超聲波防撞雷達系統研究的國內外文獻綜述倒車輔助裝置隨著我國現代科學信息技術與社會進步以及其對人們日常生活使用需求的不斷改進與生活變換也在不斷地更新換代,通過反復地認真查閱自己的倒車相關產品資料,發現主要產品經歷了以下幾個主要階段:第一倒車階段:主要目的是通過自動倒車前的一個語音倒車喇叭直接進行倒車提示,告知坐在汽車旁邊的還有一位對向行人汽車駕駛員和一位司機已經準備要開始進行自動倒車了,這樣的倒車產品很簡單,只是在汽車進行自動倒車的那個階段時候把事先已經記錄好的倒車聲音直接通過播放器傳出去就行了。這類提醒裝置主要工作目的也就是為了及時提醒司機駕駛員和周邊路人的安全注意,對于普通司機而言,它并非需要具有什么切實的駕駛提醒輔助作用。第二個發展階段:此前該時期的超聲產品已經完全可以直接被使用來自動提示汽車駕駛員和汽車司機了,通過超聲傳感器自動準確測量駕駛汽車后與其他汽車障礙物之間的所在距離,然后用蜂鳴器不同時間頻率地進行快速鳴叫和發聲提醒其他汽車障礙物的所在位置和距離遠近。由于系統無法及時進行直觀的司機倒車查看距離情況展示,司機雖然已經無法知道后面的車是否可能存在一些障礙物,但并且也還是無法準確知道后面的所有障礙物和駕駛汽車之間的直觀距離,所以對于汽車司機進行倒車的展示幫助依然很有限。第三個視頻階段:這個視頻階段產品可以實現顯示障礙物和汽車之間的距離了,主要可以分為兩種,一種直接顯示的距離,另一種是通過顯示不同的視頻顏色,用來說明汽車與其他障礙物之間距離的長度。因為它是采用數字式顯示,所以有影響美觀,但是對駕駛員的幫助已經非常大。第四個階段:液晶驅動器的動態顯示。所以當啟動汽車電子用字母或符號指示啟動時在汽車顯示車子的運行同時,可以自動地識別顯示和指出啟動汽車與其他交通障礙物的一定距離。而且該系列液晶電視顯示器的產品外表美觀,直接可以放置于一個儀表板上。第五個研發階段:此次全新產品把前后方車視鏡、溫度自動顯示、距離自動展開等各種智能顯示器的功能都完全整合起來到了一起,直接將其分別安裝到前后方車視鏡的不同位置上顯示即可,節約了車內的內部空間。第六個階段:小型轎車相比前幾個階段的新產品,它們又在設計上增加了一些全新的特點和功能,這個階段的新產品主要都是為中國高端的小型轎車而進行設計制造。它們共同集成了一個全新的汽車影音系統,不僅使用戶可以直接在顯示器上查看和收聽得到與相關汽車倒車信息,還可以直接觀看dvd視頻影像。倒車雷達的主要工作原理是通過這種傳感器檢測得到的障礙物和汽車之間的位置和距離,以及向車輛發出動態信息,而這種傳感器的測距便在汽車市場上顯得十分關鍵,現在汽車市場上主要采用亳米波測距、超聲波和紅外線測距、下面簡單介紹幾種不同的測距式傳感器的相關信息介紹和其優缺點進行對比。超聲波射頻測距:這種頻率長度范圍通常大于20khz的超聲波叫做測距超聲波。實際上應用的超聲波檢測測距方法與蝙蝠偵察獵物的方法相似。超聲波傳感器向介質發送超聲波,超聲波是通過傳感器向介質傳遞,當碰到有障礙物時,超聲波便返回。根據確定探頭的聲波發射和探頭接收可得到確定超聲波探頭信號的一定時間差,再根據確定超聲波探頭在運動介質電流中的方向傳遞運動速度,即可精確要求超聲探頭通過檢測器達到距離障礙物的一定距離。由于立體超聲波的振動指向性比較好,穿透能力強,環境的變化和適應能力也比較高,所以它們被廣泛地在相對于環境惡劣的應用條件下研究和發現。超聲波在線測距定位傳感器主要特點是其技術成本相對較低、設計和生產制造方便、操作也相對簡易等幾大優勢。但是這種超聲波測距很容易被周邊環境的溫度、濕度等多種條件所影響,并且由于它們對空氣系統中的能量衰減較為厲害,所以它們測量的時間和距離也十分有限,比較適用于一些短距離內的測量。