暗网下载 2023年飞思卡尔全国大学生智能车竞赛四川大学创意赛.doc

第四届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛，一、创意比赛作品简介：（内容含作品的重要内容，创新点，重要技术指标，以及目前完成程度等。可另附图片及影像资料），该项目主要基于小车模型，加上控制系统，共同构成带驾驶辅助系统的模型车，针对模拟的日常生活里驾驶时容易出现的一些状况进行预防，减少碰撞。达成的基础功能有：其一，在运行期间检测与前方车辆间的距离，依据速度来把控与前车的距离，一旦速度与距离的比例不低于设定数值时，便向车主发出提醒，与此同时自动减低速度，当距离小于某个数值时则强行制动。其二，运行时检测与后方车辆的距离，当速度与距离的比值大于设定值时，亮起刹车灯对后车予以提醒。其三，进行限速提醒，当车辆行驶速度超过限定的数值时，向驾驶员发出提醒。其四，开展右侧距离探测，当检测到右侧与障碍物（诸如汽车、行人等）的距离过近时，通过信号告知驾驶员调整方向。5、对车道开展探测，当与车道分界线之间距离不小于一定尺度时，便会针对驾驶员予以提醒，而此提醒能够借助按键予以忽略，以供超车之际加以使用。 6、于十字街道借助车模前方探测器对横向流动物体予以探测，避免因驾驶员所处位置靠后导致无法看清横向街道驶来车辆进而引发碰撞。此系统运用飞思卡尔MC9S12单片机，配备超声波传感器以及红外对管传感器，对距离以及路面情形进行探测，经由单片机开展信号处理，接着反馈至执行系统，实施相应操作。该系统着重针对当下交通极为发达，私家车数量迅猛上升，进而致使交通形势愈发严峻的情形，据了解，每年追尾事故、侧撞现象以及在十字路口处，均为交通事故主要发生的地点。针对这样的状况，为了避免这些情况出现，需要及时给驾驶员提供车辆周边相应的状况，以此来给予足够的反应时间，尽可能避免交通事故的发生，从而减少人身伤亡以及财产损失。创意背景是随着经济不断发展，汽车行业也呈现出了跨越式的发展 。2023年第一季度，全国机动车和驾驶人记录数据给出显示，到3月时，全国机动车保有量是1.73亿多辆，这里面私人机动车保有量占到了机动车总量的76.49%。这般庞大的汽车群体，对中国的交通而言是一大考验。有汇报表明，超过85%由驾驶员导致的交通事故，都是源于“人为失误”，像车速过快，车距过近，转向出现错误，掉头或者倒车，忽视道路优先权以及酒后驾驶。在世界范畴内，不存在那种毫无瑕疵的驾驶员得以普遍存在，所以这般状况于每时每刻，在全球各个不同角落都是要发生的，所以鉴于此，针对汽车的安全性能以及驾驶辅助性能就产生了全新的要求。据相关消息了解，在二零二三年的时候，沃尔沃推出了能够探测前车距离并且会自动实施刹车操作的驾驶辅助系统，正是这个系统把该车型推向了受到热烈追捧的境界 。在咱们中国，交通的状况是更为复杂的，自行车以及摩托车的拥有量处于世界首位，恰恰是因为这样的情况，导致交通状况令人忧虑，每年发生的机动车跟非机动车之间的碰撞事故数量多得数不过来，而且这类事故也是死亡率相对较高的交通事故当中的一种，据统计，在交通事故里，因为挂擦、碰撞从而引发的事故占据事故总数的五分之三，其中因为占道行驶以及超车撞车事故占据三分之一 。鉴于此种情形，众多汽车制造厂商，从先前单纯钻研被动交通事故保护体系，转变为钻研主动驾驶辅助体系，提升汽车的智能水准，主动给予保护，以此让汽车的安全性能产生质变，进而避免财产与人身安全遭致损失 。世界上现已出现距离探测提醒系统，还有夜视辅助系统，以及自动刹车辅助系统，然而因为造价很昂贵，它们都被安装到高档车上，像奔驰速度提醒系统，宝马的夜视辅助系统，沃尔沃的智能刹车辅助系统，而且这些车的车主常常雇有经验丰富的专职驾驶员，无需去使用这些辅助，以至于它们被浪费，所以各汽车厂商又开展转向经济、实用、大众化的驾驶辅助系统的开发 。与此同时，有专家对驾驶辅助系统过于智能心存忧虑，自自动挡汽车诞生后，驾驶自动挡的驾驶者面对手动挡汽车会不知所措；自后视倒车辅助系统出现后，熟练运用后视镜倒车的人数大幅减少；同样，当诸多功能强大的驾驶辅助系统出现后，所引发的驾驶技术退化会进一步加剧交通状况的恶化。