基于超声波的汽车倒车防撞开题报告
超声波检测的倒车雷达开题报告
《基于超声波检测的倒车雷达设计》开题报告一、课题的目的和意义1.研究目的（1）研究了一种汽车倒车雷达预警系统。
该系统在常见的汽车倒车预警装置的基础上采用计算机控制技术和超声波测距技术，通过显示障碍物与汽车的距离并根据其距离远近实时发出报警，解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，提高了驾驶安全性。
（2）在研究汽车倒车雷达预警系统过程中，运用理论分析、电路设计和计算机仿真等研究手段，完成了倒车雷达预警系统硬件和软件的设计，采用了模糊控制算法，进行了系统的计算机仿真。
2.研究意义随着中国经济的持续增长和汽车价格的持续下降，越来越多的家庭拥有自己的汽车。
在享受汽车给我们带来的便利同时，由于倒车而产生的问题也日益突出。
一方面汽车的数量逐年增加，公路、街道、停车场和车库拥挤不堪，可转动的空间越来越少;另一方面，新司机及非专职司机越来越多，因倒车引起的纠纷越来越多，车辆之间、车辆与人、车辆与墙壁等障碍物之间的碰撞时有发生。
在2006年汽车事故的发生比例中，倒车引起的事故占28%，倒车己成为令人们头痛的一项任务，即使是经验丰富的司机也在抱怨倒车是件费力费神的事。
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%。
改善倒车遇到的窘境被越来越多的人所关注，人们对汽车操纵的便捷性提出了更高的要求，希望有种装置能够解决汽车倒车给人们带来的不便，消除驾驶中的不安全因素，可将车快速准确地停放到指定的位置。
二、文献综述国外汽车倒车雷达预警系统早期大多采用红外线的发射与接收原理，不属于雷达(无线电波)的产品，最大的缺点是红外线波易受干扰，整个系统的警示音常呈现不稳定的乱鸣状态，另外对深黑色粗糙表面物体的反应也较差。
但更糟糕的是，无论是红外线发射器或接收器，只要任何一方让一层薄薄的冰雪或泥尘覆盖，系统就会失效。
最近在欧美出现的一种电磁感应倒车雷达。
基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计
基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计一、本文概述本文针对汽车安全驾驶领域的重要需求，详细探讨并设计了一种基于超声波测距技术的汽车倒车防撞报警系统。
随着城市交通环境复杂性的增加以及人们对行车安全意识的提高，如何有效防止因驾驶员视线盲区和操作失误引起的倒车碰撞事故成为研究热点。
本系统利用超声波传感器作为主要探测元件，通过发射和接收超声波信号来精确测量车辆与后方障碍物之间的实时距离，并结合智能算法分析处理这些数据，以便在车辆靠近障碍物到危险距离时及时发出报警提示，辅助驾驶员做出正确决策，从而显著提升倒车安全性。
文章首先阐述了该系统的背景意义和技术原理，随后深入剖析超声波测距方法及其在汽车应用中的优势和挑战接着，详细介绍了系统架构设计，包括硬件组成（如超声波传感器模块、信号处理电路、报警装置等）及软件算法实现通过实验验证了系统的性能指标，探讨其在不同工况下的稳定性和准确性，并对未来可能的优化方向进行了展望。
通过本文的研究，期望能为汽车主动安全技术的发展贡献一份力量，推动相关产品的实际应用与普及。
二、超声波测距原理及技术超声波测距技术是利用超声波在空气中的传播特性来实现距离测量的方法。
超声波是一种频率高于人耳能听到的上限（约20kHz）的声波，它在空气中的传播速度相对恒定，约为343米秒。
这一特性使得超声波非常适合用于精确的距离测量。
超声波测距的基本原理是发射器发射出一定频率的超声波，当这些波遇到障碍物时会发生反射，反射波被接收器接收。
通过测量超声波发射和接收之间的时间差，可以计算出超声波传播的距离。
由于超声波的传播速度是已知的，因此可以通过以下公式计算距离：这里的“时间差 2”是因为超声波需要从发射器传播到障碍物，再从障碍物反射回接收器，所以总时间是往返时间。
在汽车倒车防撞报警系统中，超声波传感器通常被安装在汽车的尾部。
当驾驶员开始倒车时，系统会自动激活传感器，传感器开始发射超声波。
超声波遇到车辆后方的障碍物时反射回来，被传感器接收。
基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计
