51单片机的汽车防追尾报警系统设计+源码+仿真电路图(2)
1.2 课题研究的意义
随着社会经济的不断发展，私家车数量与日俱增，公路交通运输开始向高速化，高密度发展，而大多数驾驶员的非职业化使得发展汽车防追尾技术对提高汽车驾驶的安全性和智能化有重要意义。根据对交通事故的统计分析，如果能够提前几秒钟判断处理危险情况，则百分之九十左右的追尾事故都可以避免。本汽车防追尾报警系统是借助于超声波技术测量汽车前方和后方的车辆距离，并根据当时的距离自动判断是否达到危险距离，及时向司机发出警告从而及早采取措施或自动紧急制动，避免严重事故的发生。
1.3 国内外研究现状
国际上对汽车安全性的研究已经成为汽车技术领域的一个独立分支。多年前，以德国、美国、日本等为代表的先进汽车生产国，在汽车主动防撞安全系统的研究与开发方面投入了相当大的精力，形成了一种研究热潮。许多科研机构开始和大型汽车制造厂家紧密合作，开发出了多款样机，并发表了最新的研究理论与成果。其中，比较先进的是戴姆勒——克莱斯勒公司开发出的汽车防撞系统能够根据测得实时车速和相对位移，当遇到危险情况时，系统能够自动刹车。但当要超车的时候很容易出现误操作的情况，而且系统价格昂贵，一般应用于高档豪华的轿车当中。我国汽车防追尾系统的开发同国外发达国家相比，存在较大差距。近年来虽然出现了轮胎气压检测、防追尾指示灯、汽车防追尾仪等装置，但这类装置只是为了解决汽车硬件故障造成的追尾事故，在很大程度上忽略了人为因素的影响，而且价格也比较高，许多关键技术有待于进一步解决，因此，需要进一步研究。
2. 系统方案论证
汽车防追尾报警系统的关键在于实时的测量出车与车之间的距离。而目前可利用的测距技术主要有红外线、毫米波雷达、激光、CCD（Charge Coupled Device）摄像系统、超声波等。这几种测距技术各有优缺点。
(1)红外线波长比可见光长，是人类肉眼感知不到的，具有极强的隐蔽性还具有显著的热效应和较强的穿透云雾的能力。测距的技术难度不大，成本较低，在夜间照样可以正常工作。但是在长距离探测方面或者恶劣天气情况下红外线测距不能满足汽车防追尾的要求，测距时响应的时间也较慢。
(2)毫米波雷达的穿透能力很强，其测距精度受环境的影响较小，能在雨雪等恶劣环境下正常工作，具有良好的环境适应性和稳定的探测性能。但是，由于应用毫米波雷达测距易受电磁干扰，而且，结构复杂，价格昂贵，一般使用于高档轿车当中。
(3)非成像式激光测距具有造价低、测量时间短、速度快、测量距离远等优点。但在路况不好的情况下，车体震动大，其稳定性、可靠性、测距精度都难以保证。同时，它比较耗电，对人眼安全的有一定的威胁，因此，不宜在公共道路交通中普遍推广。
(4)摄像系统测距具有质量轻、噪声低、体积小、功耗小、动态范围大、光计量准确等优良特性。但由于双目摄像系统目前价格较高，同时由于受软件和硬件性能的制约，成像速度较慢，而且探头容易磨损，使得探测距离精确程度降低，测量结果不够理想，没有得到广泛应用。
(5)超声波测距技术具有穿透能力较强，反射能力强等优点，在短距离测量时，衰减小、成本低，有一定的环境适应能力，制作安装方便，而且超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且测量精度理论上可以达到毫米级，能够满足多数情况下的实用要求。
综合以上各种测距技术的优缺点，考虑性价比和系统的难易程度，测量精度等各方面因素，本系统采用超声波测距技术。