基于CAN总线的重型汽车内轮差预警系统设计

2010-02-26 07:54:00来源: 中国传动网

1 内轮差原理

  内轮差是车辆转弯时的前内轮的转弯半径与后内轮的转弯半径之差。由于内轮差的存在,车辆转弯时,前、后车轮的运动轨迹不重合。内轮差的大小与转动方向盘的幅度和车辆轴距的长短有关,方向盘转动幅度越大即转向角度越大,内轮差越大,反之越小;车辆的轴距越长,内轮差越大,反之则越小。重型汽车车身都比较长,尤其是车头转过去后,还有很长的车身没有转过来,极易形成大型车辆司机的“视觉盲区”,路人步入内轮范围后,容易造成生命危险。如图1中的阴影部分为内轮差的形成区域。

 
图1 内轮差示意图
 

2 超声波预警原理

2.1超声波测距原理

  谐振频率高于20KHZ的声波被称为超声波。超声波为直线传播,频率越高,则绕射能力越弱,反射能力越强。超声波测距的方法多种多样,如相位检测法、声波幅值检测法和往返时间检测法等。相位检测法虽然精度高,但检测范围有限;声波幅值检测法易受反射波的影响。本文采用往返时间检测法,其工作原理是:使超声波发射探头向介质发射超声脉冲,声波遇到被测物体后必有反射波作用于接收探头。若已知介质中的声速为V,发射脉冲时刻与第一个反射波到达时刻的时间差为 T,则探头与被测物体距离S=VT/2,对距离值改变的测算可以实现所需的控制目的。超声波的速度V与温度相关,空气中的声速与温度的关系可表示为:

  (1)

2.2 轮差检测中超声波传感器的布置

  汽车在行驶中即会向左侧转弯也会向右侧转弯,因此超声波传感器应该在车身的两边对称安装。本系统中一共需要安装三对传感器,一对安装在前轮附近,为了提醒司机转弯时车身后面是否会撞到转弯内侧的物体;第二对安装在轴距中间附近,为了防止有物体在汽车转弯时突然出现在转弯内侧;第三对安装在后轮附件,为了及时提醒司机危险状况。

3 系统硬件设计

  本系统将单片机技术、超声波测距技术与CAN总线通信技术等相结合,可检测汽车在转弯过程中汽车内侧状况。预警系统的三对测距传感器独立工作,通过CAN 总线经接口芯片PCA82C250驱动将数据传输到主控制器。测距采用SensComp 600传感器和SensComp 6500超声波距离模块;单片机采用低成本的AT89C51主要功能为:1、用于控制测距传感器并把测量数据实时通过CAN控制器SJA1000发送到 CAN总线上;2、通过温度传感器DS18B20传送过来的温度参数,修正超声波在空气中的传播速度;在PCA82C250与SJA1000之间还增加了高速线性光耦6N137进行隔离,有效地防止汽车在恶劣工作环境下的瞬态干扰,确保数据传输的准确性。因为三对测距传感器硬件系统完全相同,此次只用一个进行说明,系统硬件结构如图2所示。


图2 轮差预警系统硬件结构图
 

[1] [2] [3]

关键字:CAN总线  重型汽车  内轮差  预警系统

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2010/0226/article_1588.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
CAN总线
重型汽车
内轮差
预警系统

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved