《超聲波防撞雷達系統(tǒng)研究的國內(nèi)外文獻綜述》4400字

超聲波防撞雷達系統(tǒng)研究的國內(nèi)外文獻綜述倒車輔助裝置隨著我國現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)與社會進步以及其對人們?nèi)粘Ｉ钍褂眯枨蟮牟粩喔倪M與生活變換也在不斷地更新?lián)Q代,通過反復(fù)地認真查閱自己的倒車相關(guān)產(chǎn)品資料,發(fā)現(xiàn)主要產(chǎn)品經(jīng)歷了以下幾個主要階段:第一倒車階段:主要目的是通過自動倒車前的一個語音倒車喇叭直接進行倒車提示,告知坐在汽車旁邊的還有一位對向行人汽車駕駛員和一位司機已經(jīng)準備要開始進行自動倒車了,這樣的倒車產(chǎn)品很簡單,只是在汽車進行自動倒車的那個階段時候把事先已經(jīng)記錄好的倒車聲音直接通過播放器傳出去就行了。這類提醒裝置主要工作目的也就是為了及時提醒司機駕駛員和周邊路人的安全注意,對于普通司機而言,它并非需要具有什么切實的駕駛提醒輔助作用。第二個發(fā)展階段:此前該時期的超聲產(chǎn)品已經(jīng)完全可以直接被使用來自動提示汽車駕駛員和汽車司機了,通過超聲傳感器自動準確測量駕駛汽車后與其他汽車障礙物之間的所在距離,然后用蜂鳴器不同時間頻率地進行快速鳴叫和發(fā)聲提醒其他汽車障礙物的所在位置和距離遠近。由于系統(tǒng)無法及時進行直觀的司機倒車查看距離情況展示,司機雖然已經(jīng)無法知道后面的車是否可能存在一些障礙物,但并且也還是無法準確知道后面的所有障礙物和駕駛汽車之間的直觀距離,所以對于汽車司機進行倒車的展示幫助依然很有限。第三個視頻階段:這個視頻階段產(chǎn)品可以實現(xiàn)顯示障礙物和汽車之間的距離了,主要可以分為兩種,一種直接顯示的距離,另一種是通過顯示不同的視頻顏色,用來說明汽車與其他障礙物之間距離的長度。因為它是采用數(shù)字式顯示,所以有影響美觀,但是對駕駛員的幫助已經(jīng)非常大。第四個階段:液晶驅(qū)動器的動態(tài)顯示。所以當啟動汽車電子用字母或符號指示啟動時在汽車顯示車子的運行同時,可以自動地識別顯示和指出啟動汽車與其他交通障礙物的一定距離。而且該系列液晶電視顯示器的產(chǎn)品外表美觀,直接可以放置于一個儀表板上。第五個研發(fā)階段:此次全新產(chǎn)品把前后方車視鏡、溫度自動顯示、距離自動展開等各種智能顯示器的功能都完全整合起來到了一起,直接將其分別安裝到前后方車視鏡的不同位置上顯示即可,節(jié)約了車內(nèi)的內(nèi)部空間。第六個階段:小型轎車相比前幾個階段的新產(chǎn)品,它們又在設(shè)計上增加了一些全新的特點和功能,這個階段的新產(chǎn)品主要都是為中國高端的小型轎車而進行設(shè)計制造。它們共同集成了一個全新的汽車影音系統(tǒng),不僅使用戶可以直接在顯示器上查看和收聽得到與相關(guān)汽車倒車信息,還可以直接觀看dvd視頻影像。倒車雷達的主要工作原理是通過這種傳感器檢測得到的障礙物和汽車之間的位置和距離,以及向車輛發(fā)出動態(tài)信息,而這種傳感器的測距便在汽車市場上顯得十分關(guān)鍵,現(xiàn)在汽車市場上主要采用亳米波測距、超聲波和紅外線測距、下面簡單介紹幾種不同的測距式傳感器的相關(guān)信息介紹和其優(yōu)缺點進行對比。超聲波射頻測距:這種頻率長度范圍通常大于20khz的超聲波叫做測距超聲波。實際上應(yīng)用的超聲波檢測測距方法與蝙蝠偵察獵物的方法相似。超聲波傳感器向介質(zhì)發(fā)送超聲波,超聲波是通過傳感器向介質(zhì)傳遞,當碰到有障礙物時,超聲波便返回。根據(jù)確定探頭的聲波發(fā)射和探頭接收可得到確定超聲波探頭信號的一定時間差,再根據(jù)確定超聲波探頭在運動介質(zhì)電流中的方向傳遞運動速度,即可精確要求超聲探頭通過檢測器達到距離障礙物的一定距離。由于立體超聲波的振動指向性比較好,穿透能力強,環(huán)境的變化和適應(yīng)能力也比較高,所以它們被廣泛地在相對于環(huán)境惡劣的應(yīng)用條件下研究和發(fā)現(xiàn)。超聲波在線測距定位傳感器主要特點是其技術(shù)成本相對較低、設(shè)計和生產(chǎn)制造方便、操作也相對簡易等幾大優(yōu)勢。但是這種超聲波測距很容易被周邊環(huán)境的溫度、濕度等多種條件所影響,并且由于它們對空氣系統(tǒng)中的能量衰減較為厲害,所以它們測量的時間和距離也十分有限,比較適用于一些短距離內(nèi)的測量。紅外線檢測測距:傳感器自動地發(fā)射一條紅外線,而當紅外光向其傳遞時如果碰到了障礙物就有機會再次回避,根據(jù)傳感器所接收的反射信號便能準確地檢測出障礙物的位置。