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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于人性化設(shè)計(jì)的全方位車載雷達(dá)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本思路是通過(guò)超聲波的信號(hào)反饋在車內(nèi)的顯示屏上通過(guò)直觀的顯示和警報(bào)器的蜂鳴來(lái)警示駕駛者，提高倒車行車安全。 接下來(lái)是對(duì)我們的設(shè)計(jì)所擁有的功能介紹：本車載雷達(dá)根據(jù)用戶的實(shí)際需要設(shè)計(jì)多種人性化功能于一體，更加提高車載雷達(dá)的易用性和直觀性.設(shè)計(jì)產(chǎn)品是由兩個(gè)有源探頭，pic主板和實(shí)時(shí)顯示米面板構(gòu)成。對(duì)于功能方面的設(shè)計(jì)，我們基本基于人性化的出發(fā)點(diǎn)，并兼顧經(jīng)濟(jì)效益。
- 詳細(xì)介紹：
- 第一：我們的車載雷達(dá)是自動(dòng)啟動(dòng)的，在加速度過(guò)程中速度>15Km/h時(shí)車載雷達(dá)停止工作，在減速過(guò)程中速度<10Km/h時(shí)車載雷達(dá)開始工作。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)車載雷達(dá)工作，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)到車?yán)走_(dá)停止工作。特點(diǎn)：雖然在技術(shù)上完成這樣一個(gè)效果非常簡(jiǎn)單，但是增加這樣一個(gè)功能后讓車載雷達(dá)更加人性化。 第二：開機(jī)自檢 如果各路探頭和電路都完好數(shù)碼管顯示‘－――’，然后進(jìn)入探測(cè)狀態(tài)。如果有探頭和電路出現(xiàn)問(wèn)題數(shù)碼管顯示‘ERR’，對(duì)應(yīng)的那路的紅燈亮0.3秒－滅0.3秒－亮0.3秒－滅0.3秒，相應(yīng)蜂鳴器響0.3秒－停0.3秒－響0.3秒－停0.3秒，然后進(jìn)入探測(cè)狀態(tài)。 第三：前探頭提示當(dāng)物體由遠(yuǎn)及近時(shí)，80cm～40cm時(shí)蜂鳴器以8Hz報(bào)警，40cm以下蜂鳴器長(zhǎng)鳴。當(dāng)由近及遠(yuǎn)時(shí)60cm以下蜂鳴器長(zhǎng)鳴60cm～80cm蜂鳴器以8Hz報(bào)警。指示燈顯示進(jìn)入0cm～40cm時(shí)紅燈亮，進(jìn)入40cm～65cm時(shí)紅黃燈亮，進(jìn)入65cm～80cm時(shí)紅黃綠燈亮。 第四：后探頭提示當(dāng)物體由遠(yuǎn)及近時(shí)，120cm～80cm時(shí)蜂鳴器以4Hz報(bào)警，80cm～40cm時(shí)蜂鳴器以8Hz報(bào)警，40cm以下蜂鳴器長(zhǎng)鳴。當(dāng)由近及遠(yuǎn)時(shí)60cm以下蜂鳴器長(zhǎng)鳴，60cm～80cm蜂鳴器以8Hz報(bào)警，80cm～120cm蜂鳴器以4Hz報(bào)警。指示燈顯示進(jìn)入0cm～40cm時(shí)紅燈亮，進(jìn)入0cm～80cm時(shí)紅黃燈亮，進(jìn)入0cm～120cm時(shí)紅黃綠燈亮。 注：距離顯示數(shù)碼管顯示的是最近那一路的距離，單位為厘米、精度達(dá)到5cm。同時(shí)此路對(duì)應(yīng)的燈以5Hz閃爍。未進(jìn)入雷達(dá)探測(cè)區(qū)的探頭對(duì)應(yīng)的燈不顯示。距離低于40cm的統(tǒng)一顯示40cm。雖然我們的設(shè)計(jì)理念在實(shí)現(xiàn)上并不是十分的完美，但基本實(shí)現(xiàn)了我們所預(yù)期的功能。 我們?cè)O(shè)計(jì)的目的基于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)和汽車價(jià)格的持續(xù)下降，越來(lái)越多的家庭擁有自己的汽車。在享受汽車給我們帶來(lái)便利的同時(shí)，由于倒車而產(chǎn)生的問(wèn)題也日益突出。在汽車事故的發(fā)生比例中，倒車引起的事故占有一定比例，倒車已成為令人頭痛的一項(xiàng)任務(wù)，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的司機(jī)也在抱怨倒車是件費(fèi)力費(fèi)神的事。公路、街道、停車場(chǎng)、車庫(kù)的擁擠不堪，車輛之間、車輛與人、車輛與墻壁等障礙物之間的碰撞時(shí)有發(fā)生，針對(duì)這一情況，人們對(duì)汽車操縱的便捷性提出了更高的要求，希望有種裝置能夠解決汽車倒車給人們帶來(lái)的問(wèn)題，消除駕駛中的不安全因素，可將車快速準(zhǔn)確地停放到指定的位置。 車載雷達(dá)是汽車泊車或者倒車時(shí)的安全輔助裝置，由超聲波傳感器(俗稱探頭)、控制器和顯示器(或蜂鳴器)等部分組成。