毕业论文---汽车智能追尾系统研究

1、本科生毕业论文设计 题目汽车智能追尾系统研究 目录 摘要.错错误！未定义书签。误！未定义书签。 Abstract .错错误！未定义书签。误！未定义书签。 第 1 章 绪论.1 1.1 概述.1 1.2 我国高速公路车辆行驶安全情况.1 1.3 汽车防追尾系统国内外研究现状.1 1.4 本论文选题的目的和意义.2 第 2 章 汽车防追尾装置设计.3 2.1 车辆追尾事故分析.3 2.2 防追尾装置设计要求.3 2.3 防追尾装置总体设计.3 第 3 章测速测距方案选取及安全跟车距离计算.5 3.1 距离测量方式的选取.5 3.2 前后车间距离和两车速度的测量.5 3.3 安全跟车距离的计算.6

2、第 4 章防碰撞系统硬件电路设计.7 4.1 主控制模块设计.7 4.2 信号采集模块设计.7 4.3 显示模块设计.8 4.4 声光报警模块设计.9 4.5 系统工作环境分析与可靠性设计.10 第 5 章防追尾报警系统软件研究.12 5.1 系统软件设计.12 5.2 系统软件的工作可靠性设计.16 第 6 章 总结.18 6.1 结论.18 6.2 防追尾系统装置的不足之处.18 参考文献.19 附录.20 致谢.23 汽车智能追尾系统研究 职业技术学院电气工程及其自动化专业 指导教师 于红 作者 王超 摘要：摘要： 近些年来，随着我国经济的快速发展， 道路交通安全形式也变的越来越来严峻，

3、 而高速道路交通系统的兴起， 也正改变着我国路上的交通格局。 但随之也产生了一些 问题，交通事故越发频繁， 每年因为交通事故造成的人身伤亡已经成为了一个亟待解 决的问题，汽车防撞系统作为智能运输系统的一个重要组成部分，也已经引起了各国 研究人员的广发关注。 根据实际的情况， 这次写论文的目标就是设计一种预防高速公 路汽车追尾的报警系统， 对汽车运行过程中的状况，建立了使用的即安全跟车的距离 计算模型。在对这个模型分析计算的前提之下，提出了防追尾系统的设计方案，具体 方案如下：采用激光雷达来测量本车与前方车辆的距离，采用霍尔传感器，超声波传 感器等各种传感器收集两车的行驶信息，采用8位的MCS-

4、51系列的单片机作为中央处 理控制中心，对各种信息加以分析判断，当跟车距离小于安全跟车距离时，系统会通 过控制LED数码管和蜂鸣器向驾驶员发出声光报警信号。总之本论文把系统分为主控 单元子系统、雷达测距子系统、信息采集单元子系统和显示-声光报警子系统四个部 分。设计这个系统的主要目的是为驾驶员争取更多的反应时间，从而减少追尾碰撞事 故的发生，保障人民的生命财产安全，同时也为本课题的后期研究提供了些许借鉴。 关键词关键词：单片机，激光雷达测距，超声波传感器，软件设计，LED数码管。 I AbstractAbstract：In recent years, along with the rapid

5、economic development of our country, the road traffic safety form has become increasingly severe, and the rise of high-speed road traffic system, also is changing our country road traffic pattern. But it also created some problems, the traffic accident more frequent, every year for the traffic accid

6、ent caused a personal casualty has become a problem to be solved, the automotive anti-collision system for intelligent transportation system as one of the important component parts, and has caused all the researchers wide hair negotiable attention. This paper for this premise, the development studie

7、s a set of prevention highway car alarm system, in the car braking process analysis theory is established, on the basis of use safety following distance calculation model. And based on the model base, puts forward the design scheme of the system, and the specific plan is as follows: using laser rada

8、r detection default from driving distance, the encoder sensor, ultrasonic sensors, etc all kinds of sensors and driving environment information collection, the eight of the MCS-51 series single chip microcomputer as the central processing control center, to all sorts of information are the analysis

9、judgment, when following distance less than safe following distance, the system will be through the control LED digital tube and a buzzer to drivers give out sound and light alarm signal. In this paper the main control system is divided into unit subsystem, radar ranging subsystem, information acqui

