【正文】 時，音頻、視頻等明顯的反饋裝置才會發(fā)揮作用。 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文7將來，結合智能化傳輸系統，主動和被動安全系統都將與車輛外部環(huán)境保持更緊密的聯系。全球定位系統（Global Positioning System）和智能化道路都屬于智能化傳輸系統。 以智能化道路為例，這種系統利用傳感器和衛(wèi)星數據追蹤汽車位置，并在潛在意外發(fā)生前－如臨近交叉路口時及時提醒駕駛者注意路況。 全方位保護 高度集成的安全系統除了有效控制車輛、保護乘員，還兼顧車輛外部人員。在歐洲和日本，政府非常重視保護行人免受嚴重或致命傷害的立法。TRW 行人保護系統能有效降低人車相撞的機率，或在碰撞在所難免時保護駕駛者和行人的安全。首先，基于雷達或攝像的感知系統能察覺道路上肉眼不易察覺的物體，比如突然出現的行人。在感知系統及時提醒駕駛者的同時，制動助力系統、電子液壓制動等系統同時起動，自動降低車速，從而防止碰撞發(fā)生或降低碰撞嚴重性。 如果人車相撞不幸發(fā)生，TRW 研發(fā)的行人安全氣囊會從發(fā)動機罩下瞬間充氣展開，減小車輛碰撞人體的力度。 兼?zhèn)湓趥鞲衅鳌Ⅰ{駛輔助、制動、轉向、防滑、乘員安全等各領域的技術專長，才真正有條件整合主、被動安全技術、全面提高未來汽車的舒適性和安全性。作為汽車行業(yè)內眾多的安全產品研發(fā)者和供應商，多個大型汽車集團正在以開發(fā)先進傳感技術為基礎，走向驅動汽車安全集成化的進程。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文82 汽車防碰撞報警系統 系統設計思想及簡介在高速公路上行駛的車輛速度快，在能見度很低的天氣或駕駛疲勞的情況下，將影響駕駛員對目標的識別。采用汽車雷達檢測前方障礙物的相對距離和速度，提前預警，可有效降低交通事故的發(fā)生。因此，一種響應快、可靠性高且較為經濟的汽車防撞預警系統十分必要，而該系統的核心在于快速、準確地測量出汽車與障礙物間的距離，為駕駛人員提供準確的判斷信息，避免汽車追尾碰撞。本文介紹的汽車防碰撞報警系統是關于汽車安全系統的主動安全方面，利用安裝在汽車前保險杠上的雷達傳感器測量自車與前方目標物間的距離和相對速度, 通過霍爾集成傳感器來實現自車車速的測量，再由主控單元對采集的車輛實時信息進行分析并判斷當前的行車安全狀態(tài),采取相應的報警方式，警示當前的行車狀況，使駕駛員提前采取相應的措施，提高駕駛安全性。系統采用兩次報警的方式，當實際測量距離大于提醒報警距離時,系統綠燈亮、無報警音，即為安全行車狀況；當實際測量距離小于提醒報警距離而大于危險報警距離時，系統黃燈閃爍，產生間隔報警音，即為提醒報警狀態(tài)，提醒駕駛員需要松開油門踏板；當實際測量距離小于危險報警距離時，系統紅燈閃爍，產生短間隔報警音，即為危險報警狀態(tài)，要求駕駛員必須緊急制動。 系統的關鍵技術：測距20 世紀90 年代以來，智能交通系統在全世界范圍內得到了前所未有的發(fā)展，其廣泛應用也越來越受到各方面的關注。汽車智能防撞技術河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文9關鍵在于智能實時的測出汽車之間的距離。當汽車之間的距離小于設定的安全距離時，防撞系統就應該自動報警并采取制動措施。以高準確度和最低的錯誤報警概率監(jiān)視汽車前方的交通區(qū)域，因此相應提出了很多方案，諸如超聲波、微波、激光、紅外、GPS、 攝像系統測距等技術，這幾種測距方式各有其特點。（1） 超聲波測距 超聲波是指諧振頻率在20KHZ以上的機械波。超聲波發(fā)射器不斷發(fā)射超聲波信號，遇到障礙物(汽車) 后反射回來，超聲波接收器接收到信號，測出與發(fā)射信號的時間差，因為超聲波的速度是已知的，所以距離就很容易求出。超聲波測距的方法很多, 如相位檢測法, 聲波幅值檢測法和渡越時間檢測法等渡越時間檢測法, 即測距時超聲波發(fā)射器不斷發(fā)射超聲波, 遇到障礙物(即被檢測對象) 后反射回來, 通過超聲波接收器接收到反射波信號, 并將其轉變?yōu)殡娦盘? 