基本信息
- 項目名稱：
- 基于人性化設計的全方位車載雷達
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 對于產品設計的基本思路是通過超聲波的信號反饋在車內的顯示屏上通過直觀的顯示和警報器的蜂鳴來警示駕駛者，提高倒車行車安全。 接下來是對我們的設計所擁有的功能介紹：本車載雷達根據用戶的實際需要設計多種人性化功能于一體，更加提高車載雷達的易用性和直觀性.設計產品是由兩個有源探頭，pic主板和實時顯示米面板構成。對于功能方面的設計，我們基本基于人性化的出發(fā)點，并兼顧經濟效益。
- 詳細介紹：
- 第一：我們的車載雷達是自動啟動的，在加速度過程中速度>15Km/h時車載雷達停止工作，在減速過程中速度<10Km/h時車載雷達開始工作。當發(fā)動機工作時車載雷達工作，當發(fā)動機關閉時到車雷達停止工作。特點：雖然在技術上完成這樣一個效果非常簡單，但是增加這樣一個功能后讓車載雷達更加人性化。 第二：開機自檢 如果各路探頭和電路都完好數碼管顯示‘－――’，然后進入探測狀態(tài)。如果有探頭和電路出現(xiàn)問題數碼管顯示‘ERR’，對應的那路的紅燈亮0.3秒－滅0.3秒－亮0.3秒－滅0.3秒，相應蜂鳴器響0.3秒－停0.3秒－響0.3秒－停0.3秒，然后進入探測狀態(tài)。 第三：前探頭提示當物體由遠及近時，80cm～40cm時蜂鳴器以8Hz報警，40cm以下蜂鳴器長鳴。當由近及遠時60cm以下蜂鳴器長鳴60cm～80cm蜂鳴器以8Hz報警。指示燈顯示進入0cm～40cm時紅燈亮，進入40cm～65cm時紅黃燈亮，進入65cm～80cm時紅黃綠燈亮。 第四：后探頭提示當物體由遠及近時，120cm～80cm時蜂鳴器以4Hz報警，80cm～40cm時蜂鳴器以8Hz報警，40cm以下蜂鳴器長鳴。當由近及遠時60cm以下蜂鳴器長鳴，60cm～80cm蜂鳴器以8Hz報警，80cm～120cm蜂鳴器以4Hz報警。指示燈顯示進入0cm～40cm時紅燈亮，進入0cm～80cm時紅黃燈亮，進入0cm～120cm時紅黃綠燈亮。 注：距離顯示數碼管顯示的是最近那一路的距離，單位為厘米、精度達到5cm。同時此路對應的燈以5Hz閃爍。未進入雷達探測區(qū)的探頭對應的燈不顯示。距離低于40cm的統(tǒng)一顯示40cm。雖然我們的設計理念在實現(xiàn)上并不是十分的完美，但基本實現(xiàn)了我們所預期的功能。 我們設計的目的基于中國經濟的持續(xù)增長和汽車價格的持續(xù)下降，越來越多的家庭擁有自己的汽車。在享受汽車給我們帶來便利的同時，由于倒車而產生的問題也日益突出。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任務，即使是經驗豐富的司機也在抱怨倒車是件費力費神的事。公路、街道、停車場、車庫的擁擠不堪，車輛之間、車輛與人、車輛與墻壁等障礙物之間的碰撞時有發(fā)生，針對這一情況，人們對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的問題，消除駕駛中的不安全因素，可將車快速準確地停放到指定的位置。 車載雷達是汽車泊車或者倒車時的安全輔助裝置，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、倒車和啟動車輛時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。 近年來由于電子技術的飛躍發(fā)展，使得相關技術日新月異，尤其是汽車電子作為一個新興產業(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。有調查表明，越是高檔的汽車，車上所配置的電子設備越多，寶馬公司新款 760i 就配備有近 150 多種汽車電子產品，許多先進技術將被引入汽車的安全性和舒適性設計。各大汽車廠家也在提高燃油經濟性、降低汽車排放的同時，越來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。 目前越來越多的轎車裝有駕駛輔助車載雷達。隨著人們對汽車駕駛輔助系統(tǒng)易用性要求的提高，以及單片機價格不斷下降和汽車電子系統(tǒng)網絡化發(fā)展的要求，新型的車載雷達都是以單片機為核心的智能測距傳感系統(tǒng)。要求車載雷達連續(xù)測距并顯示障礙物距離，并采用不同間歇鳴叫頻率的聲音報警提示距離，以盡量不占用駕駛員的視覺讓駕駛員全神貫注地注視場景，汽車電子系統(tǒng)網絡化發(fā)展還要求作為駕駛輔助系統(tǒng)子系統(tǒng)的車載雷達具有通信功能，能夠把數據發(fā)送到汽車總線上去。以往的設計限于單片機及電子技術的發(fā)展水平，系統(tǒng)使用元器件較多，功能也較簡單。而本設計是基于新型單片機 PIC16F874 的車載雷達可以彌補以往產品的不足。它的運用可極大地減輕駕駛者的體力、腦力勞動強度，降低倒車難度，避免駕駛員因方向感不強、判斷和操作失誤而引起的事故。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 對于產品設計的基本思路是通過超聲波的信號反饋在車內的顯示屏上通過直觀的顯示和警報器的蜂鳴來警示駕駛者，提高倒車行車安全。 接下來是對我們的設計所擁有的功能介紹：本車載雷達根據用戶的實際需要設計多種人性化功能于一體，更加提高車載雷達的易用性和直觀性.設計產品是由兩個有源探頭，pic主板和實時顯示米面板構成。對于功能方面的設計，我們基本基于人性化的出發(fā)點，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，自動啟動和關閉。
