汽车预警

汽车预警（精选八篇）

汽车预警 篇1

一、汽车制动简介

汽车制动原理是将汽车的动能通过制动摩擦片与制动盘或制动鼓摩擦转换成热能。汽车制动系统主要由供能装置、控制装置、传动装置和制动器等部分组成,常见的制动器主要有鼓式制动器和盘式制动器。鼓式制动器工作在一个相对封闭的环境,制动过程中产生的热量不易散出,频繁制动会影响制动效能,因为摩擦片材料在高温时会产生热衰退,造成摩擦力下降,但鼓式制动器可提供很高的制动力,广泛应用于重型车上。而盘式制动器是开放式的,制动过程中产生的热量可以快速消散,通风盘技术的应用,使得盘式制动器的热衰退并不明显,能够保证很好的制动效能,现在通风盘已广泛应用于轿车上。一些高端车型会采用陶瓷制动盘,制动性能会有极大提升,但因其价格不菲,使其目前尚未得到普及性推广。

二、制动失效原因分析

汽车制动失效常见于液压系统和摩擦系统。液压系统失效是指踩下制动踏板时,制动液将压力传递到活塞液力系统过程中,因制动液不足或者制动液变质没有及时更换,造成活塞推动力不足,使得制动无力,产生安全隐患。而摩擦系统失效主要是摩擦片使用寿命的问题,摩擦片随着制动次数的累计而不断变薄,制动盘也是,当磨损至设计寿命余量时,摩擦力不足,会导致制动失效。

三、现有预警措施

常见制动失效在汽车维护保养时大都能被发现,汽车设计师们对制动系统的磨损失效做了人性化的预处理,使其能被提前预知。

摩擦片磨损预警常见有2种方式,一种是机械式,其原理很简单(如图1所示),当摩擦片被磨损至设计寿命位置时,通过厚度警示铁片机械摩擦制动盘产生噪音告知驾驶员,摩擦片已经达到寿命极限,需要更换。另一种是电子报警式,其原理和机械式类似,磨损到极限位置时,预置的导线被磨损断开,此信号被车载电子设备识别后以电子信号方式反馈至仪表盘显示,驾驶人员通过此显示信息可知制动系统即将失效。

磨损达到厚度警示铁片时,请及时更换制动片,否则会损坏制动盘,甚至发生交通事故。

一般该指示灯为熄灭状态,当警示灯亮起时(如图2所示),说明摩擦片或制动盘已磨损到极限,制动效果已下降,将极大影响行车安全。建议驾驶员要定期检查制动盘及制动片磨损状况,根据实际情况更换制动盘及制动片,而不要只相信警示灯。

四、尚存问题及预想

目前来看,制动盘的磨损预警没有像摩擦片的磨损预警那样普及,液压系统也少有预警装置,对于使用者来说还不够智能和人性化。

针对上述问题,笔者有点预想,可以使制动更安全可靠。

其一,对于制动盘的磨损预警完全可以采用摩擦片的预警方式处理。技术成熟,费用低廉,完全没有技术障碍。

其二,对于液压系统失效可以在系统末端接近活塞的位置加一个压力传感器,参考汽车设计参数,计算出制动的摩擦力F,结合摩擦片的摩擦系数μ,液压系统压力N可以通过公式N=F/μ计算出。压力传感器报警值的参数参考N给出,一旦出现压力不足,就会在仪表盘上以指示灯信号提示出来,如此完成预警。压力传感器使用普遍,费用不大,也不存在技术障碍。

只要在现有基础上进行小的改进和软件升级,即可完成汽车制动系统的预警,费用不高,值得厂家和相关企业实践推广。

五、制动预警的外延

比亚迪G6车型配备的汽车防追尾制动预警系统,开创了当今驾车安全之先河。其原理是不改变原制动灯系统,不影响汽车电子、电路和原车线路结构的情况下,在每次完全松掉油门减速时,制动灯自动开始闪动4次来警示后方驾驶员前方车辆已减速,应采取避让措施。比传统制动灯提前闪亮,直至踩下制动踏板,制动灯长亮。如果按80km/h计算,制动灯提前0.7s闪亮能使后方驾驶员提前约16m作出制动反应,提升了行车安全性。

六、总结分析

智能型汽车防追尾预警装置研究 篇2

智能型汽车防追尾预警装置研究

本文研究的汽车防追尾预警系统,能确判断报警状态和危险状态并产生相应的声光报警信号,从而提醒驾驶员注意或采取相应的措施.该系统是一种主动安全系统,能使驾驶员对意外状况的感知时间、车间距离、汽车速度三个方面都能得到良好的优化控制,可以有效地避免高速公路汽车追尾碰撞事故的发生,同时也为提高车辆平均技术速度、增加道路的通行能力,实现自动化驾驶奠定了良好的`基础,该系统在汽车领域的应用与其所能带来的经济效益和社会效益将会是相当可观的.