基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计汽车倒车防撞报警系统是一种基于超声波测距技术的安全辅助设备，能够帮助驾驶员在倒车时避免与障碍物发生碰撞，提高行车安全性。
本文将对该系统的设计进行详细介绍。
首先，该系统主要由超声波传感器、控制器和报警器组成。
超声波传感器负责探测车辆周围的障碍物距离，传输给控制器进行处理。
控制器根据传感器的数据判断是否存在碰撞的风险，并通过报警器向驾驶员发出警告信号，提醒其采取正确的行动。
在系统的设计过程中，首先需要选择合适的超声波传感器。
传感器的选择应考虑其测距范围、精度和对环境的适应性等方面。
一般来说，超声波传感器在测距范围内可以提供较高的测量精度，并且对大多数障碍物均有良好的适应性。
接下来，控制器的设计是系统中的关键部分。
控制器需要实时接收传感器上传的距离数据，并进行数据处理和决策。
控制器可以使用嵌入式系统来实现。
在数据处理方面，可以使用一些常见的算法，如滤波算法、虚拟线算法等，来进行数据处理和障碍物的识别。
在决策方面，可以设置适当的距离阈值，当距离低于该阈值时触发警报。
最后，报警器的设计需要考虑其音量和可靠性。
对于音量，报警器应具备足够的声音大小，以确保驾驶员能够听到警报并及时做出反应。
对于可靠性，报警器应具备较长的寿命和稳定的性能，以确保系统能够长时间稳定运行。
此外，为了提高系统的可用性，还可以考虑加入其它功能，如图像显示功能。
通过搭载摄像头和显示器，可以将车辆周围的情况实时显示在显示器上，使驾驶员更加直观地了解障碍物的位置和距离。
总之，基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统是一种重要的安全辅助设备。
通过合理选择超声波传感器、设计有效的控制器和报警器，并加入其它功能，可以实现对倒车过程的有效监控和警示，提高驾驶员的行车安全性。
汽车倒车防撞报警系统软件设计【开题报告】
汽车倒车防撞报警系统软件设计【开题报告】毕业设计开题报告电⽓⼯程及其⾃动化汽车倒车防撞报警系统软件设计1选题的背景、意义从1886年世界上第⼀辆汽车诞⽣⾄今，随着科学技术的不断进步，汽车制造业迅猛发展，汽车的价格也越来越便宜，这使得越来越多的⼈拥有汽车。
亚洲制造业协会⾸席执⾏官兼秘书长罗军⼆⼗四⽇透露，到2010年，全球汽车保有量将达到⼗亿辆，中国将突破七千万辆。
当然有⼀个问题不能忽视，在我们享受汽车给我们带来便利的同时，汽车的交通安全问题也越来越突显。
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5180亿多美元，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城市布局的⽇益密集化，汽车的活动空间越来越⼩，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的盲区，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]。
⼀项由Mercedes Benz主导的研究发现，只要增加0.5秒警⽰时间，就能避免60%的追撞事故；如果警⽰时间增加⾄1.5秒，更能提⾼到90%[5]。
汽车倒车防撞系统是⼀种安装在汽车上实时进⾏汽车与障碍物距离检测的装置，⼀旦发现障碍物与汽车的距离⼩于安全距离就发出警报来提醒司机。
因此，根据⽬前汽车防撞系统研发的现实意义和长远的汽车应⽤前景上考虑，越来越多的汽车⽣产⼚家和科研院所以及⼀些⼤学投⼈⼤量的⼈⼒和物⼒来研究汽车倒车防撞系统。
本课题研究的意义在于通过对汽车倒车防撞系统的研究使得汽车在⽩天和晚上倒车时都能很好的实现安全倒车防⽌碰撞，⽽且应⽤单⽚机和超声波技术汽车倒车防撞系统的可靠性和经济性都⼤⼤提⾼，从被动的防撞到主动防撞。
单片机倒车防撞报警系统开题报告
课题名称 超声波倒车防撞系统课题来源 课题类型 指导教师 学生姓名学 号专 业开题报告内容：（调研资料的准备，设计的目的、要求、思路、预期成果、参考文献等。
） 一、调研资料的准备1. 查询资料，了解设计制作一款超声波倒车防撞系统的必要性及其应用前景。
2. 查询设计制作超声波倒车防撞系统的资料，了解所需元件及其功能。
