备也是越来越先进，智能车辆成为了现在人们研究的热点，在交通拥挤，技术发展的背景下，将各种先进技术运用到汽车工程中，减少交通事故，提高运输效率，减轻驾驶员的劳动负荷的思想就应运而生，从而产生了智能车辆系统。
车辆的增多使得交通事故频频发生，全球每年由交通事故造成的人员和财产损失的数目是惊人的，因此，车辆安全问题已引起人们的高度重视。
对大量交通事故的分析表明，80%以上的车祸是由于驾驶员反应不及时引起的，超过65%的车辆相撞属于追尾相撞，其余则属于侧面相撞和正面相撞。
有关研究表明，若驾驶员能够提早1s意识到有事故危险并采取相应的措施，则90%的追尾事故和60%的正面碰撞事故都可以避免。
为了减少交通事故，个人在车载系统的功能将得到改善。
最起码的信息和预警系统，已经在市场上出现的，而驾驶辅助和自动化技术在地平线上的进一步定位。
在驾驶员信息系统的关键技术挑战是降低生产成本，同时提供动态的路线引导能力。
例如，目前大多数系统提供基于“静态”地图交通的考虑，不论路由。
动态路径诱导系统基础上，当时的“实时”条件下的巷道，如事故或施工造成的瓶颈的位置，可确定最佳路线。
防撞系统开发技术的主要挑战是降低成本的同时，也提高了感应功能，以提高准确性和可靠性。
自动车将共享许多防撞系统的传感元件，还必须具备的情报，可以不断地评估不断变化的环境和驾驶环境的情况下。
汽车发生碰撞的主要原因是由于汽车距其前方物体（如汽车、行人或其他障碍物）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。
为了防止汽车与前方物体发生碰撞，汽车的车速就要根据与前方物体的距离变化由执行机构进行控制，使汽车始终在安全车速下行驶。
这样就会大大提高汽车行驶的安全性，减少车祸的发生。
发展汽车防撞技术，对提高汽车智能化水平有重要意义。
据统计，危险境况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可分别减少追尾事故的30%，路面相关事故的50%，迎面撞车事故的60%; 1秒钟的预警时间可防止90%的追尾碰撞和60%的迎头碰撞。
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。
汽车防撞装置是借助于遥测技术监视汽车前方和后方的车辆、障碍物，并根据当时的车速自动判断是否达到危险距离，及时向司机发出警告，必要时还可进行自动关车、自动紧急刹车。
德国和法国等欧洲国家也对毫米波雷达技术进行了研究，特别是奔驰、宝马等著名汽车生产厂商，其采用的雷达为调频毫米波雷达（Frequency Modulation Continuous Wave）,频段选择76~77GHz。
如奔驰汽车公司和英国劳伦斯电子公司联合研制的汽车防撞报警系统，探测距离为150米，当测得的实际车间距离小于安全车间距离时，发出声光报警信号。
该系统已经得到应用。
美国的汽车防碰撞技术已经相当先进，福特汽车公司开发的汽车防碰撞系统的工作频率为24.725 GHz, 探测距离约106米。
据说该系统理论上能根据转弯的角度信息自动适应路面的转弯情况，仅探测本车道内车辆的信息，从而可避免旁车道上目标物的影响。
戴姆勒-克莱斯勒公司的防撞结构主要是两个测距仪和一个影像系统，她能够测出安全距离，发现前方有障碍物，计算机能够自动引发制动装置。
戴姆勒-克莱斯勒公司的实验结果显示，车速以每小时32.18公里/小时的速度行驶，在距离障碍物2.54cm的地方停下来。
所以，智能汽车实际上是智能汽车和智能公路组成的系统，目前主要是智能公路的条件还不具备，而在技术上已经可以解决。
在智能汽车的目标实现之前，实际上已经出现许多辅助驾驶系统，已经广泛应用在汽车上，如智能雨刷，可以自动感应雨水及雨量，自动开启和停止；自动前照灯，在黄昏光线不足时可以自动打开；智能空调，通过检测人皮肤的温度来控制空调风量和温度；智能悬架，也称主动悬架，自动根据路面情况来控制悬架行程，减少颠簸；防打瞌睡系统，用监测驾驶员的眨眼情况，来确定是否很疲劳，必要时停车报警……计算机技术的广泛应用，为汽车的智能化提供了广阔的前景。
汽车的防碰撞系统对交通安全的影响很大，也是减少交通事故的一个有效的办法，所以利用高科技手段发展智能车辆造福人类，是人们的安全得到保障。