作 者：黄鹏 张鹏雷 张鸿儒 于德旭  作者单位：东北林业大学交通学院,哈尔滨,150040 刊 名：管理与财富 英文刊名：MANAGEMENT AND FORTUNE 年，卷(期)：2009 “”(5) 分类号：U4 关键词：汽车   防追尾   预警装置  

汽车轮胎失效的预警信号 篇3

胎面花纹的厚度一定要大于1.6毫米。如果经常驾车行驶在摩擦力低的湿滑路面上, 最好能保证胎面花纹厚度是上述数值的两倍。可以购买一个计量器来测量胎面花纹的厚度, 也可以拿出一枚一元硬币, 顺着国徽顶端方向插入胎面沟壑中。因为硬币边缘到国徽顶端的距离在1~2毫米之间, 所以, 如果这时还可以看到整个国徽标志, 说明胎面花纹厚度已经不足。

二、胎面花纹磨损指示线

当轮胎非常新或磨损程度很低的情况下, 这些指示线几乎不会被发觉;但当磨损到达一定程度时, 这些隐藏在胎面沟壑中的指示线就呈现出来。胎面花纹磨损指示线为扁平的橡胶条, 与胎面纵向垂直镶嵌在胎面沟壑中。当检查轮胎可以偶尔发现一到两条指示线的时候, 说明胎面花纹厚度已经减少了很多, 这种情况下行驶在湿滑路面上就要格外小心了。另外, 可以通过上文中的硬币检测法二次确认胎面厚度是否达到临界值。如果轮胎上的几乎所有指示线都清晰可见, 意味着需要尽快更换轮胎了。

三、轮胎侧壁裂纹

轮胎上存在的问题并不是全部集中在胎面上, 轮胎侧壁也会出现一些毛病, 通过观察查找轮胎侧壁上那些肉眼直接可见的裂痕和切口。这些细小的沟槽预示着轮胎未来可能出现的漏气裂缝, 更糟的话甚至引发轮胎的爆裂, 而这些轮胎故障都是我们极力希望避免的。因此, 在轮胎侧壁裂纹看起来比较严重的时候, 还是以最快的速度更换轮胎为上策。

四、轮胎的凸起和起泡

有些情况下, 轮胎的外表面会因为强度不够, 导致高出正常轮胎表面的凸起和起泡。这就如同血管中出现的动脉瘤。当病人得知自己身上存在动脉瘤时肯定会立刻前往医院就诊, 防止动脉瘤囊肿撑破血管, 轮胎也面临类似的状况。如果没能及时检测轮胎故障, 胎面上强度不足的区域极有可能引发突然的爆裂, 高速行车下的轮胎爆裂事故甚至会导致驾乘人员出现严重的伤害。

五、轮胎过多的抖动

汽车预警 篇4

1 系统核心器件n RF2401的介绍

n RF2401的硬件结构:n RF2401是单片射频收发芯片, 工作于2.4~2.5GHz ISM频段, 芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块, 输出功率和通信频道可通过程序进行配置。芯片能耗非常低, 以-5d Bm的功率发射时, 工作电流只有10.5m A, 接收时工作电流只有18m A, 多种低功率工作模式。n RF2401内置地址解码器、先入先出堆栈区、解调处理器、时钟处理器、GFSK滤波器、低噪声放大器、频率合成器, 功率放大器等功能模块, 需要很少的外围元件, 因此使用起来非常方便。QFN24引脚封装, 外形尺寸只有5×5m m。

2 n RF2401的工作模式

n RF2401有工作模式有四种:收发模式、配置模式、空闲模式和关机模式。n RF2401的工作模式由PWR_UP、CE和CS三个引脚决定。

3 系统硬件设计

本文设计的汽车防撞预警器主要由无线收发芯片n RF2401和AT89S52单片机构成。当汽车进入山路, 可以由司按键启动预警器, 或者由山路入口处安装的地面传感器启动预警系统。n RF2401按照设置好的时序发送和接收信号, 当接收到附近车辆的信号, 预警器就会发出警报, 提醒司机注意并采取措施, 从而避免碰撞事故发生。预警器的硬件结构如图1。

4 软件设计

本次设计采用n RF2401的Shock Burst TM收发模式。在Shock Burs t TM收发模式下, n RF2401自动处理字头和CRC校验码。在接收数据时, 自动把字头和CRC校验码移去。在发送数据时, 自动加上字头和CRC校验码, 当发送过程完成后, 数据准备好引脚通知微处理器数据发射完毕。

4.1 Shock Burst TM发射流程

接口引脚为CE, CLK1, DATA

1) 当微控制器有数据要发送时, 其把CE置高, 使n RF2401工作;2) 把接收机的地址和要发送的数据按时序送入n RF2401;3) 微控制器把CE置低, 激发n RF2401进行Shock Burst TM发射;4) n RF2401的Shock Burs t TM发射:给射频前端供电;射频数据打包 (加字头、CRC校验码) ;高速发射数据包;发射完成, n RF2401进入空闲状态。

4.2 Shock Burst TM接收流程

接口引脚CE、DR1、CLK1和DATA (接收通道1)

1) 配置本机地址和要接收的数据包大小;2) 进入接收状态, 把CE置高;3) 200us后, n RF2401进入监视状态, 等待数据包的到来;4) 当接收到正确的数据包 (正确的地址和CRC校验码) , n RF2401自动把字头、地址和CRC校验位移去;5) n RF2401通过把DR1 (这个引脚一般引起微控制器中断) 置高通知微控制器;6) 微控制器把数据从n RF2401移出;7) 所有数据移完, n RF2401把DR1置低, 此时, 如果CE为高, 则等待下一个数据包, 如果CE为低, 开始其它工作流程。

