汽车中英文3000字汉语翻译 超声波倒车雷达需要原版英文文献联系我

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长 春 大 学

毕业设计（论文）译文纸
2011年第三届国际测量技术和机电自动化会议

嵌入式智能控制汽车倒车雷达报警系统

台湾彰化路500号，建国科技大学，自动化工程系
台湾台中市408号，岭东科技大学，技术产品设计系
台湾彰化路500号，建国科技大学，机械工程系
schwang@
tfc@
tfmau@
摘要: 大多数驾驶者在汽车挂入倒档时都会用到倒车雷达或者倒车影像去观察 汽车
后面的路况。事实上，所有行人只能通过明显的倒车示位灯知道汽车是否在倒车。而
且当汽 车倒车示位灯改变不够明显时，最终就导致它们对于行人的报警系统看起来依
然不够充足。因此上此项研 究尝试设计一种嵌入式智能倒车报警系统，此系统并且能
够提高行人和道路上其他驾驶者的安全性。这种 嵌入式系统用到了微软公司Win CE
运行系统并且适合于正在发展的迷你2440公司。它的智能触 屏工作模式的开发用了
2005版的可视化开发环境。迷你2440公司上的该系统的通用异步收发器界 面接口通
过单片机PIC16F877控制着变频器，阻容服务器和LED显示器之间传感器信号的转换 。
然后连接各引脚，光度和距离的传感器通过用27模糊逻辑法则进行的模糊逻辑过滤
可以读取 传感器电压值并把其转换成实值。LED倒车灯架角度可通过这种逻辑过滤的
结果自动调节。此项研究试 图对相当于一辆真车的同一高度的运动的架子做模拟测
试。让测试运动框架位于离障碍物240cm远的 位置，然后开启驱动马达并把频率调到
60Hz.(也就是说马达速度接近于2.52Kmh)让运动的 测试框架停在障碍物之前40cm
的位置。我们发现报警灯灯架安装角度会随着测试框架和障碍物之间距 离的改变而不
断改变，并且自动的从90度下降到0度。从测试结果可明显证明此系统可以真实的
达到自动控制的汽车后备报警功能，
关键词：嵌入式控制，汽车倒车，报警系统
一.说明
目前市场上用于汽车的后备报警系统有好几种，有倒车雷达，倒车影像，还有倒
车语音报警系统 等。倒车雷达用于提示司机车辆后部距离障碍物的距离，而倒车影像
可以让司机不用回头就可以看清楚车 辆后面的情况。很显然，这两者中任意一个只用
于驾驶者，对于行人毫无帮助。因为行人只能通过观察不 变的倒车灯才知道汽车是否
挂入倒档。而且这对于行人很好知道实际情况是很难的。不仅倒车灯的报警特 征事实
上不够充分，而且它们的功能也会受到不同安装位置的影响。就像Sivak et.的研究，< br>他发现刚好安装在驾驶员上面的停车灯和辅助灯对于从视觉光学灯从水平方向射出
的光都没有实际 解决方案[8]。此外，仍有有一些车安装语音倒车系统。但是很多时
候由于车后窗关闭我们听不到任何 报警声音，而且汽车立体音响声音过大也会导致听
不到。用分界的双重方法去控制半挂车复杂的停车和倒 车控制问题[3]。此装置可以
使汽车的车速平均降低2-5千米每小时[1]。此项研究计划把测试运 动框架的速度控
制在这一范围。目前有很多汽车安全辅助系统的研究。例如：在停车系统开发过程中中应用多级驾驶者辅助系统帮助。此种系统的开发是在智能总线设计结构中进行描述
的，并且有一个 很好的自动驻车系统实战演习。自动驻车系统所推荐的结构包括传感
器信息整合，方位估计，路线规划， 追踪运算[5]。嵌入式系统已广泛用于用于生活
实例，并且已经时时存在我们身边。其实用于控制器的 嵌入式系统非常简单和有效，
