自动控制技术在汽车碰撞系统的研究 |
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科学技术创新 2020.07 自 动控 制技术在 汽车碰撞 系统 的研究 王 英 辉 （ 三 亚 学院， 海 南 三 亚 572000 ） 1 背 景 汽车 数 量 日 趋 增 多 ， 国 民 道 路 安全 意 识 越 来 越 高， 许多 车 辆 不具备 防 撞 系 统 装置 ， 汽车 防 撞 报 警 系 统是防 止 汽车 在道 路 上 行 驶 时 发 生 碰 撞 的一种 预 防的 安全 措 施， 能 有效 减少 道 路 交 通 事故 的发 生 。防 止 车 辆 在行 驶 中 遇 到 危 险 的 障 碍 物， 或 者 在 车 主 不 注 意 的 情况下 ， 当车 辆 快 碰 到 障 碍 物 时 ， 自 动地 提 醒 驾驶 员 使汽车 进行 制动 ， 能 有效 地 防 止 汽车 发 生 碰 撞 ， 减少 不 必要的 财 产 损失 ， 将 交 通 事故 降 到 最 低 [1] 。 2 系统 整 体 设 计 防 撞 装置 主 要是 围 绕 了 “ 安全 ” 的 目 标 来 考虑， 防 撞 装置 的 信息 获 取 处 理 和 执 行， 主 要 分了 三 个 模块 ； （ 1 ） 测 距 信息 获 取 模 块： 这 个 功能 最主 要的 工 作 意 义 是 获 取 车 辆 与 周 边 车 辆 的距离 或 与 边 临 的 障 碍 物距离 信息 ； （ 2 ） 获 取 的 信息 控制模块： 由 主 控 器完 成 信息 的 比 较 ， 并 传 达 指 令 给 下 边 的 执 行 元 件 ； （ 3 ） 指 令 执 行 模块： 工 作内 容主 要是 执 行 信息 处 理 模块 发 出 的 数 据指 令 ， 从 而 能 自 动 及时 的通 过 声 光报 警 来 提 示 驾驶 员 安全 行 驶 ， 或使 其 车 辆 自 动 刹 车 等 [2] 。 起 到了 很 好 的 安全 作用， 可 以防 止 发 生不 必 要的 车 辆 碰 撞 ， 所 以 出 于 安全 方面的考虑 来 设 计 的 汽车 防 撞 报 警 系 统， 将 可 以 大大 的 减少 了 由 于 倒 车 碰 撞 、 追 尾 碰 撞 、 正 面 碰 撞 等 不 必要的 碰 撞 损失 。 2.1 硬 件 整 体 电 路 在 整 个 防 撞 报 警 系 统的 电 路 设 计模块 ，包 括 了 单 片 机 主 控 电 路 ， 探 测 距离 获 取 电 路 ， 系 统 信息 处 理 ， 系 统 报 警 、 显 示 距离等 电 路 。 每 个 部 件 模块 在 系 统 中 都 担 当 着 不 同 的功能，在 系 统 中 信息 的 采 集 与处 理 执 行， 全 由 系 统的 测 距传 感 器 、 单 片 机 、 声 光 报 警 及 距离 显 示 警 报 等 来 完 成 ，都 担 任 着 不 同 的 角 色 。传 感 器 主 要 任 务 是 获 取 车 辆 与 周 围 物体的 信息 ， 而 获 取 的内 容 传 给 单 片 机 进行 处 理 。防 撞 系 统的 整 个 硬 件 电 路 中 ， 51 单 片 机 作 为 处 理 系 统 模块 ， 主 要是 处 理 数 据 。 且 该 单 片 机具 有 40 个 引 脚 端 口 ， 采 用 低 电压 工 作， 在运行 中可 以实现 修 改 和 编 程 ， 显 示 器 的 工 作是接收由 单 片 机 的 指 令 ， 并 执 行实 时 显 示 数 据 。 蜂鸣 器 和 发 光 二极 管 也 是接收 主 控 器 的 指 令 ， 由 系 统 控制 声 音 和 光报 警 信息 是 否 发 送 。 整 体 电 路 原 理图 如 图 1 所 示 。 系 统的 主 要 电 路 部 分 包 括超 声 波 的发射 端 和接收 端电 路 ， 以 及 选 取 的 蜂鸣 报 警 器 ， 显 示 屏和 单 片 机 等 电 路 组成 。 超 声 波 电 路 模块可 以实现 对测量 距离的 获 取 ， 起 到了 探 测 距离的作用， 并将 其 信息 输 送 给 单 片 机 进行 处 理 。 而决 定 测 距 危 险 报 警 的 主 要是由 单 片 机 来 处 理 数 据 ， 并根据 接收 到 的 数 据 信息 与 设定的 危 险 报 警 距离进行 对 比 分 析 ， 最后 决 定是 否 发 出报 警 指 令 ， 从 而 控制 防 撞 系 统是 否 报 警 。 2.2 软 件 整 体设 计分 析 软 件 方面， 首先 进行 初始 化 LED 显 示 器 ， 使 其 显 示开 机 界 面 为 初始 值 “ 0.00 ” 的 状 态 ， 表 示 系 统 还 未 进 入 工 作 状 态 。 当 获 取 40kHz 的 脉 冲 数 据时 ， 该装置 开 始 启 动 接收 程序 。 并 让 子 程序 和 中 断 服 务 程序 配 合 运作， 这样 一 来 就可 以 完 成了 主 控 器 的 工 作。 主 要是 协 助 防 撞 系 统检 测 处 理超 声 波 传 感 器 的 信息 ， 且 C51 单 片 机 通 过 获 取 的 信息 ， 来 判 断 是 不 是 有 回波 ， 并 是 否 采 取 外部 中 断子 程序 。 而系 统的发射 端与 接收 端 的 脉 冲 信 号 传 递 至 处 理 器 调 用 及 计 算程序 ， 并 且 显 示 测量 的 结 果 ， 同 时当 测量 的距离 信息 小 于 设定的 安全 距离 时 ， 由 系 统 做 出 相对 的 控制 指 令 。 主 控制 器 来 实现 整 个 软 件 的功能， 且 运用 子 程序 来 协 助 工 作。 把 获 取 得 到 的 数 通 过 程序 内 部 运 算 ， 并 且 把 算出 来 的 结 果 信息 上 传至 显 示 模块 。 根据 获 取 的 数 据 和 系 统发 出 的 指 令 来 完 成 ， 再 根据指 令 决 定是 不 是要 采 取 中 断 措 施， 中 断 程序 中需 要用 到 TH0*256+TLO ， 此公 式 的 得 到 的 数 据 要 经过 系 统的转 换 后 才 可 以输 出 。 3 报警 显 示模块 3.1 报 警显 示 模块 硬 件 电 路 设 |
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