3. 查询资料，明确设计方案及其可行性。
二、设计目的汽车在我们的生活中占据着非常重要的作用，安全是每个车主最关心的问题。
倒车时如果仅根据后视镜来判断后方物体的位置，将会带来很大的安全隐患，如果我们能在车上安装超声波防撞装置，就会给司机带来更多的判断依据，减少撞击事故的发生，本次的设计就是基于这个目的。
三、设计要求1. 设计实现单片机最小系统；2. 当倒车键按下时通过超声波模块测量到后方物体的距离；3.单片机主控模块实现超声波发射脉冲的发射和通过超声波接收模块接收到的信号计算出距离；4.使用液晶实时显示单片机计算出的距离；5.通过键盘设置报警距离，当距离达到设定值时声光提示。
四、设计思路超声波倒车防撞系统主要由主控制器、超声波模块、键盘模块、显示电路、声光提示电路五部分电路构成，整体电路框图如图1所示。
图1 系统整体框图STC89C52主控制器复位电路 时钟电路 键盘电路超声波测距模块液晶显示模块声光提示模块五、预期成果1.外文文献翻译、开题报告、文献综述及毕业设计说明书。
2. 设计并制作硬件电路，使电路实现功能：当倒车按键按下时，单片机控制超声波发射模块发射脉冲，接收模块等待接收；单片机通过发射和接收的数据计算出距离，通过液晶模块显示距离，若距离小于设定值则进行声光提示。
可以通过键盘设置提示距离值。
六、参考文献[1].潘新民等.单片微型计算机实用系统设计1 北京：人民邮电出版社.1992[2].张毅刚，彭喜元，董继成.单片机原理与应用北京：高等教育出版社2008.2[3].马义德.汽车防撞系统的研究[J].交通管理，2004，(7)[4].郁有文，常建，程继江.传感器原理及工程应用西安：西安电子科技大学出版社2003[5].王红云.基于超声波测距的倒车雷达系统设计[J].自动控制与仪器仪表，2008[6].刘利.液晶显示原理，上海：电子工业出版社，2002.5，52－70[7].李丽霞.单片机在超声波测距中的应用.电子技术2002：117[8].戴日章.基于AT89C51单片机的超声波测距系统.电气时代，2005:246[9].董敏学.汽车倒车防撞防止系统设计.上海汽车，2001：143-149[10].李茂山.超声波测距原理及实践技术.实用测距技术北京：机械工业出版社。
基于超声波的汽车倒车防撞报警系统软件设计【开题报告】
毕业设计开题报告测控技术与仪器基于超声波的汽车倒车防撞报警系统软件设计1选题的背景、意义[1][2]随着经济的发展，人们的生活水平越来越高。
当今，对许多人来说，汽车进入家庭已不再是奢望，汽车的数量在大幅攀升，交通拥挤状况也日趋严重，撞车事件屡屡发生，造成了不可避免的人身伤亡和经济损失。
因此随之而来的事情就是如何保证汽车使用过程中的安全问题，特别是如何防止汽车与其他物体碰撞的事情发生。
据初步调查统计，l5%的汽车事故是由汽车倒车"后视"不良造成的。
因此，增强汽车的后视能力，对于提高行车安全，减轻司机的劳动强度和心理压力，是十分重要的。
如果车辆能适时检测与周围障碍物的距离并给出警告信息，使司机及早采取行动，可避免车辆相撞事故的发生。
随着科学技术的发展，用超声波进行无接触测量得到了广泛的应用。
超声波是由机械振动产生的,可在不同介质中以不同的速度传播，它具有定向性好、能量集中、在传输过程中衰减较小，反射能力较强，在恶劣工作环境下具有一定的适应能力等优点。
因此可用于液位测量、车辆自动导航等领域。
利用超声波测距技术的汽车倒车防撞雷达（以下简称倒车雷达），近年来逐渐在行业风行。
一些名车如奔驰、法拉利、本田雅阁等相继采用了该系统用于辅助倒车，在现时的车展上屡见不鲜。
究其原因是因为倒车镜有死角，驾车者目测距离有误差等原因造成倒车时的事故率远大于汽车前进时的事故率，尤其是非职业驾驶员以及女性更为突出。
而倒车事故给车主带来许多麻烦，例如撞上别人的车、消防水笼头，如果伤及儿童更是不堪设想。
据此，这些车厂将倒车雷达作为一个卖点，声称倒车雷达在车主的一生中只要发挥一次作用就很值得了。
既然倒车雷达能够增加汽车的整体安全性能，何以只到近年才得以发展呢？众所周知，超声波测距技术由来已久，多年来已在一些领域得到应用。
例如利用超声波技术的自动测距照相机、建筑商使用的手持式墙面测距仪。
而用于汽车防撞却是近年的事。
这主要原因是传统的超声波传感器不能达到汽车行业的特殊要求。
