最新基于激光雷達的車載防撞系統的設計(存儲版)

　　

【正文】 死傷比為：中國1：4．8，法國為1：21，韓國為1：53，美國為1：62，英國為1：86，日本則為1：173。本文研究的激光雷達防撞系統測距裝置、單片機、報警子系統、自動剎車裝置組成，其特征在于：測距裝置發射激光脈沖信號，單片機根據激光脈沖信號的發射與接收時間順序實時地測出行車與前方機車或障礙物的相對距離和相對速度，并利用采集所得的相對距離和車輛相對速度的數據進行計算，得出預測撞車時間，再將預測撞車時間與安全行車所要求的安全時間相比較來判斷行車是否處于安全行駛狀態，當預測撞車時間小于安全行車時間時，單片機發出指令給報警子系統提示司機，處于極度危險狀態時，單片機直接將指令傳給自動剎車裝置，由自動剎車裝置進行自動剎車。國內對汽車防撞裝置的研究相對比較晚，整體水平也相對較低。二是由于超聲波能量是與距離的平方成正比而衰減的。隨著計算機軟硬件性能的提高，最終將得到廣泛應用。它發展迅速，已廣泛應用于國防、生產、醫學和非電測量等各方面。如果在電磁波傳播的途徑上有目標存在，那么激光雷達就可以接收到由目標反射回來的回波。Tr/2 Fa=2Vr/λ式中，R目標到雷達的距離，單位為m； C光速， Tr電波往返于雷達與目標之間的時間間隔，單位為s； Fa多普勒頻移，單位為m/s； λ雷達工作波長，單位為m； Vr雷達與目標之間的相對速度，單位為m/s。中央電源由VDDA或者VSSA管腳供給，采用標準5V的I/O引腳，這些標準引腳被分類為I/O接口管腳，模擬信號輸入，BKGD和RESET管腳。內部結構基本可分三個部分：第一部分是電荷泵電路。第三部分是供電。實際應用中，節點數目受網絡硬件的電氣特性所限制。在標準格式CAN 的報文中，標志符長度是11 位；而在擴展格式CAN 的報文中，標志符長度可達29 位。6N137光耦合器是一款用于單通道的高速光耦合器，其內部有一個850 nm波長AlGaAs LED和一個集成檢測器組成，其檢測器由一個光敏二極管、高增益線性運放及一個肖特基鉗位的集電極開路的三極管組成。C to +85176。單片機上電時，但由于電容C兩端的電壓VC不能突變，因此VC保持低電平。簡單地說，沒有晶振，就沒有時鐘周期，沒有時鐘周期，就無法執行程序代碼，單片機就無法工作。比如頻率為2000Hz 的蜂鳴器的驅動，可以知道周期為500μs，這樣只需要把PWM 的周期設置為500μs，占空比電平設置為250μs，就能產生一個頻率為2000Hz 的方波，通過這個方波再利用三極管就可以去驅動這個蜂鳴器了。 為了實現以上功能，可以通過編程對單片機進行設置，給單片機設定兩個判定時間：報警臨界時間Ts，即單片機在對激光雷達傳感器采集到的數據進行處理后得到的預料撞車時間T小于Ts時，則單片機通過向蜂鳴器引腳發送出電平信號，使蜂鳴器發出報警聲音；安全極限時間Tl，即一旦預料撞車時間T小于Tl時，駕駛員通過自身生理反應已經來不及采取認為制動措施，此時，系統自動對ABS發出剎車控制信號，以防止因駕駛員來不及剎車而導致發生事故的可能性。假設一：小車1和小車3都相對于小車0行駛，由圖可知，小車1和小車3對小車0構成安全威脅，他們的坐標信息被單片機視為有效信息，盡管小車3與小車0的縱向距離y3小于小車1與小車0的縱向距離y1，即y3 y1，但是，如果y3/(v0+v3) y1/（v0+v1）,也就是說，小車1會比小車3先和小車0相撞，則單片機會優先考慮小車1的坐標信息，如果坐標信息達到報警條件，報警系統會報警，如果坐標信息達到剎車條件，單片機會向CAN總線發出剎車信號，進行緊急制動。接受緩沖器(RXB長13個字節)作為接收FIFO(RXFIFO長64個字節)的一個窗口，可以被CPU訪問。