基于超声波测距的汽车电磁防撞装置 |
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基于超声波测距的汽车电磁防撞装置
随论文联盟http://WwW.LWlM.cOm着汽车拥有量的不断增加,安全驾驶越来越成为大家关注的焦点,特别是在天气情况较差或司机处于相对疲劳状态时,汽车防撞系统(Collision Avoidance System, CAS)的设计和需求就显得更为重要和迫切[1]。目前的汽车防撞系统主要基于激光测距、红外测距以及采用无线收发模块等[2-4],较新的方案还包括基于UWB技术的无线防撞系统[5]。已有的这些方案主要是根据系统测定的结果,通过语音提示司机人为减速来达到安全驾驶的目的;但是高速行驶中的汽车有着很大的惯性,刹车距离较长,完全依靠司机的临时减速,特别是司机疲劳或者没有集中注意力时,往往很难达到好的安全驾驶效果。 我们设计了一种能够自动辅助减速的防撞装置,使得汽车能够自主提前减速,达到安全驾驶的目的。该设计以STC89C52单片机为主控单元,利用超声波测距,在汽车与其他汽车的距离小于事先设定的安全距离时,启动语音报警装置,提醒司机减速,并同时启动电磁铁减速单元。该装置成本低廉,设计简单,汽车如果能够配备该装置,则可以在行驶过程中达到汽车自主辅助减速的目的。 1 系统工作原理 1.1 方案框图 汽车电磁防撞装置的具体框图如图1所示,该装置由超声波测距单元、单片机控制单元、语音报警单元以及电磁铁减速单元和复位电路等部分组成。需要说明的是,该装置需要在车前和车后都安装,以起到较为全面的安全防撞作用。 图1 汽车电磁防撞装置框图 汽车在行进过程中,车前和车后防撞装置中的超声波测距单元都处于工作状态,当检测到自身与其他汽车的距离小于安全距离时,系统将发送信息给主控单片机单元,单片机将发送相应指令给语音报警单元提示司机采取相应措施,同时汽车中的电磁铁减速单元也会收到单片机的启动指令,两辆汽车的电磁铁减速单元就会迅速启动,电磁铁减速单元可以都设置为同名N极,由于同性磁极的相互排斥作用,使得汽车能够达到自主减速的目的,有效避免了汽车相撞的发生。如果未达到设定距离,则电磁铁单元不会开启,汽车处于正常行驶状态,当然此时的超声波测距单元仍然处于监测状态。 1.2 系统工作模式
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