倒车雷达开题报告
毕业设计（论文）开题报告课题名称超声波倒车雷达的设计与开发系部电院专业汽车电子专业班级T783-4学号54姓名鲁其克指导教师梁玉红2 0 1 1年3 月 14 日一、课题来源倒车雷达（Car Reversing Aid Systems）的全称是“倒车防撞雷达”,也称“泊车辅助装置”,在现代社会中，随着汽车的增多和停车位日趋紧张，泊车成为很多车主头痛的问题，这时倒车雷达就成了汽车的好助手。
倒车雷达是汽车泊车安全辅助装置，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，提高了倒车的安全性。
因此提出了基于超声波测距的汽车用倒车雷达系统的设计。
二、国内外现状最早出现倒车雷达是在20年前，严格而言，他们不属于雷达（无线电波）的产品。
以最早出现的类似装置来讲，它是利用红外线的发射与接收的原理而做出的“倒车雷达”。
最大的缺点是红外线波易受干扰，整个系统的警示音常呈现不稳定的乱鸣状态。
而且对深黑色粗糙表面物体的反应也较差。
更糟糕的是，无论是红外线发射器或接收器，只要任何一方让一层薄薄的冰雪或泥土覆盖，系统就会失效。
最近在欧美又出现了一种电磁感应的倒车雷达。
在一线路套上上一环型的感应圈，以感应车后物体的有无。
此种装置价格中等，并且完全隐密，算是一种好产品，但可惜的是，安装困难（必须卸下保险杠贴在内测），而且只能探测动态物品，当车在后退时，可探测到物体，但车一旦停止再启动后，此装置并不会告知驾驶者后方有物品贴在保险杠，此车不能再后退等。
因此，实用性也相当有限。
日本美国和欧洲等大国的大汽车公司都投入了相当多的人力和物力，采用先进的毫米波雷达，CCD摄像机，GPS和高档微机等制成安全预警系统，使用在其所开发的高级汽车上。
随着科技的日新月异，人们对车辆的功能及行车安全的期望日益增多。
因此近年来许多先进安全系统及驾驶辅助系统相继被开发出来。
超声波测距在汽车倒车防撞系统中的应用--开题报告
毕业论文（设计）开题报告选题的目的、意义(理论意义、现实意义):本产品将会是汽车驾驶员的好帮手,可有效地减少或避免些后视野不良的大型汽车的如冷藏车、集装厢车、圾车、食品车、载货汽车、公共汽车等倒车交通事另外还特别适于夜间辅助倒车、倒车入库及进入停场停车到位,甚至还能防止盗贼扒车。
由于本仪器能多,成本低廉,性能优良,目前处于国内领先水平又是国家八·五重点开发项目,市场极其广阔,对高我国汽车电子工业水平,具有较大的实际意义。
基于激光测距，电磁波测距，毫米雷达测距，摄像系统测距，红外线测距，超声波测距有以下优势:1、超声波指向性强，穿透能力强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远2、超声波的速度相对光速的要小的多，其传波时间就比较容易检测，并且易于定向发射，方向性好，强度好控制选题的研究现状（理论渊源及演化、国外相关研究综述、国内相关研究综述）：超声波检测技术是我国重点发展和推广的新技术，其具有高精度，无损，非接触等优点。
目前，已经广泛地应用在机械制造，电子冶金，航海，宇航，石油化工，交通等工业领域。
此外，在材料科学，医学，生物科学等领域中也占具重要地位。
目前国内外在超声波检测领域都向着数字化方向发展，数字式超声波检测仪器的发展速度很快。
国内近几年也相继出现了许多数字式超声波仪器和分析系统。
国际上对超声波检测数字化技术的研究非常重视，国外生产类似产品和研究的公司有美国的泛美（PANAMETRICS）公司、METEC公司，加拿大的R/D TECH公司，德国的K-K公司、法国的SOFRA TEST公司和西班牙的TECNA TOM公司等等，上述这些公司生产的超声波检测采集、分析和成像处理系统的技术水平较高，在世界上处于领先水平。
随着检测技术研究的不断深入，对超声检测仪器的功能要求越来越高，单数码显示的超声检测仪测读会带来较大的测试误差。
进一步要求以后生产的超声仪能够具有双显及内带有单板机的微处理功能。
汽车倒车防撞报警系统软件设计【开题报告】
毕业设计开题报告电气工程及其自动化汽车倒车防撞报警系统软件设计1选题的背景、意义从1886年世界上第一辆汽车诞生至今，随着科学技术的不断进步，汽车制造业迅猛发展，汽车的价格也越来越便宜，这使得越来越多的人拥有汽车。
