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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
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。
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。
• 99•ELECTRONICS WORLD ・探索与观察超声波传感器可用于距离的检测与计算，在机器人的避障、汽车倒车、测量等许多方面都有着非常广泛的应用。
设计了一个基于超声波传感器的测距系统，包括超声波测距模块、单片机控制模块、驱动显示模块和报警模块。
当汽车与障碍物的距离低于预设报警距离，该系统会发出报警。
经测试，该系统精度能达到3mm ，报警距离可调，蜂鸣器报警以提示驾驶人员，可以有效预防碰撞。
概述：近年来随着社会的不断发展，传统的测距方法在很多场合如汽车防撞电子系统无法满足需求。
而超声波测距仪可以应用到汽车的防撞系统中，汽车发生碰撞的主要原因是由于汽车距其前方物体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。
这就可以运用到超声波测距原理，实时的检测车头或车尾与障碍物间的距离，当汽车与障碍物间的距离过近，会报警甚至紧急刹车。
这样就会大大提高汽车行驶的安全性，减少甚至避免车祸的发生（韩利凯，韩旭，基于A T89C51单片机的汽车智能防撞系统设计：电子设计工程,2017）。
19世纪末20世纪初，随着压电效应的发现，超声波可以用电子技术产生因而得到了广泛应用（杨秀增,杨仁桓，基于FPGA 的高精度超声波测距仪设计：现代电子技术,2017）。
中国测试技术研究所的李茂山对超声波测距原理、误差产生等进行了研究测试。
西安交通大学的雷鸣雳、周功道、冯祖仁分析了超声波回波反射法定位的缺点，提出了一种基于伪码技术的超声波无线电定位法。
实验表明，此方法提高了定位的准确性，扩大了有效应用范围（雷鸣雳,周功道,冯祖仁,基于伪码相关技术的超声波—无线电定位系统:微电子学与计算机，2004）。
日本的Takanori EMARU 提出了一种基于双频超声波的相位检测法，该方法的测量精度高。
本文首先研究了超声波测距的原理，介绍了超声波测距防撞系统的方案。
然后，详细阐述了超声波测距系统硬件电路和软件程序的设计。
最后，对系统进行测试分析。
车辆碰撞防护系统设计与仿真车辆碰撞防护系统是一种重要的安全设备，可有效减少车辆碰撞事故对车辆及乘员的伤害。
本文将探讨车辆碰撞防护系统的设计原理和仿真方法。
一、设计原理车辆碰撞防护系统的设计原理基于以下几个关键方面：1. 前碰撞感知与控制：车辆前部装配传感器，如雷达或摄像头，以感知前方的车辆和障碍物。
通过实时采集的数据，车辆可以预测碰撞风险并做出相应的控制动作。
2. 碰撞时刻预测与防护：根据前碰撞感知系统获取的数据，车辆可以对可能的碰撞时刻进行预测。
当碰撞风险较高时，车辆可以自动采取措施，如紧急制动或转向，以减少碰撞损伤。
3. 碰撞缓冲与吸能设计：车辆碰撞防护系统应设计有缓冲模块和吸能结构，以最大限度减少碰撞时产生的冲击力。
这可以通过在车辆前部安装缓冲器或使用可吸能材料来实现。
4. 乘员安全保护：车辆碰撞防护系统还应考虑乘员的安全保护。
车辆内部可以配置气囊装置，以减少乘员在碰撞过程中的伤害风险。
二、仿真方法对车辆碰撞防护系统的设计进行仿真可以帮助验证系统的性能和有效性。
以下是常用的仿真方法：1. 有限元分析：使用有限元方法对车辆的结构进行建模，并施加碰撞加载来模拟碰撞过程。
这种方法可以分析车辆在不同碰撞条件下的应力、变形和能量吸收情况。
2. 碰撞动力学仿真：通过建立碰撞模型和运动方程，对车辆碰撞过程进行动力学仿真。
这种方法可以模拟车辆的碰撞响应和乘员的受力情况。
3. 控制系统仿真：通过建立车辆碰撞防护系统的控制算法和模型，对系统的控制策略进行仿真分析。
这可以帮助改进系统的响应速度和精度。
4. 碰撞风险评估：使用统计方法和数学模型对车辆的碰撞风险进行评估。
通过模拟不同碰撞场景和乘员特征，可以预测系统的碰撞防护效果。
以上仿真方法可以在计算机辅助设计软件中进行，如CAD、ANSYS等。
通过不断优化系统设计和仿真分析，可以提高车辆碰撞防护系统的性能和可靠性。
三、总结本文探讨了车辆碰撞防护系统的设计原理和仿真方法。
车辆碰撞安全保护临界设计分析引言车辆碰撞安全保护是现代汽车设计中至关重要的一环。
随着道路交通事故的增多和人们对行车安全的关注日益提高，车辆在碰撞事故情况下的保护能力成为了汽车制造商和设计师的焦点。
本文旨在对车辆碰撞安全保护的临界设计进行分析，探讨不同设计策略对车辆及乘员的保护效果。
1. 车辆结构设计在车辆碰撞安全保护中，车辆的结构设计是至关重要的因素。
通过合适的结构设计，车辆可以在碰撞时吸收和分散撞击力量，减轻车内乘员的伤害程度。
临界设计中，以下几个方面需要考虑：1.1 车身加强柱设计车身加强柱是为了增加侧面碰撞时车身的稳定性和刚性而设计的。
针对不同碰撞类型和角度，车身加强柱的尺寸和材料需要进行优化，以达到最佳保护效果。
1.2 前后保险杠设计前后保险杠是车辆碰撞时首先受到撞击的部位，其设计应考虑吸能能力和吸碰能力两个方面。