5 提高系统报警精确度的方案

汽车防撞预警器在实际应用中, 由于多种干扰因素的存在, 如噪声、车辆间的时间基准不同等, 可能对预警器之间的通信产生干扰。如果预警器按照一般的通信流程进行收发信号, 这些干扰可能使预警器设备间的时间基准不统一, 同一时刻可能有多个预警器处于发射状态, 造成设备间收、发工作冲突, 甚至导致整个系统无法预警。本论文采用伪随机码m序列控制预警器的通信流程, 可以保证可靠地收到信号, 提高系统预警精度。

5.1 m序列的概念

二进制m序列是一种重要的伪随机序列, 是最长线性移位寄存器序列的简称。它是由多级移位寄存器或其它延迟元件通过线性反馈产生的最大长度序列。产生m序列的移位寄存器的电路结构及反馈线的连接不是随意的, m序列的周期P必须满足:P=2n-1, n为移位寄存器的级数。

5.2 m序列在系统中的应用

本论文拟采用5级m序列控制预警器的通信流程。由m序列的性质可知:1) 在m序列的一个周期内, “1”比“0”的出现次数多1次, 这样使得在一个通信周期内, 信号发送和接收的时序个数基本持平, 保证了信号收发的平衡性。2) m序列的游程特性, 即在一个周期内有连续的“1”和连续的“0”, 也就是有连续的发射时序和接收时序。这样, 在有各种干扰因素存在的情况下, 在一个通信周期内, 保证在一些时序里, 各个车辆的信号收发状态不同, 避免了收发状态冲突导致接收不到信号的情况的发生。3) 当m序列的特征多项式系数确定后, 初始状态的不同可以生成不同的码序列, 例如m序列的级数为5, 则初始状态除去全0状态总共有31个, 可以生成31个不同的码序列, 也就是说, 一个5级的m序列, 可以控制31台车辆的汽车防撞预警器的通信流程。

6 结语

n RF2401芯片功耗低、抗干扰性强、数据传输数度快, 基于此芯片设计的汽车防撞预警器适用于各类机动车辆, 该系统的使用将会提高在山路上行驶的车辆的安全系数, 降低山路交通事故发生率, 具有很好的应用前景。

参考文献

[1]张崇, 于晓琳, 刘建平.单片2.4G无线收发芯片nR F2401机及其应用[J].国外电子元器件, 2004.

汽车预警 篇5

1汽车防追尾预警系统主要设计

该系统在实际设计过程中,所包含的组成部分如下:自动刹车装置、车载雷达信号采集单元、显示报警设备以及电脑系统主控设备。雷达信号采集设置主要经由自车速度、制动、加速踏板、自行速度等传感器以及实际行车路面情况共同组成,而显示警报设备中包括报警蜂鸣器、指示灯以及显示屏等。最后信息采集设备主要是为了实现对自车与前车或前方物体运动状态间具体进行测量,并经由电脑主控单元实现针对性的数据处理,从而将得到的数据或信息通过显示报警设备传递到驾驶员,进而采取相应的措施。

2汽车防追尾预警系统安全距离模型构建

汽车防追尾预警自动刹车安全距离模型,从本质上来讲就是基于车间距离、自车及前车实际运动距离,实现针对性的安全判断行为,主要经由下述三大部分组成,即X1表示为自车制动距离,X2则表示前车运动距离,d主要表示辆车车间距,从而得到安全距离模型。

2.1自车制动距离的计算

基于安全距离模型的基本构建可知,汽车安全距离不单单决定于自车的速度,同时与加速度也存在重要关联,甚至与前车的速度及加速度存在重要关联。下面基于自车的速度及加速度等内容对自车制动距离X1进行计算,基于前车的速度及加速度实现对前车运动距离X2的运算。正常情况下,汽车制动时间主要包括以下几大阶段:制动器反应时间Ta、减速度增加时间Ts、驾驶员实际反应时间Tr以及持续制动时间Tv。根据车辆行驶过程,假设自车速度为va,车辆制动简述实际增长时间而ts,自车与前车间实际距离为d;假设本次计算包含所有操作的可能性,那么实际最小刹车距离X1=va(tr+ta+ts/2)+va2/2a。

2.2前车运动距离计算

通过车载雷达针对前车运动状态所展示的实时跟踪行为,是先对前车运动状态的实时纪律及分析,并经由车载电脑将测得的数据分析结果展示出来,从而可以了解到前车现状速度以及及速度,同时还能够了解到在接下来一段时间内车辆的速度、运动距离以及加速度情况。相较之前的算法而言,本次算法经由电脑连接车载测距雷达进行计算,精确的测量并获取前车速度及加速度,并且对前车下一时刻可能产生的运动装填进行计算。假设前车单签所测量速度为,及加速度为。在实际行驶过程中,预留部分作为自车与前车间所维持的现状行驶状态。从而获取到前车行驶距离为:X2=Vt+½att²。

