汽车防碰撞系统研究中文摘要
目录
第一章 绪论 1
1.1选题意义和背景 1
1.2国内外研究的现状 2
1.3本文的主要工作和内容安排 5
第二章 几种测距方式的比较和选择 6
2.1激光方式 7
2.2超声波方式 8
2.3红外线方式 9
第三章系统模型的建立 10
3.1追尾防撞模型的建立 10
3.1.1模型建立的理论依据 10
3.1.2模型的建立 12
3.1.3模型的讨论 17
3.1.4模型参数的讨论 18
3.2超车侧向防撞模型的建立 19
3.2.1模型的建立 19
3.2.2模型参数的选择 26
3.2.3模型的最小转角与最大转角数据分析 28
第四章 系统硬件设计 30
4.1 单片机的性能特点 30
4.1.1单片机的选择 30
4.1.2 MCS-51单片机的主要性能 31
4.1.3单片机系统的设计要求 31
4.2 追尾碰撞报警系统硬件设计 32
4.2.1测量距离通道的设计 32
4.2.2测速通道的设计 33
4.2.3开关量输入通道的设计 34
4.2.4转向、油门、制动信号的采集 35
4.2.5声光报警的设计 36
4.2.6显示装置的设计 39
4.2.7电源设计 43
4.2.8电路板的电源保护装置和电源的抗干扰的设计 44
4.2.9“看门狗”电路的设计 44
4.3系统主要传感器 47
4.3.1毫米波雷达传感器 48
4.3.2超声波传感器 53
4.3.3红外线传感器 55
4.3.4霍尔车速传感器 55
4.3.5转向角度传感器 59
4.3.6制动踏板传感器 60
4.3.7油门传感器 61
4.3.8路面状况选择开关 61
4.4 系统总体电路图 64
第五章报警系统软件程序的实现 65
5.1系统报警方式 65
5.2程序设计思想 65
5.3程序的实现 66
第六章 结论与展望 71
6.1结论 71
6.2展望 71
参考文献 73
附录 76
近年来，我国道路交通安全形式越来越严峻， 在众多的交通事故中，以追尾碰撞与超车侧向碰撞事故这两种类型最为常见。如果能够在事故发生前提醒驾驶员并采取一定的安全措施，对减少交通事故的发生则是非常有用的，汽车防撞预警系统正是基于提高车辆的主动安全性来实现在行车过程中，给驾驶员提供必要的技术设施。
本文在安全跟车模型的基础上，设计了系统构成，并给出了初步的设计方案。对车载测距技术进行了综合比较，确定系统采用毫米波多普勒雷达传感器、超声波传感器和红外线传感器分别对前、后和侧向车间距离、两车相对速度和角度进行测量；在结合各种防碰原理的基础上，把系统分为主控单元子系统、测距子系统、信息采集单元子系统和显示—声光报警子系统四个部分，并确定了实现系统功能所需要的关键技术;在安全距离的基础上，对主控单元子系统和测距子系统进行了软、硬件设计，解决了系统功能所需要的关键技术。
车辆防撞技术作为智能运输系统的一个子课题，将不断成熟和完善，防撞系统的应用可以缩短车辆间的安全行车距离，还可以实现安全超车，保证高速运行车辆的安全性，提高公路运输效率，促进经济的快速发展。
关键词：防撞预警；雷达；超声波；红外线；传感器
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。