10、sition cell subsystemand display-soundand light alarm subsystemfour parts. Design the systems main purpose is for the driver for more reaction time, thus reduce behind collision accident, safeguard the peoples lives and property of the security, but also for the study of this subject late provides s

11、ome reference. Key words:Key words: a single-chip microcomputer, radar range, ultrasonic sensors, software design, LED digital tube. II 第 1 章 绪论 1.1 概述 汽车工业发展至今， 已经有了一百多年的历史，并已经成为了当今社会最重要的 交通工具之一，是国民经济的支柱产业。目前汽车已经不仅仅是运输工具，它也在潜 移默化中影响着人们的思想观念和生产生活，随着汽车产业的快速发展，人们的生活 发生了翻天覆地的变化，汽车的控制技术也得到了飞速的发展。 纵观汽车行业

12、的发展历程我们可以看出，汽车数量在不断增加，汽车污染问题也 越来越严峻，能源危机和汽车行驶安全性问题，尤其是汽车形式安全性问题已经成了 一个亟待解决的问题。现代汽车控制系统的功能也越来越强，智能化程度越来越高， 汽车已由原来的交通工具发展成为舒适、自动化、智能化的多功能移动空间。 1.2我国高速公路车辆行驶安全情况 当前，我国道路交通安全形势严峻，每年要死亡5万多人，伤 15万人，我国人民 的交通安全意识普遍较低，但交通事故发生就在一秒钟，所以我们要高速重视这个问 题，而且这也严重威胁到了我们的日常生活和人身财产安全，但要想一下改变这个棘 手的问题还不是很容易， 群众安全意识提要是一个方面，科

13、技进步和智能化急速的提 高也是必须的。交通事故是造成我国交通如此糟糕的主要原因，交通事故有很多种形 式，而追尾事故是其中发生率最高的，对人们财产损失的影响也是最严重的，通过下 面的图表可以看出追尾事故在所有交通交通事故中所占的比重，图表1-1如下所示。 迎面相撞 撞固定物 追尾事故 其他事故 图 1-1造成交通事故的因素构成图 1.3汽车防追尾装置国内外研究现状 由于车辆交通事故给人们的人身财产造成了很大的损失，所以该问题已经引起了 1 各国的重视，外国对汽车的防追尾系统的研究处于领先地位，尤其是欧美国家，外国 对汽车的追尾系统的研究开始与 20世纪中叶，以德国，日本，美国为首的发达国家已 经

14、引领世界，形成了一股风潮，汽车防追尾系统的研究工作取得了很大的进步，通过 对驾驶员发出的声光报警装置， 可以使驾驶员获得更多的反映时间， 这样就可以大大 的减少交通事故的发生，以此来保障人们的人身财产不受危害。 防追尾装置是通过主单片机发出一串固定频率的矩形脉冲电压，经过放大驱动电 路以后发射出超声波1。 当发射出的超声波碰到物体会形成发射波， 经过声波传感器， 变成微弱的电信号，向单片机发出中断申请，单片机会立即响应中断，当测得的距离 小于预先设定好的距离时，会自动接通蜂鸣器的电源，蜂鸣器发出报警声，同时LED 数码管发亮，这就是声光报警装置。 1.4 本论文研究的目的和意义 依照前面我们讨

15、论的问题，为了防止交通事故的频发和减少人身事故伤亡，保护 人们的生命财产安全， 特此设计了这样的防追尾系统，通过对交通事故的研究我们发 现，大多数的交通事故都是汽车追尾事故造成的，而造成汽车追尾事故的原因中，人 为因素占有一部分，就是人反映时间慢，不能在事故发生前有效的控制，所以我们设 计这个系统的主要目的就是要为驾驶员提供更多的反应时间，减少交通事故的发生。 2 第 2 章 汽车防追尾装置设计 2.1 车辆追尾事故分析 汽车在行驶的过程中，由于前方车辆和跟车的速度以及相对速度不会完全一样， 当前车的速度小时，而跟车的速度比较大，这时就会有碰撞的危险，当跟车司机发现 有碰撞危险时往往已经来不及

