基于双传感器车辆防撞预警系统的研究

发布时间：2020-03-24 04:43

【摘要】：汽车防撞系统是智能汽车的主要内容之一。如今的社会,汽车被越来越多的人当作代步工具使用,从而致使交通事故率每年居高不下,给人们的生命和财产带来极大损失。发生交通事故的因素有很多,比如视线不好、天气不好、违规超速、驾驶员精神状态不佳等等。而对于这些因素所造成的交通事故中,又以汽车撞人和汽车之间相撞最多,因此对汽车防撞系统的研究刻不容缓。对车辆防撞预警系统的研究中,系统可分为三个模块,分别为信号采集模块、信号处理模块以及执行模块。其中,信号采集模块含有障碍物识别、车距的测量以及道路模式的选择。关于障碍物识别,本研究主要利用到毫米波雷达,并且借助CMOS摄像头对障碍物存在的辅助确认,然后通过毫米波雷达对障碍物的方位进行确认,以辨识障碍物是否在车辆可碰撞范围内,最后使用毫米波雷达对障碍物与汽车之间的相对距离进行测量。关于确认道路路面情况,本研究使用的是超声波传感器,借助传感器接收路面反射出的超声波回波信号,然后对信号进行频谱分析,最后确认所行驶的是何路面,从而确认预警距离与刹车距离。当信号采集模块完成任务时,通过数字信号处理(DSP)对这些信号和数据进行融合,借助TMS320型号芯片快速处理数据,最后通过CAN总线网关做出相应的结果(在显示屏上显示信息、发出报警信号或者紧急刹车)。最后借助MATLAB软件对系统的准确性进行了验证,其仿真结果表明本文研究可以避免车辆碰撞。整个研究的重点在于信号采集的准确性、信号处理的实时性、对障碍物准确的识别、对距离实时的监控、对道路模式的正确的判别以及对所获得数据的有机融合,最后快速而又正确地做出判断,以达到防撞的目的,同时减少交通事故的发生。
【图文】：

交通事故,车辆,固定物,刮擦

不同的交通工具所发生的交通事故比重是有差异的，如图1-1-1 所示。从扇形图可以看出汽车发生交通事故所占的比重最高（大约占了68%）。汽车交通事故主要包括车辆间刮擦、碰撞的交通事故，车辆与行人间碰撞、碾压和刮擦的事故，机动车对非机动车的事故以及车辆自身或对固定物的事故。通过研究发现车辆间的追尾以及对固定物冲撞发生的交通事故最多，约占60%[1]。从中可以看出解决车辆防撞问题对于降低交通事故率有很大的帮助。表 1-1-1 近五年全国发生交通事故总数年份 2016 2015 2014 2013 2012总数 212846 187781 196812 198394 204196

图像传感器,CMOS图像传感器

随着半导体工艺水准的不断提升，图像传感器（Image Sensor）因其信息、信息转换以及可以扩展视觉功能，在人们日常活动中的应用愈来愈广泛。上出现最多的图像传感器主要有两种：电荷耦合元件（Charge Coupled DeviceCD）和金属氧化物半导体元件（Complementary Metal Oxide SemiconductoMOS）。如图 3-1-1 所示。在实际应用中，，与 CCD 产品相比，CMOS 图像传在工艺流程中是有一套标准的制作过程[12]。它可以借助现有的半导体设备需要再投资额外设备。而且随着半导体技术的提升，CMOS 图像传感器的品会大幅度的升级。同时，相比较而言，CMOS 无论从体积还是功耗、价格都CD 低[13]。其中，CMOS 的耗电量不到 CCD 的 1/10，售价也比 CCD 低 1/3此在目前的市场上，对 CMOS 的研发与生产的厂家多于 CCD。
【学位授予单位】：贵州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6

【参考文献】