亚洲制造业协会首席执行官兼秘书长罗军二十四日透露，到2010年，全球汽车保有量将达到十亿辆，中国将突破七千万辆。
当然有一个问题不能忽视，在我们享受汽车给我们带来便利的同时，汽车的交通安全问题也越来越突显。
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5180亿多美元，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城市布局的日益密集化，汽车的活动空间越来越小，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的盲区，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]。
一项由Mercedes Benz主导的研究发现，只要增加0.5秒警示时间，就能避免60%的追撞事故；如果警示时间增加至1.5秒，更能提高到90%[5]。
汽车倒车防撞系统是一种安装在汽车上实时进行汽车与障碍物距离检测的装置，一旦发现障碍物与汽车的距离小于安全距离就发出警报来提醒司机。
因此，根据目前汽车防撞系统研发的现实意义和长远的汽车应用前景上考虑，越来越多的汽车生产厂家和科研院所以及一些大学投人大量的人力和物力来研究汽车倒车防撞系统。
本课题研究的意义在于通过对汽车倒车防撞系统的研究使得汽车在白天和晚上倒车时都能很好的实现安全倒车防止碰撞，而且应用单片机和超声波技术汽车倒车防撞系统的可靠性和经济性都大大提高，从被动的防撞到主动防撞。
而针对多种测距的方法，我发现由于超声波指向性强，因而对于距离的测量利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，所以本次课题我采用超声波测距结合单片机技术来实现汽车倒车防撞报警系统。
基于超声波测距的倒车防撞报警系统研究
2、误差分析：对比实际测量距离与系统显示距离，发现误差在5%以内，满足 实际应用要求。
3、实用性评估：在多种不同类型的车型上进行测试，结果表明该系统具有良 好的通用性，可适用于不同车型。
3、实用性评估：在多种不同类 型的车型上进行测试
1、拓展测量范围：目前本系统的测量范围主要集中在20-60厘米，对于更远 距离的障碍物无法检测。因此，未来研究可考虑拓展测量范围，提高系统的实 用性。
超声波是一种频率高于赫兹的声波，人类的听力无法察觉。超声波具有方向性 好、反射能力强、能量集中等特点。本系统利用超声波的这些特点，通过测量 超声波从发射器发出到障碍物反射回来的时间，计算出车与障碍物之间的距离， 从而判断是否有可能发生碰撞。
本系统主要包括超声波发射器、接收器、微处理器和报警装置。 1、超声波发射器：产生高频超声波，向车后发射。
基于超声波测距的倒车防撞报 警系统研究
目录
01 超声波测距倒车防撞 报警系统研究现状
03 参考内容
02 研究方法
超声波测距在倒车防撞报警系统 中的应用与研究
随着汽车技术的不断发展，倒车安全问题越来越受到人们的。倒车时，驾驶员 常常无法全面观察到车后的障碍物，很容易发生碰撞事故。因此，倒车防撞报 警系统应运而生，成为汽车安全领域的研究热点。本次演示将探讨基于超声波 测距的倒车防撞报警系统研究，以期为提高汽车倒车安全性提供有力支持。
3、软件实现部分：采用C语言编写程序，实现超声波的发射、接收及数据处理 等功能。根据不同的障碍物距离，设置不同的报警等级，以便驾驶员根据警报 等级采取相应的措施。
3、软件实现部分：采用C语言编 写程序，实现超声波的发射、接 收及数据处理等功能
1、稳定性测试：在不同速度下进行倒车测试，发现本系统能够稳定地测量障 碍物距离，不受车辆速度影响。
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主要部分有：
1.1 硬件部分
1.1.1 单片机
1.1.2 超声波传感器
1.1.3发射接收电路部分
1.2 软件部分
1.2.1 程序设计
1.3硬件与软件调试
2、设计原理图1张
其中包含接收电路图、发射电路图、显示电路图、报警电路以及单片机控制电路图。
因此，大力研究开发如汽车防撞装置等主动式汽车辅助安全装置，减少驾驶员的负担和判断错误，对于提高交通安全将起到重要的作用。显然，此类产品的研究开发具有极大的实现意义和广阔的应用前景。