16、做出应急措施，造成事故的发生， 而要防止此类事故发 生，就要为驾驶员提供更多反映时间。两车避免相撞的条件是：RS* TT0 。 式中R为相同方向运行的两车之间的距离；S*为临界的安全距离， T0为最迟停车 时间。驾驶员能够感到的危险性程度是以主观判断为基础的，所以只要驾驶员在上述 安全的范围感受到有可能发生碰撞而做出反映，就会大大降低碰撞率。 2.2 防追尾装置设计要求 系统装置的设计分为两个部分，硬件和软件。对硬件部分的设计要求使用的电器 元件尽可能的少，线路简单，可靠性高，不易发生事故及其他安全隐患，在此基础上 要能够很好的实现系统所要求的功能，对系统所要实现的功能能够更精确的实现，通 过

17、各个模块的功能实现车辆防追尾要求。 2.3 防追尾装置总体设计 汽车智能防追尾系统由输入单元、控制单元、执行单元三部分组成。而测距和测 速传感器为信号输入单元，它们负责采集两车的距离信号和两车的速度信号。微控制 器为单片机控制器的控制单元， 通过读取输入信号，计算两车的相对速度， 分析判断， 为执行单元发出命令信号。执行单元主要包括报警停车信号，强制停车信号及安全气 囊，蜂鸣器及 LED状态灯2。由此可得到防追尾装置总体方案如下图2-1所示。 3 超声波测距仪 霍尔传感器测速 报警停车信号 安全气囊 微控制器 AT89C51 强制停车信号 故障信号 声光报警信号 图2-1 防追尾装置总体方案设

18、计图 4 第 3 章测速测距方案选择及安全跟车距离计算 3.1 距离测量方式的选择 前后车辆保持一定车距是安全驾驶必须注意和掌握的问题，在高速公路上行驶的 汽车应更加注意。但是，如何控制安全车距呢? 为了解决这样的问题，本论文根据目前该问题存在的风险和解决难度，超声波， 雷达，激光等技术用于测量输入信号，经单片机主控单元的计算和分析，对执行单元 发出执行指令，从而完成防追尾的目的。测定距离的方法有很多，毫米波测距，激光 测距，超声波测距，红外线测距等。几种不同测量距离的方式比较如表3-1所示。 表3-1 不同测距方法的比较 测距方式 毫米波 激光 超声波 红外线 测量距离 很短 很长 很长 很

19、短 测量精度 很高 很高 很高 一般 工程造价 很贵 中等 中等 很低 抗干扰 很强 很强 很强 一般 上描述和表格的内容我们可以知道，利用激光测距是最合理的方法，不但准确度 高，而且抗干扰能力很强，能在条件和恶劣的情况下测距，这也就大大减少了交通事 故，防追尾系统里采用的是激光测距。 当汽车装上激光测距装置以后，会向前方发射激光，等激光碰到障碍物后会发射 回来， 利用激光在空气中传输的速度乘以两次时间间隔的一半就可以计算出两车的距 离，这种激光具有连续性。激光测距的距离暂记为L，发射和接受激光的相位差记为 ， 激光被调制频率的波长记为 ，利用以下公式可以得到两车的距离为 L /4 (3-1)

20、 3.2 前后车间距离和两车速度的测量 根据上一节我们可以利用超声波测距， 霍尔传感器测速。利用超声波测距的原理 已经在上面详述，本节主要阐述测速的方法。测速系统我们可以用霍尔传感器来完成， 5 硬件电路如图 3-2所示。 C8051-霍尔传感器脉冲信 7279电机 F060号放大 LED 图 3-2 霍尔传感器的测速电路图 3.3 安全跟车距离的计算 车距离的计算式一个非常复杂的过程，因为要考虑很多方面的因素，例如前车的 速度和减速度，跟车的速度和减速度，两车的间距，两车的相对速度，天气条件，有 时天气恶劣的话对驾驶员的行驶会产生一些影响，这时安全跟车距离就要相对大一 些，已给驾驶员更多的反

21、应时间，并且在驾驶过程中，在下雨或下雪等天气条件下， 轮胎和地面的摩擦力会减小，会更容易造成交通事故，这时就要考虑更多的因素3。 （1）当两车的减速度一样时 记跟车的速度为V 1 ，前车的速度为V 2 ，此时两车的安全距离记为D 1 ，则 D 1 V 1T /3.6 (3-2) （2）当跟车的减速度小于前车的减速度时 记跟车的速度为V 1 ，前车的速度为V 2 ，此时两车的安全距离记为D 2 ，则 2 1 1 V 1D 2 0.31V 1 2 23.6 a 1 a 2 (3-3) 此时a1，a2为两车的减速度。 提前把安全车距增加一些，这样可以确保车辆的行驶安全，在天气恶劣条件下， 切记不能紧

