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1、 成 都 工 业 学 院 科 技 创 新 设 计（论 文） 设计（论文）题目：经济型汽车防追尾装置（声光位移传感器）设计 系 部 名 称： 机电工程系 专 业： 机电一体化 班 级： 11415 学 生 姓 名： 李金花 学 号： 06 指 导 教 师： 蒋勇敏 二O一三 年 04 月目 录一、设计背景及目的51、当前我国交通安全现状 32、追尾和碰撞事件发生情形及原因分析 3二、传感器设计思路 41、国内外同类技术目前存在如下问题 42、本预警装置设计思路 5三、声光位移传感器原理设计 51、功能结构图 52、原理简要说明 5四、预警装置的设计 61、预警传感器外观效果图 62、本装置的两种
2、使用方法 7五、本装置主要特点创新优势及应用前景-8 1. 经济型车辆防撞防追尾声光位移传感器的主要特点 82. 经济型车辆防撞防追尾声光位移传感器的创新优势 83. 经济型车辆防撞防追尾声光位移传感器的应用前景 8*经济型汽车防追尾装置*（声光位移传感器）设计一、设计背景及目的1、当前我国交通安全现状据调查，全世界每年约有40万人死于交通事故,1000万因交通事故而遭受不同程度的伤害或伤残。而在我国，随着经济的发展和城市化的加快，汽车拥有量也随之不断增多，从而导致道路交通事故的机会亦相应地增加，事故伤亡人数极为巨大。据不完全统计，在我国每年车祸死亡约10万人，伤残60万左右，高居世界榜首。而
3、在诸多交通事故中，汽车追尾事故就占30%-40%，而其中80% 以上的群死群伤恶性交通事故开始是由追尾剐蹭引起的。很明显，如果能够有效地控制追尾事故的发生，那么将大大改善现今的交通状况，减少伤亡，同时， 也给公安交通工作带来极大的便利！因此开发一种实用智能型防追尾传感器装置具有十分重要的现实意义。2、 追尾和碰撞事件发生情形及原因分析 夜间疲劳驾驶会导致司机应变反应迟钝。当前高速公路网络已比较完善，相当数量的车辆为跨地域行驶。长途汽车驾驶员如果长时间驾车，较容易导致疲劳，以至于驾车时反应迟钝。一旦遇到突发状况，比如路上突然闯进行人或前车突然减速停车等情况，就不能及时发现和采取措施而导致追尾事故
4、的发生。 夜间长时间驾驶会导致司机判断力失常。在高速公路连续行驶的过程中，各车辆之间往往保持着相对静止，尤其到了夜间，后方车辆司机只是根据前方车辆的尾灯来判断它的存在，忽略了对于与前方车辆应保持的安全距离。而这时车速往往很快，只要前方车辆稍微出现减速或刹车的情况，后面的车辆已来不及反应，就会酿成严重的追尾事故。大雾天气也可能诱发追尾事故。在有大雾的天气，能见度很差，这时很容易造成两车距离小于安全距离，一旦前方车辆出现减速或刹车，后方车辆司机便因来不及刹车而导致追尾事故发生。 二、传感器设计思路1、国内外同类技术目前存在如下问题：A、成本比较高 例如 美国通用公司的防汽车追尾的预警系统v2v，该
5、系统价格在208美元，而我们设计的这套车辆防撞防追尾声光位移传感器价格在50100元左右。B、实用性不强 在城市拥挤路面上，很多驾驶员都会关闭安全系统，这时系统的雷达测距功能就被浪费了。C、当出现故障时难以维修 国内的汽车修理人员对这些国外最新技术的原理不了解或知之甚少，同时国内又缺少这方面的专家，质量难保障。D、消费者的认知度不高 购买这些高科技产品花费大，且目前这些高科技产品还没大量生产，更没有占据大量市场份额，消费者一时不易接受，往往会持观望态度。2、本预警装置设计思路在充分调研与科学论证基础上，着力从经济型、家庭普及适用性角度，设计具有自动行车安全距离检测（3050 M）、防碰撞防追尾