2.3实际实施过程

为了进一步确保行车的安全性,首要任务就是确保d>X1-X2+d0始终成立。该公式中,d0表示固定值,这一可以取3米,主要是基于实际天气、路面以及刹车距离等因素所设定的,尽可能避免误差产生的影响。电脑系统运用安全距离模型对报警数据进行计算并实现针对性的判断,提出下一时刻驾驶员应采取的措施,主要涵盖了自动刹车、正常驾驶以及提醒报警这三种状态。而自动刹车的存在主要预防因驾驶员酒精、疲劳驾驶等因素导致出现的反应迟钝,预防出现刹车不及时。首先正常行驶状态中:当两者之间距离为d>X1-X2+d02,那么电脑显示的形式状态为“正常驾驶”,而此时不存在于前车相撞的危险,汽车处于常规行驶状态。其次在提醒报警状态中:当辆车间距离为X1-X2+d02>d>X1-X2+d0,此时的形式状态会处于“提醒报警”状态,此时车载电脑会经由报警蜂鸣器对驾驶员进行提醒,促使其开始简述,当报警提示灯感应到车辆速度降低之后,有关情况会直接显示与电脑显示屏上。最后当处于危险报警状态时:若辆车间的距离为d>X1-X2+d0,此时自车与前车的距离已经处于非常危险的状态下,通过人自身所实施的刹车行为已经无法直接完成车辆安全制动措施,因此当两车间具体满足这一范围之后,电脑会直接控制车辆实现刹车,此后在报警指示灯中会显示车辆减速等有关情况。

3结束语

随着时代的不断进步,车辆已经成为人们出行比不可少的交通工具,因此其数量不但增加,但随之而来的问题就是道路交通流量所产生的压力进一步增加,交通追尾安全问题成为当前的首要完全问题。基于当前发展迅速的车联网基础,通过车载雷达对行车安全距离的针对性测量技术。通过上述计算所测量的实时数据,在电脑即时运算之后,直接反馈到自动刹车以及报警装置,实现减速或刹车提醒,若两辆车间的制动距离达到一定范围之后,直接反馈出自动刹车信号,实现自动刹车行为。通过该装置能够尽可能降低由于车辆追尾事件所产生的交通安全问题。

参考文献

[1]田哲文,刘峰宇,邓亚东,代宏伟,雷帅.汽车防追尾预警系统安全距离数学模型[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2016(04):36-51.

[2]游峰,张荣辉,王海玮,温惠英,徐建闽.基于纵向安全距离的超车安全预警模型[J].华南理工大学学报(自然科学版),2013(08):103-114.

[3]王登贵,张敬东,张健,于膑.车辆纵向安全距离算法及其防撞预警系统研究[J].计算机测量与控制,2014(07):83-87.

汽车预警 篇6

驾车过程中, 低能见度情况下的事故大多由于驾驶员没有观察到其他车辆, 或者对自车与周围其他车辆相对运动关系判断不准确, 当驾驶员意识到危险时往往来不及刹车而引发碰撞事故。

目前针对低能见度情况下的安全行车问题大多采用碰撞预警的方式来解决, 通过利用超声波传感器、测距雷达或红外传感器来探测车辆周围的其他车辆, 当存在碰撞风险时对驾驶员进行报警。这类系统提高了车辆在低能见度下的安全性, 但是, 同时也存在三个问题:第一, 这种预警形式只能给驾驶员提供碰撞预警信号, 不能用于非危险情况下对驾驶员进行提示。第二, 报警的时机及驾驶员对报警信号的接受程度, 均会影响到这类报警系统的有效性。第三, 由于不同国家间交通环境及驾驶习惯等因素的差异, 无法发挥其应有的安全辅助作用。

为弥补上述缺陷, 本方案提出一种驾驶员视觉辅助装置及其视觉辅助方法, 在低能见度情况下, 可以实现非危险情况的预警, 从而避免事故的发生, 保证车辆安全行驶。

2. 研究内容

2.1 总体思路

通过毫米波雷达测量自车与前方其他车辆之间的相对距离、相对速度、相对角度等信息, 同时利用速度传感器对自车的行驶速度进行测量。通过在仪表盘上安装小型液晶显示器, 利用数据分析与图像显示功能, 采用实例图像的方式在液晶显示器中实时显示前方其他车辆所在的位置、标注前方其他车辆危险等级。由此降低低能见度情况所带来的影响。

2.2 方案设计

通过对毫米波雷达的汽车主动防撞预警目标识别系统的研究, 提出一种驾驶员视觉辅助装置, 和基于此种视觉辅助装置的视觉辅助方法。在低能见度情况下, 以颜色辅助驾驶员区分前方车辆危险等级, 并通过横向纵向预警机制, 为驾驶员提供碰撞预警。

2.2.1 驾驶员视觉辅助装置

驾驶员视觉辅助装置, 主要装置包括雷达、速度传感器、处理器和显示装置。雷达用于探测前方道路上的其他车辆, 并将探测到的信息发送给处理器;同时速度传感器对自车的速度进行测量;处理器对接收到的探测信息结合自车速度进行处理, 得到驾驶环境数据。

