基于图像处理的高速公路汽车防追尾系统研究

基于超声波的汽车防撞系统设计

摘要随着中国工业经济的不断高速发展，汽车行业成为了促进中国经济发展的不可或缺的一部分，近年来我国高速公路追尾碰撞事故频繁发生，而车载追尾碰撞预警系统在解决高速公路行车安全中具有良好的前景，科学技术的快速发展使得超声波技术在汽车领域中的应用越来越广泛。本文对超声波汽车防撞系统进行了理论分析，利用模拟电子、数字电子、微机接口技术、超声波换能器、以及超声波在介质中的传播特性等知识，采用以stc89c51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距的硬件电路和软件电路设计方法在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件个软件实现各个功能模块。该设计由超声波发射模块、信号接收模块、单片机处理模块、数码显示以及声光告警显示模块等部分组成，文中详细介绍了测距器的硬件组成、检测原理、方法以及软件结构。超声波发射模块中采用555定时器构成的时基电路，接收电路使用SONY公司的CX20106A红外检测专用芯片，该芯片常用于38kHz的检波电路，文中通过对芯片内部电路的仔细分析，设计出能够成功对40kHz超声波检波的硬件电路，并且增益可调，与传统超声波检波电路相比，电路变得精简，调试变得相对容易。测距器使用数码管显示目标物的距离。为了保证超声波汽车防撞系统的可靠性和稳定性，采取了相应的抗干扰措施。就超声波的传播特性，超声波换能器的工作特性、超声波发射装置、接收装置、超

声微弱信号放大、波形整形、速度变换电路及系统功能软件等做了详细说明.实现障碍物的测距、显示和报警，超声波测距范围0.6-2.0米，精度在10厘米左右。关键词：汽车防撞报警系统、STC89C51、传感器、LED显示、测量距离 Abstract With the rapid development of China industrial economy, the automotive industry has become an indispensable part of China promote economic development in recent years, the rear end collision accidents occur frequently in China, and the vehicle rear end collision warning system in the settlement of expressway traffic safety has a good prospect, the rapid development of science and technology makes the ultrasonic technology applied in automotive more widely in the field of. This paper analyses the theory of ultrasonic wave automotive collision avoidance system, the use of analog electronics, digital electronics, computer interface technology, ultrasonic transducer, and the ultrasonic propagation in the medium of knowledge, using low cost, using

车辆防追尾系统

车辆防追尾系统众所周知，由于路况复杂，行车途中经常会出现急刹车、减速等突发情况，如果不给后车发出明确信号，很容易发生“亲密接触”。主动防追尾技术则可以在一定程度上避免此类事件的发生，最简单的防追尾技术就是当刹车、减速度达到一定数值，汽车传感器就会发出信号，自动打开紧急闪灯，告知后车提前采取措施，这种技术成本简单易于实现而且效果明显，但是追尾事故不仅仅是本车被追尾，同样还会出现本车的主动追尾，而这一技术要实现起来就比较复杂了。图为沃尔沃的红外防追尾系统沃尔沃：城市安全系统(citysafety) 利用内置在风挡玻璃顶部，装于后视镜高度的一个激光传感器监测前方的交通状况。它可以在车速低于30公里/小时探测到保险杠前方10米以内的汽车及其他物体，可以减少50%的碰撞发生，而车速在15公里以内则可以完全避免追尾发生，”此系统还可以与前方车辆的距离和汽车本身的车速为基础，通过计算来制定避免碰撞所需要的制动力。如果计算的制动力超过了一定值而司机仍然没有做出反应，该系统便认定碰撞即将发生。城市安全系统通过自动制动和减小油门来避免或者减小碰撞的严重程度，同时刹车灯闪烁以警示其他车辆。

通用汽车的V2V系统日产：欧姆龙红外线控制车速作用：可以实现自动维持车间距和弯道自动减速。此技术应用于日产局部改进的新车“风雅”上。这套智能巡航系统可以通过导航仪判断车辆前方弯道大小，让车辆在进入弯道前自动减速，而驶出弯道后自动加速，恢复预先设定的车速，车速通过控制刹车辅助器的压力以及发动机转速来调整。而在自动维持车距方面，风雅采用了欧姆龙的红外线激光器，可测距离为120米。当探测到前车间距太小时，会给油门踏板以发力，控制车辆减速，同时通过警告和屏幕提醒驾驶员注意。

