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车辆安全距离智能控制与自刹车系统

文档作者：吴闯张雄卢亚玲文档来源：武汉工业学院		点击数：	更新时间： 2020年12月02日
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第21卷
V01．2l
第7期
No．7
电子设计工程
Electronic Design Engineering
2013年4月
Apr．2013
车辆安全距离智能控制与自刹车系统
吴闯，张雄，卢亚玲
(武汉工业学院湖北武汉430023)
摘要：为避免两车在同车道行驶中因追尾发生交通事故，本项目根据追尾事故的产生原因研制了车距安全距离智
能控制与自刹车模拟系统。本模拟系统运用霍尔传感器以及加速度传感器测量后车车速 b、采用超声波回波测距
原理测量前后车的车辆间距△Js，利用stm32f103zet6单片机处理数据，并根据两车的运行状况，后车自动调整行驶
速度．从而实现后车与前车的安全车距的智能控制。实际测试表明，本系统可以实现安全车距的智能控制，达到设
计要求。 一
关键词：车辆安全；模拟；ARM Cortex—M3；智能控制
中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：1674—6236(2013)07—0094-04
Vehicle safety distance intelligent control and the braking system
WU Chuang，ZHANG Xiong，LU Ya—ling
(Wuhan Polytechnic University，Wuhan 430023，China)
Abstract：In order to avoid the two vehicles on the same lane for overtaking collision accidents，the project is based on
collision accident causes of car safety distance intelligent control and automatic brake simulation system．This system uses
the Hall sensor and acceleration sensor of vehicle speed，after using uhrasonic echo ranging measurements before and after
car vehicle spacing S，using stm32f103zet6 MCU processing data，and according to two car operation conditions，after the
car to automaticaly adjust the speed，thereby realizing after the car and the car in front of the car intelligent contro1．The
practical test shows that，this system can realize the safety distance of the intelligent control， to meet the design
requirements．
Key words：vehicle safety；simulation；ARM Coaex—M3；intelligent control
近几年全国道路交通事故中，追尾事故约占全部交通事
故的1／10。随着社会经济的发展，私家车的增多，近年来道路
交通拥堵现象十分严重。人们不能及时控制车速以及人操作
反应时间的延迟是造成这些问题的主要原因。要解决这些问
题，可以将行车手动驾驶变为自动驾驶，而要实现自动驾驶
就必须实现车辆速度的精确测量。本项目首先改进了速度测
量方式，用加速度传感器补偿传统霍尔传感器测速的误差．
实现速度的精确测量，其次精确测量前后车距．通过自动控
制算法，实现安全车距的智能控制。
茸 i i三兰
Di S tance feedback L
图1 系统总体结构图
Fig．1 Structure diagram of the test system
1 系统总体设计 2 方案、原理以及技术描述
该模拟系统结构图如图1所示， 通过速度测量模块
和车距测量模块得到实时数据， 将得到的数据送到
stm32f[ 单片机(stm32f单片机是一款基于ARM— CM3内
核[21的32位微处理器，系统主频72 MHz，低功耗。功能
强大)的数据处理单元进行运算和处理，将处理结果送
至车距智能控制单元，从而实现车速的控制和车辆安全
距离的智能控制。
车距
2．1 后车车速 测量
1)车轮转速一行车速度
将恒定磁体按一定的角间距安装在车轮的轮轴上，运用
霍尔效应，通过设计和配置小电压输出的信号调节电路[31，获
取一定时间内(At)轮轴转动的角间距(△Q)，根据车轮半径参
数，得到后车车速
巩= (1)
收稿日期：2012一l1—25 稿件编号：201211212
作者简介：吴闯(1993一)，男，湖北仙桃人。研究方向：自动化，智能控制。
- 94-
一 一

吴闯，等 车辆安全距离智能控制与自刹车系统
图7 自动刹车系统速度曲线
Fig．7 Automatic braking system speed curve
其中 。是采取制动措施前的车速，a是平均制动减速度。
对车速 (f)积分，可得制动距离：
S=toVo+V2o／2a (5)
在检测到前方有静止障碍物时．汽车可启动自动刹车
功能，紧急制动，防止相撞，智能行车模式降低了驾驶员的
疲劳度。
5 结 论
车辆安全距离智能控制与自刹车模拟系统通过速度的
准确测试和自动控制算法 ，实现了在同车道行车中，前后车
安全车距地自动保持和自动刹车的功能。实际应用中，可实
时预防追尾事故的发生，提高车辆行驶的安全性，减轻驾驶
员的心理负担；同时该项目成果还可应用于汽车无人驾驶
中．为汽车的自动无人驾驶提供了思路和技术支持，并且该
系统还可改进为自动跟车系统，解决人手动操作时的延时，
从而实现汽车操控的实时性、灵敏性，提高交通通畅。
参考文献：
f11喻金钱，喻斌．STM32F系列ARM Cortex—M3核微控制器开
发与应用[M]．北京：清华大学出版社，2011．
[2】黄智伟，王兵，朱卫华．STM32F 32位ARM Cortex—M3核微
控制器应用设计与实践【IⅥ】．北京：北京航空航天大学出版社，
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[3]徐滔滔．大学物理实验教程【M]．北京：科学出版社，2009．
[4]钱显毅．传感器原理与检测技术[M]．北京：机械工业出版
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[5]胡寿松．自动控制原理[M]．5版．北京：科学出版社，2007．
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ZHOU Song—sheng，HE Tian—ming．ZHANG Ming—tad，et a1．
Simple safety distance and highway safety distance model for
vehicle[J]．Beijing，2009，18 (1)：36-38．
英飞凌推出采用创新芯片嵌入式封装技术的新一代DrMOS器件DrBlade
近日在2013应用电力电子会议暨展览会(APEC)中宣布推出DrBlade：全球第一款采用创新芯片嵌入式封装技术的集成
式器件，它集成了DC／DC驱动器及MOSFET VR功率级。DrBlade包含最新一代低压DC／DC驱动器技术及OptiMOS MOSFET
器件。该MOSFET技术拥有最低的单位面积导通阻抗及针对应用优化的品质因数，能达到最高的DC／DC调压系统效率．适用
于计算及电信应用，包括刀片服务器和机架服务器、PC主板、笔记本电脑和游戏机等。
全新Blade封装技术
英飞凌创新的Blade封装技术，采用芯片嵌入概念，使用电镀制程取代标准的封装制程，例如邦线、夹焊以及常见的模制
技术。此外，芯片也以叠层薄片进行保护。其结果是大幅缩小封装体积、降低封装电阻及电感，同时还降低热阻。
节省空间．提高效率
DrBlade封装面积为5x5 mm，高度仅为0．5 mm，可满足计算系统对于更高功率密度及节省空间的需求。DrBlade拥有优化
的引脚规划，可简化PCB布局。采用全新的芯片嵌入式封装技术，再结合英飞凌的OptiMOS MOSFET．这使DrBlade成为低压
市场的最佳稳压解决方案。
咨询编号：2013071007
- 97-

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