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
— 一
d】 v
’ { X2
d vl 2
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
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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 )
11
25
40
57
76
96
1 18
14 1
11 0
- 40 - 32 - 23 - 12
0
14
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47
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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
18
26
35
46
59
73
88
10 5
1 24
1 44
1 66
18 9
10
18
25
35
46
58
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88
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
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16
24
33
44
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1 20
1 40
1 62
18 5
40
10
18
28
39
51
65
81
98
1 17
1 37
1 58
18 2
50
6
14
23
34
47
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76
93
1 12
1 32
1 54
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
60
1
9
18
29
41
55
71
88
1 07
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2
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