(1) 装置原理

毫米波雷达探测器:毫米波雷达系统:经由螺栓固定在汽车后保险杠中心处, 并通过导线将采集的自车与其他车辆的相对距离、相对速度及相对角度等参数经I/O接口11发送至处理器中。

ESR毫米波雷达的具体参数如下。

车速传感器:4s2m型车速传感器, 该传感器安装于车轮上随车轮一起转动, 用于测量车辆速度。所述车速传感器电连接于微处理器, 通过信号线将车速信号发送到微处理器中。

处理器:微处理器为TMS320LF2407A型DSP处理器, 微处理器通过CAN总线接口与雷达连接, 通过I/O接口与自车的速度信号线连接, 通过SPI接口与显示器连接。封装于金属盒中, 其他设备借助于信号导线与其进行信号传输, 本系统将微处理器安装于车辆仪表板盖内侧, 不会影响驾驶员的正常操作。

显示器:电连接于与微处理器I/O接口1微处理器通过控制绿色信号灯。

启动开关:安装在所述装置的供电线路上, 用于控制所述装置的开启和关闭。

FIR滤波器:有限长单位冲激响应滤波器, 是数字信号处理系统中最基本的元件, 它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性, 同时其单位抽样响应是有限长的, 因而滤波器是稳定的系统。

FFT快速傅氏变换:离散傅氏变换的快速算法, 它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性, 对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。

(2) 具体实施方式

本实施例以ESR毫米波雷达为例进行说明:

一, 雷达通过螺栓与前保险杆中央内部车身连接, 雷达朝向前方道路安装处理器采用TMS320LF2407A型DSP处理器, 安装于仪表盘内部。

二, 显示装置采用LCD液晶显示器安装于仪表盘上, 朝向驾驶员安装。系统启动开关安装于仪表盘上。

三, DSP处理器通过I/O接口接收4s2m型车速传感器采集的自车车速信号, 通过CAN总线接口采集来自毫米波雷达的数据, 通过SPI接口控制LCD液晶显示器的显示功能。

四, 系统启动开关用于接通或者断开整个系统的电源, 从而控制整个系统的开启或关闭。

五, 系统启动开关开启之后, 雷达开始对自身车辆的前方广角区域进行扫描, 同时将扫描得到的数据通过CAN总线接口返回到DSP处理器中, 处理器同时通过I/O接口采集自身车辆的运行速度。

六, 一次数据采集完成之后, 处理器对所采集得到的雷达数据进行分析, 利用图形化的方式在LCD液晶显示器中显示前方其他车辆位置以及危险等级等信息。

2.2.2 低能见度驾驶员视觉辅助方法

(1) 原理

R为目标车辆与自身车辆的相对距离

θ为两车相对角

V1自身车速V2目标车辆速度

(X为两车是否在同一车道判断距离)

声音预警机制

纵向预警

横向预警

若满足T满足上述任一情况, 鸣声警告驾驶员注意危险情况。

雷达参数标定:装置毫米波雷达的车辆H1, 另一试验车辆H2跟驰H1行驶, 试验人员记录两车的速度V1和V2, 得到二者差值V’, 与毫米波雷达实际测得的两车相对速度ΔV进行比较;两车静止时, 用皮尺测量两车间的实际距离, 与毫米波雷达测得的相对距离进行比较, 完成对毫米波雷达参数的标定。

对静态物体进行距离测量

R为相对距离, c为光速, ΔT为从发射到接收的时间间隔

对动态物体进行距离和速度测量

现记fo作为发射信号中心频率, B为频带宽度, T为扫频周期, 调制信号为三角波, c为光速, R和V分别为目标的相对距离和相对速度。在发射信号的上升段和下降段, 中频输出信号可以表示为:

(2) 具体实施方式

①安装毫米波雷达、DSP处理器及LCD液晶显示器

首先, 安装雷达, 位置为自身车辆前后保险杆中央位置。其次, 安装DSP处理器, 安装于自身车辆仪表盘内部。再安装LCD液晶显示器, 将LCD液晶显示器安装于挡风玻璃上, 屏幕朝向驾驶员。最后, 连接雷达与微处理器之间的CAN总线接口, 连接车速传感器信号与处理器之间的I/O接口, 连接LCD液晶显示器与微处理器之间的SPI接口, 连接系统启动开关与微处理器之间的电源接口。

②识别前方其他车辆

激光雷达测量返回的数据中除了道路两侧静止物体之外还包括道路上行驶的其他车辆。根据自身车辆与前方其他车辆的运动关系, 如果某测量点的相对速度与自车的行驶速度之间差值的绝对值大于5km/h, 则该测量点可以确定为前方其他行驶的车辆。对雷达所有的数据点进行分析, 确定前方区域中所存在的车辆。

③计算前方其他车辆的位置及行驶速度

前方其他车辆的位置由雷达所测量得到的相对角度、相对距离数据确定前方其他车辆的位置, 在LCD液晶显示器中显示, 并用颜色标注危险等级。

④提示行驶安全性;

通过显示屏, 形象化显示前方车辆位置和危险等级, 并通过声音预警机制, 有效避免横向纵向碰撞。

4. 应用前景

本方案结构简单、制作成本低、信号处理技术成熟, 不仅仅应用于能见度低的极端天气, 还可以在正常天气状况下, 通过预警机制有效避免意外车辆碰撞事件发生, 保证了驾驶员生命和财产安全, 具有良好的应用前景和广阔的推广价值。