紅外線式傳感器雖然它們的價格比較低,但是因為它們受周圍環(huán)境的變化影響相對較大,另外檢測得到的距離也很有可能就是很短,所以它們在工業(yè)上使用范圍不會十分廣泛。激光測距:這種激光測距的工作原理也就相當于差不多,都主要目的是通過電子發(fā)射一個信號,然后再根據(jù)這個信號將其返回給別人或其他的障礙物。由于這種激光測距技術(shù)對地震的響應(yīng)速度快,測量準確率和精度也更好,但其費用相對較高,而且針對下雨、霧或者干燥的情況下對測量效果影響很大。亳米波測量:亳米波指的是一種電磁波,測距的原理與其他超聲波測距相近。亳米波傳感器收到的是一個電磁波,據(jù)回波信號便能通過計算獲取到的距離。亳米波相對來說,它的作用電路受環(huán)境因子的影響很小,作用的距離相對較遠,但其費用成本也相對較高,電路結(jié)構(gòu)也相對復(fù)雜。我國在亳米波技術(shù)領(lǐng)域的研究與目前世界相比仍然是處于嚴重落后的地位和局面,我國現(xiàn)在這兩個領(lǐng)域研究主要集中在軍事和民營企業(yè),民營行業(yè)領(lǐng)域研究較為薄弱,國外在毫米波技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)已經(jīng)具備了成熟的產(chǎn)業(yè)鏈,而我們卻沒有。在未來無人駕駛技術(shù)的研究領(lǐng)域,亳米波雷達將對其具有許多作用,因此當前我國政府也應(yīng)該進一步重視和加大對這些技術(shù)領(lǐng)域的研究。通過上述分析結(jié)果可知,激光測距技術(shù)和亳米波測距技術(shù)相比其費用高,并且其實現(xiàn)的難度有點大,一般都被廣泛地應(yīng)用于預(yù)算高的情況下,而對于普通汽車的激光雷達卻不太適合。紅外傳感器雖然其價格便宜,但是由于受到環(huán)境等多種因素的影響很大,因此不予考慮。所以本文的的測量和檢查都是利用超聲波傳感器進行實現(xiàn)的。1.3超聲波測距技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀隨著傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展,檢測設(shè)備和儀器也被越來越多地應(yīng)用于日常的工作和生活中。在一些特定的工作環(huán)境和場合,比如說有毒,有霧這些不太適合于人為地進行實際操作的情況下,我們需要使用與傳感器相關(guān)的手段對其進行自動化的測量。超聲波測距系統(tǒng)可以被視為一種不同的非接觸型測量,它具備了機構(gòu)簡單,信號處理可靠,體積小等優(yōu)勢,因而在許多應(yīng)用場合均已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用。比如在對于液面的測量技術(shù)方面,傳統(tǒng)接觸式測量技術(shù)來檢測那些含有強烈腐蝕性和揮發(fā)物質(zhì)的液體就不是非常十分的方便,而且其所進行測量的隨機誤差也可能會很多,超聲波的測距就已經(jīng)可以得到很好地解決了這些問題。在對機器人的研究中,超聲波測距技術(shù)也起到了巨大的推動和促進作用。機器人想要正常行走,就必須需要一個傳感器來探測周圍的環(huán)境,從而誘導(dǎo)它們?nèi)ザ惚苋魏握系K物,雖然現(xiàn)在對于機器人的視覺辨認技術(shù)研究成果顯著,但在某些特定的場合,超聲波的測距卻無所謂。在現(xiàn)在我國人們的工作和日常生活中和居民的出行中,超聲波測距也一直起到很重要的作用,隨著現(xiàn)在幾十年來我國各地人民生活不斷改善和提高,汽車早已逐漸地走進到了普通家庭老老百姓的家中,但伴隨而來的一個突然問題之一便是汽車交通事故頻發(fā),其中一個導(dǎo)致汽車引起交通事故的主要原因可能性最多的一個原因便是由于駕駛者在高速倒車時由于其視覺上有一個盲區(qū)而導(dǎo)致雷達引發(fā)的,這時候安裝一輛高速倒車的雷達便會顯得尤為必要,而且防止汽車中的雷達則便是目前廣泛應(yīng)用于汽車超聲波檢測中的一項基本原則。此外,超聲波測距還被廣泛地研究和應(yīng)用于漁村捕魚和養(yǎng)殖的事業(yè)。超聲波測距技術(shù)在物位計量,輪船檢測礁石等領(lǐng)域也都有著相關(guān)的應(yīng)用。既然我們進行超聲波測距技術(shù)的應(yīng)用是那么廣泛,對其進行研究也是非常有必要的。對超聲波的首批研究之一是1876年galton的空氣哨所實驗,但是在此后的幾十年里,超聲波對于科學(xué)家和研究者們來說,還是-個陌生事物,這主要原因在于當時電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度緩慢。