6、自动声音报警和自动闪光警示等实用功能的车内防撞防追尾预警电子装置。 三、声光位移传感器原理设计1、功能结构图超声接收超声发射滤波放大整形整形电路40KHz频率声光传感器警报2、原理简要说明经济型车辆防撞防追尾声光位移传感器器工作时不断检测超声波发射后遇到前方车辆所发射的回波。当前后车距离大于安全距离时，超声波接收装置将无法接受到回波，警示装置不会开始工作。当前后车距离小于安全距离时，超声波接受装置接受到回波，警示装置开始工作发出警报。并且，由于距离的不断接近，超声波接收装置接收到的回波将越来越强，此时警示装置发出的警示信号也将越来越强。四、样品装置的设计1、预警传感器器外观效果图如下：可180
7、度调节声警喇叭带磁性可外引式传感器固定装置电子线路板光警示灯闪光开关声音开关如图所示，本装置采用圆柱形外观设计。其上部为一360度调整的警示模块，可通过旋转调节，达到最佳警示效果。具备闪光警示与声音警示功能，打开闪光开关则报警时采用闪光报警，打开声音开关则报警时采用声音报警。当两车距离50米左右时，内环四只警示灯亮；距离35米左右时从内向外数的第二环四只警示灯也亮起；距离20米左右时，第三环四只警示灯也亮起；距离10米以内时，第四环四只警示灯亮起。其底部采用黏贴式固定方式进行装置的固定。下部包含警示器主要部件，电子线路板采用圆形设计，平放于圆柱底部。本装置使用2节5号电池供电，电池放置于装置内
8、部电池仓内。超声波接收与发送传感器固定在一个带磁性的可外引式装置上，可外引并灵活在车上其它位置固定。2、本装置的两种使用方法本装置置于汽车驾驶座前台 可用于提醒本车司机注意与前车保持距离防止追尾。将传感器面朝前车，旋转装置上部至声警喇叭与光警示灯面向本车司机。本车司机根据需要打开闪光开关与声音开关，当与前车距离小于安全距离时，本车司机收到警报，减速增大前后车距离，以此达到防止主动追尾的效果。本装置置于汽车驾驶座后台 可用于提醒后车司机注意与本车保持距离防止追尾。将传感器面朝候车，旋转装置上部至声警喇叭与光警示灯面向后车。打开闪光开关，当与本车距离小于安全距离时，后车司机将看到光警示灯亮起得到警
9、示，减速增大前后车距离，以此达到防止被动追尾的效果。五、装置主要特点、创新优势及应用前景1. 经济型车辆防撞防追尾声光位移传感器具有如下主要特点:安全防追尾。通过声光警示，提醒司机注意前后车距离，以此达到安全防追尾的目的。一机两用。可通过将其放置在前后两个不同的位置，分别达到主动防追尾与被动防追尾的效果。成本低廉。本装置只需使用几个廉价的电阻电容传感器，一个简单的4Y2型集成电路以及一个CMOS非门集成电路CD4069即可制成，价格低廉，易于推广。可靠性高。由于采用了较高的工艺水准与电子技术，使得其在使用过程中可靠性大大提高。操作简单。只需放入电池，将其固定于车内，开启开关，即可在驾驶过程中达到良好的防追尾效果。2. 经济型车辆防撞防追尾声光警示器的创新优势本装置的生产成本低廉，相比其他国内外的防追尾仪器，可以做到更好的批量生产与推广，适合一般家庭使用。在控制较低成本的基础上，本装置提供了较好的安全性，能比较高效的完成防追尾警示作用。3. 经济型车辆防撞防追尾声光传感器的应用前景本装置经济实用，简单可靠，可在家庭间大力推广实用，对汽车防追尾事故将起到较好的遏制效果。
