摘要倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)摘要汽車倒車?yán)走_(dá)是針對(duì)當(dāng)前公路、街道、停車場(chǎng)、車庫等越來越擁擠，加上存在視覺盲區(qū)，無法看見車后的障礙物，司機(jī)在倒車時(shí)很容易刮傷汽車，甚至發(fā)生事故的情況而出現(xiàn)的一種旨在倒車防護(hù)的汽車防撞系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠在汽車以較低的速度進(jìn)行倒車的過程中，識(shí)別出車后部的障礙物，并能夠測(cè)量車與障礙物之間的距離，在車輛與障礙物發(fā)生碰撞前，發(fā)出聲光報(bào)警，提醒司機(jī)剎車。本設(shè)計(jì)從實(shí)驗(yàn)研究分析的角度，分析了超聲波測(cè)距原理以及國內(nèi)外此類汽車倒車?yán)走_(dá)存在的問題，提出了目前最簡(jiǎn)單、實(shí)用的一種倒車?yán)走_(dá)實(shí)現(xiàn)方案，即基于成都國騰微電子公司GM3101倒車?yán)走_(dá)芯片為核心的超聲波測(cè)距倒車?yán)走_(dá),該芯片功能集成度高，外圍只需接上超聲波傳感器和功率器件就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能，也不需要軟件編程。同時(shí)設(shè)計(jì)中圍繞目前呼聲很高的汽車電器網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)，提出倒車?yán)走_(dá)數(shù)據(jù)基于新型總線XY-CNBUS的傳遞方案。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了模塊設(shè)計(jì)思想，簡(jiǎn)化了調(diào)試工作量，最終很好完成了超聲波測(cè)距倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)調(diào)試。關(guān)鍵詞：汽車倒車?yán)走_(dá)超聲波GM3101芯片XY-CNBUS汽車電器網(wǎng)絡(luò)化AbstractAbstractAutomobileReversingRadar(ARR)isaprotectionsystemwhichappearedintheconditionofthatthecarsarescratchedeasily,evensomeoftheaccidentshappenwhendriversreverse,forthereasonofthatthecurrenthighway,street,parkinglotsandgaragesaregettingmorecrowded,andthedriversareunabletoseeobstaclesbehindthevehiclebecauseoftheexistenceofvisualblindspots,aimedatpreventacarcrashwhenreversing.Thereversingradarsystem,whichcanrecognizethebarrieratthebackofcarwhenthevehiclesreverseatalowspeed,andiscapableofmeasuringthedistancebetweenthevehicleandobstacles,warnedthedriverstobrakeatthewayofsoundandlight,beforethecollisionoccurred.Thedesignanalyzeshowtheultrasonicmeasuredistanceandwhattheproblemoftheotherautomobilereversingradarswhichhaveappearedathomeandabroadare,fromtheperspectiveofresearchandanalysis.ThenintroducingthemostsimpleandpracticalwayatpresenttomaketheARR,thatis,theARRbasedintheGM8101chipwhichproducedinChengDuGuoTengMicroelectronicsCompany.Thechipisintegratedhighly,canfunctionasawholesystembyonlyconnectingtoexternalultrasonicsensorandpowerdevice,anddoesnotrequiresoftwareprogramming.Meanwhile,astheresearchaboutrealizingthevehicleelectricalnetworkisbecomingmoreandmorepopulartoday,aprogramthatthedataoftheARRistransferredinanewkindofbuscalledasXY-CN.Amodulardesignconceptwasusedattheprocessofdesigningthesystem,itsimplifiesthedebuggingworkload.Ultimately,hardwaredesign,softwaredesignandsystemdebuggingabouttheARRwascompletedverywell.Keywords：AutomobileReversingRadarultrasonicGM3101XY-CNBUSrealizationofthevehicleelectricalnetwork第一章緒論1第一章緒論1.1研究背景隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，城市汽車數(shù)量迅速增加。