设计倒车防撞告警装置的目的及意义

设计倒车防撞告警装置的目的及意义

摘要

随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量在大幅攀升，由此产生的交通问题也引起人们的重要关注。主要针对拥挤的公路、街道、停车场等场所，加上存在视觉盲区，司机在倒车时无法看到车后的障碍物，容易刮伤汽车甚至发生交通事故等一些状况，汽车倒车雷达是一种旨在倒车防护的倒车防撞系统。

本设计从实验研究分析的角度，分析了汽车倒车防撞系统的基本设计原理以及目前国内外此类防撞系统存在的问题。较详细的介绍一种超声波测距系统以及根据该系统设计，研制的汽车倒车防撞报警器，它能自动检测车尾障碍物的距离。当达到极限位置的时候，它能发出声光报警，提醒司机刹车。设计采用国内生产厂家的通用元件，成本低，性能可靠，有利于推广。

关键词: 超声波车辆报警装置单片机

Abstract

With the development of society and economy of transportation industry is booming, the automobile quantity increasing significantly, the resulting traffic problem also causes people's importance. The main needle crowded highways, streets, parking area, together with the presence of the visual blind spot, drivers in reversing cannot see obstacles behind the vehicle, easy to scratch the automobile traffic accident, even some condition, car reversing radar is aimed at reversing protection reversing anti-collision system.

Experimental study on the design from the perspective of analysis, analysis of the automobile back-draft anti-collision system basic design principle and anti-collision system at home and abroad such problems. A more detailed ultrasonic ranging system and according to the system design, development of the automobile back-draft anti-collision alarm, it can automatically detect the distance between the rear obstacles. When the time limit, it can give an alarm, to remind the driver brakes. Domestic manufacturers design universal components, low cost, reliable performance, is conducive to the promotion.

Key words:Ultrasonic wave;vehicles;Alarm device;Single chip microcomputer

目录

摘要 ....................................................................................................................... I Abstract........................................................................................................................ I I 第1章绪论 . (1)

1.1 设计倒车防撞告警装置的目的及意义 (1)

1.2 倒车防撞告警装置的发展经历 (1)

1.3 倒车防撞告警装置的主要研究内容 (2)

第2章系统工作原理 (3)

2.1 超声波概述 (3)

2.2 超声波传感器概述 (3)

2.3 超声波测距原理 (4)

2.4 倒车防撞报警的原理 (5)

第3章系统总体方案设计 (6)

3.1 系统功能设计 (6)

3.2 系统组成及工作过程 (6)

第4章系统硬件电路设计 (7)

4.1 单片机的选取 (7)

4.2核心控制模块设计 (8)

4.3 超声波发射模块设计 (9)

4.4 超声波接收模块设计 (10)

4.5 温度补偿模块设计 (11)

4.6 人机交互模块设计 (11)

4.7 电源模块 (13)

4.8 声光报警模块设计 (14)

第5章系统软件设计 (15)

5.1 超声波发送接收子程序设计 (15)

5.2液晶显示子程序设计 (16)

5.3距离判断及报警子程序设计 (17)

结论 (19)

参考文献 (20)

致谢 (22)

附录1 系统总体电路 (23)

附录2 系统工作主要程序 (24)

第1章绪论

1.1 设计倒车防撞告警装置的目的及意义

目前，随着现代生活节奏的加快，经济的快速发展，高速公路已经在交通运输中占有重要地位，其正常运转与否事关重大，而且汽车的密集度日益增大，导致汽车追尾，倒车碰撞等交通事故发生的频率也在增加，同时据有关资料对公路交通事故的统计分析，发现在司机—汽车—道路三个环节中，司机是可靠性最差的一个环节，80％以上的事故是由于司机反映不及时或判断失误引起的，为提高汽车运行的安全性，特别在汽车高速行驶情况下，目标的正确识别至关重要，而天气或司机的疲劳驾驶等都将影响司机对前方目标识别，而且随着汽车持有量的不断增加，如何提高道路的流量，如何解决天气对高速公路的影响等等，已逐渐引起人们的注意。

为了减少甚至避免交通事故的发生，国内外已经开始对汽车倒车防撞告警装置系统进行了研究，通过超声波遥控和传感器的特点，感知后方是否足够车辆行驶，以避免撞车事故的发生。这是因为超声波的特性保证了它能够适应恶劣的气候条件，如在能见度比较低的雨雾等正需要防撞系统提供帮助的天气条件下，同时也不会因为灰尘等污染而产生误差，比较适合在高速公路中运用。另外目前为了解决天气恶劣情况下的安全问题，一般采用尽量降低车速甚至关闭高速公路方法，显而易见，该方式严重影响了国民经济的快速发展。为此，解决交通安全，提高运输能力，积极开发汽车防撞技术具有重要现实意义和广阔市场前景。

1.2 倒车防撞告警装置的发展经历

倒车防撞告警装置的发展一共经过以下五个阶段：

第一代：倒车时通过喇叭提醒。“倒车请注意”想必不少人记得这个声音，这就是雷达倒车的第一代产品，现在只有小部分商用车还在使用。只要司机挂上倒档，它就会响起，提醒周围的人注意。从某种意义上说它对司机并没有直接的帮助，不是真正的倒车雷达。价格便宜，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。倒车时，如果车后1.8米—1.5米处有障碍物，蜂鸣器就会开始工作。蜂鸣声越急，表示车辆离障碍物越近。但没有语音提示，也没有距离显示，虽然司机知道有障碍物，但不能确定障碍物离车有多远，对驾驶员帮助不大。

第三代：数码波段显示具体距离或者具体范围。这代产品比第二代进本很多，可以显示车后障碍物离车体的距离。如果是物体，在1.8米开始显示。如果是人，在0.9米左右的距离开始显示。这一代产品有两种显示方式，数码显示产品显示距离数字，而波段显示产品由三种颜色来区分：绿色代表安全距离；黄色代表警告距离；红色代表安全距离，必须停止倒车。第三代产品把数码和波段组合在一