汽车自动防撞系统

此外，汽车倒车时司机不能观察车后情况，也往往造成撞人或撞上障碍物。分析撞车原因，大致有：驾驶不慎，能见度不高，车速过快，车距过小或汽车本身故障等。针对上述问题, 我们设计一个基于超声波技术的汽车防撞系统能以声音和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、起动车辆、行使等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（能见度低）的缺陷，提高了安全性。本制作是基于AT89S52单片机控制的超声波技术的汽车防撞系统小车模型，通过单片机控制超声波换能器的发射与接收，利用计算收发时间差算出四周各障碍物具体距离加以显示及自动控制小车减速或停车功能，快速准确地实现自动测量显示与智能控制。超声波对外界光线和电磁场不敏感，可以用于黑暗、有灰尘、烟雾、强电磁干扰等参杂环境中，使得系统抗干扰能力、测量精度能力增强。我国是交通大国，交通驾驶安全事故频频发生，此防撞控制系统的研究将有利于交通驾驶智能控制的发展，可以使得交通事故大幅度下降。该系统由单片机控制，体积小巧，安装灵活方便，具有一定的应用前景。 1 总体方案设计 1.1传感器的选择智能测距主要有红外收发测距、超声波测距。红外收发测距是利用红外线的发射与接收进行测量。其特点是外围电路简便。但是存在受外界干扰大，测量距离范围小等不足。超声波测距是利用超声波传感器进行发射接收。超声波传感器的外围电路设计较复杂，但其干扰能力强，不受空间电磁波干扰，也不受一般机械振动的干扰，穿透性好，可在浓雾、风沙、阴雨、污染环境中工作，适合大型车辆的行驶测距。

得出距离值。那么测量最大值就是以一个周期为时间差的距离值。一般公式为: d=v×t/2最大值为： dmax＝v×T/2（T为周期）假设室温下声波在空气中的传播速度是 335.5m/s，测量得到的声波从声源到达目标然后返回声源的时间是 t 秒，则距离 D可以由下列公式计算： D=33550(cm/s)×t(s) 因为声波经过的距离是声源与目标之间距离的两倍，声源与目标之间的距离d应该是 D/2。如图2所示为超声波收发电路示意图。图2 超声波收发原理框图 40KHz的方波信号由单片机的T1周期性产生，经过驱动电路推挽超声波发射头向外发出。由于在外界中存在很多的干扰，接收回来的微弱信号的波形将类似正弦波，但含有很多的杂波。我们必须报这个接收回来点波送进带通滤波器，还原出较好的波形，然后进行放大，再送进电压比较器得到较好的方波，进入单片机进行中断。单片机中断后，计算出发射到接收的时间。软件设计

汽车主动避撞系统相关技术的调研

汽车主动避撞系统相关技术的调研电子信息与机电工程学院 08机械3班梁晓民 200824123306 摘要汽车工业的高速发展给人类的生活带来了巨大的方便,同时也给人类带来了严峻的交通安全问题。随着社会的进步,各国对交通安全问题越来越重视,以避免事故发生为目的的主动安全技术也成为了各国的研究重点。其中汽车避撞控制系统的研究正成为国内外汽车主动安全领域的研究热点之一。深入展开汽车避撞控制系统的研究对于降低事故发生率、提高交通安全性、减少人员财产损失、促进智能交通的发展方面具有重要意义，同时汽车主动避撞系统敢是车辆实现无人驾驶的关键技术之一。本文对汽车主动避撞的技术思路、系统结构及关键技术进行介绍。关键词汽车避撞系统；交通安全；智能交通系统；关键技术前言随着汽车保有量的快速增长，道路交通安全问题已经成为各国政府和社会关注的重要问题，也是智能交通系统(ITS)需要解决的重大问题。对汽车主动避撞系统的研究是智能交通系统研究的一个方面，汽车主动避撞系统通过对车辆的减速度进行精确控制，以减少车辆在紧急情况下发生碰撞的可能或减轻车辆碰撞的严重程度，对减少交通事故的发生以及降低事故破坏程度都有十分明显的效果。美国国家高速公路安全委员会(NHTSA)的调研表明，在道路交通致死事故中，因驾驶员过失造成的约占90％，而因车辆故障造成的仅占约3％[1]。研究表明，借助于主动避撞系统，追尾碰撞降低率可达62％[2]。欧洲的一项研究表明，驾驶员只要在有碰撞危险O．5秒前得到预警，能避免50％的碰撞事故。若在1秒钟前得到预警，则可避免90％事故发生[3]。由此可见汽车主动避撞系统的广阔市场及现实重大意义。 l 汽车主动避撞系统的概念汽车主动避撞技术是指：利用现代信息技术、传感技术等手段，扩展驾驶员的感知能力，将感知技术获取的外界信息(如车速、其它障碍物距离等)传递给驾驶员，同时在路况与车况的综合信息中辨识是否构成安全隐患，并在紧急情况下自动采取措施控制汽车，使汽车能主动避开危险，保证车辆安全行驶，从而减少交通事故，提高交通安全性[4]。