通过合理的设计和材料选择，保险杠可以有效减轻碰撞冲击，降低车辆和乘员的伤害程度。
1.3 车辆骨架设计车辆骨架在碰撞安全中起着至关重要的作用。
合适的骨架设计可以为车辆提供更强的刚性和稳定性，减少车身变形，保护车内乘员的安全。
2. 安全气囊系统设计安全气囊是车辆碰撞安全保护中的重要装置之一，主要用于减轻乘员碰撞时的伤害。
临界设计中，安全气囊系统设计需要考虑以下几个方面：2.1 安全气囊布局安全气囊的布局应覆盖车辆内部的关键部位，包括驾驶员、副驾驶员和乘客。
通过合理的布局和数量设定，安全气囊可以在碰撞发生时迅速展开，提供最大限度的保护。
2.2 安全气囊触发机制安全气囊的触发机制是确保在碰撞发生时能够迅速展开的关键技术。
常见的触发机制有撞击传感器和气囊展开速度传感器，通过对撞击力和车辆运动的监测，触发安全气囊的展开。
2.3 安全气囊充气控制安全气囊在展开后需要迅速充气，以提供有效的保护。
安全气囊充气控制系统的设计应考虑气囊充气速度和充气量的平衡，以及与乘员坐姿的匹配度。
3. 座椅和安全带设计座椅和安全带是车辆碰撞安全中必不可少的组成部分。
摘要随着社会的发展，经济的进步，越来越多的汽车涌上了街头，随之带来交通事故的增多。
因此汽车防撞系统受到了跟多人的重视。
而由毫米波雷达、激光雷达以及CCD立体视觉系统组成的汽车防撞系统因成本高而无法应用与普通的汽车。
超声波测距系统组成的汽车防撞系统，具有成本低、受外界影响小的优点，因此研究大作用距离超声波测距系统组成的汽车防撞系统具有十分重要的意义。
本文采用超声换能器组成的超声波测距系统设计实现汽车防撞系统。
整个系统包括超声波发射与接收系统，单片机控制器，LED显示部分，扫描驱动部分。
b5E2RGbCAP关键词：汽车防撞系统超声换能器大作用距离测距系统AbstractWith the development of social and economic progress, an increasing number of cars appear on the streets, which bring more and more traffic accidents. As a result, vehicle collisi on avoida nee systems are paid great atte nti on to. But the vehicle collisi on avoidanee system composed of millimeter-wave radar, laser radar and CCD three-dimensional visual system are too expensive to be used in ordinary cars. The vehicle collision avoidanee system using Ultrasonic Ranging has two great adva ntages, such as low cost and not subject to outside in flue nee. So the study of vehicle collision avoidanee system composed of ultrasonic ranging system is significant. plEanqFDPw In this paper, the vehicle collision avoidanee system contains ultrasonic ranging system composed of ultras onic tran sducer. The system eon sists of Ultras onic launching and receiving systems, SCM eontroller, LED display part and the seanning driver.DXDiTa9E3dKeywords: Automobile collision avoidance system Ultrasonic transducer Large sensing-range Distance measurement system crpUDGiT目录第一章绪论.......................................................... 2..5.PCZVD7HXA1.1 研究背景与课题来源...............................................2..jLBHrnAILg1.1.1 各类车载测距传感器及其性能................................. 3.xHAQX74J0X1.1.2 课题的提出.................................................... LD3AYtRyKfE 1.2 汽车防撞系统的现状............................................... Z5zz6ZB2Ltk 1.3 超声波测距系统................................................... d6vzfvkwMI11.3.1 可变阈值与回波包络检波法...................................... rq6yn14ZNXI1.3.2 基于互相关函数的时延估计法................................. 