河南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流河南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告.精品文档.河南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告题目名称汽车倒车防撞系统学生姓名余建芮专业班级光电11-2学号311108002206一、选题的目的和意义：当今， 汽车已经成为人们生活中不可缺少的一部分， 它给人们带来方便快捷的同时，也出现了许多问题。如越来越多的汽车使道路上有效的使用空间越来越小，新手也越来越多，由此引发的剐蹭事件也越来越多，因剐蹭引起的纠纷也在不断地增加。汽车倒车中存在的困难，其一是来自于驾驶者坐在驾驶座位上无法完全了解汽车四周特别是后方的环境。驾驶者只能依赖后视镜观察后方障碍物

2、，后视 镜受其位置的限制，视野狭窄、清晰度差，根本无法达到倒车中后视的目的。其二是倒车时驾驶者同时要兼顾车辆前后方、两侧的情况，必须扭身回头观察车 辆后面的情况，体力和脑力消耗过大，易产生不安全因素。其三，倒车是一个复杂的工程，它依赖于驾驶者的驾驶经验、驾驶技巧及反应灵敏程度，任一环节出问题都导致驾驶员无法快速准确地完成倒车任务。 本课题研究的汽车倒车预警系统将为驾驶者提供一个倒车提示和距离报警，本课题的现实应用的意义在于： (1)将倒车自动化从被动防撞引向智能控制方向发展； (2)体现了“以人为本”的驾驶理念，倒车时驾驶者的视线可集中在前方，不需顾及车后状况，增加了倒车的安全性和可靠性，并且

3、它的应用可减轻司机 体力和脑力劳动的强度； (3)安全可靠的防碰撞预警，使驾驶者无论是白天还是夜晚都能实现安全倒车； (4) 汽车倒车雷达预警系统的运用可极大地减轻驾驶者的体力、脑力劳动强度，降低倒车难度，避免驾驶员因方向感不强、判断和操作失误而引起的事故，同时它将对提高汽车智能化水平和最终实现汽车无人驾驶产生积极的意义。二、 国内外研究综述：2.1 倒车雷达发展历程乘用车倒车雷达按提示方式可分为数码显示、液晶、后视镜、可视雷达、语言和声音提示几种；目前使用较多的乘用车倒车雷是数码显示、液晶显示和语音三种提示功能的倒车雷达。按信号的接收方式乘用车倒车雷达又可分为无线传输和有线传输两种。 第一代

4、和第二代：乘用车倒车雷达都是以声响报警为主要功能，没有语音提示，也没有距离显示，不能确定障碍物离车有多远，对驾驶员帮助不大。 第三代数码波段显示：可以显示车后障碍物离车体的距离。如果是物体，在1.8米开始显示；如果是人，在0.9米左右的距离开始显示。 这一代产品有两种显示方式，数码显示产品显示距离数字，而波段显示产品由三种颜色来区别：绿色代表安全距离，表示障碍物离车体距离有0.8米以上；黄色代表警告距离，表示离障碍物的距离只有0.60.8米；红色代表危险距离，表示离障碍物只有不到0.6米的距离，必须停止倒车。 第四代液晶荧屏显示：荧屏显示开始出现动态显示系统。不用挂倒档，只要发动汽车，显示器上

5、就会出现汽车图案以及车辆周围障碍物的距离。但灵敏度较高，抗干扰能力不强，所以误报也较多。 第五代魔幻镜倒车雷达：结合了前几代产品的优点，采用了最新仿生超声雷达技术，配以高速电脑控制，可全天候准确地测知2米以内的障碍物，并以不同等级的声音提示和直观的显示提醒驾驶员。 魔幻镜倒车雷达把后视镜、倒车雷达、免提电话、温度显示和车内空气污染显示等多项功能整合在一起，并设计了语音功能，是目前市面上比较先进的倒车雷达系统，部分进口的高档车已有安装使用。 第六代可视雷达：第六代产品采用摄像头配有专用显示器以影象形式显示倒车情况，可视倒车雷达的原理就是在车尾（一般是挂在牌照的上方）装一个车载摄像头，当汽车挂上倒

6、挡时，可视倒车雷达自动启动，把尾部车载摄像头拍下的图像通过视频连接线显示在车前的液晶车载显示屏幕上，普通倒车雷达就是通过尾部的雷达探头发射超声波遇到障碍物反弹后确定障碍物离车尾的距离，通过声音或者数字显示屏进行报警，两者的工作原理不一样。 综合考虑，技术整合是未来倒车雷达产品技术的发展趋势。因为倒车雷达产品只是倒车或泊车时才发生功效，随着此类产品的发展，多重探测技术以及视像技术等更为复杂的技术会增加到产品当中，为驾驶者提供更为直观便利、更为安全的泊车辅助，这样系统越来越庞大，如果这样的的一个子系统只是在泊车时才发挥功效，会造成资源的浪费。所以，现在已经出现所谓的“高级驾驶安全辅助系统”已经把车