摘要：汽车行驶中, 雾天、大雨等低能见度情况下驾驶员的视觉观察能力会被严重削弱。为了在低能见度情况下实现主动碰撞预警, 避免事故的发生, 保证车辆安全行驶, 提出基于毫米波雷达的汽车主动防撞预警的驾驶员视觉辅助装置和方法。该视觉辅助装置由雷达、速度传感器、处理器和显示装置组成, 能探测前方道路上的其他车辆, 并结合自车速度进行处理, 得出两车之间相对运动关系。并将前方车辆用不同颜色标记表示, 告知驾驶员其他车辆的位置、危险等级信息, 并启用声音预警机制。通过该装置和方法, 能够辅助驾驶员做到低能见度情况下的安全驾驶, 避免出现引发事故的危险情况。

关键词：防撞预警,视觉辅助,毫米波雷达,DSP处理器

参考文献

[1]林阳, 高红民.基于DSP与ISV-179的汽车雷达防撞预警系统[J].信息技术, 2013.5, 125-128.

汽车预警 篇7

关键词：毫米波,雷达,汽车防碰,PC104

0 引 言

随着车辆拥有量增加、非职业驾驶人员人数增多,导致交通事故频繁发生,交通事故已成为现代社会的第一公害。因此,防止车辆碰撞显得越来越重要。

1 毫米波雷达工作原理

毫米波雷达分为被动式毫米波雷达和主动式毫米波雷达。本文选用LFMCW(线性频率调制连续波)雷达作为本系统的传感器,主要考虑以下原因:一是调制方法简单,探测精度高;二是毫米波雷达硬件体积小、成本较低;三是具有全天候工作的优点。其基本原理是信号的瞬时频率随时间线性变换,当前面有运动目标时反射回来的信号就含有目标相对距离和相对速度的信息。将发射信号和反射信号进行混频得到了2个中频信号,设为f1和f2(这就是本系统所要检测的信号),设T为扫频周期,C为光速,B为频带宽度,R和V分别为被测车辆与系统所在车辆之间的相对距离和相对速度,则R和V可根据下式计算得到[1,2]:

undefined

式中:λ为毫米波雷达的波长。

本系统采用的毫米波雷达中心频率为35 GHz,频带宽度为300 MHz,扫频周期为2 ms,那么系统可测相对距离范围为2 m~200 m,可测相对速度范围为0 km/h~140 km/h[3]。

2 系统硬件设计

众所周知,毫米波焦平面阵列系统具有不需要机械扫描即可得到高分辨率图像、积分时间不受天线扫描速度限制、可实时成像等优点,但由于信号通道多,导致系统的体积大、成本高。

为了降低成本,设计采用一维阵列作机械扫描,将信号通道的数量减少到4路,在单片机MCS-51的控制下,系统通过高速A/D采集芯片MAX125将毫米波接收器传过来的信号进行实时采集,同时,双端口RAM(IDT7024)作为缓冲“信箱”和数据传输接口;而PC104作为整个系统的核心,完成对被动式雷达采集来的数据进行分析预警处理。系统工作原理见图1。

把整个系统分划为前端数据采集、数据缓存和PC104数据引入部分3部分进行设计,最后通过联调实现了系统的汽车防碰预警功能。

2.1 前端数据采集部分

为了实时采集被动式毫米波接收器输出的数据,根据MAX125的工作时序,系统将undefined控制线依次连到MCS-51的P1.7、P3.6、P1.0、P3.7、P3.3口。MAX125的工作方式可按需选择通道CH1A~CH4A、CH1B~CH4B,D0/A0、D1/A1、D2/A2、D3/A3这4根地址线(通道选择复用)分别连到P1.2、P1.3、P1.4、P1.5口。其他如AVDD、REFIN等与典型连接相同,CLK为外接晶体产生的16 MHz时钟信号,14位输出数据全部加10 kΩ上拉电阻。具体实现见图2。

2.2 采集数据缓存——“信箱”功能部分

为了保证数据传输过程中的准确性,系统采用双端口RAM IDT7024作为数据缓存,起到数据“邮箱”的作用。IDT7024的左端16位I/O口中的低14位与MAX125的14位数据线依次相连,高2位接地,12位地址线由单片机的P0口(P0.0~P0.7)和P2口高4位(P2.0、P2.1、P2.2、P2.3)给出,系统只涉及到一片IDT7024,所以对与主或从存储器选择undefined为高,即接VCC。因为数据进入为16位,左右两端的高低8位存储单元选择控制端undefined均接地。

当双端口RAM两端口同时对一个地址写,或是一个在写、另一个在读时就会产生错误。为了很好地解决这个问题,系统设计时,将单片机最高位地址P2.3引出,再通过反向器连入IDT7024右段最高位地址输出端。而左右端口的undefined、undefined、undefined、undefined、undefined因为采用了分区工作方式就可以不用,都接VCC。

