基于物聯(lián)網的汽車智能避碰設計與研究

鄭俏妍 孫二華 重慶房地產職業(yè)學院

1 研究的背景與意義

隨著路上行駛的汽車數量日益增加，汽車事故也越來越多，目前還沒有很好的辦法去避免碰撞事故的發(fā)生，一般都是采用車身被動安全防御，即利用由許多不規(guī)則的三角形所組成車身骨架來抵御來自四面八方的沖擊，當汽車車體受到撞擊，利用骨架的潰縮吸能來減少對乘車人員的傷害。如果能找到一種技術方案，可以在碰撞發(fā)生前就采取措施，避免碰撞發(fā)生，不僅可以避免對人員造成傷害，還能降低維修費用。以往的汽車智能防撞設計，主要根據汽車行駛與外部的事物進行比對來控制油門和剎車，但是車身的測速儀是高精度儀器，如果行車時出現顛簸，很容易影響儀器的使用，因此，為了節(jié)約成本以及提高實用性，本文設計對車身前部進行測速就能達到避免碰撞的效果。

2 設計內容

為了解決車身前部進行測速，根據避碰原理，車身測速儀技術方案：基于物聯(lián)網的汽車智能避碰的設計，卡裝臺的一側固定連接有卡座，卡裝臺的內部設有伸縮槽，伸縮槽的內部固定連接有墊片，墊片的另一端固定連接有第一彈簧，伸縮槽的內部滑動套接有伸縮桿，伸縮桿的一端固定連接第一彈簧，伸縮桿的另一端固定連接有卡頭，卡頭的內側和卡座的內側均粘黏有防護墊，卡裝臺的下表面兩側均固定連接有軸座，軸座的內部固定套接有轉軸，轉軸的中間位置活動套接有軸套，軸座的內側固定連接有阻尼彈簧，阻尼彈簧的另一側緊貼軸套，軸套的下端通過支架固定連接有圓筒，圓筒的內部滑動套接有圓桿，圓桿的下端固定連接有底座，圓筒的下端端口位置固定連接有第二彈簧，第二彈簧的下端固定連接底座，第二彈簧的內側活動套接圓桿。卡裝臺的上表面緊貼有車身前部測速儀，車身前部測速儀的兩端分別緊貼防護墊的表面。車身前部測速儀的型號為征服者GPS-T1固定流動測速一體機。車身前部測速儀的輸出端通過電路連接處理器的輸入端，處理器的輸出端分別通過電路連接數據比較器的輸入端、安全速度值存儲器的輸入端、報警器的輸入端、油門系統(tǒng)和剎車系統(tǒng)。油門系統(tǒng)為電子油門控制系統(tǒng)，其包括油門踏板、位移傳感器、ECU、伺服電動機和節(jié)氣門控制器組成，油門踏板的內部固定連接有位移傳感器，位移傳感器的輸出端通過電路連接ECU的輸入端，ECU通過電路連接伺服電動機，伺服電動機通過電路連接節(jié)氣門控制器，處理器的輸出端通過電路連接ECU的輸入端。剎車系統(tǒng)為電子控制剎車輔助系統(tǒng)，其包括剎車助力器、壓力傳感器和ABS控制器，剎車助力器的表面固定連接有壓力傳感器，壓力傳感器的輸出端通過電路連接ABS控制器的輸入端，處理器的輸出端通過電路連接ABS控制器的輸入端。

3 具體實現

當汽車行駛時，車身前部測速儀3與處理器連接，實時監(jiān)測汽車周圍物體相對于該車的速度，并將數據實時傳給處理器，處理器將車身前部測速儀3傳來的數據發(fā)送給數據比較器，同時將事先存儲在安全速度值存儲器中的安全速度值發(fā)送給數據比較器，數據比較器將兩個數據進行比較，若監(jiān)測的速度超過安全速度值，處理器則發(fā)送控制指令給油門系統(tǒng)或剎車系統(tǒng)，控制加速或剎車，若車身前部測速儀3傳回的數據大于安全速度值，則控制剎車減速，若車身前部測速儀3傳回的數據小于安全速度值，則控制油門加速，若車身前部測速儀3傳回的數據大于安全速度值，則立刻報警，提醒駕駛員注意。油門系統(tǒng)采用電子油門控制系統(tǒng)，其主要由油門踏板、踏板位移傳感器、ECU、伺服電動機和節(jié)氣門控制器組成，踏板位移傳感器安裝在油門踏板內部，隨時監(jiān)測油門踏板的位置，當監(jiān)測到油門踏板高度位置有變化，會瞬間將此信息送往ECU，ECU對該信息及系統(tǒng)傳來的數據信息進行運算處理，計算出一個控制信號，通過線路送到伺服電動機內的繼電器，伺服電動機連通節(jié)氣門控制器，處理器直接與ECU連接通信，通過ECU發(fā)送指令給伺服電動機內的繼電器，控制汽車加速，避免發(fā)生碰撞，剎車系統(tǒng)為電子控制剎車輔助系統(tǒng)，電子控制式剎車輔助的剎車助力器上有一個壓力傳感器，向ABS控制器輸送有關踏板行程和移動速度的信息，如果ABS控制器判斷是緊急剎車，它就讓剎車助力器內螺線閥門開啟，加大壓力室內的氣壓，以提供足夠的助力，將處理器與該ABS控制器連接，即可實現汽車緊急剎車功能，避免發(fā)生碰撞。

4 總結

基于物聯(lián)網的汽車智能避碰設計，能根據汽車周圍物體相對比汽車的速度來控制油門和剎車，避免發(fā)生碰撞，大大提高行車安全性，結構簡單，安裝方便，根據實際情況，現在的測速儀只需要一個并放置在車前端，能夠及時提醒駕駛員行車情況，同時將車身前部測速儀的安裝方法具體化。

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