汽车自动防撞系统历史

维基百科，自由的百科全书【摘】汽车防撞系统（英语：collision avoidance system）是一种利用通讯、控制与资讯科技侦测车辆周遭的动态状况，以辅助汽车驾驶人的安全科技。依各家车厂不同的命名，另有预防碰撞系统（pre-crash system）、前方碰撞预警系统（forward collision warning system）、减少碰撞系统（collision mitigating system）等异称。 ?车道变换辅助系统（Audi Side Assist）：车尾的雷达感测器可侦测是否有车辆位于盲点区域，若系统侦测有车辆，能在驾驶人打方向灯并变换车道时，快速闪烁车侧后视镜的LED灯号，以警告侧边有来车接近。 ?车道偏离警示系统（Audi Lane Assist）：运用摄影机侦侧车道标线，若系统发现车辆开始偏移，便以震动方向盘的方式警告驾驶人；万一仍不修正偏移，则会介入并让车辆维持在车道之中。 ?预防追撞前车系统（Audi Pre Sense Front）：以雷达侦测与前车的距离，若系统判断车距过近，先是透过警示信号提醒驾驶人减速；若驾驶人并未减速，刹车辅助系统便会介入刹车，甚至加强刹车力道。假设碰撞无可避免，此系统能够在碰撞发生前0.5秒完成所有的减速，大约可降低车速达40km/hr，同时启动警示灯后告知后方来车，且维持紧闭车窗与天窗、紧缩安全带，以减少追撞意外对乘员的伤害。

BMW 德国BMW在2013年中期发表互联驾驶系统（BMW ConnectedDrive），整合了资讯、娱乐、行车辅助等多项功能，其中跟汽车防撞相关的功能包含下列： ?主动式定速控制系统（Active Cruise Control）：此系统可与碰撞警示暨刹车启动系统、车道变换警示系统、怠速熄火功能等一同连动。在巡航定速的状态下，当前方车辆进入感测器的监控范围时，系统会自动降速以保持安全间距；等到前方车道净空时又恢复原先设定的时速。此系统除了兼具怠速熄火功能外，和其他车厂的定速装置最大的差异是在定速状态下，可踩油门以高于定速的速度超车，放掉油门后又恢复成原先订定的时速。当前车突然刹车时，碰撞警示暨刹车启动系统会先在抬头显示器显示视觉警告，若驾驶人没有反应，系统会介入并闪烁警示灯、发出声响，驾驶人再未反应，系统直接启动刹车。 ?夜视系统：红外线感应器可在夜间侦测到行人，万一系统侦测到车辆可能撞击到行人，智能预先警示系统会将两个光点打向行人以警告之，但不会造成任何目眩影响。 ?车道偏离与车道变换警示系统：雷达与摄影镜头可监控路况，并在变换车道及与他车距离过近时发出警示。邻车处于驾驶人的视线死角或从后方快速接近时，系统会在后视镜上亮灯警告；当驾驶人浑然未觉仍要变换车道时，系统会以震动方向盘的方式发出警告，且后视镜也会出现闪烁的警告符号。当车速超过时速70公里时，系统便会监控路标、与他车的相对位置、路面或线道边缘与车辆的距离等。只要车辆不慎偏离目前的车道，系统便会震动方向盘以警告驾驶人。

各种汽车防撞系统

第三章汽车主动防撞系统的总体工程 3.1 各种汽车防撞系统的比较对于车辆安全来说，最主要的判断依据是两车之间的相对距离和相对速度信息，当本车以较高的速度接近前方车辆时，如果两车之间的距离太近，很容易造成追尾事故。因此，常用的防装系统都将车辆之间的相对距离最为最主要检测任务。汽车雷达按照其探测方向的不同，主要分为倒车雷达和前视雷达两种，汽车倒车雷达由于探测距离较短，一般运用超声波或红外探测两种方式构成，该项技术已经比较成熟，国内外已经有相应的产品。而相比较来说，在高速公路中由于车速快，要求防撞雷达探测距离要长，故高速公路的防撞系统要求较高。而且在恶劣天气情况下，如雨，雪，雾等天气，以及前方车辆尾部卷起的气沫灰尘所造成视野不良等情况时，防撞预警系统应向驾驶人员提供前方车辆和障碍物的距离，相对速度等信息；在危险临近的情况下，通过警报系统发出声光警报，在极度危险的情况下可以采取转向和制动措施，从而避免碰撞，追尾等事故的发生。目前的高速公路防撞系统按工作方式分主要有激光，超声波，红外等一些测量方法，不同的方式工作过程和工作原理上有不同之处，但它们主要作用都是通过不同的测量方法判断前方车辆与本车辆的相对距离，并根据两车之间的危险性程度做出相应的预防措施。为了更好的了解各种系统的工作原理，下面对不同的探测方式进行详细的介绍。 2.4激光测距激光测距仪是一种光子雷达系统，它具有测量时间短，量程大，精度高等优点，在许多领域得到了广泛应用。目前在汽车上应用较广的激光测距系统可以分为非成像式激光雷达和成像式雷达。非成像式激光雷达根据激光束传播时间确定距离。激光束在传播路上遇到前车发生反射。测量从发射时刻到反射回到发射点经过的时间t，便可以计算出车距。其计算公式同超声波测距共识，不同的是速度v为光速，v=3×108m/s。从高功率窄脉冲激光器发射出来的激光脉冲经发射物镜聚焦成一定形状的光束后，用扫描镜左右扫描，向空间发射，照射在前方车辆或者其他目标上，其反射光经扫描镜，接受物镜及回输光纤，被导入到信号处理装置内光电二极管，利用计算器计数激光二极管启动脉冲与光电二极管的接受脉冲间的时间差，即可求得目标距离。利用扫描镜系统中的位置探测器测定反射镜的角度即可测出目标的方位。成像式激光雷达又可分为扫描成像激光雷达和非扫描成像激光雷达。扫描激光成像雷达把激光雷达同二维光学扫描镜结合起来，利用扫描器控制出射激光的方向，通过对整个现场进行逐点扫描测量，即可获得视场内目标目标的三维信息。但扫描成像激光雷达普遍纯在成像速度过慢的问题。这有待于软件，硬件的进一步改善。非扫描成像式激光雷达将光源发出的经过强度调制的激光经分束器系统分为多束光后沿不同方向射出。照射待测区域。被测物体表面散射的光经微通道图像增强板（MCP）混频输出后，由面阵CCD等二维成像器接收，CCD每个像元的输出信号提供了相应成像区的距离信息。利用信息融合技术即可重建三维图像。由于非扫描成像激光雷达测点数目大大减少，从而提高了三维成像速度。在汽车测距系统中，非成像激光雷达更具有使用价值。同成像式激光雷达相比，具有造价低，速度快，稳定性高等特点。由于激光雷达测距仪工作环境处于高速运动的车体重，震动大，对其稳定性，可靠性提出了较高的要求，其体积也受到了一定的限制，同时还要考虑省电，低价，对人眼安全等因素。这些决定了其光源只能采用半导体激光器。已处于使用阶段的激光雷达所需要的光学元件在市场上有售，价格比较高。目前，在汽车