2.3 PC104的数据引入部分

双端口RAM IDT7024的右端地址最高位由左端最高位取反而来,其余11位地址分别连到PC104总线地址A0~A10,即A部分的A21~A31引脚,由于右端口的I/O口为16位数据线,原PC104总线的A、B部分的8位数据已经不能满足要求,需扩展C、D部分,其每部分为18个引脚,其中选用SD08~SD15作为高8位数据输入,要扩展C、D部分必须使IOCS16位为高[4]。设计中把双端口RAM中半区的2 kB内存影射到系统的空内存中去,即undefined接SMEMR(B12脚),undefined接SMEMW(B11脚)。在内存中选择空内存段首地址为0d000H,偏移量为800H,即从0D0000H到0D07FFH的内存地址中,译码为高8位,当其仅为D0时,输出为低。通过这样的方法实现数据的写入和读出能够大大简化软件设计的工作量。

PC104 的总线上接有很多外挂设备,如显示、报警等,它们都要用到总线上的这些端口,所以片选undefined必须通过译码电路得到,译码电路可以通过CPLD(复杂可编程逻辑控制器)完成[5],也可以由74LS138实现,由于本系统中的译码电路较简单,所以选择3个3-8译码器74LS138和一片74LS32组成译码电路。

因为本方案采用的是分区工作方式,而由于PC104通过其总线进行数据读入的速度比MAX125快得多,当一个分区读完时,PC104始终处于等待,到MAX125在另一个分区把数据写满时,PC104就可以读这个半区的数据了,所以,对于PC104来说,这个“半满”信号也就是其对2个分区的读信号,目的是在PC104中d4000H的内存地址上引入这个最高位地址A11L,也就是区位地址,当PC104需要判断“半满”时,就把地址d4000H从地址线输出,通过高位的“d4”译出,取反后控制从A11L的信号由I/O0R线路进入PC104,由其判断。undefined片选部分的译码和“半满”信号部分的译码的具体连接图如图3所示。

3 系统软件设计

本系统的软件主要涉及到单片机对MAX125的读写转换控制、对IDT7024的写控制以及同步于MAX125的每一次数据传输,给出地址;PC104一方面依靠内存影射的方法,通过汇编中的中断手段把IDT7024内存中的数据影射到自己的内存中去,并每2 kB依次放入自定义文件长度的文件夹中,以供以后对这些数据的分析与处理;另一方面,通过VC进行编程,实现车距数据显示和防撞报警。

单片机软件流程如图4所示。

本设计中的单片机MCS-51主要承担对A/D转换芯片MAX125和双端口RAM左端口的控制。根据MAX125的工作时序和的工作特性,MCS-51完成的功能如图4所示。

PC104主要承担从双端口RAM中读取数据和地址,并对数据进行处理。其中与IDT7024的连接方式采取的是内存影射的方式,由于在硬件设计中,片选undefined和“半满”信号的输出与引入都需要译码,所译的高8位地址应该与程序中CE和“半满”信号的地址相对应。本设计只要把采集到的数据放入到PC104中用户自己定义的文件夹就可以了,以便后期的数据显示和防撞报警使用,流程图如图5所示。

关于车距数据显示和防撞报警的软件编程在此不作详细介绍。

4 结束语

采用LFMCW雷达作为本系统的传感器,不仅具有很高的隐蔽性和很好的抗干扰性能,对人体危害极小,同时具有较好的稳定性和环境适应性,处理速度快,体积小,成本低。经联调后多次上车试验,探测距离可达10 m以上,且误警率低, 有较好的应用前景。

参考文献

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[2]MARTINC A,LOVBERG J A,DEANW H,et al.High res-olution passive millimeter-wave security screening using fewamplifiers[C]//Proceedings of Passive Millimeter-wave Ima-ging Technology Conference,Apr 11,2007,Orlanclo,FL,USA.Bellingham,WA,USA:SPIE,2007:654806.

[3]杨永杰,徐晨,包志华.被动毫米波成像系统[J].电视技术,2005(9):82-84.

[4]张强,孟庆南,张洪武.PC104在微波辐射计数据采集系统中的应用[J].吉林大学学报:理学版,2006,44(5):795-797.

汽车预警 篇8

功效系数法又叫功效函数法, 它是根据多目标规划原理, 对每一项评价指标确定一个满意值和不允许值, 以满意值为上限, 以不允许值为下限.计算各指标实现满意值的程度, 并以此确定各指标的分数, 再经过加权平均进行综合, 从而评价被研究对象的综合状况。

功效系数法采用了“比率分析、功效记分、总分评定”的分析方法, 其步骤主要包括以下5步:第一, 选取财务指标进行比较分析;第二, 对每一项指标均确定一个满意值和不允许值, 以不允许值为下限, 计算各指标实际值实现满意值的程度, 且转化为相应的功效分数;第三, 将指标的功效分数乘以该指标的权数, 得到该指标的评估得分;第四, 按各项指标的重要程度, 给出相应的标准分即权数, 并按照企业的各项指标实际值与标准值的差异, 分档记分, 各指标得分之和即为总分数;第五, 通过总分数分析企业所面临的财务风险。

