汽车纵向防撞报警系统开发

论文摘要

随着我国高速公路交通业的快速发展,交通事故率居高不下,交通安全成为越来越重要的社会问题,引起了人们的普遍关注。发展智能交通系统与智能车辆技术是解决我国交通安全问题的有效措施。本文论述了世界智能交通系统和智能车辆技术在自动防撞方面的应用现状,结合我国的高速公路情况、驾驶习惯及传感器现有技术,设计了符合中国国情的汽车纵向防撞报警系统,其目的是:在危急情况下,进行报警,提醒驾驶员,使之有一定的预处理时间,从而避免由于驾驶员疲劳、疏忽、误判断所造成的交通事故,实现主动保障交通安全的目的。其基本工作原理是:利用检测设备准确测量前方障碍物的距离,并迅速反馈给本车微处理系统,微处理系统经过运算、比较、然后做出判断,如达到危险速度、距离,启动报警装置,采用语音和灯光的形式进行报警。在本系统的开发过程中,根据不同的行车情况,较深入地探讨了报警距离和制动距离情况,建立了报警距离模型和制动距离模型;然后,依据所要达到的基本功能,设计了系统方案,并以此为基础,选择系统电源、设计信息采集、警报信号输出及其它装置的应用电路;用MCS—51汇编语言编制了系统控制程序;最后运用PC机进行模拟信号输入、运用灯光和声音进行报警,得出了模拟实验的结果。实验结果表明,输入一个车速信号,报警距离大于安全制动距离,能实现不同方式的报警。硬件与软件匹配,系统工作稳定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 我国高速公路发展概况
• 1.2 我国高速公路交通安全现状及其预防对策
• 1.2.1 我国高速公路交通安全现状
• 1.2.2 高速公路事故特点
• 1.2.3 高速公路交通事故发生原因
• 1.2.4 我国高速公路交通安全预防对策
• 1.3 智能车辆系统研究概述
• 1.3.1 智能交通系统（ITS）简介
• 1.3.2 智能车辆的研究与发展
• 1.3.3 智能车辆技术应用现状
• 1.3.4 世界智能车辆技术在自动防撞方面的研究现状
• 1.4 汽车纵向防撞系统开发课题的提出
• 1.5 课题目标及主要研究内容
• 1.5.1 课题目标
• 1.5.2 系统开发的主要研究内容
• 1.5.3 系统开发的技术路径
• 1.5.4 该系统的经济技术指标
• 第二章 汽车纵向防撞报警系统方案
• 2.1 汽车纵向防撞报警系统模型
• 2.1.1 行车安全距离
• 2.1.2 车辆制动减速过程分析
• 2.1.3 行车安全距离计算模型
• 2.1.4 前方车辆运动状态的判别方法
• 2.2 汽车纵向防撞报警系统方案
• 2.2.1 系统体系结构
• 2.2.2 系统运行模式
• 2.2.3 系统报警形式
• 第三章 车用测距传感器的选用
• 3.1 激光测距传感器
• 3.1.1 激光测距传感器的工作原理
• 3.1.2 激光测距传感器的测距方法
• 3.2 微波测距传感器
• 3.2.1 微波测距传感器的测距原理
• 3.2.2 微波测距传感器的特点
• 3.3 超声测距传感器
• 3.3.1 超声波测距原理
• 3.3.2 超声波测距的特点
• 3.4 车用测距传感器的确定
• 3.4.1 优选激光测距传感器
• 3.4.2 PHI-LD90-300激光测距传感器简介
• 第四章 汽车纵向防撞报警系统的硬件设计
• 4.1 系统控制电源设计
• 4.1.1 控制电源的常用方式
• 4.1.2 车载控制电源特点
• 4.2 系统信号的采集
• 4.2.1 距离信号的采集
• 4.2.2 车速信号的采集
• 4.2.3 转向信号的采集
• 4.2.4 制动、油门、离合器踏板信号的采集
• 4.2.5 路面情况选择开关
• 4.3 报警输出装置设计
• 4.3.1 语音报警装置设计
• 4.3.2 数码显示装置设计
• 4.4 主控芯片选用
• 第五章 汽车纵向防撞报警系统的软件设计
• 5.1 车速信号采集方法
• 5.1.1 频率量的测量方法
• 5.1.2 信号误差的处理
• 5.2 测距传感器与单片机串口通讯设计
• 5.2.1 MCS-51串行接口工作原理
• 5.2.2 激光测距传感器与单片机的串口通讯
• 5.2.3 距离信号的误差处理
• 5.3 显示方式与数字显示程序设计
• 5.3.1 数字与灯光显示设计
• 5.3.2 数字显示程序设计
• 5.4 程序流向选择与主控程序设计
• 第六章 汽车纵向防撞报警系统模拟实验
• 6.1 模拟实验装置的搭建
• 6.1.1 实验的目的
• 6.1.2 模拟实验的硬件设计
• 6.1.3 单片机与计算机之间的通讯设计
• 6.2 实验结果与数据分析
• 第七章 结束语
• 7.1 工作总结
• 7.2 研究结论
• 7.3 进一步完善的思路
• 7.4 研究体会
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历
• 附图