測出從發(fā)射超聲波至接收到反射波的時間差(渡越時間, t)。 t 與超聲波傳播速度 c 相乘可求出被測距離 s, 即?。骸?s = ct /2 超聲波特點是對雨、霧、雪的穿透能力強，傳輸過程能量衰減較小，反射能力較強。因此汽車聲納雷達能夠在雨、霧、雪等惡劣天氣條件下工作。超聲波測距原理簡單，制作方便，成本低。其缺點是:① 超聲波速度受外界風速和溫度的影響較大；② 超聲波能量與距離的平方成正比衰減，距離越遠，衰減越嚴重，反射回的聲波越少，靈敏度下降快，只適合于測低速較短的距離如果車速太快或者距離太遠，測量誤差很大。因此，作為高速行駛車輛上的測距傳感儀器不可取，日本研制成功河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文10了樣機，但沒有投入使用。（2）激光測距 目前在汽車上應用較廣的激光測距系統可分為非成像式激光雷達和成像式激光雷達。非成像式激光雷達根據激光束傳播時間確定距離。它的工作原理是 :從高功率窄脈沖激光器發(fā)出的激光脈沖經發(fā)射物鏡聚焦成一定形狀的光束后 ,用掃描鏡左右掃描 ,向空間發(fā)射 , 照射在前方車輛或其他目標上 ,其反射光經掃描鏡、接收物鏡及回輸光纖 ,被導入到信號處理裝置內光電二極管 ,利用計數器計數激光二極管啟動脈沖與光電二極管的接收脈沖間的時間差 ,即可求得目標距離。利用掃描鏡系統中的位置探測器測定反射鏡的角度即可測出目標的方位。成像式激光雷達又可分為掃描成像激光雷達和非掃描成像激光雷達。掃描成像激光雷達把激光雷達同二維光學掃描鏡結合起來 ,利用掃描器控制激光的射出方向 , 通過對整個視場進行逐點掃描測量 , 即可獲得視場內目標的三維信息。非掃描成像式激光雷達將光源發(fā)出的經過強度調制的激光經分束器系統分為多束光后沿不同方向射出 ,照射待測區(qū)域。由于非掃描成像激光雷達測點數目大大減少 , 從而提高了系統三維成像速度。激光測距是一種光學雷達系統，它具有測量時間短，量程大，測距精度很高，車道分辨率高等優(yōu)點。利用激光雷達測距技術，可以制成防止追尾撞車的裝置。缺點是：由于光波束很窄；掃描速度比較慢，必須采取特殊的技術措施，才能覆蓋車道，另外受各種光源、天氣的影響比較大。（3） 微波雷達測距雷達是利用目標對電磁波的反射來發(fā)現目標并測定其位置的。工作河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文11頻率從3MHZ到3OGHZ的范圍內。微波雷達是利用發(fā)射的電磁波信號，當遇到前方障礙物(汽車) 后反射回來，接收裝置收到回波信號，測得發(fā)射信號與接收信號之間的時間差,微處理器可以計算出兩車之間距離。微波汽車防撞雷達,各國已經有成熟技術，如德國不倫瑞克工業(yè)大學研制了樣機已試驗成功,但推廣起來存在一些問題,如波束較寬,易受干擾、造價也偏高,如果目標車的材料不是金屬、反射信號會很弱,給測距帶來困難。工作頻率在3OGHz以上的雷達稱為毫米波雷達。作為車載雷達，一般選擇60GHz，120GHZ，180GHZ波段，其對應波長為毫米級，故稱為毫米波雷達。毫米波雷達分辨率高，穿透力強，受大氣絮流和能見度低的天氣影響較小，同時毫米波多譜勒頻移大，可測量目標的相對距離和速度，是有發(fā)展?jié)摿Φ钠嚪雷怖走_。用毫米波雷達測距的優(yōu)點有:①檢測障礙物時對環(huán)境的變化有很強的穩(wěn)定性，與光學式相比，它不易受對象表面形狀和顏色影響。②是環(huán)境適應性能好，受雨、雪、霧、污穢、陽光的干擾小，探測性能下降小。缺點是：存在電磁波干擾問題，雷達彼此之間的電磁波或者其他通信電磁波都可能成為干擾因素。（4） 紅外測距 紅外測距的工作原理也與上述測距方案相似：紅外線在它的傳播路徑上遇到物體就反射回來,測量從發(fā)射時刻到反射光返回到發(fā)射點所經過的時間,便可計算出物體的距離。