汽车放碰撞系统传感器实训

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1、电子与信息工程学院姓名:班级:学号:汽车安全防碰撞系统设计摘要近年来，我国道路交通安全形式越来越严峻，在众多的交通事故中，以追尾碰撞与超车侧碰撞事故这两种类型撮为常见。如果能够在事故发生前提醒驾驶员并釆取一定的安全措施，对减少交通事故的发牛.则是非常有用的，汽:午:防碰撞系统正是基于提高:午:辆的主动安全性来实现在行车过程中，给驾驶员提供必耍的技术设施。木文设汁了系统的组成，丼给出了初步的设计方案。对车载测SL测速技术进行了分析,确定系统采川毫米波多普勒雷达传感器、超声波传感器和红外线传感器分别对前、后和侧向的距离、相对速度进行测量。在事故发生的五个阶段上，对防碰撺系统简述

2、，叙述了系统的工作方或。一问题叙述在汽车行驶过程中，跟据安全专家的分析，事故发生主要分为顺序的五个阶段，正常驾驶、紧急路况、避免碰撺、碰撺保护和碰撺之后。要保证驾驶员的安全，耑要解决这五个阶段的防碰撞闷题，减小事故发生的机率。正常驾驶吋，需要解决事件的安全判断与预瞥问题。出现紧急路况吋，需要解决怎么样避免碰摘和安全处理的问题。在发生碰摘时，需要解决碰摘保护的问题。在碰摘之后需要解决救援14题和交通报警的14题。这样才能更好的保护驾驶员与乘车人的安全。二问题分析2.1设计场景木文的防碰撞系统的设计场景，主要是根据事故发生的五个阶段，正常驾驶、紧急路况、避免碰撞、碰撞保护和碰撞

3、之后设计的。正常驾驶：驾驶员正常驾驶车辆，行驶道路上无或者有较小的安全事件。紧急路况：驾驶员正常驾驶时，行驶路上出现较人的安全紧急事件。避免碰撞：驾驶员驾驶车辆经过紧急路况路段。碰捕保护：车辆在行驶吋出现碰撺的情况。碰撞之后：车辆发生碰撞之后。2.2传感器类型汽车防碰撞应用有微波多普勒传感器、超声波传感器和红外线传感器。微波多普勒传感器：微波传感器足利用微波特性来检测一些物理fi的器件。包括感应物体的存在，运动速度，距离，角度信息。利用微波的多普勒效应来探测运动物体，它是一种主动探测技术，利川反射波的频率变化与发射物体的运动速度冇关的多普勒效应來探测物体的运动。由发射大线发

4、出的微波，遇到被测物体吋将被吸收或反射，使功率发生变化。若利用接收天线接收通过被测物体或山被测物反射回来的微波，并将它转换成电倍号，再山测M电路处理，就实现r微波检测。该技术在军用雷达和医用超声波上已冇广泛的应用。超声波传感器：超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一•种振动频率高于声波的机械波，山换能品什在电压的激励下发牛.振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特別是方句性好、能够成为射线而定句传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很人，尤K是在阳光不透明的固体中，它可穿透儿十米的深度。超声波碰到杂质或分界血会产生显著反射形成反射成回波，碰到活

5、动物体能产生多普勒效成。基于超声波特性研制的传感器称为“超声波传感器”，广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。红外线传感器：利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它木身具柯一定的温度（高于绝对零度），都能辐射红外线。红外线传感器测量吋不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点。红外线传感器括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应川最多的足热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射吋温度升尚

6、，电阻发生变化（这种变化可能是变人也可能是变小，因为热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻＞，通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件，通常由硫化铅、硒化铅、砷化钢、砷化娣、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。2.3传感器结构图微波传感器足利川微波特性來检测一些物理量的器件，如图2-1所示。发射天线ft多昔勤信号输出

7、ft■fr

8、—模块地线图2-1微波多竹勒传感器结构图超声波传感器足利用超卢波的特性研制而成的传感器，如图2-2所示金屈壳吸收块保护膜导电螺杆连线片压电晶片图2-2超声波传感器结构图利用红外线的物理性质来进行测量的传感器，如图2-

9、3所示,外壳FET入射窗材料氧化膜感知元件氧化铝基1漏极端子源极端子接地端子图2-3红外线传感器结构图三工作方式3.1系统结构框图微波多普勒传感器速度测景模块速度控制提醒报警刹车控制超声波传感器距离检测模块报咎判断模块转弯控制红外线传感_器事件识别模块安全处理3.2正常驾驶阶段在正常驾驶阶段，防碰撞系统需要对道路上发生的事件进行采集分析。在车的前、f•和侧向，利用红外线传感器监视道路上是否有障碍物，利用微波多杏勒传感器实时测量车辆勾障碍物的相对速度，利用超声波传感器测量车辆与障碍物的距离，根据是否有障碍物和障碍物与