相关研究动态：超声波检测技术是我国重点发展和推广的新技术，其具有高精度，无损，非接触等优点。目前，已经广泛地应用在机械制造，电子冶金，航海，宇航，石油化工，交通等工业领域。此外，在材料科学，医学，生物科学等领域中也占具重要地位。
利用超声波设计测量并通过相应计算公式和硬件设备自动计算显示出汽车与障碍物的距离，通过设置报警距离值，从而实现汽车倒车时汽车与障碍物距离实时显示并在达到临界值时报警。
下图为汽车倒车防撞测距报警器原理图：
问题二：如何处理外界客观因素对超声波在空气中传播速度的影响？
答：超声波在空气中传播其波速容易受湿度、温度、压强等因素的影响，其中温度的影响最大。由于超声波也是一种声波。其声速C与温度有关。
目前国内外在超声波检测领域都向着数字化方向发展，数字式超声波检测仪器的发展速度很快。国内近几年也相继出现了许多数字式超声波仪器和分析系统。国际上对超声波检测数字化技术的研究非常重视，国外生产类似产品和研究的公司有美国的泛美（PANAMETRICS）公司、METEC公司，加拿大的R/D TECH公司，德国的K-K公司、法国的SOFRATEST公司和西班牙的TECNATOM公司等等，上述这些公司生产的超声波检测采集、分析和成像处理系统的技术水平较高，在世界上处于领先水平。 随着检测技术研究的不断深入，对超声检测仪器的功能要求越来越高，单数码显示的超声检测仪测读会带来较大的测试误差。进一步要求以后生产的超声仪能够具有双显及内带有单板机的微处理功能。随后具有检测，记录，存储，数据处理与分析等多项功能的智能化检测分析仪相继研制成功。超声仪研制呈现一派繁荣景象。其中，煤炭科学研究院研制的 2000A 型超声分析检测仪，是一种内带微处理器的智能化测量仪器，全部操作都处于微处理器的控制管理之下，所有测量值，处理结果，状态信息都在显像管上显示出来，并可接微型打印机打印。其数字和波形都比较清晰稳定，操作简单，可靠性高，具有断电存储功能，其串口可以方便用户对仪器的测试数据进行后处理及有关程序的开发。与国内同类产品相比，设计新颖合理，功能齐全，在仪器设计上有重大突破和创新，达到了国际先进水平。
******
学生
会议记录摘要：
问题一：简谈你实现本课题设计目标的方法和途径？
答：在超声波发射器两端输入40KHZ脉冲串,脉冲信号经过超声波内部振子,振荡产生机械波,并通过空气介质传播到被测面,由被测面反射到超声波接收器接收,在超声波接收器两端,信号是毫伏级的正弦波信号,超声波经气体介质的传播到接收器的时间,即为往返时间。
超声测距有脉冲回波法、共振法和频差法,其中常用脉冲回波法测距。超声波测距的原理一般采用渡越时间法,其原理是超声传感器发射超声波,超声波在空气中传播至障碍物,经反射后由超声传感器接收反射脉冲,测量出超声脉冲从发射到接收的时间,再乘以超声波在空气中的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离,即：
L=c•t/2 (1)
本科生毕业论文(设计)开题报告书
题目基于超声波的汽车倒车防撞
系统设计＿＿＿＿＿＿＿＿
学生姓名******
学号*************
专业班级************
指导老师*******
2015年12月
论文（设计）题目
基于超声波的汽车倒车防撞系统设计
课题目的、意义及相关研究动态：
目的：超声波距离探测报警，在距离测量与避碰中具有较好的应用价值。本课题可采用传感技术，利用新型电子器件设计完成。学生通过本课题的研究，可以提高模拟、数字电子技术应用的方面能力，提高硬件设计与应用能力及新型电子器件的应用能力。通过设计培养学生综合运用所学知识，独立分析问题和解决问题的能力，培养学生的基本技能与创新能力，为以后从事相关工作打下良好的基础。
会议主持人：******
记录人：******
2015年12月29日
学院工作小组意见
负责人签名：
2015年12月29日
这是超声波的温度效应特性，超声波的传播速度“C”可以用公式(2)表示：C＝331.5＋0.607t（m/s）,式中t=温度（℃）。因此要精确测量与某个物体之间的距离时，则应通过温度补偿的方法加以校正。所以用常温下的超声波速度331.5m/s来计算不同温度下的超声波测距的距离是有很大误差的，这就需要增加温度补偿模块（单片机AT89C51与温度传感器DSI8820）自动探测环境温度、确定计算距离时的波速C，较精确地得出该环境下超声波经过的路程，提高了测量精确度。波速确定后，只要测得超声波往返的时间T，即可求得距离L。而超声波速度受除温度其他外界因素影响较小，在误差允许范围内课忽略不计。
