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大客车雷达传感器微波雷达模组防撞预警

大客车雷达传感器微波雷达模组防撞预警

大客车雷达传感器微波雷达模组防撞预警

大客车雷达传感器微波雷达模组防撞预警

大客车雷达传感器微波雷达模组防撞预警

大客车雷达传感器微波雷达模组防撞预警,近几年来,我国汽车保有量持续增长,在给人们带来便利的同时,也对道路交通安全带来严峻挑战,尤其是侧撞事故频发,其仅次于正面碰撞的发生率,占事故总发生率的27%。轿车侧向防撞问题是当今世界的热门话题,在我国城市交通运输中占有较大比重,因此研制客车侧向碰撞预警系统具有重要意义。我国汽车防撞预警技术与国外相比较晚,多处于试验或论证阶段,相关防撞产品也较少。目前,以旅游客车为研究载体,确定了四个盲区,一是车辆两侧中间至驾驶室位置,二是车头处1.2m以下的物体,三是车头左右侧45度,四是客车的车尾。


基于多传感器的客车防撞预警系统主要包括A超声波传感器、雷达传感器微波雷达模组、车速检测模块、中央处理模块、预警模块、视频显示器和摄像机等模块。电池为整个系统供电,为整个系统供电,保证了系统供电的稳定。采用A超声波传感器和雷达传感器微波雷达模组作为测距装置,两台A超声波传感器分别安装在客车两侧的中间位置,在客车进气格栅上设置两个微波雷达传感器等距,并将测量的数字信号分别传送到中央处理模块。速度检测模块通过CAN总线将车辆速度传送到中心处理模块,及时进行更新。中心处理模块包括数字信号处理器和数据存储单元。基于雷达传感器微波雷达模组的信号数据和本车辆的车速,建立了汽车安全距离模型,计算了不同状态下的安全车距。如有超过前车距离,则发出预警指令;基于A超声传感传感器的信号数据,测出汽车与侧方车辆或行人的距离,多次测量距离预判运动轨迹,并在到达预警范围后发出预警指令。报警模块由蜂鸣器和指示灯组成,中心处理模块在收到不同程度的预警指令后,会有不同程度的预警。摄像机实时采集客车侧面盲区的图像,并通过中央处理模块传送至视频显示。


采用A超声传感器和24Ghz雷达传感器微波雷达模组作为系统测距装置,其中A超声波传感器有效检测距离在2-800cm之间,检测角30°,两台A超声波传感器分别装在大巴两侧的中间位置,把测得的数字信号传送到中央处理模块。24GHz雷达传感器微波雷达模组有效探测距离为15-25m,两个等距24GHz微波雷达传感器安装在客车进气架上,并把测量到的数字信号传送到中央处理模块。速度检测模块通过CAN总线实时传送本车辆的速度到中心处理模块,并及时进行更新。


电源模块采用客车车载电池供电,客车车载电池电压为24V,对系统预警模块及各传感器的工作电压要求为5V,该系统采用L降压模块,将客车车载蓄电池的24V电压降至要求值,能有效地为设备提供稳定电压。当向中央处理模块供电时,电容与感应器并联以避免电源干扰。

中心处理模块包括一个数字信号处理器和一个数据存储单元。MC数字信号处理器,是一款应用较广、设计比较简单的高性能8位单片机,具有速度快、成本低、功耗低等特点,足以满足系统所需处理功能。中心处理模块实时接收I/O口的A超声波传感器和24Ghz雷达传感器微波雷达模组发出的信号,经处理后,计算与前车的安全距离,并对侧车或行人的运动轨迹进行判断,将运算结果传送到存储单元中,供后期计算时调用。在出现安全隐患时,可以向预警模块发出不同程度的预警信号,以提醒驾驶员注意刹车。摄像机和中央处理模块相连,在对数字信号进行处理后,将侧方盲区中的图像传送到视频显示器。


预警模块包括一个蜂鸣器、一个指示灯,连接到中心处理模块,接收来自中央处理模块的预警指令,并发出预警信号。汽车驾驶座周围安装了蜂鸣器和指示灯,通过声光警告驾驶员。在中心处理模块发出警报提示后,车内蜂鸣器发出了一声缓慢的警报声来提醒驾驶员;当中央处理器发出中度预警指令时,车内蜂鸣器发出短时且较急的警报,指示灯始终闪烁黄光,以提醒驾驶员减速;当中控台发出危险警报指示时,车内蜂鸣器发出短促、急促的警报,指示灯始终亮红,以提醒司机刹车。驾驶人可根据不同程度的预警指示,及时掌握危险程度,采取相应的制动措施。与此同时,视频显示和摄像机辅助预警模块,帮助驾驶员了解侧方实时盲区状况,确认报警信息。摄像机安装在客车两侧后视镜下面,视频显示器安装在客车仪表盘上,分别与中央处理模块相连。摄像机把采集到的信号经中央处理模块处理后,实时地将客车侧面盲区的图像显示在视频显示器上。


在大巴起动后,客车车载电池向整个预警系统供电,客车后视镜下的摄像头实时地把采集到的客车侧方盲区图像显示在视频显示器上,A超声传感器和24Ghz雷达传感器微波雷达模组将检测到的数字信号传输到中央处理模块,而车速检测模块则通过CAN总线将车辆的车速传给中央处理模块。


微波雷达传感器检测报警24Ghz雷达传感器微波雷达模组检测到的数据信号经中央处理模块处理后,获得相对距离d和相对速度Vx,与本车车速Vb相结合,车辆大速度jmax(g),将jmax带入安全车距公式,计算与前车的安全距离S。S=0.36Vx+Vb+V(x2Vb-Vx)/25.92jmax可能会因为各种原因造成系统警报错误,若报警频率过高,可造成驾驶员疲劳麻木,过低使驾驶员无法作出有效反应,故本系统根据车距和动态安全距离S设置三段报警机制。a.当1.5S≤d≤2S时,中心处理模块发出警告提示,车内蜂鸣器发出长而慢的警报声提醒驾驶员。b.当S≤d≤1.5S时,中央处理模块发出中间预警指令,车内蜂鸣器发出间隔时间较短且较急的警报声,同时指示灯始终闪烁黄光,提醒驾驶员减速。(c)当d≤S时,中心处理模块发出危险警报,车内蜂鸣器发出一个短促的警报,指示灯始终闪烁红色,以提醒驾驶员刹车。


超声传感器SR探头报警AJ-SR04K超声波传感器检测到的数据信号,经中央处理模块处理得到本车距侧方车辆或行人的距离D,设置的安全距离为1.2m。a.当1.2≤D≤3且连续减少时,中心处理模块发出警告指示,车内蜂鸣器发出长而慢的警报声提醒司机。b.当D≤1.2时,中央处理模块发出中等预警指令,车内蜂鸣器发出间隔时间较短且较急的警报声,同时指示灯始终闪烁黄光,提醒驾驶员减速。当驾驶员采取刹车措施或危险状况解除时,预警模组自动关闭。


为了解决客车正面防撞问题,建立了安全距离模型,内置程序在前车距离过近时,内建程序发出不同程度的预警指令,有效提醒驾驶员及时采取措施。为了解决客车侧面防撞问题,设置了侧向安全距离,在报警距离以内,侧方车辆或行人距离在报警距离以内,侧方车辆或行人即将在客车行驶轨迹上时,通过雷达传感器微波雷达模组预警,有效提醒驾驶员及时采取措施,避免发生侧面碰撞事故。

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