汽車倒車防撞報(bào)警器的設(shè)計(jì)-展示頁
2025-01-26 01:28本頁面
【正文】 —— 摩爾氣體常數(shù) T—— 絕對溫度 因此 C= mV/?? 由于 γ、 R、 m 均為已知常數(shù)，故聲速 C 僅與溫度 T 有關(guān)，若溫度不變，則聲音在空氣中的速率與氣壓無關(guān)。即測得發(fā)射超聲波的時(shí)間間隔，從而就可求出汽車與障礙物之間的距離 S： S=1/2（ Ct） 21 式中 C—— 超聲波音速 由于超聲波也是聲波，故 C即為音速。測量這個方波脈沖寬度就可以確定發(fā)射器與探測物之間的距離。超聲波接收器則在接受到所發(fā)射超聲波遇障礙物反射回來的反射波后，也向測量邏輯電路提供一個短脈沖，再利用雙穩(wěn)電路把上述兩個短脈沖轉(zhuǎn)化為一個方脈沖。另外，超聲波在傳播途中若遇到不同的媒介，大部分能量會被反射。它是一種機(jī)械振動波，可以在氣體 、液體和固體中傳播，在空氣中的傳播速度為 340m/s，與光波、電磁波相比是非常緩慢的。超聲波具有聚束、定向及反 射、透射等特性。 5）超聲波測距 超聲技術(shù)是一門以物理、電子、機(jī)械及材料學(xué)為基礎(chǔ)的通用技術(shù)之一。 3）激光測距 由于激光測距受惡劣的天氣，汽車的激烈震動，反射鏡表面摩損，污染等因素的影響，使反射的激光束在一定功率上探測距離比可能探測的最大距離減少1/2到 1/3損失很大，影響探測精度，所以它一般都應(yīng)用于防追尾碰撞當(dāng)中。其多用于高速公路上的防追尾碰撞。超聲波測距即是利用其反射特性，當(dāng)車輛后退時(shí)，超聲波距離傳感器利用超聲波檢測車輛后方的障礙物位置，并利用指示燈及蜂鳴器把車輛到障礙物的距離及位置通知駕駛?cè)藛T，起到安全的作用。 2 圖 1 三只傳感器 圖 2 兩只傳感器 本設(shè)計(jì)的目的 本設(shè)計(jì)可望成為駕駛員特別是貨車以及公共汽車駕駛員的好幫手，可 有效的減少和避免那些視野不良的大型汽車的如冷藏車、集裝箱車、垃圾車、食品車、載貨車、公共汽車等倒車交通事故，另外還特別適用于夜間輔助倒車、倒車入庫以及進(jìn)入停車場停車到位，甚至還能防止盜賊扒車，本設(shè)計(jì)成本低廉，性能優(yōu)良，市場前景極為廣闊，對提高我國汽車工業(yè)實(shí)際水平，具有較大的時(shí)間意義。另外，由于等同與水平探測角度的垂直探測角度顯得過大，往往對粗糙地面發(fā)生誤報(bào)，如果改為探測角度為 30176。 (3) 探測盲區(qū)問題 多數(shù)倒車?yán)走_(dá)的超聲波傳感器為 23 個，單個傳感器的水平探測角度約6070176。如此以來，等報(bào)警器報(bào)警后汽車再減速就很緊張，明顯感到預(yù)警時(shí)間不足。實(shí)驗(yàn)知道一些駕駛員的習(xí)慣初始倒車速度 312km/月 ，即 m/s,。 汽車倒車防撞測距報(bào)警器一般有四種： 1嘀嘀聲加閃光， 2音樂聲加閃光， 3語音聲加閃光， 4倒車到危險(xiǎn)距離時(shí)發(fā)出 警報(bào)聲的超聲波倒車報(bào)警器，由于很多研究都采用的是特殊難購的專用元件，使其難以推廣，本設(shè)計(jì)采用國內(nèi)生產(chǎn)的通用元件，成本較低廉，本設(shè)計(jì)使其在整個倒車過程中自動測量車尾到最近障礙物的距離，在倒車到極限距離時(shí)會發(fā)出急促的警告聲，提醒駕駛員注意剎車，如果和制動系統(tǒng)聯(lián)系在一起也可以形成自動剎車。 關(guān)鍵字： 超聲波；汽車倒車；防撞；報(bào)警器；傳感器 1 概述 隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展交通運(yùn)輸業(yè)日益興旺，汽車的數(shù)量也在大幅攀升。報(bào)警電路部分是利用聲光報(bào)警器，將信號傳遞之后，可實(shí)現(xiàn)語音報(bào)警。