基于此，有专家呼吁别把汽车设计得过于智能，除非能在每辆车上安装相同的系统，让拥有驾驶执照的驾驶员能够驾驶所有车辆 。按这种状况来看，当下的驾驶辅助系统倾向于针对驾驶员照顾不到的死区展开探测以及提醒，比如：车辆的右方情况，车头与前车的距离以及两者间相对速度的比值，后方来车的距离状况，还有车辆在车道内的行驶情形以及车辆本身出现的超速现象等。从这些方面向驾驶员给出提醒，会对于交通状况的改善有益处，能够减少事故的发生几率，降低事故里人身伤亡以及财产损失的比例同时也提升了驾驶员的驾驶信心，。方案（一）实行，车模选择计划采用Matiz系列1：10模型车，其基本参数如下，轴距是198mm ，前轮距为137mm ，后轮距分别是138mm和146mm ，传动比为18/76 ，且配有电机与舵机。此车为国产仿制的爱德美企业模型车，其机械构造有7处参数可调整，涵盖前轮定位 ，主销后倾角 ，主销内倾角 ，前轮外倾角 ，重心位置调整 ，离地间隙与底盘刚度调整 ，后悬挂纵向减震弹簧刚度以及轮间距 。在各种不同的测距方式里头，超声波测距占据着不容撼动的位置，特别是在10米的范围以内。超声波测距模块运用的是压电陶瓷超声传感器，它体积小巧，使用起来很灵活，电路设计简单便捷，工作稳定且可靠。我们借助超声波模块来发射以及接受超声波信号，通过程序去控制输出脉冲的宽度，也就是发射超声波和接受超声波的时间间隔t，所以被测距离是S=1／2vt，鉴于超声波的声速跟温度有关系，要是温度变化不太大，那就能够认为声速基本保持不变 。如果测距精度方面规定是极高的那种，那么能够借助温度赔偿这样的办法来进行校正。日常用来检测车道分界线的红外对管，常用一类红外发光二极管，像SE303·PH303，它的外形跟发光二极管LED是相像的，会发出红外光，也就是近红外线大概0.93μm 。它的管压降大约是1.4V ，工作电流一般是小于20mA，工作电压为1.2V，测量距离大概是20cm，要是采用双管红外发射电路，能够提高发射功率，进而增加红外发射的作用距离 。波段属于红外光，其所受可见光形成的干扰较小，功率以及性能对于我们的需求而言能够得以满足，原理则为，依据模拟道路跟其分界线颜色不一样，进而使得反光率也存在差异，红外接受管在接受到信号之后，管内会有大小各异的电流逐一流过，此电流是与接受到的红外光强成正比的一种电信号（在偏置正常的状况之下），再经由 AD 转换芯片予以转换，接着输入到单片机里进行处理，故而能够检测出其分界线，（四）测速采用电机编码器来进行测速 。对编码器进行测速之后，会把转速转变成脉冲量，然后将其连接到单片机的记数端口，依靠程序针对接收到的脉冲展开计数，如此便能完成测速 。（五）提醒，（1）提醒条件：1、前后安全距离提醒，根据都市道路和高速道路速度规定不同，分别设定不同距离值作为安全距离，将其命名为都市模式和高速模式，小车上用拨码开关进行模式选择，确定与前后车的安全距离，当与前方物体距离太近超过安全值时，进行提醒，并积极减速，若是距离小于特定值时便强制刹车，当检测到与后方物体距离小于设定值时，亮后方LED进行提醒。二、左右道路分界线提醒这个设置是，当红外对管检测到车道分界线之时，便会作出该提醒，除此之外，还设置了一个复位键，其用途是供超车时去忽视此次提醒。三、右侧物体提醒是，当探测到车体右侧跟右侧物体间的距离并非不小于设定值的时候，就会发起提醒。四、超速提醒为，当行驶速度超出设定的安全速度之际，便实施提醒，而且在一定时间段内，要是驾驶员没有减速动作，或者距离太近的情况下，就会自动刹车。（2）提醒方式方面，提醒主要运用声音以及灯光的形式 。1、声音部分：车模借助无源蜂鸣器来发出提醒之声，那个蜂鸣器能够依据占空比发出时长不同的声音，频率有所差异就可以发出音阶不同的声音，如此便于达成多种状况下的提醒。 2、指示灯部分：车模运用LED发光开展提醒工作，为了给出较为形象的信息，进而缩短驾驶员的反应时间，LED呈棱形排列，它们分别代表车身的前后左右方向，以此便于指示方向。针对前方车辆距离的详细方案是，发出蜂鸣器响声，同时LED1进行闪烁来予以提醒；针对右侧的详细方案是，发出蜂鸣器响声，同时LED3进行闪烁来予以提醒；针对背面的详细方案是，通过亮起LED4（替代尾灯）以提醒后车；针对超速的详细方案是，发出蜂鸣器响声，且LED1和LED4同步进行闪烁。