单片机汽车防追尾系统

基于单片机的汽车防追尾碰撞报警系统设计目录摘要.................................................................................................II 一．引言 . (1) （一）社会背景及意义 (1) （二）国内外研究现状 (1) （三）设计思路 (1) （四）论文组织结构 (3) 二．系统关键技术分析 (3) （一）模数转换技术 (3) 1. 模数转换模块（ADC） (3) 2. ADC工作原理 (4) 3. ADC采样时间和转换时间 (5) （二）寻迹导航技术 (8) （三）红外检测技术 (9) （四）脉宽调制技术 (10) 三．系统架构设计 (11) （一）系统功能结构设计 (11) （二）各模块功能分析 (12) 四．系统硬件电路设计 (14) （一）稳压电源电路设计 (14) （二）模拟光电传感器电路设计 (15) （三）红外避障传感器控制电路设计 (17) （四）声光指示电路设计 (19) （五）电机驱动电路设计 (19) 五．系统测试 (21) （一）系统测试工具 (21) （二）测试结果与分析 (23) 结束语 (25)

参考文献 (27) 致谢 (29)

摘要随着人们生活水平的日益提高，汽车数量也与日俱增，因此汽车的行驶安全就显得尤为重要。介绍一种基于单片机Fusion FPGA AFS600芯片的汽车防追尾碰撞报警系统，他是自动检测行进中汽车前后方障碍物的距离，当达到安全极限距离时，会发出声光报警，提示驾驶员进行相应的操作。给出该报警系统的软硬件设计，实践证明该系统有效且准确。为提高汽车运行的安全性和降低碰撞发生的可能,本文讲述一种主动型汽车防追尾碰撞报警系统。该系统装置将单片机的实时控制及数据处理功能，与毫米波雷达的测距技术、传感器技术相结合，可检测汽车运行中前方、后方障碍物与汽车的距离及汽车车速，通过数显装置显示距离，并由发声电路根据距离远近情况发出警告声。关键词：单片机；碰撞；报警；检测

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。高速公路的事故类型，大多数为车辆的追尾碰撞事故，这是由高速公路的特点所决定的。高速公路具有汽车专用、分割行驶、控制出入、全部立交、限制车速以及高标准、设施完备等特点。高速公路由于排除了行人、非机动车的干扰，从而保证车辆可以高速行驶，而具有路面宽阔、标示醒目、标线分明、全线封闭等特点。保证了高速公路具有行车速度快、交通流量大的优点。我国，一般公路平均时速为40~50Km/h，而高速公路平均时速可达80Km/h以上。高速公路车辆速度快、干扰小的特点也促使其发生的事故性质比较严重，一旦发生事故，多数是恶性的交通事故。分析高速公路交通事故的类型和原因，发现超速行驶、恶劣天气时很容易发生制动测滑、甩尾或行车视距不足而导致的追尾碰撞事故。死亡事故中65%以上是追尾相撞造成的。由此可见，如何提高汽车行驶安全性，减少交通事故及其损失，己经刻不容缓的摆在研究人员的面前。据有关部门对交通事故的统计分析，发现在司机—汽车—环境三要素中，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。计算表明，司机反映迟缓1秒，速度为80Km/h的汽车要前进约22.2米，由此可能产生不堪设想的后果。若在夜间或雨、雪、雾等恶劣天气条件下，汽车在中、高速行驶时，很难及时发现前方障碍物并采取必要应急措施。统计表明，在发生撞车的事故中，45%是司机没有看清楚前面车辆所处的位置，30%是发现前方车辆但为时己晚，特别在汽车高速行驶的情况下，前方目标正确识别与否至关重要。根据汽车驾驶自动化和智能化的发展趋势，汽车防撞系统的研制有着重要的意义。 1.2研究的现状