本設(shè)計(jì)利用超聲波傳感器進(jìn)行信號的發(fā)射和接收，包括發(fā)射、接收以及報(bào)警電路三個部分。 摘要 分析了汽車倒車防撞系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原理以及目前國內(nèi)外此類防撞系統(tǒng)存在的問題， 較詳細(xì)的介紹超聲波測距系統(tǒng)以及根據(jù)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理、方法和步驟，研制的汽車倒車防撞報(bào)警器。這種報(bào)警器在汽車倒車過程中達(dá)到極限位置的時(shí)候，能自動檢測車尾障礙物的距離并發(fā)出聲光報(bào)警，提醒司機(jī)剎車。超聲傳感器的主要元件是采用壓電元件鋯鈦化鉛（一般稱為 RZT），具有很強(qiáng)的方向性。本 設(shè)計(jì)采用國內(nèi) 生產(chǎn)廠家的通用元件，成本低，性能可靠，有利于推廣。交通擁擠狀況也日趨嚴(yán)重，撞車事件屢屢發(fā)生，造成了不可避免的人身傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，針對這種情況，設(shè)計(jì)一種響應(yīng)快，可靠性高且較為經(jīng)濟(jì)的汽車防撞預(yù)警系統(tǒng)勢在必行。 (1) 預(yù)警時(shí)間不足 最大有效探測距離的問題，大多數(shù)倒車?yán)走_(dá)的最大有效探測距離：墻面小于,行人 m。現(xiàn)以平均 m/s計(jì)算，倒車?yán)走_(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)僅有 s，對行人只有 s。 (2) 反映速度遲鈍 多數(shù)成品倒車?yán)走_(dá)的顯示速度因?yàn)榭紤]到抗干擾等因素，顯示更新的速度約，即在 顯示一次距離，根據(jù)以上的推斷，從倒車?yán)走_(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)到發(fā)出警報(bào)如果需要 3s秒，這時(shí)車已經(jīng)行使了 ，這顯然感到反應(yīng)遲鈍。這樣勢必造成 23 個盲區(qū)，如圖 1，而增加傳感器的個數(shù)不但增加成本，而且提高報(bào)警器的故障率。的傳感器不會誤報(bào)，但是不能有效的探測約 30cm高的路堤，造成倒車時(shí)碰到后保險(xiǎn)杠的問題。 研究意義 超聲波測距法是最常見的一種距離測距方法，應(yīng)用于汽車停車的前后左右防撞的近距離，低速狀況，以及在汽車倒車防撞報(bào)警系統(tǒng)中，超聲波作為一種特殊的聲波，同樣具有聲波傳輸?shù)幕疚锢硖匦?—— 折射，反射，干涉，衍射，散射。 方案比較 在現(xiàn)代測距系統(tǒng)當(dāng)中，還有以下測距方法： 1）毫米雷達(dá)測距 毫米雷達(dá)測距能夠探測多目標(biāo)，多目標(biāo)分辨力好，探測精度高，受天氣影響小，但存在電磁干擾問題，必須防止因雷達(dá)裝置相互間以及其他通信設(shè)施的電磁 3 波干擾而發(fā)生誤動作。 2）攝相系統(tǒng)測距 目標(biāo)攝像系統(tǒng)模仿人體視覺原理，測 量精度高，但目前價(jià)格較高，同時(shí)受到軟件和硬件制約，成像速度角慢。 4）紅外測距 它主要應(yīng)用于夜間行車或在軍事上使用。超聲技術(shù)是通過超聲波產(chǎn)生、傳播及接收的物理過程而完成的。 超聲波遙控是近距離遙控中的一種實(shí)際方法，人耳能夠聽到的聲音頻率大約為 20Hz20kHz，低于 20Hz和高于 20kHz的聲音，人
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