7..EmxvxOtOco1.3.3 谱线分析法与自适应时延估计................................... 7..SixE2yXPq5 1.4 超声波测距与定位技术的发展概况................................... 67ewMyirQFL 1.5 主要研究工作及内容............................................... k8avU42VRUs第二章超声波发射与接收电路.......................................... 9..Y6V3ALOS892.1 大作用距离超声波换能器........................................... M92ub6vSTnP2.1.1 超声波物理特性与换能器技术指标............................. 9..0YujCfmUCw 2.2 超声波发射电路的设计........................................... 1..1eUts8ZQVRd2.2.1 推挽变换器的工作原理 ...................................... 1..2sQsAEJkW5T2.2.2 推挽变换器的转换效率........................................ 1G2MsIasNXkA 2.3 超声波接收电路的设计........................................... 1..3TIrRGchYzg2.3.1 低噪声前端放大器............................................ 173EqZcWLZNX2.3.2 滤波放大电路与电源............................................ 1lz5q7IGf02E第三章超声波测距系统............................................... 1..5ZVPGEQJ1HK3.1 超声波测距算法分析............................................... 1N6rpoJac3v13.1.1 问题分析.................................................... 1..6. 1nowfTG4KI 3.2 超声波测距系统的实现............................................. 1fj7nFLDa5Zo3.2.1单脉冲数字相关测距............................................ 1tf7nNhnE6e5第四章超声波测距汽车防撞系统的设计............................... 1. 8HBMVN777SL4.1 系统硬件设计................................................... 1..9V7l4jRB8Hs4.1.1 系统硬件总体框图............................................ 1839lcPA59W94.1.2超声波发射部分.............................................. 2..0. mZkklkzaaP4.1.3超声波接收部分................................................ 2AV0ktR43bpw4.1.4 单片机控制部分............................................. 2..1ORjBnOwcEd 4.2系统软件设计 ................................................... 2..2. 2MiJTy0dTT 4.3 系统的调试与优化................................................. 2..3gIiSpiue7A 总结................................................................. U2E4H0U1YFMH 致谢................................................................. IA2G59QLSGBX 参考文献.......................................................... 2..6.WWGHWVVHPE第一章绪论随着社会经济的发展，越来越多的人拥有了自己的私家车，越来越多的汽车涌上了公路，可随之而来的是交通事故也越来越多，不少人也因此谈车色变。
