全文总字数：3164字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

在正常的超声波防撞小车中，制作者一般是使用一个发射头对应一个接收头，通过测出距离来判断是否停车，如果障碍物的面很大（如墙壁），超声波传感器可以用来准确测距。但是有一个比较麻烦的问题就是，如果将其应用在小车防撞系统中，假设障碍物呈柱状，又因为超声波发射头会有一定的散射角（左右大概15），因此即使障碍物不在小车正前方，超声波仍能检测到斜前方回波，这就会误导小车，使其在斜前方没有障碍物的时候也会停车。因此，为了解决这一问题，我就想假如在小车前方左右两角各自增设一个接收头，也就是两个接收头，中间是发射超声波头，然后根据算法算出左右两个接收头接收返回信号的时间差值来定位距离。提前在单片机里面设置好阀值，根据距离和阀值的大小来判定是否使小车停止。

本次设计提出来这种基于双超声波接收头，三发射头（几个发射头会根据需要发射超声波的距离而设定）的车载自动测速测距控制系统，可以有效的起到对开车司机保护预判提醒等作用，而且不会被斜方的物体所误导引起不必要的事故。当司机开车遇到紧急事故采取了错误的控制措施时，该系统还可以强行纠正，或进行报警提醒司机检查。现如今超声波防撞系统仍在快速发展，这种基于超声波的防撞系统有如下特点：

△当超声波探测仪探测到阻碍物体或者行时，可实时目标的角度、方位、距离、速度等目标定位信息，且摄像头会立即进行摄像，避免一些不必要的麻烦；

2. 研究的基本内容

本次课题内容相对于国内外已经得到应用的汽车自动防撞系统来说比较简单，毕竟是因为能力有限，所以笼统的来说是基于51单片机的超声波小车测距系统。但和普通的小车测距系统不一样，本系统别出心裁，通过克服超声波测距的本质缺陷，即超声波发射接受会有大约15左右的散射角，通过两个接收头接收的距离差、小车速度及位置来判断障碍物是否在小车前方以及是否停车。该系统需要完成测距，测速，定位，控制小车运动等功能，系统包括如下五部分：超声波发射电路，超声波接收电路，信号处理器，温度测量（是否使用看实现的容易程度），小车控制电路等。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实现方案：通过单片机产生40k 的方波，经过放大后驱动超声波传感器发射头，从而发出超声波，遇到前方物体反射后由接收端捕捉，经过对两个接收头捕捉时间的计算以及加入温度补偿，判断最终前方小车的方向与距离，再通过与前次数据差分计算出其相对前车的速度，最后通过速度、距离以及位置三个数据进行智能控制，控制减速慢行。

4. 参考文献

[1] 兰羽,周茜.超声波测距系统接收电路研究[j]. 电子设计工程. 2012(14):30--54

[2] 沈二波,陈彬.基于超声波倒车雷达防撞系统设计[j]. 电脑与信息技术. 2011(02):135--179

[3] billur barshan and roman kucactive sonar for obstacle localization using envelope shape information, department ofelectrical engineering,yale university[m] 1992, 22(4):636-646