22、急刹车，考虑到其他的一些客观和主观因素，人为的反应时间长点，所以 在计算出安全车距后再增加 20米， 可以增加行车的安全性，大大减少交通事故的发生。 6 第 4 章防碰撞系统硬件电路设计 4.1 主控制模块设计 整个防追尾系统其实就是一个单片机系统，主要有主控制模块，电源模块，数据 采集模块，显示模块，声光报警模块，驱动电路，通信接口模块，抗干扰模块等，但 单片机是整个系统最重要的模块，嵌入式微控制器一般又称为单片机。 在51系列中，现在设计中主要使用 AT89C51单片机，是ATMEL公司生产，在原有的 基础上增强了许多特性，如时钟频率更高，是运行速度更快，采用CHMOS工艺，功耗 更低，工

23、作电压范围更广，可以反复擦写一千次以上。 主控制模块的整体设计如图 4-1 所示。 图4-1主控制模块的整体设计 4.2 信号采集模块设计 信号采集就是将被测对象的参量通过所用的传感器转换后，再经过调理，采样， 量化，编码，传输等步骤，送到中央控制器进行分析、判断、存储、记录的过程。中 央控制器一般是由计算机进行处理。数据采集技术是信息获取的一个很重要的手段， 其中智能仪器又是其中最重要的工具4。数据信号采集过程如下图4-2 所示。 霍尔传感器驱动电路 超声波测距传感器 倍频电路 光电隔离 RS-232C 通信 AT89C51 单片机 7 提醒报警信号 声报警信号 危 险 报 警 信 安全气囊

24、 各种传感器 图4-2 信号采集过程 模拟电路调 理电路 采样/保持器 计算机系统A/D 转换器 将多路选择开关、放大器、采样保持器、 A/D转换器以及缓冲接口全集成在一起， 在一个芯片上，这样我们在使用时可以很方便。数据采集单元主要采集速度和距离信 息， 超声波测距传感器的串口模式用 RS-232接口进行点对点连接，其接口电路如图 4-3 所示。 D5V C5027116D5V C1+VCC 215DGND VS+GND 314RXD C1-Y1OUT 413TXD C2+R1IN 12 C2-R1OUT C5029511 VS-T1IN 610DGND T2OUTT2IN 79 R2INR

25、2OUT 8 C5030DGND MAX232 图4-3 超声波测距传感器接口电路图 4.3 显示模块设计 液晶显示器 LCD是一种功耗极低，体积很小，质量很轻的显示装置，显示器的性 价比也在越来越大，应用的范围也日益广泛。 所谓的液晶显示器就是利用了液晶分子 排列的结构可极性来工作的，可根据需要做成很多种样式，在此用字符，即字符点阵 式的显示器，它是被动的显示。 在此用标准化的字符型点阵式显示器，这些模块的LCD控制器和驱动器可以对其 送入控制字，显示数据。可以把减速度，自车的速度和相对减速度在显示器上显示出 8 来，这样驾驶员在驾驶时可以参看这些数据来做出正确的反应动作。可以采用16 2的

26、字符点阵式 LCD作为此防追尾系统装置的组成部件，两行可以显示32个字符，它可 以自动生成数字，便于驾驶员看出来，所以容量为256个字节，用 ASCII字符集对应， 只需要送入要显示的 ASCII即可。这个功能模块的硬件电路非常简单，就是由74HC07 驱动五个发光二极管工作，电路如图4-4所示。 U1BR3VD1 P27 U1CR4VD2LED P26 U1DR5VD3LED P25 U1ER6VD4LED P24 U1FU1F R7 VD5 LED R7 VD5 LED P23 P23 5 图4-4工作状态指示的发光二极管电路 4.4 声光报警模块设计 防追尾系统装置中的声光报警装置其实就

