车辆事故紧急呼救系统碰撞传感模块的研究

摘要

车辆事故紧急呼救系统涵盖了车辆事故检测识别技术、移动车辆定位技术、无线通信技术和电子地图技术，是汽车被动安全系统中不可缺少的组成部分，有利于提高事故救援的响应速度和急救效率，减少事故人员伤亡。车辆发生碰撞事故时，碰撞传感模块会自动判断事故的状况，并通过车载无线通信设备把车辆事故信息发送到呼救中心，从而及时地进行救援。本文主要对车辆事故紧急呼救系统的碰撞传感模块进行硬件和软件设计，并通过台车碰撞试验验证其可靠性。
　　 介绍了车辆事故紧急呼救系统的组成和工作原理。总结了车辆事故紧急呼救系统的自动触发方法，包括依赖于安全气囊点火信息的触发方法和具有独立判断算法的触发方法。分析了使用过程中出现误报警现象的原因，为碰撞传感模块的研究提供依据。
　　 针对碰撞传感模块的功能要求进行了硬件和软件设计，实现了单片机与上位机的串行通信。硬件电路包括传感器的外围电路、单片机的外围电路及串行通信的基本电路。软件设计主要包括两部分：下位机的单片机处理程序和上位机的显示和保存程序。单片机处理程序包括数据的采集和传输。而上位机主要是LabVIEW的程序设计，其功能显示并保存碰撞加速度数据。
　　 根据碰撞试验标准进行了台车碰撞模拟试验，并同时利用碰撞传感模块和试验系统测取碰撞过程的碰撞加速度信号，利用LabVIEW程序显示碰撞过程的加速度变化，并进行处理得到速度变化量。这些试验处理结果可以为进一步完善碰撞传感模块和开发触发算法提供理论依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪 论

1.1课题研究背景及意义

1.1.1研究背景

1.1.2研究意义

1.2车辆事故紧急呼救系统的国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3本课题研究的主要内容

第二章 车辆事故紧急呼救系统原理及触发方法

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2.1.1系统的组成

2.1.2系统的原理

2.2车辆事故紧急呼救系统的触发方法

2.2.1依赖于安全气囊点火信息的触发方法

2.2.2具有独立判断算法的触发方法

2.2.3使用中存在的问题

2.3本章小结

第三章 碰撞传感模块的硬件设计

3.1碰撞传感模块总体设计方案

3.2加速度信号处理

3.2.1加速度传感器

3.2.2加速度传感器及外围电路

3.3单片机及其基本电路

3.3.1 ATmega16L单片机

3.3.2晶振与复位电路

3.3.3电源电路

3.4计算机与单片机的串口通信

3.4.1串行通信基础

3.4.2电平转换电路

3.5硬件抗干扰设计

3.6本章小结

第四章 碰撞传感模块的软件设计

4.1单片机软件设计

4.1.1编程工具ICCAVR

4.1.2单片机程序设计

4.2 LabVIEW控制和显示程序

4.2.1虚拟仪器LabVIEW介绍

4.2.2 LabVIEW程序设计

4.3本章小结

第五章碰撞传感模块的试验研究

5.1汽车碰撞模拟试验介绍

5.1.1台车碰撞模拟试验

5.1.2台架冲击试验

5.2台车碰撞模拟试验

5.2.1试验设备

5.2.2试验注意事项及步骤

5.3试验结果与分析

5.3.1试验结果

5.3.2试验结果分析

5.4本章小结

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文