基于-蝇眼-传感网络的大型车辆防撞系统研究.pdf

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1、2010年第3期(总第224期)农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGNo．32010(Totally224)【设计与研究】doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2010．03．001基于“蝇眼"传感网络的大型车辆防撞系统研究李军．魏民祥(南京航空航天大学，江苏南京210016)摘要：大型车辆相对于小型乘用汽车，在驾驶中存在更大的视觉盲区。针对这一问题．基于“蝇眼”传感原理和CAN总线原理，将主控节点和多组超声测距节点进行组网，构建了“蝇眼”传感网络，并将“蝇眼”传感

2、网络应用到重型车辆防撞系统中。以8住嵌入式微控器为核心．完成了系统的软硬件设计。该系统实现了大型车辆盲区覆盖探测，并实时地显示障碍物方住和距离，提高了车辆的主动安全性能。关键词：蝇眼；传感网络；单片机；超声波测距；CAN总线中图分类号：TP216文献标识码：A文章编号：1673—3142(2010103一0003一04LargeVehicleAnti-CollisionSystemBasedon’Tly"seye’’SensorNetworkLIjan，WEIMin—xiaIlg(NanjingUniversityofAeronauticsand

3、Astronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Largevehiclehasabigvisualblindspotcomparedto8mallpassengerautomobile．Tosolvethisproblem．”fly'seye”networkbuiltupofonemasternodeandmanyrangingnodesWagmade，whichw聃appliedtolargevehicleanti--collision、j,ystem．Softwareandllalrdwareofsyste

4、mweredesignedbasedon8-bitembeddedmicrocontroller．Thesystemrealjzeddetectioncoverageforblindspotsofala唱evehicle，plus，displaysthedirectionanddistanceinreal-time，80thatitcouldimproveactivesafetyfeaturesoflargevehicles,Keywords：fly'seye；就n鲥network；single-chip；ultrasonicdistance-m

5、easurement；CANbus引言大型车辆相对于小型乘用汽车．在驾驶中存在更大的视觉盲区，也更容易与其它车辆发生碰撞。在大型车辆防撞研究中。安全距离模型是汽车主动避撞系统功能实现的基础ltI．因此实时地获取车辆视觉盲区障碍物的距离成为安全距离模型实现的关键。本文基于“蝇眼”传感原理和CAN总线通讯原理。将主控节点和多组超声测距节点进行组网，构建“蝇眼”传感网络，并将“蝇眼”传感网络应用到大型车辆防撞系统中。实现实时显示车辆视觉盲区障碍物的方位和距离。1“蝇眼"传感网络原理“蝇眼”是由许多个小六角形结构拼成的小眼组成。在一只蝇眼里，有3000多

6、只小眼，这样由许多小眼构成的眼睛，叫做“复眼”，苍蝇的“复眼”能收稿日期：2010-01一10作者简介：李军(1979一)，男，黑龙江海伦，讲师。主要从事汽车电子控制技术研究工作。看到近3600的物体。利用“蝇眼”的这一原理，基于CAN总线和超声波测距技术构建“蝇眼”传感网络，实现对大型车辆盲区的全方位覆盖探测。1．1“蝇眼”传感网络结构。网络的拓扑结构是指网络中节点的互联形式。网络的常见拓扑结构有环形、星形、总线形和树形。各网络节点通过分支与总线相连的网络拓扑结构，称为总线拓扑阁。本文采用基于CAN通讯协议的总线拓扑结构来构建“蝇眼”传感网络．

7、具体的网络拓扑结构如图I所示。由于在该网络结i计算与显示I主控节点CAN总线测距节点I测距节点2测距节点n进行超声波测距●一。。_‘一。。●●。●。●。。’。‘。’。一一。一一。’‘。‘‘‘“一一一rr--一‘●--●●‘●‘-‘--‘-_●--‘图1“蝇眼”传感网络结构一3一2010年第3期农业装备与车辆丁程构中。CAN总线的长度小于40m，所以CAN节点间的位速率可高达1Mbps，满足了系统高效性和实时性的要求。1．2超声波测距原理由于超声波在不同介质的界面上具有反射的特性，而且指向性好，传播能量大、速度慢等优点四。所以超声波测距容易被控制，

8、且具有较高的测量精度。本系统选用T作频率为40kHz收发一体的压电式超声波传感器TCF40—16TRl．采用算法简单．实时性较好的渡越时