BTL還提供了刻編程的時陽J段來補償傳播延時時間相應位轉換(如由于振蕩飄溢)和定義采樣點和一位時間內的采樣次數。例如：Bit1：10100100Bit2：11011100總結本論文所研究設計的基于激光雷達的車載防撞預警系統，是從車的安全角度研究開發的一種能有效預防汽車碰撞交通事故的車載設備。此外，為了給同學解答疑難，剛下班的老師急忙趕到實驗室，之后邊啃面包邊講解，讓我倍受感動。《蘭州交通大學學報》 ISTIC 2006年4期戰緒庶，王紫婷，戰緒仁；【13】DistanceMeasuring Technology Using LD for Auto AntiCollision, 萬方學術期刊，武漢大學學報(英文版)；【7】一種基于防汽車追尾的車載測距安全預警裝置研究, 自動化與儀器儀表，2006年，王紫婷，戰緒庶；【8】基于單片機的汽車防撞激光預警系統設計，萬方學術期刊，機械管理開發，王偉杰，2010年；【9】現代汽車的四種測距方法，萬方學術期刊，汽車工業研究，鐘勇，姚劍峰2001年；【10】高速公路汽車防撞系統的安全行車距離研究, 萬方學術期刊，自動化儀表，楊翠萍，官慧峰2008年；【11】汽車智能駕駛輔助裝置簡介，[期刊論文]致謝在整個畢業設計過程中，感謝鮑偉老師的悉心指導，老師給我的教誨和指導讓我受益匪淺，在學習上，他毫無保留的將專業知識講授于我，每次在解答問題時，鮑偉老師都把每個同學遇到的問題講解得細致入微，而且不斷的擴展知識面，讓我接受到了很多的知識。剩余的數據（即160167可以視為無效）。位時序邏輯(BTL)監視串口的CAN總線和處理與總線有關的位時序。緩沖器長13個字節，由CPU寫入，BSP讀出。假設小車0，小車1，小車2，小車3，小車4的車速分別為v0，v1，v2，v3和v4。但實際上只需保證CAN網絡中“CAN_H”和“CAN_L”之間的跨接電阻為60Ω即可。PWM 輸出口直接驅動是利用PWM 輸出口本身可以輸出一定的方波來直接驅動蜂鳴器。 單片機晶振電路晶振是單片機內部電路產生單片機所需的時鐘頻率的部件，單片機晶振提供的時鐘頻率越高，那么單片機運行速度就越快，單片接的一切指令的執行都是建立在單片機晶振提供的時鐘頻率。而單片機復位電路設計的好壞,直接影響到整個系統工作的可靠性。集電極開路輸出。此器件對總線提供差動發送能力，對CAN 控制器提供差動接收能力，完全符合“ISO11898”標準。由于CAN 總線具有很高的實時性能，因此CAN 已經在汽車工業、航空工業、工業控制安全防護等領域中得到了廣泛應用。比如發動機管理、系統變速箱控制器、儀表裝備、電子主干系統中，均嵌入CAN 控制裝置。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數據通道。 通信模塊 由于激光雷達傳感器數據端口是RS232接口，不能與單片機直接相連,在單片機和激光雷達傳感器之間需要加一個通信模塊。同時，MC9S12C32還擁有SCI串行通信接口，有兩個I/O引腳：SCI TXD和SCI RXD，通過對一個16位的波特率選擇寄存器編程，可以得到65000種不同的速率，具有18位的可編程數據位，長度為1位或2位的可編程停止位，其內部能產生串行時鐘，SCI接口采用半雙工或全雙工工作方式，具有雙緩接收和發送功能，發送和接收操作均可通過中斷或查詢操作進行。如圖所示：雷達經天線向空間發射一定重復周期高脈沖，如果遇到目標則由目標反射回來的反射波將滯后于發射的高頻脈沖一個時間差Tr和一個頻移（多普勒頻移）Fa。 　　激光具有3個重要特性:①高方向性（即高定向性，光速發散角小），激光束在幾公里外的擴展范圍不過幾厘米；②高單色性，激光的頻率寬度比普通光小10倍以上；③高亮度，利用激光束會聚最高可產生達幾百萬度的溫度。探測，所以，激光傳感器能滿足系統的要求。CCD攝像機是一