弯道超速安全预警系统

1、 目录目录2341.1.想法的来源想法的来源2.2.系统设计思路系统设计思路及物理原理及物理原理3.3.装置组成模块及相互联系装置组成模块及相互联系4.4.装置的创新点与优点装置的创新点与优点5.5.模型的应用背景及发展前景模型的应用背景及发展前景想法的来源想法的来源 交通安全一直是公众十分关注的话题。据统计，汽车交通安全一直是公众十分关注的话题。据统计，汽车过弯时因车速不当所发生的交通事故占有极大的比例，例过弯时因车速不当所发生的交通事故占有极大的比例，例如盘山公路。在去年十一，神农架曾发生因速度不当坠车如盘山公路。在去年十一，神农架曾发生因速度不当坠车现象。现象。 基于这个现实，我们决定设

2、计一种集测速与安全预警基于这个现实，我们决定设计一种集测速与安全预警于一身的系统装置，能提醒司机入弯的恰当速度，以降低于一身的系统装置，能提醒司机入弯的恰当速度，以降低弯道事故发生率。同时为了方便分析事故发生原因，及远弯道事故发生率。同时为了方便分析事故发生原因，及远方监控，我们认为有必要加入无线数据传输，使系统更加方监控，我们认为有必要加入无线数据传输，使系统更加完善。完善。 实际情景示意图实际情景示意图 系统设计思路系统设计思路小车最初在直道上行驶，当检测到小车进入测量范小车最初在直道上行驶，当检测到小车进入测量范围后，处理器控制超声波收发装置测量出车辆的实围后，处理器控制超声波收发装置测

3、量出车辆的实际距离，同时控制温湿传感器测量空气湿度，并通际距离，同时控制温湿传感器测量空气湿度，并通过传感器返回来的值算出其对应的典型摩擦系数，过传感器返回来的值算出其对应的典型摩擦系数，在弯道半径在弯道半径r和当地重力加速度和当地重力加速度g已知的情况下，算已知的情况下，算出最大安全距离，并与车辆的实际距离相比较，如出最大安全距离，并与车辆的实际距离相比较，如果车辆超速，处理器将控制显示器显示警示标语，果车辆超速，处理器将控制显示器显示警示标语，同时控制报警装置发出声响，提醒司机降速，达到同时控制报警装置发出声响，提醒司机降速，达到预警的目的，防止事故的发生。预警的目的，防止事故的发生。系统

4、设计思路及物理原理系统设计思路及物理原理 物理原理物理原理 1 1、超声波测速原理：假设、超声波测速原理：假设t1t1时刻超声波模块时刻超声波模块测量得到距离前方车辆的距离为测量得到距离前方车辆的距离为L1L1，t2t2时刻时刻测量得到距离前方车辆的距离为测量得到距离前方车辆的距离为L2L2，则车辆，则车辆行驶的速度可表示为：行驶的速度可表示为： 2 2、最大安全速度计算：最大安全速度的计算：由相关物最大安全速度计算：最大安全速度的计算：由相关物 理知理知识已知，入弯时要保证车辆不会冲出，应该满足的条件为识已知，入弯时要保证车辆不会冲出，应该满足的条件为: : 其中摩擦系数为其中摩擦系数为u

5、u，弯道半径为，弯道半径为r r，当地重力加速度为，当地重力加速度为g g，实际最，实际最大安全速度应该为理论安全最大速度的大安全速度应该为理论安全最大速度的k k倍倍 ，即：，即： K K称为灵敏系数，受天气情况，弯道的角度与坡度，驾驶者驾称为灵敏系数，受天气情况，弯道的角度与坡度，驾驶者驾驶水平与反应时间等因素的影响，驶水平与反应时间等因素的影响，K1K1。3、摩擦系数、摩擦系数u的确定的确定空气湿度对车辆与地面的摩擦系数有较大影响，空气湿度对车辆与地面的摩擦系数有较大影响，设空气湿度为设空气湿度为RH%，摩擦系数，摩擦系数u与空气湿度大致与空气湿度大致呈一个线性关系：呈一个线性关系：a，

6、b是两个常量系数，通过对数据的测量得到是两个常量系数，通过对数据的测量得到a3.57，b1.15 ，测量数据表格如下：测量数据表格如下：装置组成及相互联系装置组成及相互联系近端mega16温湿度传感器SHT10声光提示超声波测速装置KS103240128液晶无线发射24L01监控端mega16无线接收24L01128 64液晶近点检测端远点监控端装置的创新点与优点装置的创新点与优点u1 、本装置使用的超声波收发装置，所测距离的、本装置使用的超声波收发装置，所测距离的最大精度可达最大精度可达1mm，精度高。，精度高。u2 、运用温湿传感器，可适应不同环境最大速度、运用温湿传感器，可适应不同环境最

7、大速度的计算要求。的计算要求。u3、无线通信装置可采集车辆运行信息供监控站、无线通信装置可采集车辆运行信息供监控站分析数据，进而采取相关措施。分析数据，进而采取相关措施。u4、此系统能耗低，投资低，性价比高。、此系统能耗低，投资低，性价比高。装置应用背景及推广前景装置应用背景及推广前景u适用范围十分广阔，由于其预警的灵敏性与测速的精确性，适用范围十分广阔，由于其预警的灵敏性与测速的精确性，在诸多需要测速或超速预警的设计中都有使用价值。在诸多需要测速或超速预警的设计中都有使用价值。u性价比高，超声波测速克服了如霍尔测速，光电门测速等一性价比高，超声波测速克服了如霍尔测速，光电门测速等一些传统测速

8、方法测速精度不高的不足，测速精度可以达到些传统测速方法测速精度不高的不足，测速精度可以达到1mm，同时与激光测速相比，又可以大大节约成本，有十，同时与激光测速相比，又可以大大节约成本，有十分广阔的应用空间。温湿传感器一般有价格较为低廉，转换分广阔的应用空间。温湿传感器一般有价格较为低廉，转换精度高等特点，在环境监测，空气质量检测等领域已经广泛精度高等特点，在环境监测，空气质量检测等领域已经广泛应用，不过在交通安全预警方面尚未得到运用，我们将其运应用，不过在交通安全预警方面尚未得到运用，我们将其运用到装置中，可以使预警效果更为明显，若做成实物，一定用到装置中，可以使预警效果更为明显，若做成实物，一定可以降低交通事故发生率。可以降低交通事故发生率。u综