27、是利用蜂鸣器和LED数码管起到报警的 目的，利用声音和灯光的组合。同时在视觉和听觉上给驾驶员一定的报警作用，给驾 驶员提供充足的反应时间，来消除安全隐患。这种报警系统安全，且成功率很大，价 格适中，并且在不同的情况下，所发出的报警信号不同。 LED二极管是简单又廉价的显示输出设备，根据制造的材料不同，通常有红，黄， 绿三种颜色，也是目前为止应用最为广泛的显示器件，LED具有低电压，小电流驱动， 响应很快，使用的时间比较长等优点，可以一个一个的使用，也可以多个同时使用， 在复杂的系统中往往同时使用多个数码管 6。显示器主体由七个条形 LED组成，分别 被称为a、b、c、d、e、f、g七段，点亮不

28、同的字段可以组成数字09和一些英文字 母及特殊的符号 ,其电路如图 4-5所示。 9 AT89C51 8155 AT89C51 8155 AD0PA0 P10P00 1 39 12 21 1 39 12 21 AD1PA1 P11P01 2 38 13 22 2 38 13 22 AD2PA2 P12P02 3 37 14 23 3 37 14 23 AD3PA3 P13P03 4 36 15 24 4 36 15 24 AD4PA4 P14P04 5 35 16 25 5 35 16 25 AD5PA5 P15P05 6 34 17 26 6 34 17 26 AD6PA6 P16P06 7

29、 33 18 27 7 33 18 27 AD7PA7 P17P07 8 32 19 28 8 32 19 28 CEPB0 INT1 13 29 13 29 RDPB1 P20 21 8 30 21 8 30 WRPB2 INT0P21 12 22 9 31 12 22 9 31 IO/MPB3 T1P22 15 23 10 32 15 23 10 32 ALEPB4 T0P23 14 24 7 33 14 24 7 33 PB5 EA/VPP24 31 25 11 34 31 25 11 34 PB6 X1P25 26 35 26 35 PB7 X2P26 27 36 27 36 PC0

30、P27 18 28 37 18 28 37 PC1 RESET 9 38 9 38 PC2 RD 17 10 3917 10 39 TMROUTPC3 WRRXD 16 11 6 116 11 6 1 TMRINPC4 TXD 30 3 230 3 2 PSENPC5 ALE/P 29 4 529 4 5 PC6 PSEN PC7 PSENPSEN 图4-5声光报警系统电路图 4.5 系统工作环境分析与可靠性设计 防追尾系统装置的工作环境有时很恶劣，当出现雨雪天气时，或高温行驶时，对 车的端盘产生高温，车的主控制中央处理单元的工作要收到一定的影响，有些我们需 要考虑很多方面的问题，系统抗干扰能

31、力不强的话在恶劣额工作环境下就会出现常， 给驾驶员的架势行为产生一些不好的影响，容易把干扰当成错误的信息对待。 10 对不同的仪器系统，仪器设计时都要考虑到环境因素，就硬件而言，选用已有的 对工作环境有一定抵抗力的元器件就比较好，像用嵌入式的单片机系统，和大规模的 集成电路制作功能模块，根据实际的需要，我们队防追尾系统的设计，要采用先进的 技术进行标准化，系统化和智能化的设计，使所设计的这个防追尾的装置具有完善的 可操作性能，可靠，使用，安全，性价比。 衡量一个实际的仪表系统，除了仪表性能的优劣，功能的强弱之外，可靠性也是 一个不容忽视的问题， 如果设计的一个产品的可靠性不高， 在产品使用期间

32、就会造成 很大的经济损失，甚至是人身伤亡，像防追尾系统，如果可靠性不高的话，不但不会 为驾驶员提供可靠的信息减少事故的发生，相反，会给驾驶员一种错误的信息，而增 大了事故发生的可能性，对人们的人身财产造成重大损失7。我们在设计一个产品时 可以从以下三个方面来提高可靠性： 系统自身的可靠性保障， 减少因设计和制造给系统带来的不可靠因素系统自身的 元器件的正确使用时提高自身可靠性的一个重要举措，元器件有的是存在缺陷的，所 以成品不可能都达到提前设计的可靠性。 在系统运行的过程中，最常见的干扰当属电 磁干扰，防追尾系统的数据采集单元用的是激光雷达测距测速，这肯定受到电磁的干 扰，要想消除电磁干扰只要

