倒车雷达系统的设计与实现文献综述
2020-05-23 16:24:10
文 献 综 述
一、研究背景及意义
近几十年里,随着科学技术的飞速发展,同时也推动了交通运输业的高速发展,车流日益密集化以及出现了各类私家车,汽车的产量在不断增长。由于交通拥挤状况越来越严重,停车位的严重不足,由泊车或倒车所引起的交通事故也越来越多。倒车时,汽车内外的倒车镜可以帮助驾驶员扩展视野,但是汽车后方的障碍物,以及因为高度不足从而通过倒车镜看不到的障碍物都可能会处于驾驶员的视野死角中[10]。因而,怎样将汽车周围的信息及时传达给驾驶员,这就成为了一个社会的普遍问题。为了解决这一倒车问题,倒车雷达也就应运而生。
倒车雷达的全称叫”倒车防撞雷达”,又叫”倒车警示装置”,是汽车在倒车的安全辅助装置。倒车雷达系统的主要的作用是在倒车时,自动的启动倒车雷达装置,通过声音或者屏幕显示车身周边信息,以便帮助驾驶员可以方便的了解汽车尾部周围的障碍物的情况[11],解决了驾驶员在倒车时向后眺望的不便,并且帮助了驾驶员消除视线死角和视线模糊的问题,解除了驾驶员在后倒、泊车和起步行车时前后左右探视所引起的困扰,从而提高了驾驶的安全性[12]。
二、研究及应用现状
倒车报警装置产生的时间不长,但它革新和改进的速度并不慢,在短短几年的时间里,随着技术的发展以及用户需求的不断变化,倒车雷达装置经过了六代的发展[1]。虽然倒车雷达装置在不断变化,但倒车雷达的工作原理都是相似的。倒车雷达系统主要采用的是超声波测距原理[2],在智能控制器的控制下,由装置于车尾保险杠上的传感器发射出的超声波信号,遇到障碍物从而产生回波信号,传感器接收到信号后经由控制器进行信号数据处理,从而判断出障碍物的位置[3],通过设置于车内的显示器或数码管向驾驶员提示距离并且发出警示信号,以提醒驾驶员进行安全操作,从而使驾驶员达到安全泊车的目的。
三、系统基本组成及工作原理
倒车雷达系统结构框图如图1。硬件部分采用模块化思想,主要分为四个模块:控制模块、测距模块、显示报警模块和测温模块,其结构框图如图1所示。软件部分分别对各个模块相应的程序进行编程[4],达到便于调试和移植的目的,从而为驾驶员提供较为可靠的安全保障。
图1 结构框图
1.控制模块:以AT89S52单片机为核心控制整个倒车雷达系统的运行[5],对各个接口电路进行控制。通过单片机的端口发射脉冲信号,检测到回波信号后,进行数据信号处理,从而测得与障碍物的距离。
2.测距模块:包括超声波发射电路和超声波接收电路[6],以及超声波探头[13],共设置四点超声波探头,实施全面监测,与控制模块共同完成测距功能。