尤其是近幾年來，我國開始進(jìn)入私家車時(shí)代，汽車的數(shù)量更是逐年增加，造成公路、街道、停車場(chǎng)、車庫等越來越擁擠。汽車駕駛員越來越擔(dān)心車的安全了，其中倒車就是一個(gè)典型問題。由于存在視覺盲區(qū)，無法看見車后的障礙物，司機(jī)在倒車時(shí)很容易刮傷汽車，甚至發(fā)生事故。為了減少因此帶來的損失，需要有一種專門的輔助裝置幫助司機(jī)安全倒車。目前用于輔助司機(jī)倒車的裝置主要有：語音告警裝置、后視系統(tǒng)以及倒車?yán)走_(dá)等。語音告警裝置用于播放提示語以提醒車后的行人注意避讓正在倒車的汽車。這種裝置價(jià)格便宜，使用方便，其缺點(diǎn)是只能對(duì)車后的行人起告警作用，對(duì)于其他障礙物則不起作用，所以其應(yīng)用范圍有限。后視系統(tǒng)是由視頻捕捉裝置和視頻播放裝置組成，通過后視系統(tǒng)司機(jī)可以直觀地看到車后的障礙物，消除視覺盲區(qū)。由于這類裝置的價(jià)位較高，目前還沒有普遍推廣使用。本文設(shè)計(jì)分析的基于新型總線和IC的汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)即是根據(jù)這一實(shí)際情況而應(yīng)運(yùn)而生的，具有非常高的性價(jià)比。系統(tǒng)運(yùn)用微計(jì)算機(jī)技術(shù)與超聲波的測(cè)距技術(shù)、傳感器技術(shù)等的交叉融合，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過液晶顯示障礙物與汽車的距離，并根據(jù)其距離遠(yuǎn)近實(shí)時(shí)發(fā)出報(bào)警等級(jí)。但其主流產(chǎn)品僅僅是獨(dú)立的控制單元,無法與汽車數(shù)字化信息平臺(tái)接軌。圍繞汽車電器網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)倒車?yán)走_(dá)數(shù)據(jù)總線傳遞信息共享,具有良好的發(fā)展前景。本文應(yīng)用的新型總線結(jié)構(gòu)XY-CN總線即能很好完成網(wǎng)絡(luò)化的重要任務(wù)。1.2發(fā)展概況和當(dāng)前存在的問題1.2.1發(fā)展概況第一章緒論2經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)著交通運(yùn)輸業(yè)朝行駛高速化，車流密集化和駕駛非職業(yè)化的方向發(fā)展。同時(shí)，汽車的生產(chǎn)量和保有量都在急劇增加。但相應(yīng)的公路管理，交通管理系統(tǒng)卻相對(duì)比較落后，由此造成的事故頻繁發(fā)生，在一些大城市尤為突出。智能交通系統(tǒng)ITS（IntelligentTransportationSystem）是當(dāng)前國際各個(gè)國家共同關(guān)注的交通管理的前沿技術(shù)，它在充分發(fā)揮現(xiàn)有的交通基礎(chǔ)設(shè)施潛能，提高工作效率，增強(qiáng)交通安全性，改善環(huán)境方面已取得卓越成效，很多國家都很重視相關(guān)項(xiàng)目的開發(fā)。中國也已開始進(jìn)入相關(guān)技術(shù)的研究開發(fā)，倒車?yán)走_(dá)技術(shù)是ITS中的一項(xiàng)重要研究，它的成功與否與ITS有著相當(dāng)緊密的關(guān)系。（1）雷達(dá)分類目前，很多科研機(jī)構(gòu)已對(duì)汽車?yán)走_(dá)技術(shù)進(jìn)行深入開發(fā)，國內(nèi)外也已有相應(yīng)的產(chǎn)品。經(jīng)過總結(jié)分析，按照工作方式分主要有激光、超聲波、紅外、毫米波等一些測(cè)量方法1，它們的工作原理雖然不完全一樣，但最終作用都是通過不同的探測(cè)方法判斷車后方障礙物與本車的相對(duì)距離，并根據(jù)程序中定義好的危險(xiǎn)等級(jí)做出相應(yīng)的預(yù)防措施。下面簡(jiǎn)要分析一下幾種方式的特點(diǎn)：激光方式：激光具有高定向性，能以定向的光束無發(fā)散地直線向前傳播；單色性好，它可以達(dá)到的亮度比太陽光還高幾百億倍；相干性好，激光的頻率、振動(dòng)方向、相位高度一致。因此激光波束近似直線性，很少擴(kuò)散，波束能量集中，傳輸距離較遠(yuǎn)。但它在對(duì)氣候的適應(yīng)能力方面具有局限性，因?yàn)榧す鉁y(cè)距方式受惡劣天氣、汽車激烈震動(dòng)、發(fā)射鏡表面磨損、污染等因素影響，則探測(cè)距離減少二分之一至三分之一,降低了實(shí)用精度，所以在汽車倒車?yán)走_(dá)領(lǐng)域激光測(cè)距方