【摘要】：作為人們出行的主要交通工具之一,汽車的數(shù)量逐年增加,給人們帶來方便的同時(shí),其安全問題不容忽視。如今,汽車主動安全技術(shù)已經(jīng)成為汽車發(fā)展的重點(diǎn)和趨勢。在交通事故中,由于誤踩油門引發(fā)的事故比比皆是,開展防誤踩技術(shù)的研究能有效避免或減少這類事故的發(fā)生,具有很高的研究價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。目前國內(nèi)對于防誤踩方面的研究還處于初級階段,防誤踩系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),如車輛行駛狀態(tài)信息的檢測和誤踩判定標(biāo)準(zhǔn)等,還需進(jìn)一步完善優(yōu)化。本文針對駕駛員將油門當(dāng)成剎車誤踩的問題,總結(jié)現(xiàn)有相關(guān)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)與不足,在不改變汽車原有操作結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對汽車行駛、制動、安全距離等模型進(jìn)行理論分析,根據(jù)理論分析的結(jié)果設(shè)定相應(yīng)閾值;采用毫米波雷達(dá)傳感器檢測汽車與障礙物的距離和相對速度,通過油門踏板運(yùn)動狀態(tài)的變化引發(fā)踏板輸出電壓變化,再由踏板輸出電壓和下踏角度的關(guān)系可得出踏板下踏的角度,經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換、采樣、微分即可得知此時(shí)踏板的角加速度值。將采集到的數(shù)據(jù)輸入到由STM32主控板組成的中央控制單元,分別在數(shù)據(jù)檢測、信號處理和中控單元等模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,并利用模糊算法與設(shè)定的相關(guān)閾值比較、分析,最終得出判定結(jié)果,輸出控制信號,實(shí)現(xiàn)防止誤踩的功能。根據(jù)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案,對系統(tǒng)進(jìn)行測試。實(shí)驗(yàn)表明:本系統(tǒng)具有較高的測距精度,在車速30-100km/h范圍內(nèi)的測距誤差不超過0.2m;當(dāng)雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號提示時(shí),如果駕駛員對汽車沒有任何操作,系統(tǒng)會在車距接近于最小制動距離時(shí)輸出制動信號控制汽車緊急制動,保證汽車能夠安全停住,防止碰撞事故的發(fā)生;在雷達(dá)報(bào)警時(shí),同時(shí)檢測油門踏板的角加速度,將當(dāng)前角加速度與設(shè)定閾值比較判定是否有誤踩情況的發(fā)生。通過踏板實(shí)驗(yàn)可知,油門踏板判定結(jié)果的準(zhǔn)確度達(dá)到95%,由于駕駛員的身體素質(zhì)因人而異,作用在踏板上的力也不同,系統(tǒng)會有誤判情況的發(fā)生,對此可以通過適當(dāng)調(diào)整油門踏板角加速度閾值來解決。另外,本系統(tǒng)雖然實(shí)現(xiàn)了防止誤踩的功能,但也存在一些不足,有些部分還需完善,如在車上進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用測試、制動部分控制等。
[Abstract]:As one of the main means of transportation, the number of cars increases year by year, which brings convenience to people, but its safety problems can not be ignored. Nowadays, auto active safety technology has become the focus and trend of automobile development. In traffic accidents, accidents caused by misstepping throttle are everywhere. The research of anti-stepping technology can effectively avoid or reduce the occurrence of such accidents, which has high research value and broad development prospects. At present, the research on anti-false stepping is still in the primary stage in our country. The key technologies of the anti-stepping system, such as the detection of vehicle driving state information and the criterion of error trampling, need to be further improved and optimized. Aiming at the problem that the driver mistook the throttle as the brake, this paper summarizes the advantages and disadvantages of the existing related designs. On the basis of not changing the original operating structure of the vehicle, this paper makes a theoretical analysis of the vehicle driving, braking, safety distance and other models. The corresponding threshold is set according to the results of theoretical analysis. The millimeter wave radar sensor is used to detect the distance and relative velocity between the vehicle and the obstacle, and the change of the pedal output voltage is caused by the change of the motion state of the accelerator pedal. From the relationship between the pedal output voltage and the pedal angle, the angle of pedal understepping can be obtained. The angular acceleration of the pedal can be obtained by means of A- / D conversion, sampling and differential. The collected data is input into the central control unit composed of the STM32 main control board, and the data are analyzed and processed in the data detection, signal processing and central control unit respectively, and the fuzzy algorithm is compared with the set relevant threshold value to analyze, and analyze the data in the data detection module, the signal processing module and the central control unit module. Finally, the decision result is obtained, the control signal is output, and the function of preventing false step is realized. According to the function of the system, the corresponding experimental scheme is designed, and the system is tested. The experimental results show that the system has high ranging accuracy and the ranging error within the range of speed 30-100km/h is not more than 0.2 m. When the radar system sends out an alarm signal, if the driver has no operation on the car, the system will output the brake signal to control the emergency braking of the car when the distance is close to the minimum braking distance, so as to ensure that the car can stop safely. Prevention of collision accidents; At the same time, the angular acceleration of accelerator pedal is detected, and the current angular acceleration is compared with the set threshold to determine whether there is a false step. Through the pedal experiment, we can see that the accuracy of the judging result of throttle pedal is 95%, because the driver's physical quality varies from person to person and the force acting on the pedal is also different, the system will have misjudgment. This can be solved by properly adjusting the angular acceleration threshold of throttle pedal. In addition, although the system has realized the function of preventing false stepping, there are still some shortcomings, some parts still need to be perfected, such as the actual application test in the vehicle, the brake part control and so on.
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6

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9 陳q，

本文編號：2308227