1、 目錄目錄2341.1.想法的來源想法的來源2.2.系統設計思路系統設計思路及物理原理及物理原理3.3.裝置組成模塊及相互聯系裝置組成模塊及相互聯系4.4.裝置的創新點與優點裝置的創新點與優點5.5.模型的應用背景及發展前景模型的應用背景及發展前景想法的來源想法的來源 交通安全一直是公眾十分關注的話題。據統計，汽車交通安全一直是公眾十分關注的話題。據統計，汽車過彎時因車速不當所發生的交通事故占有極大的比例，例過彎時因車速不當所發生的交通事故占有極大的比例，例如盤山公路。在去年十一，神農架曾發生因速度不當墜車如盤山公路。在去年十一，神農架曾發生因速度不當墜車現象。現象。 基于這個現實，我們決定設

2、計一種集測速與安全預警基于這個現實，我們決定設計一種集測速與安全預警于一身的系統裝置，能提醒司機入彎的恰當速度，以降低于一身的系統裝置，能提醒司機入彎的恰當速度，以降低彎道事故發生率。同時為了方便分析事故發生原因，及遠彎道事故發生率。同時為了方便分析事故發生原因，及遠方監控，我們認為有必要加入無線數據傳輸，使系統更加方監控，我們認為有必要加入無線數據傳輸，使系統更加完善。完善。 實際情景示意圖實際情景示意圖 系統設計思路系統設計思路小車最初在直道上行駛，當檢測到小車進入測量范小車最初在直道上行駛，當檢測到小車進入測量范圍后，處理器控制超聲波收發裝置測量出車輛的實圍后，處理器控制超聲波收發裝置測

3、量出車輛的實際距離，同時控制溫濕傳感器測量空氣濕度，并通際距離，同時控制溫濕傳感器測量空氣濕度，并通過傳感器返回來的值算出其對應的典型摩擦系數，過傳感器返回來的值算出其對應的典型摩擦系數，在彎道半徑在彎道半徑r和當地重力加速度和當地重力加速度g已知的情況下，算已知的情況下，算出最大安全距離，并與車輛的實際距離相比較，如出最大安全距離，并與車輛的實際距離相比較，如果車輛超速，處理器將控制顯示器顯示警示標語，果車輛超速，處理器將控制顯示器顯示警示標語，同時控制報警裝置發出聲響，提醒司機降速，達到同時控制報警裝置發出聲響，提醒司機降速，達到預警的目的，防止事故的發生。預警的目的，防止事故的發生。系統

4、設計思路及物理原理系統設計思路及物理原理 物理原理物理原理 1 1、超聲波測速原理：假設、超聲波測速原理：假設t1t1時刻超聲波模塊時刻超聲波模塊測量得到距離前方車輛的距離為測量得到距離前方車輛的距離為L1L1，t2t2時刻時刻測量得到距離前方車輛的距離為測量得到距離前方車輛的距離為L2L2，則車輛，則車輛行駛的速度可表示為：行駛的速度可表示為： 2 2、最大安全速度計算：最大安全速度的計算：由相關物最大安全速度計算：最大安全速度的計算：由相關物 理知理知識已知，入彎時要保證車輛不會沖出，應該滿足的條件為識已知，入彎時要保證車輛不會沖出，應該滿足的條件為: : 其中摩擦系數為其中摩擦系數為u

5、u，彎道半徑為，彎道半徑為r r，當地重力加速度為，當地重力加速度為g g，實際最，實際最大安全速度應該為理論安全最大速度的大安全速度應該為理論安全最大速度的k k倍倍 ，即：，即： K K稱為靈敏系數，受天氣情況，彎道的角度與坡度，駕駛者駕稱為靈敏系數，受天氣情況，彎道的角度與坡度，駕駛者駕駛水平與反應時間等因素的影響，駛水平與反應時間等因素的影響，K1K1。3、摩擦系數、摩擦系數u的確定的確定空氣濕度對車輛與地面的摩擦系數有較大影響，空氣濕度對車輛與地面的摩擦系數有較大影響，設空氣濕度為設空氣濕度為RH%，摩擦系數，摩擦系數u與空氣濕度大致與空氣濕度大致呈一個線性關系：呈一個線性關系：a，

6、b是兩個常量系數，通過對數據的測量得到是兩個常量系數，通過對數據的測量得到a3.57，b1.15 ，測量數據表格如下：測量數據表格如下：裝置組成及相互聯系裝置組成及相互聯系近端mega16溫濕度傳感器SHT10聲光提示超聲波測速裝置KS103240128液晶無線發射24L01監控端mega16無線接收24L01128 64液晶近點檢測端遠點監控端裝置的創新點與優點裝置的創新點與優點u1 、本裝置使用的超聲波收發裝置，所測距離的、本裝置使用的超聲波收發裝置，所測距離的最大精度可達最大精度可達1mm，精度高。，精度高。u2 、運用溫濕傳感器，可適應不同環境最大速度、運用溫濕傳感器，可適應不同環境最

7、大速度的計算要求。的計算要求。u3、無線通信裝置可采集車輛運行信息供監控站、無線通信裝置可采集車輛運行信息供監控站分析數據，進而采取相關措施。分析數據，進而采取相關措施。u4、此系統能耗低，投資低，性價比高。、此系統能耗低，投資低，性價比高。裝置應用背景及推廣前景裝置應用背景及推廣前景u適用范圍十分廣闊，由于其預警的靈敏性與測速的精確性，適用范圍十分廣闊，由于其預警的靈敏性與測速的精確性，在諸多需要測速或超速預警的設計中都有使用價值。在諸多需要測速或超速預警的設計中都有使用價值。u性價比高，超聲波測速克服了如霍爾測速，光電門測速等一性價比高，超聲波測速克服了如霍爾測速，光電門測速等一些傳統測速

8、方法測速精度不高的不足，測速精度可以達到些傳統測速方法測速精度不高的不足，測速精度可以達到1mm，同時與激光測速相比，又可以大大節約成本，有十，同時與激光測速相比，又可以大大節約成本，有十分廣闊的應用空間。溫濕傳感器一般有價格較為低廉，轉換分廣闊的應用空間。溫濕傳感器一般有價格較為低廉，轉換精度高等特點，在環境監測，空氣質量檢測等領域已經廣泛精度高等特點，在環境監測，空氣質量檢測等領域已經廣泛應用，不過在交通安全預警方面尚未得到運用，我們將其運應用，不過在交通安全預警方面尚未得到運用，我們將其運用到裝置中，可以使預警效果更為明顯，若做成實物，一定用到裝置中，可以使預警效果更為明顯，若做成實物，一定可以降低交通事故發生率。可以降低交通事故發生率。u綜