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因为没有任何系统软件或者软件部分可以需要了。正因为那样，做不 用嵌入式计划操
作的云计算已没有任何必要。嵌入式系统有广泛的应用，比如手机，个人掌上电脑，无线网络基地，数字电视盒，多媒体广告宣传，银行自动取款机，自动航行系统等等。
除此之外，嵌 入式系统还用于处理提高有效操作和多路转换器应用的传感器信号。嵌
入式操作系统可以是Win CE或者Linux。例如，ne et al.已经用Linux嵌
入式系统做机器人的即时控制。近 几年，不仅硬件的计算处理能力提高很多，而且户
外声源编码软件的巨大发展也是如此。通过相关问题的 进一步仔细分析，Unix芯核
已用于Linux系统的配置，为的是得到1KHz的实时控制。而且也 在无人操作水面舰
艇机器人实际应用控制中得到应用[9]。模糊逻辑控制器已经实际用于我们日常电子
装置，比如运输车辆或其他的自动控制系统。曾经提出一种用于在电脑数
值控制的生产机械的模 糊控制设计方案。通过一系列实验，证明了他设计的嵌入式模
糊控制系统可以很好的用于真实的加工工厂 。
此种控制器控制着计算机数控生产设备自动主轴电流的内部信号。而且这些搜集
的电流信号 是用于判断系统的参数输入。在巨大数量的工厂预制件情况下，嵌入式模
糊控制器可以自行做智能分析。 实验证明如果供给加工时间大概减少10%的时候总生
产成本将会节约78%左右。而且实验还表明生产 效率也是很高的[10]。模糊逻辑理论
的研究历史经过了几十年。例如模糊控制理论用于平行停车过程 中对自主遥控式装置
的控制，模糊法则来源于传统车辆的建模驾驶动作[2]。仿真智能技术顾名模糊逻 辑，
在实际应用中起到重要作用[6]。模糊逻辑控制器第一次论证于车辆自动打滑操纵动
态模 型的仿真试验中。紧接着在车辆原地自动打滑实验中加以论证，表明了已开发的
运算法则可以在车辆位置 和停车空间检测信号都失误的车辆原地打滑空间不足中平
行停车[7]。
二.内容和方法 < br>研究的内容包括（1）嵌入式智能控制倒车报警雷达系统的设计，（2）测试动态
框架的设计，（ 3）建立Win CE系统，（4）控制程序的设计。以下我们将进一步详
细描述：
A. 嵌入式智能控制倒车报警雷达系统设计
这一系统通过模糊逻辑控制器用传感器测量距离，车速，环境亮 度来计算搜集的
传感器信号。控制器用嵌入式系统计算作为模糊逻辑控制器的处理平台。当嵌入式控制器进入形象用户界面后，为了防止不足处理性能的目的，不但程序代码应该最佳化，
而且最终需要 用微处理器搜集传感器信号来尽可能完全的转换并生成脉宽调制信号。
它可以很有效的减轻处理器负荷， 避免计算只被用来执行处理程序。正因为如此，它
可以避免在处理传感器信号的过程中采集数据不足的问 题。数字体现了结构图表。我
们用单片机PIC16F877进行数模和大规模辅助传感器信号的转换， 为了串联的无线电
传动装置的提高。为了得到嵌入式AT89C2051的控制信号，根据这些生成脉宽 调制信
号的内容，可以控制用于恒量电流值模型之间转换不同电信号的循环。嵌入式系统
RS2 32串联接口用的是RS485转换器把来源于RS232的信号转换到RS485的信号，这
样就可以 不断和VFD-M链接转换，达到控制测试动态框架的电源频率。Mini2440就
是在此文中用了开 发公司用嵌入式系统。Mini2440开发公司用到了三星S3C2440处
理器，它的基本频率是4 00MHz，并且可用于533MHz的最高频率的固件。在128MB
SDRAM的帮助下，大规模 程序的负载速度会更加快速正如所描述的那样。1.有很多总
体系统的功能。嵌入式系统可以控制测试动 态框架和倒车报警系统LED的运动。2.