汽车防撞雷达系统的设计

-126- 度高的酒精误差小，这也是设计的该酒精浓度探测仪适合与检测酒后驾车的原因，因为人在饮酒后，从呼吸道呼出的酒精气体浓度一般都不是很高。因此，经过适当的改进，可以用于检测酒后驾车。参考文献 [1]彭军.传感器与检测技术[M].西安:西安电子科技大学大学出版社,2003. [2]高伟.51单片机原理及应用[M].北京:国防工业出版社,2008. 汽车防撞雷达系统的设计德州学院汽车工程学院寻莹【摘要】随着我国汽车行业不断发展，公路交通随着出车流密集化和驾驶员非职业化，交通事故越来越多。本文设计的汽车防撞雷达系统，就是当汽车与障碍物的距离较近时即可向司机预先发出报警信号，可及时有效的防止交通事故的发生。【关键词】单片机；报警系统；防撞雷达 1.引言随着人民经济水平的提高，汽车已经走进我们的家庭中。但汽车相撞的交通事故发生增加了人民财产的损失。为了减少这种损失，设计一种能够提前预知前方行驶车辆的速度和距离的安全避撞装置是非常必要的。该汽车防撞雷达系统是以MCS-51系列单片机为核心器件，结合比较常规的超声波测距器件和霍尔车速传感器以及价格低廉的电子元件组成，包括硬件设计和软件设计两部分。本系统具有低误差、高精度和低成本的特点。 2.系统总体设计原理设计的基本思路：通过对速度和距离的感知与计算，判断驾驶状态是否安全，并报警提醒驾驶员。系统总体方框图如图1所示。利用AT89S51单片机为核心器件并结合常规的超声波测距探头和霍尔车速传感器以及价格低廉的电子元件完成的。硬件电路由超声波信号发生电路、超声波信号接收电路、、单片机控制电路以及显示电路组成。测量获得的距离、速度信息都传递给单片机，单片机根据设计的计算模型，分析计算所获得的各种信息来判断与前方障碍物距离是否安全，并决定是否需要图1?系统总体方框图当40kHz的超声波发送脉冲信号由单片机送出，（其脉冲宽度及发送间隔均由软件控制），经多路选择开关按序分别送到前左、前右、后左、后右4路发送换能器上，由接收电路接收反射波，通过多级放大，整形后，待将交流信号整形输出一个方波信号时，由单片机检测此信号，从而检测出前进和倒车方向障碍物距离，通过显示单元显示距离和方位，起到提示和警戒的作用。 3.硬件电路设计控制系统采用单片机为主控部件。单片机本身是一个最小的应用系统，但由于应用系统中有一些功能器件无法集成到芯片内部，需在片外加接相应的外围电路。汽车防撞系统的硬件电路是由超声波信号发生电路、超声波信号接收电路、感应信号放大及处理电路、中央处理单元电路、测速电路等其他电路组成。 3.1 主控芯片本设计选用AT89S51为主控芯片，充分利用了AT89S51的片内资源，即可在很少外围电路的情况下构成功能完善的超声波测距系统，而且AT89S51的性价比较高。AT89S51的主要技术参数如表1所示。 3.2 超声波信号发射电路超声波信号发射电路如图2所示，包括超声波信号的产生、多路选择及换能器等。超声波探头选用压电超声波换能器。压电超声波换能器是利用压电材料的压电效应来工作的。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动产生超声波，这时它就是一超声波发生探头；如没加电压，当共振板接受到超声波时，将压迫压电振荡器作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接受探头。超声波发射换能器与接受换能器其结构稍有不同。图2?超声波信号发射电路 3.3 超声波信号接收电路超声波信号接收电路如图3所示，由接收换能器、多路选择开关、放大及控制等电路组成。 4.软件设计主程序包括初始化和各个子程序的调用，最后把结果用LCD显示出来，并作出判断。系统主程序流程图如图4所示。显示子程序流程图如图5所示。超声波发射极和接收极距离较近，当发射极发射超声波以后，有部分超声波没经过障碍物反射就直接绕射到接收极上，这部分信号是无用的，会引起系统误测。设计中采用延时技术来解决这个问题，并设定延时时间为1ms，即在发射极发射超声波1ms内，通过软件关闭所有中断，接收电路对此期间接收到的任何信号不予理睬，1ms后立即启动中断程序，这时接收到的信号才有效，并在接受到回波信号的同时，中断程序停。此时中断程序所记录的CPU发送脉冲信号的前沿到回波脉冲信号之间的时间才是需要的。因此，系统存在测量盲区。最后把测量结果存储并通过LCD液晶显示电路显示出来，完图4?系统主程序流程图图5?显示子程序流程图表1?AT89S51的主要技术参数 (1)与MCS-51产品指令系统完全兼容；(2)4K字节可编程FLASH存储； (3)1000次擦/写循环；(4)4.0～5.5V的工作电压范围；(5)全静态工作：0Hz-24KHz；(6)三级程序存储器保密锁定； (7)128*8位内部RAM；(8)32条可编程I/O线；(9)两个16位可编程定时/计数器；(10)6个中断源；(11)2个全双工串行通信口；(12)可直接驱动LCD；(13)5个中断优先级；(14)2层中断嵌套中断；(15)片内时钟振荡器；(16)看门狗(WDT)电路； (17)低功耗空闲和掉电保护。