紅外線發(fā)射器不斷發(fā)射出紅外線，經前方汽車反射，紅外線接收器接收到反射波信號，并將其轉變?yōu)殡娦盘枴y出發(fā)射波與接收到反射波的時間差T，即可求出距離：S=，c為光速度，一般取河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文12310e8m/s。其基本原理是：紅外線發(fā)射器始終處于發(fā)射紅外線的狀態(tài)，當紅外接收器第一次接收到前方汽車反射回的紅外線時，經電路處理單片機給出一個計數啟動信號，計算機的計數器開始以一定頻率計數；當紅外線接收器第二次接收到反射回的紅外線時，經電路處理單片機給出一個停止計數脈沖，計數器停止計數。通過編程，計算機自動處理，用脈沖的周期t 乘以脈沖數n 就得到發(fā)射紅外線到接收紅外線的時間差T，即：T=nt將其代入上式就得測量距離S，同樣該方案也存在缺點， 比如受溫度的影響比較大,對霧的穿透性不強等。（5）攝像系統測距攝像系統指電荷藕合器件CCD常用攝像系統。CCD攝像機是一種用來模擬人眼的光電探測器，具有尺寸小，質量輕、功耗小、噪聲低、動態(tài)范圍大、光計量準確等特點。優(yōu)點是采用雙目攝像系統模擬人體視覺原理，測量精度高。缺點是需要高速的處理芯片,圖象處理算法復雜, 成像速度慢，目前價格高，同時受到軟件和硬件的限制。且在環(huán)境比較惡劣的條件下(如大霧、大雨等) ,視覺傳感器會失效。綜合以上優(yōu)缺點，考慮性能價格比，本系統采用毫米波雷達測距技術作為關鍵技術。汽車防撞報警系統的原理:利用安裝在汽車前保險杠上的毫米波雷達傳感器,實時測量自車與前方目標物間的距離和相對速度等信息,再由主控單元判斷當前的行車安全狀態(tài),采取相應的報警方式。本系統以單片機AT89C2051作為系統的控制器，利用其實時控制和數據處理功能, 完成系統的控制；用毫米波雷達作為測距技術，用集成霍爾河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文13元件實現對本車的測速,用發(fā)聲器件構成報警電路，系統的硬件原理框圖如21所示： 發(fā)射接收發(fā)聲報警裝置單片機AT89C2051集成霍爾元件測速裝置毫米波雷達測距測速裝置圖21 系統的硬件原理框圖能充分發(fā)揮AT89C2051的數據處理和實時控制功能，使系統工作于最佳狀態(tài)，提高系統的靈敏度。該報警器基于單片機設計，從而具有體積小、使用方便的特點。若將安全距離設為0．5m，就可作為汽車倒車報警器，提高汽車倒車時的安全性。 毫米波雷達原理（1） 毫米波簡介毫米波是介于微波與光波之間的電磁波,通常毫米波頻段是指30～300GHz,相應波長為 1～10mm ，毫米波波長位于微波與遠紅外波相交疊的波長范圍，因而兼有兩種波譜的特點。各自的理論和技術分別是微波向高頻的延伸和光波向低頻的發(fā)展。毫米波波長介于厘米波和光波之間，因此毫米波雷達制導兼有微波制導和光電制導的優(yōu)點。同厘米波導引頭相比，毫米波導引頭具有體積小、質量輕和空間分辨率高的特點。與紅外、激光、電視等光學導引頭相比，毫米波導引頭穿透霧、煙、灰河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文14塵的能力強，具有全天候(大雨天除外)全天時的特點。另外，毫米波導引頭的抗干擾、反隱身能力也優(yōu)于其他微波導引頭。與較低頻段的微波相比，優(yōu)點是：① 可利用的頻譜范圍寬，信息容量大。② 易實現窄波束和高增益的天線，因而分辨率高，抗干擾性好。③ 穿透等離子體的能力強。④ 多普勒頻移大，測速靈敏度高。缺點是：① 大氣中傳播衰減嚴重。② 器件加工精度要求高。與光波相比，它們利用大氣窗口（毫米波與亞毫米波在大氣中傳播時，由于氣體分子諧振吸收所致的某些衰減為極小值的頻率）傳播時的衰減小，受自然光和熱輻射源影響小。為此，它們在通信、雷達、制導、遙感技術、射電天文學和波譜學方面都有重大的意義。目前絕大多數的應用研究集中在幾個“窗口”頻率,包括3491220GHz 和三個吸收峰(60、1200GHz 頻