基于US-026模塊研制車輛防追尾預(yù)警裝置

梁方芳 富曉乾 宋曼婷 張家鼎 王宏 劉卓穎

關(guān)鍵詞：超聲測(cè)距 防追尾 安全距離

1 引言

近年來(lái)，對(duì)車輛行駛中的安全車距和防追尾問(wèn)題的研究正在逐漸引起關(guān)注[1]。路交通事故在道路交通事故中占很大比例，是造成最大傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的原因。歸根其成因就是車距與車速的關(guān)系，車速快，距離應(yīng)當(dāng)適當(dāng)拉大。因此，汽車防追尾控制系統(tǒng)的研究顯得尤為重要。

2 設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)

本設(shè)計(jì)通過(guò)超聲波傳感器計(jì)算與前車的距離和速度，當(dāng)超過(guò)閾值后，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒駕駛?cè)俗⒁獍踩?。超聲波測(cè)距原理是超聲波運(yùn)載火箭的一種超聲發(fā)射原理。它是基于接收機(jī)和超聲波的時(shí)差，這類似于雷達(dá)距離原理。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛員的提醒，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)制動(dòng)或是車輛自行制動(dòng)，從而大幅度降低了追尾事故的發(fā)生，在改善汽車防追尾的問(wèn)題上有一定的應(yīng)用價(jià)值。

車輛防追尾預(yù)警裝置的重要組成部分有單片機(jī)、超聲波測(cè)距模塊以及周圍電路構(gòu)成。牽引排隊(duì)是指車輛在同一車道上行駛時(shí)與車輛尾部發(fā)生碰撞的行為。以前的主要原因是跟蹤距離低于最小安全距離，駕駛員反應(yīng)緩慢，或系統(tǒng)故障，或剎車。一名警察發(fā)生交通事故，許多追尾事故都是由于超速行駛和缺乏安全感造成的。以前這些事故大多不是發(fā)生在新司機(jī)身上，而是發(fā)生在大約五年前的司機(jī)身上。年齡。新手。大多數(shù)人開車很小心，而不是很快的車。因此，追尾事故的發(fā)生率與司機(jī)的發(fā)生率相比大約是5 年左右，因?yàn)槌鲂袝r(shí)間較長(zhǎng)，他們認(rèn)為自己是好司機(jī)，一般更容易滿意。

如圖1 所示，本裝置通過(guò)超聲波傳感器計(jì)算與前車的距離和速度，當(dāng)超過(guò)閾值后，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒駕駛?cè)俗⒁獍踩?。超聲測(cè)距原理是超聲運(yùn)載火箭的超聲發(fā)射。它是基于接收器和超聲波之間的時(shí)差，類似于以下原理：雷達(dá)。超聲波發(fā)射器從發(fā)射時(shí)間開始向特定方向發(fā)射超聲波，超聲波將在空中飛行的障礙物立即返回，超聲波接收器接收到反射信號(hào)并停止計(jì)數(shù)。馬上。電壓超聲波發(fā)生器實(shí)際上與玻璃電壓共振。兩個(gè)電壓晶體管和一個(gè)核磁共振就成了一個(gè)超聲波接收器，當(dāng)它的電極被加上電壓時(shí)，當(dāng)核磁共振得到超聲波時(shí)，它振動(dòng)高壓芯片并將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

2.2 系統(tǒng)測(cè)距原理

本系統(tǒng)的超聲波模塊原理如圖2 如下：

（1）采用trig-orio 遙測(cè)方式實(shí)現(xiàn)至少10us 的高電平信號(hào);

（2）模塊自動(dòng)發(fā)送8 個(gè)40khz 的方波檢測(cè)回波信號(hào);

（3）信號(hào)返回后，通過(guò)oioo 噴嘴的超聲波產(chǎn)生高壓，其持續(xù)時(shí)間為從發(fā)射到發(fā)射的超聲時(shí)間;返回，距離測(cè)試=（高壓時(shí)間+聲速（340m/s））/2;

（4）這個(gè)模塊非常簡(jiǎn)單，因?yàn)橐粋€(gè)控制噴嘴的發(fā)射大于10us，可以在接收端口等待高輸出。如果您已經(jīng)注冊(cè)，請(qǐng)先登錄。下來(lái)。測(cè)量值可以通過(guò)連續(xù)的周期性測(cè)量獲得，因此，距離信息只能通過(guò)確定模塊輸出信號(hào)的超長(zhǎng)來(lái)獲得。在這里。它通常是用51 個(gè)攝像頭讀取的。

2.3 程序設(shè)計(jì)與調(diào)試

void setup（）

{

Serial.begin（9600）;

pinMode（EchoPin，INPUT）;

pinMode（TrigPin，OUTPUT）;

}

void loop（）

{

digitalWrite（TrigPin，HIGH）;

delayMicroseconds（50）;

digitalWrite（TrigPin，LOW）;

Time_Echo_us=pulseIn（EchoPin，

HIGH）;

if（（Time_Echo_us<60000）&&（Time_

Echo_us>1））

{

Len_mm_X100=（Time_Echo_us*34）

/2;

Len_Integer=Len_mm_X100/100;

Len_Fraction=Len_mm_X100%100;

Serial.print（“Present Length is：”）;

Serial.print（Len_Integer，DEC）;

Serial.print（“.”）;

if（Len_Fraction < 10）

Serial.print（“0”）;

Serial.print（Len_Fraction，DEC）;

Serial.println（“mm”）;

}

delay（1000）;

}

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)汽車追尾車數(shù)據(jù)和車輛制動(dòng)的理論分析，我們建立了汽車防追尾預(yù)警系統(tǒng)安全距離模型，并結(jié)合了超聲波技術(shù)，傳感器技術(shù)和電子通訊技術(shù)，設(shè)計(jì)了防追尾超聲波測(cè)距預(yù)警裝置。車輛防追尾預(yù)警裝置的重要組成部分有單片機(jī)、超聲波測(cè)距模塊以及周圍電路構(gòu)成。該系統(tǒng)能夠通過(guò)超聲波測(cè)距計(jì)算與前車的距離和速度在超過(guò)閾值時(shí)，發(fā)出警報(bào)信號(hào)，提醒駕駛?cè)藛T，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)制動(dòng)或是車輛自行制動(dòng)，排除了駕駛員因素，從而有效降低汽車追尾事故的發(fā)生。此次設(shè)計(jì)也存在一些問(wèn)題和不足之處，傳感器精度還需要提高，還需要在降低預(yù)警率方面進(jìn)行不斷的研究。