機動車的普及給人們的生活帶來了很大的便利,但是機動車數(shù)量增加使得車輛的行駛安全問題逐漸凸顯出來。除了常見的安全事故以外,機動車停止后打開車門時,車門和后方駛來的摩托車、電動車發(fā)生碰撞的事故也屢屢發(fā)生,極易造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此,研究設(shè)計一種汽車開門防撞系統(tǒng),從而減少駐車開門與后方車輛發(fā)生碰撞的交通事故,具有一定的應(yīng)用價值。本文主要針對汽車停車開門瞬間,極易與周圍運動物體發(fā)生碰撞這一現(xiàn)象,設(shè)計了一套基于毫米波雷達的汽車開門防撞系統(tǒng)。首先詳細分析和對比各種測距方式,根據(jù)汽車開門時間、后方車速和車距等因素,選擇毫米波雷達作為測速測距雷達;其次,設(shè)計了汽車開門防撞系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu),對容易與汽車發(fā)生碰撞的后方運動物體進行分析,提出了防撞系統(tǒng)目標物的判斷以及毫米波雷達的測量角度范圍;綜合考慮汽車開門時間,后方運動物體的車速等因素,根據(jù)駕乘人員的反應(yīng)時間對系統(tǒng)進行分類,設(shè)計了防撞系統(tǒng)的分模式控制算法。最后搭建了以DSP芯片TMS320LF2407為核心的包括電源、復(fù)位、報警等模塊的硬件系統(tǒng)平臺,設(shè)計了相應(yīng)的防撞軟件程序,并給出了部分重要模塊的程序流程圖。使用小車模型進行了模擬實驗,當系統(tǒng)檢測到乘客準備打開車門時與后方運動物體有相撞的危險,則啟動相應(yīng)防撞模式,執(zhí)行報警、車門上鎖等反應(yīng),避免碰撞事故的發(fā)生。
【學(xué)位單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.67
【部分圖文】：

第 1 章 緒論第1章 緒論1.1 研究背景與意義2015 年 5 月 31 日寧波嚴某在打開車門時與后方駛來的一輛摩托車相撞，導(dǎo)致騎車男子十級傷殘，賠償 16 萬元。2016 年 11 月 20 日，武漢一男子停車后未仔細觀察后方情況就開門，導(dǎo)致后方一名騎車人來不及反應(yīng)，撞上車門，當場死亡，男子被判處有期徒刑一年六個月，賠款 140 萬元，交通事故情形如圖 1-1 所示。

公司對激光雷達進行了研究，采用扇形激光束雷達傳感器對整個車道進行掃描覆蓋，當車輛在拐彎時依然可以監(jiān)測到本車與前后車輛之間的距離信息[15-17]。1.3 國內(nèi)車用防撞技術(shù)比較相比較國外防撞技術(shù)，國內(nèi)汽車防撞技術(shù)起步較晚，北京泰遠公司和河南超越公司目前在我國市場上有汽車防撞產(chǎn)品出現(xiàn)，與國外的汽車防撞技術(shù)相比，我國汽車防撞雷達研究水平相對比較低[18]。北京泰遠公司生產(chǎn)的“泰遠”牌汽車防撞器針對障礙物是運動的或者靜止的分為動態(tài)和靜態(tài)兩種工作模式：當障礙物是動態(tài)時，如果本車速度過大且同時大于前車速度，駕駛員如果沒有采取減速措施，防撞器會蜂鳴器報警提醒駕駛員應(yīng)減速行駛，如果有碰撞危險，駕駛員來不及剎車，防撞器將自動減速至安全狀態(tài)。當碰撞警報解除后，車輛恢復(fù)正常行駛狀態(tài)。當障礙物是靜態(tài)時，如果防撞器檢測到前方有一個靜止的障礙物，車輛能在障礙物前自動剎車并停穩(wěn)。河南超越汽車有限公司的汽車防撞產(chǎn)品如下圖 1-2 所示。

第 2 章 汽車開門防撞系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)率信號，當發(fā)射波遇到目標物時返回，通過接收天線接收回波信號，對發(fā)射信號和回波信號進行處理，得出雷達與目標物的距離，再根據(jù)多普勒頻移以及差頻信號相差與相對速度關(guān)系，最后得出目標物體對雷達的相對速度。該體制對二極管的線性度有較高要求，需要另外添加外部線性度校正電路即可達到較高的測量精度。該體制分辨率高，算法處理起來相對簡單，可沒有盲區(qū)的測量近距離目標。2.2 毫米波雷達測量方法2.2.1 毫米波雷達測距LFMCW 的發(fā)射信號波形一般為三角波，信號發(fā)生器通過雷達前端的發(fā)射天線向外發(fā)射三角波，并通過接收天線接收后方運動物體的回波信號。發(fā)射信號和回波信號的頻率與時間之間的關(guān)系如圖 2-1 所示。
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本文編號：2841243