汽车防追尾预警系统的研究与开发

发布时间：2025-07-05 11:56

　　汽车为人们的日常出行提供了巨大的便利,而随之带来的是道路行车安全系数不断降低,交通事故发生率逐年增加,这对社会秩序造成了不良影响,也带来了不必要的经济损失。引发交通事故的原因有多种,根据有关统计资料显示,汽车追尾在众多交通事故中占比较高,在高速公路环境下汽车追尾事故的发生率更高,在这种背景下,研究开发一种高效可靠的汽车安全系统成为必要。许多社会科研机构以及国内外众多高校展开了这方面的研究,当今最普遍的降低追尾事故发生率的思路是预警,即在追尾事故发生前的短时间内提醒驾驶员正确合理地操纵汽车,为此本文顺应发展趋势,研究开发了一种汽车防追尾预警系统。本文的主要研究内容如下:(1)建立安全距离数学模型,研究基于前车的不同状态下的两车安全距离,并从人性化的角度考虑,将安全距离分为两类:提醒报警距离和危险报警距离,这样,预警系统就能根据两种不同的危险级别实行分级预警,综合使用多种报警提醒方式联合作用提示驾驶人进行正确合理的行车操作。(2)对汽车防追尾预警系统进行硬件设计。该系统由前车信号采集单元、自车信号采集单元、数字信号处理单元、人机交互单元、主控制单元和报警提醒单元等组成,分别对各个单元模块进行...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本课题研究的主要内容
第二章 安全距离模型及控制策略
    2.1 安全距离的概念
    2.2 预警系统的设计要求
    2.3 汽车制动距离的分析计算
        2.3.1 制动过程的分析
        2.3.2 制动距离的分析计算
    2.4 安全距离模型的建立
    2.5 确定安全距离模型中各个参数的取值
    2.6 安全距离影响因素仿真研究
        2.6.1 建立仿真模型
        2.6.2 仿真结果及分析
    2.7 模糊控制分析
        2.7.1 模糊控制的概念及产生
        2.7.2 模糊控制规则
        2.7.3 模糊控制器的设计
        2.7.4 确定各模糊变量的隶属度函数
        2.7.5 结果验证及分析
第三章 预警系统的硬件设计
    3.1 预警系统的总体构成
    3.2 系统的性能与设计要求
    3.3 前车信号采集单元
    3.4 数字信号处理单元
        3.4.1 DSP芯片的特点
        3.4.2 DSP芯片的选型
        3.4.3 DSP最小系统的设计
    3.5 主控制单元电路设计
        3.5.1 单片机的选型
        3.5.2 单片机最小系统设计
    3.6 自车信号采集单元
        3.6.1 自车速度信号采集
        3.6.2 驾驶人行为信号采集
    3.7 路况选择单元设计
    3.8 报警提醒单元设计
        3.8.1 蜂鸣器和LED灯报警电路
        3.8.2 液晶显示电路
        3.8.3 语音报警电路
第四章 系统软件设计
    4.1 编译和调试工具
        4.1.1 CCS简介
        4.1.2 JTAG仿真器
        4.1.3 KeilμVision简介
    4.2 系统软件功能分析
    4.3 主要模块软件设计
        4.3.1 系统主程序
        4.3.2 超声波传感器模块
        4.3.3 DSP与单片机之间的SPI通信模块
        4.3.4 霍尔车速传感器模块
        4.3.5 驾驶行为识别模块
        4.3.6 人机交互模块
        4.3.7 安全距离模型模块
        4.3.8 报警提醒模块
第五章 系统模拟实验
    5.1 实验内容
    5.2 实验原理
    5.3 模拟实验
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果



本文编号：4056063