33、消除干扰形成的条件即可，对于收到干扰后敏感的元件， 设计时可以屏蔽，接地，隔离等方法。 (2) 电源抗干扰的设计，防追尾系统的运行必须要有一个电源提供必要的电压，而 这个电源就会受到一定的干扰， 为此要设计一个稳压电源， 是电源受外部干扰的影响 很小，这是可以把把电路串联起来，一点接地即可，如下图4-6所示。 电路 2电路 3 电路 1 R1R2 R3 图4-6串连一点接地的电源抗干扰电路图 11 第 5 章防追尾报警系统的软件研究 5.1 系统软件设计 本论文的主要目的就是设计一个防止高速公路上汽车的追尾事故发生的系统置， 用AT89C51作为中央控制处理单元的核心，利用超声波测距和测速单元

34、，把测得的数 据实时的输入中央处理器，进行分析计算和判断，发出指令，命令执行单元做出相应 的动作，所以软件编程的程序应给具有以下功能：输入单元有四路模拟选择开关，系 统根据实际情况，选择打开某一个开关，当给开关被打开后，就执行相应的数据输入 程序，测速测距单元是整个系统装置的开始单元，该单元能实时的将测得数据送到单 片机接收到输入的数据后，能根据两车的速度，计算出相对速度和两车之间的距离， 并和系统预先设计好的安全距离进行比较，根据两者的大小做出反应动作。同时液晶 显示器要实时的显示两车的速度和距离等信息，便于驾驶员及时制定相应的反应，避 免事故的发生，首先对定时 /计数器进行初始化，在系统开

35、始运行的时候就要先对程 序进行初始化，并把相应的信号转换成可视的编程信号。根据已经初始化后给定额 数据输入端口读入数据，并在单片机中对读入的数据进行判断和运算。 软件设计的任务是把两车之间距离和自车的车速，送至控制芯片，由控制芯片计 算出两车的相对速度，与报警距离进行比较，然后进行危险度的判定，当所测距离小 于安全距离时发出声光报警信号；当所测得的距离小于危险距离时，强制停车；当所 测距离大于安全距离时，接着扫描下一个程序，进行下一轮的扫描。主程序设计、两 车速度的测量及相对速度的计算，与安全距离比较进而实现报警程序、液晶显示模块 设计的程序流程图分别如下图 5-1、5-2、5-3所示。 8

36、12 开始 系统初始化 YES 系统本身故障 测距模块 S1 测速模块 V1,V2 NO 计算相对速 度，安全距离S2， 比较S2S1 报警 YES 触发声光报警装置 S1小于危险距离 NO YES 紧急刹车 安全气囊装置 图5-1 主程序设计的流程图 13 调用子程序 YES S2S1 NO NO 触发危险报警 S3S1 YES 触发提醒报警 显示子程序 YES 是否制动 调用显示子程序 NO YES 返回 是否制动 NO 返回 安全气囊 图5-2 测度及报警程序流程图 调用显示子程序 返回 14 开始 对各种功能进行设置 YES 查询忙标志 NO 清显示 YES 再次查询忙标志 NO 设置

37、输入方式 YES 查询忙标志 NO 打开显示设置 返回 图5-3 液晶显示器的模块设计程序流程图 15 5.2 系统软件的工作可靠性设计 软件的设计和使用同样存在可靠性的问题， 一个软件编程程序在设计上可能有逻 辑上的错误、占用空间的相互影响和其他一些没有考虑到的情况。在使用软件进行工 作时也会出现一些影响因素 9。 软件的抗干扰一般分为两种情况， CPU抗干扰技术和输入输出抗干扰技术。针对 CP的抗干扰技术，有三种方法： 一、（1）程序运行监视系统 所谓的监视系统其实就是我们平时所说的“看门狗”，它能有效的抑制软件的程 序“跑飞”现象。在正常运行的情况下，当这个程序开始运行以后当t小于T的时

38、间间 隔就会清零，如果这样的话， WDT就不会定溢出。 （2）掉电选择模式 防追尾系统运行的过程中， 出现了电源的突然断电或电压的下降，就会使数据丢 失，而掉电保护就是为了防止掉电而设的保护动作，其工作原理是直流电源具有很大 的滤波电容，当电源掉电后，电压时逐级递减的，主要工作过程如下：当电源的电压 下降时，就会向 CPU发出中断申请， CPU进入中断响应，并且掉电保护的中断是最高的 级别，所以系统会立即进入中断程序，把现场的一些比较重要的参数送到RAM中暂存， 然后关闭 CPU。 （3） 软件陷阱 软件陷阱属于指令冗余，用于万一出现了程序的跑飞，用来捕捉出错的程序，对 于干扰而混乱的程序，软