它能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除了駕駛員泊車、倒車和啟動(dòng)車輛時(shí)前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了視野死角和視線模糊的缺陷，提高駕駛的安全性。 近年來(lái)由于電子技術(shù)的飛躍發(fā)展，使得相關(guān)技術(shù)日新月異，尤其是汽車電子作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，使得研制高度信息化，電子化的車輛有了基礎(chǔ)。有調(diào)查表明，越是高檔的汽車，車上所配置的電子設(shè)備越多，寶馬公司新款 760i 就配備有近 150 多種汽車電子產(chǎn)品，許多先進(jìn)技術(shù)將被引入汽車的安全性和舒適性設(shè)計(jì)。各大汽車廠家也在提高燃油經(jīng)濟(jì)性、降低汽車排放的同時(shí)，越來(lái)越多地注重提高汽車的安全性能，舒適性能。使得駕駛員在輕松和舒適的條件下更安全的行駛。 目前越來(lái)越多的轎車裝有駕駛輔助車載雷達(dá)。隨著人們對(duì)汽車駕駛輔助系統(tǒng)易用性要求的提高，以及單片機(jī)價(jià)格不斷下降和汽車電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的要求，新型的車載雷達(dá)都是以單片機(jī)為核心的智能測(cè)距傳感系統(tǒng)。要求車載雷達(dá)連續(xù)測(cè)距并顯示障礙物距離，并采用不同間歇鳴叫頻率的聲音報(bào)警提示距離，以盡量不占用駕駛員的視覺(jué)讓駕駛員全神貫注地注視場(chǎng)景，汽車電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展還要求作為駕駛輔助系統(tǒng)子系統(tǒng)的車載雷達(dá)具有通信功能，能夠把數(shù)據(jù)發(fā)送到汽車總線上去。以往的設(shè)計(jì)限于單片機(jī)及電子技術(shù)的發(fā)展水平，系統(tǒng)使用元器件較多，功能也較簡(jiǎn)單。而本設(shè)計(jì)是基于新型單片機(jī) PIC16F874 的車載雷達(dá)可以彌補(bǔ)以往產(chǎn)品的不足。它的運(yùn)用可極大地減輕駕駛者的體力、腦力勞動(dòng)強(qiáng)度，降低倒車難度，避免駕駛員因方向感不強(qiáng)、判斷和操作失誤而引起的事故。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本思路是通過(guò)超聲波的信號(hào)反饋在車內(nèi)的顯示屏上通過(guò)直觀的顯示和警報(bào)器的蜂鳴來(lái)警示駕駛者，提高倒車行車安全。 接下來(lái)是對(duì)我們的設(shè)計(jì)所擁有的功能介紹：本車載雷達(dá)根據(jù)用戶的實(shí)際需要設(shè)計(jì)多種人性化功能于一體，更加提高車載雷達(dá)的易用性和直觀性.設(shè)計(jì)產(chǎn)品是由兩個(gè)有源探頭，pic主板和實(shí)時(shí)顯示米面板構(gòu)成。對(duì)于功能方面的設(shè)計(jì)，我們基本基于人性化的出發(fā)點(diǎn)，首先我們采用超聲波的原理，不同于市面上大多采用紅外線和激光，成本大大降低，且提高了其靈敏度和抗干擾性。第二，采用有源探頭。第三，自動(dòng)啟動(dòng)和關(guān)閉。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本作品的突出特性在于運(yùn)用了超聲波探測(cè)障礙物的技術(shù). 1超聲波測(cè)距是通過(guò)不斷檢測(cè)超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，由單片機(jī)實(shí)時(shí)檢測(cè)出超聲波傳播所用的時(shí)間ΔT 。利用超聲波在同種介質(zhì)中傳播速度基本不變的性質(zhì)，在聲速 V 已知的條件下，得到障礙物離傳感器的距離S。距離測(cè)量有一個(gè)遠(yuǎn)限，其原因就在于接收信號(hào)的幅值至少應(yīng)該大于規(guī)定的閥值。這個(gè)閥值決定于對(duì)信噪比的要求。如果想增大可測(cè)的距離，總得從兩個(gè)方面來(lái)解決，一方面就是盡量降低噪聲，另一方面就是盡可能增大發(fā)射信號(hào)的幅值。 超聲波是一種具有一定頻率范圍的聲波。它具有在同種媒質(zhì)中以恒定速率傳播的特性，而在不同的媒質(zhì)界面處，會(huì)產(chǎn)生反射現(xiàn)象。具體來(lái)講，本系統(tǒng)測(cè)距原理類似于數(shù)字式雷達(dá)原理，測(cè)距開始發(fā)出一串脈沖串，單片機(jī)開計(jì)數(shù)器 ，中斷單片機(jī)關(guān)計(jì)數(shù)器，所以，測(cè)量實(shí)際上變成讀出距離計(jì)數(shù)器的數(shù)碼值n。對(duì)目標(biāo)距離d的測(cè)定轉(zhuǎn)換為測(cè)量脈沖數(shù)n，從而把時(shí)間 這個(gè)連續(xù)量變成了離散的脈沖數(shù)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 沒(méi)有舉行過(guò)鑒定，評(píng)比，展示活動(dòng)。柳州五菱采用此雷達(dá)。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)入股
