摘要：为避免两车在同车道行进中因追尾产生交通事端，本项目依据追尾事端的产生原因研发了车距安全间隔智能控制与自刹车模仿
体系。本模仿体系运用霍尔传感器以及加速度传感器丈量后车车速Vb、选用超声波回波测距原理丈量前后车的车辆间隔△S，运用stm32f103zet6单片机处理数据，并依据两车的运转状况，后车主动调整行进速度，然后完结后车与前车的安全车距的智能控制。实践测验标明，本体系能够完结安全车距的智能控制，到达规划要求。
要害词：车辆安全；模仿；ARM Cortex—M3；智能控制
近几年全国路途交通事端中，追尾事端约占悉数交通事端的1／10。跟着社会经济的开展，私家车的增多，近年来路途交通拥堵现象非常严峻。人们不能及时控制车速以及人操作反应时刻的推迟是形成这些问题的首要原因。要处理这些问题，能够将行车手动驾驭变为主动驾驭，而要完结主动驾驭就必须完结车辆速度的精确丈量。本项目首要改善了速度丈量办法，用加速度传感器补偿传统霍尔传感器测速的差错，完结速度的精确丈量，其次精确丈量前后车距，经过主动控制算法，完结安全车距的智能控制。
1 体系总体规划
该模仿体系结构图如图1所示，经过速度丈量模块和车距丈量模块得到实时数据，将得到的数据送到stm32f单片机(stm32f单片机是一款依据ARM—CM3内核的32位微处理器，体系主频72 MHz，低功耗，功用强大)的数据处理单元进行运算和处理，将处理结果送至车距智能控制单元，然后完结车速的控制和车辆安全间隔的智能控制。
两车相对速度vr，的丈量：
以运动的后车为参照物，测取前车相对速度，试验原理为：以时刻T为间隔，接连两次发射超声波，经过获取两次的相对间隔得到相对速度。依据车辆的相对速度，获取前车的运动信息，然后为后车速度调整供给依据。
2．3 安全车距智能控制试验原理
依据车辆功用，设定主动控制算法的安全间隔。依据vb、△s、vr，采纳闭环控制，实时主动调整后车速度，使后车与前车坚持安全间隔，完结安全车距智能控制和自刹车，其原理如图2所示。
3 测验数据、技术参数和技术性剖析
确保超声波测距体系及霍尔器材测速的精确性，是完结本体系车距智能控制的要害。在试验中咱们对相关参数进行了丈量和剖析，记载和剖析如下。
3．1 超声波测距模块的试验数据及剖析
1)超声波测距模块的试验数据
试验办法：先精确确认超声波测距模块与前方障碍物的间隔，此间隔便是实践间隔。然后发动超声波模块，得到测验数据。
2)试验数据剖析及定论
依据测验数据以及数据比照剖析可知，两条数据曲线符合较好(如图3所示)。超声波模块与前方障碍物间隔小于200 cm时，测验相对差错的最大值为3．28％，且随间隔的添加而增大；超声波模块与前方障碍物间隔在大于200 cm时，相对差错明显添加。
差错产生的首要原因是模块装置方位与障碍物之间的视点随间隔的改动而产生，该差错可依据产生的原因在算法中加以批改。
本著作体系中，超声波模块装置在后车的车头正前方，后车车头与前车车尾的间隔(即两车的安全间隔)设置在200 cm以内，由以上数据剖析可知，该间隔规模测验差错和绝对差错均较小，可见，超声波测距模块满意本体系的规划要求。
3．2 速度丈量的试验数据及剖析
1)速度丈量的试验数据
试验办法：本体系选用霍尔传感器进行速度丈量，运用加速度传感器对速度进行辅佐丈量进步体系测速的精确性，试验中，咱们经过将显现数据与实测数据进行比较，得到以下数据。
2)试验数据剖析及定论
经过以上数据剖析可知：小车速度为0．12～0．29 m／s时，速度丈量的稳定性好，丈量差错较小；当速度大于0．29 m／s，丈量差错增大。
速度丈量产生差错的首要原因是：本套模仿体系中运用的模型小车，其车轮较小(直径5．5 cm)，使得霍尔传感器测速模块中装置在车轮上的磁珠的个数过少(3个)，车轮旋转一周所能取得的信号脉冲个数只要3个，使得丈量差错较大。差错批改办法有2个：办法一，选用加速度传感器来减小差错；办法二，选用相同原理的光电码盘测速器代替霍尔传感器进行脉冲信号收集。
本著作中，小车的运转速度为0．12～0．29 m／s，别的因为加入了加速度传感器来批改霍尔传感器的丈量输出，使得差错较小，满意本模仿体系测速要求。
3．3 安全车距的智能控制
为检测本安全车距坚持体系是否到达要求，咱们经过固定一个路标(泊车标志位)，让小车以不同的速度经过设定的参阅线，参阅线与路标间隔为50 cm，然后丈量小车泊车时与路标间隔，然后断定该体系是否合格。试验现场如图4所示。试验数据如表3所示。
由以上数据剖析可知：当速度低于0．7 m／s时，本套模仿体系能完结安全车距的智能控制和自刹车体系的功用。当轿车超速时，最大安全车距可依据车速调整，保证行车安全。
本体系的测距模块、无线的体系运转参数显现模块如图5、图6所示。人性化的无线手持式参数显现屏能明晰、实时地显现体系的速度、路程、和前车的间隔等参数。
4 著作的科学性与先进性
1)测速办法
目前国内大多数丈量轿车车速的办法选用霍尔传感器进行速度丈量，然而在实践生活中，特别是在高速公路上行车，常常会发现轿车码盘表的显现速度大于实践的车速。而这个差错并非因为传感器的精度问题，而是车轮因为抓地欠好打滑形成的。霍尔传感器的测速是经过丈量轿车的车轮转速然后转化为轿车的行进速度的。为了改善这个问题，咱们采纳丈量轿车线加速度获取速度的办法来补偿这种丈量办法带来的差错。
2)安全车距控制
依据车辆功用设定安全车距后，在行进中，改动前车速度，后车能完结主动跟车并调整速度，不与前车产生追尾。本模仿体系还能够完结车距坚持功用和车距警报。
3)主动刹车体系
实践车辆制动的进程是一个匀速运动与匀减速运动的叠加，如图7所示，车速v(t)是一个简略的分段函数：
其间v0是采纳制动办法前的车速，a是均匀制动减速度。
对车速v(t)积分，可得制动间隔：
在检测到前方有停止障碍物时，轿车可发动主动刹车功用，紧急制动，避免相撞，智能行车形式降低了驾驭员的疲惫度。
5 定论
车辆安全间隔智能控制与自刹车模仿体系经过速度的精确测验和主动控制算法，完结了在同车道行车中，前后车安全车距地主动坚持和主动刹车的功用。实践使用中，可实时防备追尾事端的产生，进步车辆行进的安全性，减轻驾驭员的心思担负；一起该项目效果还可使用于轿车无人驾驭中，为轿车的主动无人驾驭供给了思路和技术支持，而且该体系还可改善为主动跟车体系，处理人手动操作时的延时，然后完结轿车控制的实时性、灵敏性，进步交通晓畅。