紅外線檢測測距:傳感器自動地發射一條紅外線,而當紅外光向其傳遞時如果碰到了障礙物就有機會再次回避,根據傳感器所接收的反射信號便能準確地檢測出障礙物的位置。紅外線式傳感器雖然它們的價格比較低,但是因為它們受周圍環境的變化影響相對較大,另外檢測得到的距離也很有可能就是很短,所以它們在工業上使用范圍不會十分廣泛。激光測距:這種激光測距的工作原理也就相當于差不多,都主要目的是通過電子發射一個信號,然后再根據這個信號將其返回給別人或其他的障礙物。由于這種激光測距技術對地震的響應速度快,測量準確率和精度也更好,但其費用相對較高,而且針對下雨、霧或者干燥的情況下對測量效果影響很大。亳米波測量:亳米波指的是一種電磁波,測距的原理與其他超聲波測距相近。亳米波傳感器收到的是一個電磁波,據回波信號便能通過計算獲取到的距離。亳米波相對來說,它的作用電路受環境因子的影響很小,作用的距離相對較遠,但其費用成本也相對較高,電路結構也相對復雜。我國在亳米波技術領域的研究與目前世界相比仍然是處于嚴重落后的地位和局面,我國現在這兩個領域研究主要集中在軍事和民營企業,民營行業領域研究較為薄弱,國外在毫米波技術領域的研發已經具備了成熟的產業鏈,而我們卻沒有。在未來無人駕駛技術的研究領域,亳米波雷達將對其具有許多作用,因此當前我國政府也應該進一步重視和加大對這些技術領域的研究。通過上述分析結果可知,激光測距技術和亳米波測距技術相比其費用高,并且其實現的難度有點大,一般都被廣泛地應用于預算高的情況下,而對于普通汽車的激光雷達卻不太適合。紅外傳感器雖然其價格便宜,但是由于受到環境等多種因素的影響很大,因此不予考慮。所以本文的的測量和檢查都是利用超聲波傳感器進行實現的。1.3超聲波測距技術發展現狀隨著傳感器技術的飛速發展,檢測設備和儀器也被越來越多地應用于日常的工作和生活中。在一些特定的工作環境和場合,比如說有毒,有霧這些不太適合于人為地進行實際操作的情況下,我們需要使用與傳感器相關的手段對其進行自動化的測量。超聲波測距系統可以被視為一種不同的非接觸型測量,它具備了機構簡單,信號處理可靠,體積小等優勢,因而在許多應用場合均已經得到了普遍的應用。比如在對于液面的測量技術方面,傳統接觸式測量技術來檢測那些含有強烈腐蝕性和揮發物質的液體就不是非常十分的方便,而且其所進行測量的隨機誤差也可能會很多,超聲波的測距就已經可以得到很好地解決了這些問題。在對機器人的研究中,超聲波測距技術也起到了巨大的推動和促進作用。機器人想要正常行走,就必須需要一個傳感器來探測周圍的環境,從而誘導它們去躲避任何障礙物,雖然現在對于機器人的視覺辨認技術研究成果顯著,但在某些特定的場合,超聲波的測距卻無所謂。在現在我國人們的工作和日常生活中和居民的出行中,超聲波測距也一直起到很重要的作用,隨著現在幾十年來我國各地人民生活不斷改善和提高,汽車早已逐漸地走進到了普通家庭老老百姓的家中,但伴隨而來的一個突然問題之一便是汽車交通事故頻發,其中一個導致汽車引起交通事故的主要原因可能性最多的一個原因便是由于駕駛者在高速倒車時由于其視覺上有一個盲區而導致雷達引發的,這時候安裝一輛高速倒車的雷達便會顯得尤為必要,而且防止汽車中的雷達則便是目前廣泛應用于汽車超聲波檢測中的一項基本原則。此外,超聲波測距還被廣泛地研究和應用于漁村捕魚和養殖的事業。超聲波測距技術在物位計量,輪船檢測礁石等領域也都有著相關的應用。既然我們進行超聲波測距技術的應用是那么廣泛,對其進行研究也是非常有必要的。