第一次世界大戰(zhàn)的那個時候,由于對通信的需求,第一次就進行了對于較低頻率的超聲波發(fā)射和接收的實驗。而且早在到了進入我國的整個二十世紀三十九零年代后期,超聲波就已經(jīng)發(fā)展成為一種可以廣泛應(yīng)用于定量檢測化學(xué)固體的一種特性。1934年,第一部關(guān)于電子超聲波的科學(xué)物理探傷的學(xué)術(shù)專著,這本書后來是由一家前蘇聯(lián)索科夫出版社所編輯發(fā)行。到了上個世紀六十年代,新科學(xué)技術(shù)、新科學(xué)材料不斷涌現(xiàn),隨著后來人們對利用微波超聲傳播方式的科學(xué)研究不斷逐步進行深入,超聲波也逐漸發(fā)展開始在民用電子信息通訊和移動計算機等各個領(lǐng)域之中獲得廣泛應(yīng)用。在當時的時代我國,對于目前超聲波的一些相關(guān)創(chuàng)新技術(shù)進行研究是在剛剛開始和五六十歲的年代,幾十年都已經(jīng)逐步過去了,對于目前我國現(xiàn)在超聲波某些應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)方面的一些相關(guān)創(chuàng)新技術(shù)進行研究,我國現(xiàn)在已經(jīng)可說是逐步走到排在了整個超聲世界的技術(shù)前列。李茂山在他的文獻中詳細地闡明了影響人體超聲波主要頻率的基本原理,文中也詳細地敘述了各種其它因素可能直接地影響我們?nèi)梭w內(nèi)部的超聲波頻率精度誤差測量的主要影響因素,他自己研究制造了一款新型人體超聲波頻率精度誤差測距器并最終對其頻率精度進行了簡單地聲波精度和頻率誤差檢驗分析。李鳴華等人先生通過運用這臺單片機自主研制出了一套超聲波料位測量系統(tǒng),他們不但簡單地向大家詳細介紹了超聲波料位測量的基本工作和原理,還充分運用這臺單片機來針對性地進行了相應(yīng)的軟硬件和結(jié)構(gòu)設(shè)計。對于這樣的超聲傳感器是拖尾信號的問題,作者首先采用延時式接收方法對于由溫度的變化而引起的聲速和溫度變化,使用了溫度傳感器來對其進行溫度補償,文中依次根據(jù)自己的經(jīng)驗,把溫度和其所對應(yīng)的溫度之間的聲速編列出來,然后再通過在軟件中實際地使用檢查表法,使得單片機可以根據(jù)溫度的改變用表中所有相應(yīng)速度的數(shù)值來進行計算。總之與此類相關(guān)的設(shè)計內(nèi)容也就有很多,主要是包括為了提高超聲波測量的精度或者是為了提高超聲波的測量距離這兩個重要的方面。參考文獻[1]王紅云，姚志敏，王竹林等.超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計[J]，儀表技術(shù),2010（11），47-49.[2]萬隆，巴鳳麗.單片機原理及應(yīng)用技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社，2010.[3]肖景和編著:《數(shù)字集成應(yīng)用精粹》[M]人民郵電出版社,2001.[4]華成英.電子技術(shù)[M].北京:中央廣播電視大學(xué)出版社,1996.[5]葉挺秀.應(yīng)用電子學(xué)[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,1994.[6]王楚,徐道衡.電子線路原理[M].北京:北京大學(xué)出版社,1995.[7]王俊峰,斐炳南,李傳光.電子產(chǎn)品的設(shè)計與制作工藝[M].北京理工大學(xué)出版社,1995.[8]何希才,伊兵.實用電子電路設(shè)計[M].北京:電子工業(yè)出版社,1998.[9]何希才,常用電子電路應(yīng)用365例[M],電子工業(yè)出版社2003.[10]李雙慶,常用半導(dǎo)體器件簡明手冊,電子工業(yè)出版社,1999.[11]王武江,陳樹凱編著:《常用集成電路速查手冊》[M]冶金工業(yè)出版社,1999.[12]尹學(xué)飛,陳克安編著:《集成電路速查大全》[M]西安電子科技出版社,2000.[13]ElectronicDesignAutomationForIntegratedCircuitsHandbook,byLavagno,Martin,andScheffer[M],\o"InternationalStandardBookNumber"ISBN

\o"Special:BookSources/0-8493-3096-3"0-8493-3096-3,2006[14]byDirkJansenetal,TheElectronicDesignAutomationHandbook,KluwerAcademicPublishers[M],2003.[15