意义：随着现代社会工业化程的发展，汽车这一交通工具正为越来越多的人所用，但是随之而来的问题也显而易见，那就是随着车辆的增多，交通事故的频繁发生，由此导致的人员伤亡和财产损失数目惊人。
对于公路交通事故的分析表明，80%以上的车祸事由于驾驶员反应不及所引起的，超过65%的车辆相撞属于追尾相撞，其余则属于侧面相撞。奔驰汽车公司对各类交通事故的研究表明：若驾驶员能够提早0.5S意识到有事故危险并采取相应的正确措施，则绝大多数的交通事故都可以避免。
完成期限和预期进度：
序号
工作内容
所需时间（周）
1
熟悉毕业设计内容，查资料，做出初步设计方案，准备开题报告。
2周
2
收集资料，准备进行详细设计。
1周
3
根据初步设计，查阅资料，进行详细设计（含图纸绘制、设备选型、撰写设计说明书等）。
2周
4
硬件与软件设计及调试。
3周
5
整理毕业设计，查缺补漏，准备答辩。
2周
预期结果：
课题的主要内容（观点）、创新之处：
本课题的特色在于，采用单片机控制来实现驾驶员倒车过程中确定车尾与障碍物之间的距离，以免发生撞车事故。这样做可以有效减少硬件设备的投放，尽可能的使系统简化，即减少了投放资金也增加安全性。
研究方法、设计方案或论文撰写提纲：
根据车辆倒车过程中的具体操作要求，需要完成以下内容：
式（1）中, L为超声传感器与被测障碍物之间的距离, c为超声波在介质(空气)中的传输速率, t为超声波从发射到接收的时间。超声波在空气中的传播速度为: ,其中T为绝对温度数值, ,。在测量精度不是很高的情况下,一般可以认为c为常数340m/s。由于温度影响超声波在空气中的传播速度；超声波反射回波又很难精确捕捉,致使超声波在空气中传播的时间很难精确测量。这些因素是使用超声测距引起误差的原因。
指导教师意见：
签名：2015年12月25日
开题报告会纪要
时间
2015年12月29日
地点
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与
会
人
员
姓名
职务（职称）
姓名
职务（职称）
姓名
职务（职称）
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副教授
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学生
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学生
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讲师
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学生
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学生
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副教授
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学生
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学生
1、设计说明书部分：10000字以上
2、图纸部分：接收电路图、发射电路图、显示电路图、报警电路以及单片机控制电路图。
主要参考资料：
【1】李林功，单片机原理及应用北京机械工业出版社：2014.3
【2】梁向红，蒋新庚，林康红等.电路与电子技术试验教程北京：中国铁道出版社2008.1
【3】春宁.基于超声波的距离测量系统的研究及其应用[D]：东华大学硕士学位论文2009.1
【4】朱爱红，朱宁文.信息技术与信息化开发与应用[J]:2006
【5】断永霞，徐杰，徐.玓.基于AT89C51单片机倒车防撞系统设计[J]，2010
【6】胡瑜.汽车防碰撞系统的应用与研究[J].机械工程及其自动化,2010
【7】黄建兵.超声波精确测距的研究[D]，南京理工大学硕士学位论文2004.2