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汽车360°全方位防撞预警系统开发研究

作　者: 梁军强
导　师: 李百川
学　校: 长安大学
专　业: 交通运输规划与管理
关键词: 交通安全 全方位防撞预警 CAN总线 雷达测距
分类号: U463.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


近年来,我国道路交通安全形势异常严峻,碰撞事故时有发生。如果能够在交通事故发生之前向驾驶员发出警告,提醒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发生,从而保障人身财产安全。汽车360°全方位防撞预警系统是一种基于提高汽车主动安全性,在汽车发生碰撞之前向驾驶员发出报警的车载装置。本文首先进行了防撞预警系统的总体设计,把系统分为主控单元、纵向测距测速单元和侧向测距单元三个部分,在定义了各系统功能的基础上,确定了实现系统功能所需要的关键技术;在分析汽车动力学的基础上,改进并简化了系统安全距离模型,并确定了其中一些参数的取值;对主控单元进行了软、硬件设计,并对整个系统进行了调试。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。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。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 我国道路交通安全现状  9-10
  1.2 汽车防撞系统发展现状  10-11
  1.3 本论文研究内容及意义  11-13
第二章 系统总体设计与数学模型的建立  13-24
  2.1 系统的总体结构及工作原理  13-15
    2.1.1 系统的总体结构  13-14
    2.1.2 系统工作原理  14-15
  2.2 系统纵向数学模型的建立  15-21
    2.2.1 纵向模型建立的理论基础  15-17
    2.2.2 前向模型的建立  17-19
    2.2.3 后向模型的建立  19-20
    2.2.4 纵向模型参数的确定  20-21
  2.3 系统侧向数学模型的建立  21-24
第三章 系统所选用的传感器介绍  24-33
  3.1 GPS接收机  24-25
  3.2 超声波传感器  25-27
  3.3 毫米波雷达传感器  27-33
    3.3.1 毫米波雷达的测量原理  29-31
    3.3.2 毫米波雷达的性能介绍  31-32
    3.3.3 雷达传感器与ECU接口引脚图  32-33
第四章 系统硬件电路设计  33-63
  4.1 系统工作环境与可靠性分析  33-36
    4.1.1 系统工作环境分析  33-34
    4.1.2 系统硬件可靠性设计  34-36
    4.1.3 系统软件可靠性设计  36
  4.2 系统硬件总体设计  36-40
    4.2.1 主控单元总体设计  36-38
    4.2.2 纵向测距测速单元总体设计  38-39
    4.2.3 侧向测距单元总体设计  39-40
  4.3 主控单元电路设计  40-55
    4.3.1 主控芯片选型及特点  40-42
    4.3.2 电源模块电路设计  42-44
    4.3.3 信息采集模块电路设计  44-45
    4.3.4 GPS车速采集模块电路设计  45-46
    4.3.5 CAN总线模块电路设计  46-50
    4.3.6 液晶显示模块电路设计  50-54
    4.3.7 声光报警模块电路设计  54-55
  4.4 纵向测距测速单元电路设计  55-59
    4.4.1 MCU  55-56
    4.4.2 电源与CAN收发器  56-58
    4.4.3 CAN总线模块设计  58-59
  4.5 侧向测距单元电路设计  59-63
    4.5.1 MCU  59-60
    4.5.2 电源与CAN收发器  60
    4.5.3 测距芯片  60-61
    4.5.4 热敏电阻  61-63
第五章 系统软件设计  63-78
  5.1 系统软件功能需求分析  63-65
    5.1.1 系统软件编写要求  63
    5.1.2 系统软件编写功能  63-65
  5.2 CAN总线通信接口参数设置  65-71
    5.2.1 CAN总线的报文帧格式  65-68
    5.2.2 验收滤波器设置  68-71
  5.3 系统通信协议分析  71-72
  5.4 系统关键程序流程图  72-78
第六章 系统性能实验验证  78-85
  6.1 实验目的  78
  6.2 系统各模块模拟实验  78-83
    6.2.1 实验设备组成  78-79
    6.2.2 系统模拟实验  79-83
  6.3 实验结果分析  83-85
结论及展望  85-87
参考文献  87-90
致谢  90

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车结构部件 > 电气设备及附件
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