作品可展示的形式
- 實(shí)物，產(chǎn)品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 通過(guò)對(duì)超聲波在媒介中的傳播特性和超聲換能器的工作機(jī)理及測(cè)距算法分析，研究超聲波信號(hào)的衰減以及脈沖信號(hào)的驅(qū)動(dòng)特性，并根據(jù)此設(shè)計(jì)脈沖信號(hào)的發(fā)射電路。基于microchip PIC16f874微控制器作主控芯片完成車載雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，為充分考慮其實(shí)用性，采用六路探頭輪巡測(cè)距，應(yīng)用脈沖測(cè)距原理，對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行濾波放大，經(jīng)過(guò)二值檢波，檢測(cè)回波信號(hào)，然后通過(guò)得到的傳播時(shí)間計(jì)算距離。本設(shè)計(jì)充分考慮現(xiàn)實(shí)中在汽車上應(yīng)用的惡劣條件，相應(yīng)的采用濾波，去耦合以及防電磁干擾設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)用性出發(fā)，采用收發(fā)一體防水探頭。
同類課題研究水平概述
- 隨著我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，尤其是近兩三年我國(guó)開始進(jìn)入私家車時(shí)代，汽車電子產(chǎn)業(yè)成了新的增長(zhǎng)點(diǎn)，汽車電子產(chǎn)品的高利潤(rùn)和市場(chǎng)廣闊性倍受商家關(guān)注，音響和防盜器就是明證，近兩年來(lái)，車載雷達(dá)成了商家的電子新愛(ài)，眾多生產(chǎn)防盜器的廠家紛紛涉足車載雷達(dá)，可以這么說(shuō)，幾乎生產(chǎn)防盜器的廠家都在生產(chǎn)車載雷達(dá)。市場(chǎng)上經(jīng)銷的車載雷達(dá)品牌多達(dá)幾十種，在全國(guó)零售市場(chǎng)上銷售的主要有固地、鐵將軍、伊萊、豪迪、奇貞、銘品、全安、佐敦、永泰和、俊邦視寶等品牌，基本上國(guó)產(chǎn)品牌占90%，而進(jìn)口產(chǎn)品在終端市場(chǎng)上零售的較少。處在我國(guó)汽車用品大行業(yè)環(huán)境的繁榮背景下車載雷達(dá)已漸漸形成一個(gè)較大的行業(yè)，而且已呈現(xiàn)出一派激烈競(jìng)爭(zhēng)的態(tài)勢(shì)。日本、美國(guó)和歐洲等國(guó)的大汽車公司都投入了相當(dāng)?shù)娜肆?、物力，采用先進(jìn)的毫米波雷達(dá)、CCD攝像機(jī)、GPS和高檔微機(jī)等制成安全預(yù)警系統(tǒng)，使用在其所開發(fā)的高級(jí)汽車上。據(jù)海外媒體報(bào)道，戴姆勒——克萊斯勒公司日前成功開發(fā)出供商用車(尤指卡車)使用的電子剎車系統(tǒng)，它與其他剎車系統(tǒng)的區(qū)別在于，其在卡車車頭設(shè)有雷達(dá)感應(yīng)器，感應(yīng)器在車前觀察四周環(huán)境，并將所有 收集的信息交由一控制器加工處理，形成虛擬景象。之后再借助演算法的輔助來(lái)判斷所發(fā)生狀況是否需要利用剎車。未來(lái)兩三年內(nèi)這種新型剎車系統(tǒng)即可量產(chǎn)上市，但價(jià)格昂貴，目前定為3745歐元，其過(guò)高的成本限制了它應(yīng)用的普遍性。在底特律國(guó)際車展上，通用公司的Precept概念車裝了Donnelly公司生產(chǎn)的以攝像機(jī)為基礎(chǔ)的后視鏡系統(tǒng)。該系統(tǒng)用一個(gè)內(nèi)后視鏡和兩個(gè)外后視鏡采集汽車周圍的景象，三個(gè)景象合成一個(gè)全景圖像在中控臺(tái)的視屏上顯示出來(lái)，還用文字說(shuō)明來(lái)傳達(dá)信息。攝像機(jī)也可在倒車時(shí)使用，當(dāng)車后近處有消火栓等障礙物時(shí)，就及時(shí)讓駕駛員知曉。迄今為止，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者均著眼于測(cè)距傳感器的研究。可以預(yù)見(jiàn)今后車用測(cè)距系統(tǒng)并不會(huì)是單一的某一方式，而將是一綜合系統(tǒng)，即集某兩種或兩種以上裝置于一體，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的精度和可靠性。如日本三菱汽車公司即采用了掃描式激光雷達(dá)與視頻成像系統(tǒng)相結(jié)合的方式。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代汽車的測(cè)距技術(shù)必將越來(lái)越完善，未來(lái)的智能汽車也一定不再是人類的一個(gè)幻想。