7、道维持系统、变道安全警示系统、毫米波远距离雷达探测系统、防追尾警示系统、后方盲点探测系统以及泊车辅助系统等整合在一起。2.2 国内外车商对倒车系统的应用2.2.1 奥迪奥迪汽车在2010年推出的奥迪A8上采用“Audi Pre Sense Plus”全方位预警式安全防护系统，包含车道变换辅助系统，车道偏离警示系统，预防追撞前车系统，夜视行车辅助系统。2.22 BMW德国BMW在2013年中期发表互联驾驶系统跟汽车防撞相关的功能包含下列：主动式定速控制系统，夜视系统，车道偏离与车道变换警示系统。2.2.3 通用美国通用汽车旗下的品牌凯迪拉克在2012年1月8日推出凯迪拉克ATS，所搭载的“前方碰

8、撞警示系统（Forward Collision Alert）”利用挡风玻璃上缘中央的雷达感测器，当侦测到有可能发生碰撞时，会主动介入刹车和油门控制。另外尚有车道偏离警示（Lane Departure）和自适应巡航控制（Adaptive Cruise Control ）等功能，前者可在车辆偏离原有车道时发出警告，后者则在巡航定速的状态下前车保持安全距离。三、 毕业设计（论文）所用的主要技术与方法3.1 倒车预警系统的构成倒车预警系统主要是由单片机，超声波发射器，超声波接收器，显示设备组成。单片机控制超声波发射器发出超声波，当发出的超声波遇到障碍物时，会反弹回来，超声波接收器收到信号，然后再送给我

9、单片机进行处理，单片机最终把汽车离障碍物的距离显示出来。以下将介绍倒车预警系统中各部分的作用。3.1.1 超声波发射器超声波发射器的功能是将单片机产生的40KHz信号经过放大换能输出，然后送到超声波发射传感器发出超声波信号。目前常用74HC04作为驱动放大电路或高频三极管组成的放大电路来作为超声波的发射器。3.1.2单片机最小系统单片机最小系统主要是处理超声波接收器接收的超声波信号，再经过程序处理，转换成实际的距离，在数码管上显示。目前常用的单片机有STC公司的89C52RC，和ATMEL公司89S52。3.1.3 超声波接收器超声波接收器主要是接收反弹回来的超声波信号，然后把这些模拟信号转换

10、为数字信号，再送入单片机。常用的超声波接收器有CX20106A以及TL852。3.1.4显示电路显示电路是显示当前障碍物与车之前的距离是多少米。常用的显示元件有数码管，液晶显示屏。3.2 方案和技术路线系统包括超声波测距模块、LCD数码显示模组、驱动模组、控制模组、报警及电源六部分。超声波测距模块主要由发射部分和接收部分组成，超声波的发射受主控制器控制；超声波换能器谐振在40KHz的频率，模块上带有40KHz方波产生电路。显示模块是一个5位段数数码显示的LCD；测量结果的显示用到三位数字段码，格式为X点XX米，同时还用两位数字段码显示数据的个数。四、主要参考文献与资料获得情况：1 刘升平，王剑

11、，葛红超声波测距系统的开发与研究M计算机工程与应用，2009，45(25); 78-812 高飞燕基于单片机的超声波测距系统的设计M信息技术，2005，29(7) 128-129.3 仇成群，胡天云.基于超声波的汽车防撞报警系统的设计N.传感技术学报，2009，31-324 Yang Yichun， MaChizhou. Algorithm study of fast and accurate time-delay estimation with fine interpolation of correlation peakJ Acta Acustica 2003，285 汪恩军，等.车辙检测中超声测距数据采集方法N.武汉理工大学学报，2008，30（1）6金元郁，张海鹰.超声波自主探路车探测方法的改进M.传感器与仪器仪表，2009，（1）209-21五、 毕业设计（论文）进度安排（按周说明）内 容时间安排 1. 熟悉课题1周 2调研、收集资料、文献资料阅读与综述2周 3确定设计方案2周 4方案的实现、调试与验证2周 5论文初稿、仿真模拟3周 6定稿，装订1周六、指导教师审批意见 指导教师： （签名）年 月 日