39、件陷阱通常安装在下列位置：系统中的空的RAM区，MCS-51 的指令长度最多为三个字节， 只要在没有用到的空间里都写上软件陷阱就可以了。在 表格的开始和结尾的地方，这样就可以减少程序“跑飞”现象。 二、输入输出的抗干扰技术 如果干扰只是作用在输入输出通道时， 可以充分利用软件的优势来消除干扰， 如 果说CPU的抗干扰技术是被动的，那么输入输出抗干扰技术就是主动的，这种抗干扰 技术更有效率10。输入输出的抗干扰技术有以下两个方面： 16 （1）数字采集信号的输入 输入信号输入的时间很短，并且很多，在采集这些信号时可以重复多次的采集， 直到两次采集到的信号完全一致，如果信号一直在变化不定，当达到采

40、集的最高次数 时就会发出报警信号。 （2）数字滤波 数字滤波是通过对模拟的信号进行多次的采样以后，用软件的算法来逼近真值的 一种方法，与传统的滤波相比，数字滤波有其自己的优点：在适当的时候添加一段数 字滤波的程序，就可以提高性能价格比11。数字滤波不需要用到硬件，所以稳定性和 可靠性更高。 17 第 6 章 总结 6.1 结论 在分析了多种测距方法的基础上，最终选用了超声波测距，在测速单元上选用 的是霍尔传感器测速，可以精确的测得前车速度，并输送到单片机进行分析判断。控 制器我们选用的是 AT89C51单片机。报警装置采用的是蜂鸣器声音报警，因为其价格 适中，硬件电路简单，容易维护。采用LED

41、数码管可以实现光报警，可以确保及时准 确的通知驾驶员危险信号。 在当代我国汽车行业飞速发展的时代，智能汽车的技术发展也迎来了快速发展， 由于车辆的增加，给我国交通道路带来了严重的问题，交通事故也是居高不下，严重 威胁着人民的生命财产安全， 而本论文正是在研究其他高新技术的基础上提出了实用 的解决方法，可以有效的减少车辆行驶过程中的事故。 6.2 防追尾系统装置的不足之处 本论文设计的防追尾系统装置虽然能够很好的完成给驾驶员及时发出声光报警 信号，大大减少交通事故的发生，但还是存在一些不足之处。 该防追尾系统不能完全实时的考虑到天气原因， 只能在设计安全距离时提前考虑 进来，不能根据该车实际的运

42、行环境来及时做出正确的安全距离制定，如果天气不好 的话， 驾驶员对于刹车时机的把握就会受到很大的影响。 这个防追尾系统是大型化的， 不能大规模的开发，制造，在具体应用时不是每个车都会安装上防追尾系统，而且制 造的价格上到目前为止不是很适中。在以后的设计中应尽可能的减小该系统的体积， 小体积的系统在汽车上安装更方便， 在社会上使用就会更广泛。该系统对各种传感器 的要求比较高，而且需要很多传感器，这就给传感器的研发提出了一个难题，要进一 步加大对传感器的研究，开发出功能更强，效率更高，价钱更低的实用性传感器。 所以从汽车发展的阶段来看， 汽车智能化是汽车工业发展的必然结果，只有随着 科技进步和发展

43、，汽车才能实现安全性，经济型和智能性。要大力发展科技，大幅度 提高汽车的性能，节省资源和能源，实现交通系统智能化，将汽车和社会联接起来。 18 参考文献 1 王军雷等.高速公路汽车追尾预警系统的开发研究.安全与环境学报 .2006:4-10 2 侯智新等.汽车红外线防碰撞控制系统设计 .重庆工学院学报 .2007(2):15-21 3 黄鹏等.智能型汽车防追尾预警装置研究 .管理与财富 .2009:18-23 4 韩天龙.现代汽车方追尾碰撞系统的研究 .机电工程技术 .2008:37(8) 5 张元良，王建军 .智能仪表开发技术 .北京：机械工业出版社， 2009：213-218 6 张秀彬，应俊豪等 . 汽车智