2 建立新能源汽车行业财务预警体系

2.1 选取财务预警指标

本文根据新能源汽车行业的特点, 参考国务院国有资产监督管理委员会发布的《中央企业综合绩效评价实施细则》, 从盈利能力、偿债能力、运营能力、发展能力等四方面来选取反映企业经营风险的财务指标, 并根据其重要程度分配其权重, 如表1所示。

2.2 确定功效系数法变量的标准值

本文结合新能源汽车企业的特点, 运用功效系数法分析其财务状况, 并建立了相关的预警模型, 对其财务风险进行预警。

2.2.1 确定功效系数法变量类型

根据功效系数法的要求, 对所选择的变量指标进行分类。

(1) 极大型变量:变量的指标数值越大越好, 如净资产收益率、总资产报酬率、销售增长率等。

(2) 区间型变量:变量指标数值在某一区间最好, 如资产负债率、现金流动负债比率等。

2.2.2 确定功效系数法变量范围

根据功效系数法, 每个评价指标均应确定变量的取值范围, 其中极大型变量数值的满意范围在满意值与不允许值之间, 区间型变量数值的允许范围在下限不允许值与上限不允许值之间, 如图1和图2所示。

2.2.3 确定功效系数法变量标准值

确定变量的标准值是采用功效系数法对企业进行财务预警的关键。对于极大型变量, 一般将行业的平均值作为满意值。本文参考国务院国资委财务监督与考核评价局2013年发布的《企业绩效评价标准值》中汽车业各财务指标的平均值作为满意值。极大型变量中, 销售净利率、总资产报酬率、净利润增长率等反映企业盈利能力和发展能力的指标, 其不允许值为零;利息保障倍数反映企业偿债能力, 其不允许值为1;总资产周转率、固定资产周转率等反映企业营运能力的指标, 其不允许值约为满意值的1/3。对于区间型变量, 一般将满意值增加20%作为上限, 满意值减少20%作为下限;将满意值增加一倍作为不允许范围的上限, 满意值减少一半作为不允许范围的下限。

2.3 设置财务预警临界值

2.3.1 设计并计算各类指标的单项功效系数

(1) 极大型变量单项功效系数。当实际值<满意值时, 单项功效系数= (实际值-不允许值) / (满意值-不允许值) ×40+60;当实际值≥满意值时, 单项功效系数=100。

(2) 区间型变量单项功效系数。当实际值>上限值时, 单项功效系数= (上限不允许值-实际值) / (上限不允许值-上限值) ×40+60;当下限值≤实际值≤上限值时, 单项功效系数=100;当实际值<下限值时, 单项功效系数= (实际值-下限不允许值) / (下限值-下限不允许值) ×40+60。

2.3.2 计算综合功效系数并设置警度区间

根据各个指标的权重比例, 运用加权平均的方法计算得到其平均数, 即为综合功效系数, 也即功效预警分数, 用公式表示为:综合预警分数=Σ (单项预警分数×预警指标的权数) 。同时, 根据综合功效系数的数值大小, 可将警情设定为相应的警度区间 (如表2) 。

3 运用功效系数法预警“比亚迪”和“猛狮科技”

3.1 计算财务预警指标

根据比亚迪和猛狮科技2013年的年报数据, 计算得出的财务预警指标, 如表3和表4所示。

注:X表示比亚迪的财务预警指标

注:Y表示猛狮科技的财务预警指标

3.2 计算单项功效系数分值

根据功效系数所确定的每个变量的满意值、不允许值和各种类型变量求值公式, 计算单项功效系数的分值如表5和表6所示。

3.3 计算综合功效系数

3.4 判定危机状态

根据功效系数法确定的预警限判定:比亚迪的功效系数得分75.195, 判断其处于中警状态;猛狮科技的综合功效系数得分为55.471, 判断猛狮科技为巨警状态。

4 结语

新能源汽车产业是我国“十二五”期间重点培育和发展的战略性新兴产业。新能源汽车市场的不断扩张和各种补贴政策的不断出台, 让越来越多的公司有意进入新能源汽车市场, 抢占市场份额, 分享政策红利。但是, 作为一个投资回收期较长的产业, 新能源汽车相关公司需要重视其潜在的财务风险。比亚迪公司作为新能源汽车市场中占有份额最大的上市公司, 其财务风险已经达到财务中警的标准, 而潜心研发新能源汽车的猛狮科技, 在还没有整车大批投产的情况下已经处于财务巨警状态。由此可见, 企业盲目扩张, 忽视财务风险, 将为企业的健康发展埋下隐患。

摘要：新能源汽车作为我国汽车行业转型升级的方向, 得到政府的大力支持, 越来越多生产电池的公司转型生产电动汽车, 而不同行业的财务要求推升了企业的财务风险。本文以“比亚迪”和“猛狮科技”为例, 运用功效系数法建立新能源汽车企业的财务风险预警模型, 有助于管理者及时预测财务危机, 积极调整财务经营状况, 有效提升财务管理质量。

关键词：财务预警,功效系数法,新能源汽车

参考文献

[1]吴本杰.基于功效系数法的财务危机预警[J].价值工程, 2012 (2) :143-144.

[2]袁中兵.功效系数法在赛真拜通公司财务预警中的应用[J].金融经济, 2010 (22) :170-172.