科學性、先進性
- 本作品的突出特性在于運用了超聲波探測障礙物的技術. 1超聲波測距是通過不斷檢測超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，由單片機實時檢測出超聲波傳播所用的時間ΔT 。利用超聲波在同種介質中傳播速度基本不變的性質，在聲速 V 已知的條件下，得到障礙物離傳感器的距離S。距離測量有一個遠限，其原因就在于接收信號的幅值至少應該大于規(guī)定的閥值。這個閥值決定于對信噪比的要求。如果想增大可測的距離，總得從兩個方面來解決，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。它具有在同種媒質中以恒定速率傳播的特性，而在不同的媒質界面處，會產生反射現(xiàn)象。具體來講，本系統(tǒng)測距原理類似于數字式雷達原理，測距開始發(fā)出一串脈沖串，單片機開計數器 ，中斷單片機關計數器，所以，測量實際上變成讀出距離計數器的數碼值n。對目標距離d的測定轉換為測量脈沖數n，從而把時間 這個連續(xù)量變成了離散的脈沖數。
獲獎情況及鑒定結果
- 沒有舉行過鑒定，評比，展示活動。柳州五菱采用此雷達。
作品所處階段
- 中試階段
技術轉讓方式
- 技術入股
作品可展示的形式
- 實物，產品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 通過對超聲波在媒介中的傳播特性和超聲換能器的工作機理及測距算法分析，研究超聲波信號的衰減以及脈沖信號的驅動特性，并根據此設計脈沖信號的發(fā)射電路?；趍icrochip PIC16f874微控制器作主控芯片完成車載雷達測距系統(tǒng)的設計，為充分考慮其實用性，采用六路探頭輪巡測距，應用脈沖測距原理，對回波信號進行濾波放大，經過二值檢波，檢測回波信號，然后通過得到的傳播時間計算距離。本設計充分考慮現(xiàn)實中在汽車上應用的惡劣條件，相應的采用濾波，去耦合以及防電磁干擾設計，根據設計實用性出發(fā)，采用收發(fā)一體防水探頭。
同類課題研究水平概述
- 隨著我國汽車產業(yè)的高速發(fā)展，尤其是近兩三年我國開始進入私家車時代，汽車電子產業(yè)成了新的增長點，汽車電子產品的高利潤和市場廣闊性倍受商家關注，音響和防盜器就是明證，近兩年來，車載雷達成了商家的電子新愛，眾多生產防盜器的廠家紛紛涉足車載雷達，可以這么說，幾乎生產防盜器的廠家都在生產車載雷達。市場上經銷的車載雷達品牌多達幾十種，在全國零售市場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，基本上國產品牌占90%，而進口產品在終端市場上零售的較少。處在我國汽車用品大行業(yè)環(huán)境的繁榮背景下車載雷達已漸漸形成一個較大的行業(yè)，而且已呈現(xiàn)出一派激烈競爭的態(tài)勢。日本、美國和歐洲等國的大汽車公司都投入了相當的人力、物力，采用先進的毫米波雷達、CCD攝像機、GPS和高檔微機等制成安全預警系統(tǒng)，使用在其所開發(fā)的高級汽車上。據海外媒體報道，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，其在卡車車頭設有雷達感應器，感應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判斷所發(fā)生狀況是否需要利用剎車。未來兩三年內這種新型剎車系統(tǒng)即可量產上市，但價格昂貴，目前定為3745歐元，其過高的成本限制了它應用的普遍性。在底特律國際車展上，通用公司的Precept概念車裝了Donnelly公司生產的以攝像機為基礎的后視鏡系統(tǒng)。該系統(tǒng)用一個內后視鏡和兩個外后視鏡采集汽車周圍的景象，三個景象合成一個全景圖像在中控臺的視屏上顯示出來，還用文字說明來傳達信息。攝像機也可在倒車時使用，當車后近處有消火栓等障礙物時，就及時讓駕駛員知曉。迄今為止，國內外許多學者均著眼于測距傳感器的研究。可以預見今后車用測距系統(tǒng)并不會是單一的某一方式，而將是一綜合系統(tǒng)，即集某兩種或兩種以上裝置于一體，互相取長補短，進一步提高系統(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與視頻成像系統(tǒng)相結合的方式。隨著技術的發(fā)展，現(xiàn)代汽車的測距技術必將越來越完善，未來的智能汽車也一定不再是人類的一個幻想。