對超聲波的首批研究之一是1876年galton的空氣哨所實驗,但是在此后的幾十年里,超聲波對于科學家和研究者們來說,還是-個陌生事物,這主要原因在于當時電子科學技術的發展速度緩慢。第一次世界大戰的那個時候,由于對通信的需求,第一次就進行了對于較低頻率的超聲波發射和接收的實驗。而且早在到了進入我國的整個二十世紀三十九零年代后期,超聲波就已經發展成為一種可以廣泛應用于定量檢測化學固體的一種特性。1934年,第一部關于電子超聲波的科學物理探傷的學術專著,這本書后來是由一家前蘇聯索科夫出版社所編輯發行。到了上個世紀六十年代,新科學技術、新科學材料不斷涌現,隨著后來人們對利用微波超聲傳播方式的科學研究不斷逐步進行深入,超聲波也逐漸發展開始在民用電子信息通訊和移動計算機等各個領域之中獲得廣泛應用。在當時的時代我國,對于目前超聲波的一些相關創新技術進行研究是在剛剛開始和五六十歲的年代,幾十年都已經逐步過去了,對于目前我國現在超聲波某些應用領域和技術方面的一些相關創新技術進行研究,我國現在已經可說是逐步走到排在了整個超聲世界的技術前列。李茂山在他的文獻中詳細地闡明了影響人體超聲波主要頻率的基本原理,文中也詳細地敘述了各種其它因素可能直接地影響我們人體內部的超聲波頻率精度誤差測量的主要影響因素,他自己研究制造了一款新型人體超聲波頻率精度誤差測距器并最終對其頻率精度進行了簡單地聲波精度和頻率誤差檢驗分析。李鳴華等人先生通過運用這臺單片機自主研制出了一套超聲波料位測量系統,他們不但簡單地向大家詳細介紹了超聲波料位測量的基本工作和原理,還充分運用這臺單片機來針對性地進行了相應的軟硬件和結構設計。對于這樣的超聲傳感器是拖尾信號的問題,作者首先采用延時式接收方法對于由溫度的變化而引起的聲速和溫度變化,使用了溫度傳感器來對其進行溫度補償,文中依次根據自己的經驗,把溫度和其所對應的溫度之間的聲速編列出來,然后再通過在軟件中實際地使用檢查表法,使得單片機可以根據溫度的改變用表中所有相應速度的數值來進行計算。總之與此類相關的設計內容也就有很多,主要是包括為了提高超聲波測量的精度或者是為了提高超聲波的測量距離這兩個重要的方面。參考文獻[1]王紅云，姚志敏，王竹林等.超聲波測距系統設計[J]，儀表技術,2010（11），47-49.[2]萬隆，巴鳳麗.單片機原理及應用技術[M].北京:清華大學出版社，2010.[3]肖景和編著:《數字集成應用精粹》[M]人民郵電出版社,2001.[4]華成英.電子技術[M].北京:中央廣播電視大學出版社,1996.[5]葉挺秀.應用電子學[M].杭州:浙江大學出版社,1994.[6]王楚,徐道衡.電子線路原理[M].北京:北京大學出版社,1995.[7]王俊峰,斐炳南,李傳光.電子產品的設計與制作工藝[M].北京理工大學出版社,1995.[8]何希才,伊兵.實用電子電路設計[M].北京:電子工業出版社,1998.[9]何希才,常用電子電路應用365例[M],電子工業出版社2003.[10]李雙慶,常用半導體器件簡明手冊,電子工業出版社,1999.[11]王武江,陳樹凱編著:《常用集成電路速查手冊》[M]冶金工業出版社,1999.[12]尹學飛,陳克安編著:《集成電路速查大全》[M]西安電子科技出版社,2000.[13]ElectronicDesignAutomationForIntegratedCircuitsHandbook,byLavagno,Martin,andScheffer[M],\o"InternationalStandardBookNumber"ISBN

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