汽车后向防撞预警系统的研究

论文摘要

近年来,我国道路交通安全形势非常严峻,如果能够在交通事故发生之前向驾驶员发出警告,让驾驶员采取一定的避免措施,就可有效地减少和预防交通事故的发生,从而保障人身财产安全。汽车后向防撞预警系统是一种基于提高汽车主动安全性,在汽车发生追尾碰撞之前向驾驶员发出报警的车载装置。本文在分析汽车行驶条件的基础上,针对驾驶员的实际驾车环境,建立了汽车行驶过程中的后向安全模型,并根据模型设计出了包括主控单元、雷达测距单元、GPS速度采集单元、声光报警单元四部分在内的汽车后向防撞预警系统,并根据系统要求进行了软硬件设计。本系统采用了目前汽车通用的CAN总线通信方式,提高了系统的可靠性和通用性。在设计过程中依照电磁兼容性要求,从硬件和软将两方面提高系统的抗干扰能力,保证了系统的性能和可靠性。通过静态试验验证了所设计的雷达测距系统的灵敏度;通过模拟试验,分别验证了各单元的性能及可靠性。试验结果表明,本系统能够在汽车处于最小安全距离之内及时发出有效的声光报警,未出现误报和漏报现象,完全能够作为车载设备使用,可以有效地提高汽车的主动安全性,达到了预期的设计要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 我国道路交通安全状况
• 1.2 世界各国汽车防撞预警系统的发展
• 1.3 本论文的主要研究内容和意义
• 第二章 系统的总体设计及相关模型的建立
• 2.1 系统的总体设计方案
• 2.2 系统安全距离模型的建立
• 2.2.1 后向安全距离模型分析
• 2.2.2 模型建立的理论基础
• 2.2.3 系统纵向模型的建立
• 2.2.4 模型中参数的确定
• 第三章 系统硬件的设计
• 3.1 系统硬件所要满足的要求
• 3.1.1 系统硬件的工作环境
• 3.1.2 系统硬件可靠性设计
• 3.2 主控单元的设计
• 3.2.1 主控单元单片机的选型及特点
• 3.2.2 主控单元电路设计
• 3.3 速度采集单元的设计
• 3.3.1 常见车速传感器比较
• 3.3.2 GPS 接收机选型
• 3.3.3 速度采集单元的电路设计
• 3.4 雷达测距测速单元的设计
• 3.4.1 测距传感器选型
• 3.4.2 毫米波雷达工作原理
• 3.4.3 ARS100 型毫米波雷达性能介绍
• 3.4.4 雷达测距单元的电路设计
• 3.5 声光报警单元的设计
• 第四章 系统CAN 总线通信技术的设计与实现
• 4.1 CAN 总线技术的产生和发展
• 4.2 CAN 总线技术的特点
• 4.3 系统CAN 总线通信的设计
• 第五章 系统软件的设计
• 5.1 系统软件的编写要求
• 5.2 系统软件需要实现的功能
• 5.3 系统软件参数的设定
• 5.3.1 MC33989 初始化参数设定
• 5.3.2 CAN 总线通信接口初始化参数设定
• 5.3.3 GPS-RS232 通信参数设置
• 5.4 系统通信协议的设定
• 5.4.1 主控单元与雷达测距单元通讯协议的设定
• 5.4.2 主控单元与速度采集单元通讯协议的设定
• 5.4.3 主控单元与声光报警单元通讯协议的设定
• 5.5 系统软件设计
• 5.5.1 主控单元程序流程
• 5.5.2 关键程序的实现及代码
• 第六章 系统模拟实验
• 6.1 实验目的
• 6.2 实验设备组成
• 6.3 实验的软件实现
• 6.4 实验步骤设计
• 6.5 实验结果分析
• 结论及展望
• 一、结论
• 二、建议及展望
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