当做备份试验时，嵌入式系统可以激活停车制动以阻止距离墙 40cm位置的测试动态
框架的运动。3.智能嵌入式控制报警系统的LED的操作可以用模糊逻辑界面 装置进行
控制。当LED的操作用来测试不同频率时，它可以对电机频率，离目标的距离，LED
角度，环境光度，测试中模糊论证的输出值进行自动储存。
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B. 测试动态框架的设计
为了达到智能嵌入 式控制报警系统测试操作的目的，此研究设计了图2的试验动
态框架。电机，报警系统的LED灯，测量 环境状况的传感器都安装在试验动态框架上。
为了做模拟倒车情况实验以更好测试此控制系统操作的试验 动态框架布局。实际上，
此文中的目标测试物是一个先例。但是我们用真正的车辆做实验是看起来不可能 的。
因为对于我们建立计算机并且不可能搜集真正信息是非常困难的。正因为这样，我设
计一个 模拟真正车辆部分的实验动态框架，并且在上面安装一个智能的报警系统。除
此之外，试验动态框架的高 度是和真车高度几乎是一样的，这样是为了尽可能减少试
验动态框架的模拟量错误。例如，车辆后视镜安 装在离地155cm的高度。所以报警装
置的底部也是设计在离地15cm的位置。至于试验动态框架的 驱动能力也是设计了3
级交流电机。然后它的电源功率和试验动态框架的驱动轴的驱动皮带轮都通过衰减 装
置传输。因为驱动轴直接连着驱动轮，毫无疑问整个个试验动态框架就可以通过交流
电动机驱 动。当交流功率提供频率为60Hz时，来源于减速装置的电动机输出速度是
20.1rmin.如果电 机皮带轮和驱动车轴轮的比值为50：17，很明显驱动轴的输出速
度将达到59.117rpm。因为 转轮直径为22cm，所以步行距离是40.85米每分钟，也就
是说，它的实际速度是2.43kmh 。
C. Win CE 系统的建立
为了建立Win CE系统，需要做的第一步是传建一 个发展的平台。例如：WinCE6
需要的发展平台是安装Visual studio 2005和Visual Studio服务包。主要的编译
器工具是Windows Embedded CE 6.0平台建立者。作为CE6.0平台创建者，应该和
VS2005相连并 输出数据，所以，此发展平台需要安装一个VS2005。WinCE 的编辑过
程步骤如下。系统生成 之前，系统生成，系统生成之后的创建，创建发布目录，运行
时间设想。
D. 控制程序的设计
嵌入式系统程序必须和传感器连接。根据不同种类的传感器输出值，所需的转换
电路也不同。这些模拟量的传感器的输出信号需要用到AD转换器成与嵌入式系统相
连接的数字输出信 号时，才能和嵌入式系统的通信接口直接连接。如果传感器的传送
接口和嵌入式系统的不一样，或者没有 任何任何此类接口存在，此种情况下需要一种
接口转换电路。此系统中用传感器检测角度，光度，速度， 距离。当任一距离是数字
输出值时，结果角度或者光度的输出信号就是模拟输出值。这篇研究论文用到了
Microchip 8 bits芯片PIC16F877作为转换界面。它包括8组数模转换器，一 个同
步串行接口，一个IC界面和通用异步接收发送设备界面。此种模糊逻辑控制器有3
个输入 参数值。他们分别是车速，距离和环境光度。而输出变量值是LED灯架移动角
度或者LED灯光强度的 水平。模糊逻辑控制器用到了Mamdani的最小值的模糊推理机
制方法。至于模糊逻辑控制器的设计 ，首先必须取决去逻辑控制器的结构。其次，根
据输出入的一系列规定，才能确定根据输入出值的变化的 从属函数。然后，根据用
到的输入输出从属函数创建模糊逻辑推算法则，用来根据综合阈值进行逻辑论证 ，最
后用重力法则做
deffuzification
步骤。
三.结果和说明
此项研究继续了真实网络测试，而其结果表明当模糊逻辑追踪控制器开始工作 ，
首先会检测到电机的频率。只有当点击频率不是0Hz时，模糊逻辑控制器将开始处理
模糊逻 辑追踪结果。因此，直到电机开始运转并且试验动态框架距离目标物大约230cm
时,模糊角度输出值 开始从原始值1.8减小到1.6。至于环境光度，则根据非常弱的
光度直接在从属函数范围内降低（如 图3所示）。使试验动态框架处在离障碍物240cm
远处，然后启动电机并调制频率为60Hz。使试 验动态框架在障碍物之前40cm处停止。
最终，进行实验以建立模糊逻辑追踪角度输出值和实际的LE D灯架移动角度之间的参
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数变化，用来处理测试结果的回归分析。最后得到回归方程式式y=95.252x+68.691。
四.结论和建议
此项研究可用来做真实的汽车倒车报警系统。而且它的操作可在有限状况下运 行
良好。由于传感器一些自身限制，例如小于240cm的工作区间，也就是说，试验动态
框架 在远离目标超过240cm时不能检测到距离信息，正因为如此，距离从属函数受制
于这种限制。如果我 们用到了具有优良性能的传感器，这种系统的稳定性可以提高很
多。它们不但可以提供模糊逻辑控制器的 良好输入信号用于处理模糊逻辑计算，而且
还可以提升系统的稳定性。未来如果有对操作系统要求更快更 真实的必要。我们将会
用到Linux OS 或者类似RTOS作为控制器的OS。随着C语言用于开 发控制程序，它
不仅提高了系统的性能，而且在自由开放源码系统帮助下，它真正有益于未来产品的商业化，同时也节约了很多成本。此外，这个系统可以和CAN总线一起工作。在驱
动计算机的帮助 下，此系统几乎能得到所有驱动信息，比如车速，加速状况，发动机
转速等，以用来作为模糊逻辑控制的 输入信息。很明显，用车辆现有传感器不仅可以
避免车辆部件安装布置所需的大量工作，而且还可以有效 的降低成本。
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