汽车自动防撞系统设计综述

汽车自动防撞系统的设计前言: 近年来，随着我国经济和道路交通的迅猛发展，国内汽车保有量逐年在增长，2009年我国汽车共销售1364万辆，已经成为全球第一大新车市场。我国是世界上交通事故死亡人数最多的国家之一，从二十世纪八十年代末中国交通事故年死亡人数首次超过五万人至今，中国(未包括港澳台地区)每年发生交通事故50万起，因交通事故死亡人数均超过1 0万人，已经连续十余年居世界第一。2009年，中国汽车保有量约占世界汽车保有量的百分之三，但交通事故死亡人数却占世界的百分之十六，汽车交通安全已经成为公共安全问题中举足轻重的问题按汽车工业发展的趋势看，有关部门预计到2020年我国的汽车保有量将超过两亿辆，如果到时现有交通管理体制没有大的变化，由此带来的汽车交通安全问题将更加突出。目前,已提出许多方案用来降低追尾事故的发生,通过阅读相关文献和对有关方法的比较,笔者提出了一点初步想法:防撞系统的核心内容就是实时测距及实时侧速,目前的方法有超声波法,毫米波雷达法和激光测距法等,这三种方法各有优缺点,又有论文提出基于视觉的防撞系统具有合理性和可行性,而FPGA可实现实时图像采集功能,并且FPGA本身具有现场可编程和集成度高的强大优势。由此我们可以尝试开发基于FPGA的视觉防撞系统。研究发展：美国、日本、德国等欧美发达国家的汽车公司在二十世纪七十年代开始了安全实验车(Experimental SafetyVehicle)的研锘fl，同时在此基础上又进行了高水平汽车综合安全系统的研发，相继其他各国的汽车制造厂商和一些专业研究机构也开展了对汽车安全性的研究，并取得了一些突破性的进展和成果，汽车安全性技术的研究也逐渐从相关的汽车技术研究领域分离出来，形成了一个独立的分支。汽3车防碰撞预警控制系统的研究也始于此时，它是一种安装在自车上的主动安全技术。汽车防碰撞预警控制系统主要由测距传感器、车轮转速传感器、微机控制单元等组成，通过各种传感器，系统能实时探测自车的运行工况和行驶环境中的车辆、障碍物、行人等，再将测量获得的信息输入系统控制单元，经过系统的运算分析判断自车的行驶安全状况，当检测到自车会发生碰撞危险，能及时向驾驶员发出报警提醒，使驾驶员采取相应的措施来避免事故发生，如果报警提醒后驾驶员没能做出相应反应，系统将采取自动制动措施等来预防碰撞事故的发生。日本自二十世纪七十年代开始，率先进行了对防碰撞系统的研究。日本在追尾碰撞预警系统的研发上，第一代产品以手动操作为主，第二代产品才主要研发自动化控制，一些装有激光雷达和微波雷达测距的防／避撞控制系统