（六）在Freescal 9S12单片机平台上，数据的处理与控制得以实现，该平台采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12DG128，此微控制器属于Freescal企业S12系列16位单片机，其内部构造由单片机基本部分与CAN功能块部分组成。基本构造涵盖中央处理器单元HCS12（CPU），2个异步串行通信口SCI，2个同步串行通信口SPI，8通道输入捕捉/输出比较定时器，1个8通道脉宽调制模块，以及49个独立数字I/O口，其中20个具备外部中断及唤醒功能。在片内，有128KB的Flash ROM，8KB的RAM和2KB的EEPROM。CAN功能块由两个兼容CAN2.0A/B协议的msCAN控制器构成。这些丰富的内部资源与外部接口资源，能够满足ECU对多种数据的处理，以及CAN网络数据的发送和接受要求。芯片集成了两个msCAN12模块，可实现高下速CAN网络的网关节点功能。msCAN是Motorola Scaleable CAN的简称，msCAN12模块是msCAN在M68HC12系列MCU上的具体实现，它遵循CAN2.0A/B协议，集成了除收发器外CAN总线控制器的全部功能，同时它采用先进的缓冲器布局改进了实时性能，简化了应用软件的设计暗网下载，CAN报文发送时，CPU把数据送到发送缓冲期，接着通过设置寄存器发出指令，数据形成报文后经发送引擎送到TxCAN，再经外部收发器送到总线，报文接收时，收发引擎经外部收发器将总线上的数据位流引入RxCAN，经解码、错误检查、校验和报文过滤后送到接收缓冲区，并通过中断或标志通知CPU。具有这般强大的处理能力，是促使我们选择它的缘由之一。借助该芯片，能够充分满足我们在使用时对于传感器信号采集处理、控制算法及执行、动力电机驱动、转向舵机控制等所需达成功能的要求。此外，该型芯片已成功应用于中国以及全世界范围的多种汽车电子应用领域之中。有着为中国市场量身打造的适宜价格以及较好性能的 S12 ，是一种极其成功的芯片系列，其展现出的应用范围是这样些：引擎管理系统，在中国应用于中低端汽车；混合引擎汽车，此项应用于中国 HEV 设计之列；传送系统，是自动状态下所进行的传送相关；安全方面，当前主要用于气囊；机箱电子，具体表现为 ABS 以及电动驾驶；车身电子，此包括一汽车网络、群集或者仪表盘、车身控制模块、灯光、雨刷器、天窗、空调系统（HVAC）、电动镜、电动车窗、电动座位、电动门锁；资讯娱乐，主要体现在汽车收音机或者音响上。所以，该平台的学习以及使用是有利于更好地与实际情况进行衔接的，也方便于后续工作过程当中的应用，这是选择该平台的第二个缘由。首先，存在一个编程流程图，其中“YYNY”会提醒“N”检测路边信息，“N”探测到道路界线，接着会询问是否超速，是否不小于安全距离，然后对这些数据进行处理，数据处理是通过单片机进行的，单片机检测距离后开始测速程序，持续循环检测，之后便不停对三种数据进行检测，并且把检测到的数据传入单片机里面进行处理，一直到系统关闭后才结束运行。该编程流程图具有特色与创新之处，即对实际生活当中的问题予以模拟，并且借助既有成熟科技对其开展处理。从特色方面来看，是针对当前的交通状况，来对事故发生时的关键状况予以模拟，并且针对这些状况去开发出能够辅助驾驶、主动探测，还会采取部分行动的运行辅助系统，在一些层面上弥补人在驾驶方面的不足，像是视角狭窄，没办法前后都顾及到，对车辆右侧的感知不准确等。从创新方面来说，有着一定的实用价值，技术成熟，采用相对价格低廉的传感器，经过多种组合，相互弥补不足之处，借助软件来进行衔接和控制。借助已有的技术，以书本当作起始点，将专业知识用作支撑，凭借对其他资料以及信息的收集，就能达成其功能的达成，本科学生能够在老师的指导之下予以完成，还避免了过度简单，造成资源浪费，并且在功能方面具备一定的创新。当下完成的程度是，对于软件而言：已经掌握并且能够熟练通过该平台去实施控制；对于硬件来说：已经组装好完成的模型，并且已经达成对前方距离的探测以及强制制动，而且能够亮灯报警，在距离符合要求之后可以继续向前行进。