汽车避撞系统的一种实现方案

１前言我国是道路交通事故死亡人数最高的国家，连续数年一直居世界第一位。据公安部有关人士报告。２００１年中国交通事故死亡人数为１０万人，而同年美国为４万人，日本为１万人。据全球各交通和警察部门的统计．２００３年全世界交通事故死亡人数为５０万人。其中，中国交通事故死亡人数为１０．４万人，美国、俄罗斯的死亡人数分别为４万人和２．６万人。２００４年全国公安机关共受理道路交通事故５６７７５３起，造成９９２１７人死亡。长期以来，汽车的安全性还主要取决于驾驶人员。每年世界上由驾驶员失误（如判断失误、决策失误等）引发的交通事故占交通事故总量的７０％～９０％。尽管研究了很多被动安全性措施来减少事故后的人员伤亡．但引发交通事故的根本原因未得到解决．在我国每年几十万起交通事故带来的直接经济损失就在数百亿元以上。据美国的最新统计表明．因各种原因造成的车辆碰撞追尾事故占公路交通事故总量的９０％左右。因此，要降低公路交通事故，必须大力降低车辆碰撞事故，而汽车避撞技术的发展及应用有助于减少汽车碰撞事故的发生。汽车交通安全问题一向是各国政府和社会关注的重要问题，也是智能交通系统（ＩＴＳ）要致力解决的重大问题。因此，开展基于智能交通系统的车辆主动安全性研究显得尤为迫切。汽车主动避撞系统就是基于ＩＴＳ的这样一项技术．它通过对车辆的减速度进行精确控制．以减少车辆在紧急情况下发生碰撞的可能或减轻车辆碰撞的严重程度，对减少交通事故发生是非常有用的。京２汽车主动避撞系统定义汽产生于ＩＴＳ（智能交通系统）的汽车主动避撞技术的定义是：利用现代信息技术、传感技术来扩展驾驶员的感知能力．将感知技术获取的外界信息（如车速、其他障碍物距离等）传递给驾驶员．同时在路况与车况的综合信息中辨识是否构成安全隐患，并在紧急情况下，自动采取措施控制汽车，使汽车能主动避开危险，保证车辆安全行驶，从而减少交通事故，提高交通安全性。本文就在探讨汽车主动避撞系统的基础上提出了一种系统设计方案。３汽车主动避撞系统结构一个实用的汽车主动避撞系统应该具备绝对车速、相对车速、相对距离的信息收集，需要一个单片机数据处理系统来对实时信息进行处理，选择合适的算法来计算安全距离，同时控制人机界面信息输出报警触发信号，用以警示驾驶员采取必要的措施．如果驾驶员没有及时反应，系统就自动采取制动措施。总的系统设计结构如图１所示： ?３５?万方数据

车辆防碰撞系统

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。

智能汽车概述

智能汽车丁和我国已实现“上天可揽月，下海擒蛟龙”的梦想，这是我们的骄傲，但这个梦想离我们普通人还有一定的距离，我们接触较多的交通工具是汽车。面对汽车，人人都有犯愁的时候：男士们喝了酒，酒后不得驾车：长途旅行，疲劳驾驶，有安全隐患：路况复杂，女士害怕。这时候，人们会想：如果汽车能无人驾驶就好了。 2005年《中国剪报》刊登了一篇文章《未来的神奇交通工具》，里面介绍到“你跳上汽车，告诉它你的目的地。这时汽车会通过自动公路系统进行操作，传感器十分安全地为你引路，行驶起来时速可达225公里。你坐在驾驶座上，汽车在自动行驶。你可以读报纸、上网、看电视，或是小睡一会儿。1小时40分钟后，你就会轻松到达目的地，准备尽情游玩。”“智能汽车技术能令3倍于平常数量的汽车安全行驶在道路上。这种高速、高性能的驾驶技术将会缓解交通堵塞的压力，降低污染，减少对额外公路的需求，而且在消除事故的同时也就挽救了人的生命。”这些听起来多么令人神往，许多人正在进行这方面的工作。那么什么是智能汽车？百度百科里介绍“智能车辆是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。目前对智能车辆的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性，以及提供优良的人车交互界面。近年来，智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。”2013年12月的产业信息网的一篇《智能汽车基本功能及原理简介》有以下主要介绍两种主要的功能系统：智能传感系统和辅助驾驶系统。 1、智能传感系统通过在汽车各部件上安装智能传感器，智能传感器把周边环境的信息传递给智能计算机，计算机对信息进行综合整理后把执行信号传递给汽车部件，从而使其作出相应的动作，这就构成了智能传感系统。车辆传感器是智能车辆的重要组成部分。智能车辆装有大量不同种类的创传感器，例如：安装在轮胎上的温度传感器、压力传感器；安装在安全气

汽车防碰撞系统的软件设计

汽车防碰撞系统的软件设计单片机对于现代汽车越来越重要，广泛用于汽车的各个方面，并与各个部件融合在一起，发挥出更大的效能。当然这也引发一些隐患，如车速的提高，以及来自外部环境的影响，很容易发生交通事故，而这个防碰撞系统的软件设计就是采用红外、超声波、纳米波等雷达来检测外部环境，反馈、分析、判断、帮助辅助驾驶员做出更好的判断，减少交通事故的发生。 1 系统设计及原理该系统采用超声波测量前方的相对距离，当有音波传回时，说明前方有障碍物并判断前方物体时有无运动，若有运动，则它的运动的方向与本车同向还是反向，从而进行警报、自动制动以及自动转向，而转向前还要通过侧面红外线监测侧面是否有障碍物，再进行转向与否。系统最主要在于超声波测距测速，STC89C52单片机对信息的处理反馈判断。测速与测距是根据波的反射原理，利用波的收发以及收发的时间差来测距与测速。波是直線传播的，向一个方向发射，可以检测前方有无障碍物。当然超声波的传递会受到外界的影响，不过可以忽略不计，按照在20 ℃，干燥，无风的环境，声波以340 m/s的速度来计算。当有回波时，记录收发的时间差，采集本车的速度，后进行计算、判断、处理反馈显示到显示屏上，以及是否要进行制动、自动转向，必要时还要进行紧急警报。系统的大体结构图如图1所示。 2 程序设计

当车辆启动后，系统将STC89C52单片机、LCD12864显示器等进行初始化，然后系统的超声波，各项传感器等开始工作，采集所有数据并比较，当车辆处于危险状态，系统就发出警报提醒驾驶员进行制动，车辆进入安全行驶状况后就解除报警。若发现驾驶员没有任何转向或制动行为，系统将进行控制辅助制动及转向，避免事故的发生。主流程序如图2所示。启动车辆后，系统就进行采集、计算、分析及处理。当车辆前方有障碍物时，超声波对其进行检测并反馈到单片机中，计算出两者间的距离，在与系统中设定的距离S1（20 cm）进行比较，还要调用本车的实际车速与设定的车速V1（15 km/h）进行比较。当SS1、Vv1时，车辆属于安全状态；当ss1、vv1时，车辆有一定危险，系统发出报警；当ss1、vV1时，车辆有危险，系统要进行紧急报警、辅助制动及转向。在距离、障碍物速度、方向检测中，系统会先关闭中断定时器，后发射超声波信号，当有回波时，系统开启中断，并启动定时器，当有结果之后，就进行计算，第一个先数出两者间的距离，有第二次回波后，结合两次以及本车车速，计算障碍物的速度，将它们套入同向与反向的方式中，判断方向。程序流程图如图3所示。 3 结语该设计系统与之前的进行对比，其优点主要在能够检测前方障碍物无论运动与否，能够判断出车辆处在危险还是安全状态中，并且有自主制动，转向的功能，可以有效地保证车辆的安全。而显示器上把车速

小度写范文智能汽车技术及应用汽车智能技术工资待遇模板

智能汽车技术及应用汽车智能技术工资待遇智能汽车技术及应用智能车辆绪论智能车辆是在电子信息技术和其他高新技术基础上发展起来的，它通过智能系统起到辅助驾驶的作用，使驾驶更为方便，利用多种传感器和智能公路技术实现最终达到无人驾驶。智能汽车的产生与发展：对智能车辆的研究始上世纪世纪五十年代初美国一家公司开发出的世界上第一台自动引导车辆系统。在1974年，瑞典一家轿车装配工厂与Schiinder －Digitron 公司合作，研制出一种可装载轿车车体的AGVS ，并由多台该种AGVS 组成了汽车装配线，从而取消了传统应用的拖车及叉车等运输工具。. 由于Kalmar 工厂采用AGVS 获得了明显的经济效益，许多西欧国家纷纷效仿Volvo 公司，并逐步使AGVS 在装配作业中成为一种流行的运输手段。20世纪80年代，伴随着与机器人技术密切相关的计算机。电子、通信技术的飞速发展，国外掀起了智能机器人研究热潮，其中各种具有广阔应用前景和军事价值的移动式机器人受到西方各国的普遍关注。智能车辆的研究方向：A:驾驶员行为分析：研究驾驶员的行为方式、精神状态与车辆行驶之间的内在联系，建立各种辅助驾驶模型，为智能车辆安全辅助驾驶或自动驾驶提供必要的数据，如对驾驶员面部表情的归类分析能够判定驾驶员是否处于疲劳状态，是否困倦瞌睡等； B. 环境感知：主要是运用传感器融合等技术，来获得车辆行驶环境的有用信息，如车流信息、车道状况信息、周边车辆的速度信息、行车标志信息等；C. 极端情况下的自主驾驶：主要研究在某些极端情况下，如驾驶员的反应极限、车辆失控等情况下的车辆自主驾驶；D. 规范环境下的自主导航：主要研究在某些规范条件下，如有人为设置的路标或道路环境条件较好，智能车辆根据环境感知所获得的环境数据，结合车辆的控制模型，在无人干预下，自主地完成车辆的驾驶行为。E. 车辆运动控制系统:研究车辆控制的运动学、动力学建模、车体控制等问题；F. 主动安全系统：主要是以防为主，如研究各种情况下的避障、防撞安全保障系统等；G. 交通监控、车辆导航及协作：主要研究交通流诱导等问题；H. 车辆交互通信：研究车辆之间有效的信息交流，主要是各种车辆间的无线通信问题；I. 军事应用：研究智能车辆系统在军事上的应用；J. 系统结构：研究智能车辆系统的结构组织问题；K. 先进的安全车辆：研究更安全、具有更高智能化特征的车辆系统。智能车辆的研究范围包括：计算机视觉、计算机视觉导航系统、传感器数据融合。其应用背景有：智能交通系统、导航系统、电子收费系统、智能避撞系统。智能汽车将向信息化、移动互联的方向发展。关键技术智能汽车体系结构的设计：关键在于如何根据智能汽车的性能，划分智能汽车各个功能子系统的问题，这些子系统之间既相对独立，又存在信息流动，它们共同实现全系统的功能。智能汽车的信息采集与处理技术：汽车在行驶过程中，必须得到的信息包括车辆自身状况的信息、道路信息、近邻行驶汽车的信息及导航定位信息等。这些信息一般被外界噪声所干扰，关键是精