基于AVR的新型防汽車追尾安全裝置設計

該部分電路由發光部、受光部、信號調理電路等組成，最終輸出信號由系統單片機處理。由于激光雷達發射光束集中，采用單一發射方式無法有效檢測前方一定距離，故在汽車前方安裝3個激光雷達測距模塊，如果其中一個模塊檢測到的距離小于該時刻最小允許距離，安全裝置將報警，即能夠及時檢測到插入車流的車輛并警報，如圖5所示。

2.5 LED剎車燈

該設計中，剎車燈由發光二極管陣列組成，發光二極管選用Evedight公司生產的1 W高亮度LED，其響應時間為納秒級，而普通車燈的熱啟動時間約250 ms。假設汽車時速為90 km/h(即25 m/s)，通過計算可得反應迅速的LED剎車燈可提早約6 m距離發出剎車警告，從而有效避免汽車追尾。將LED放置成內、中、外三圈形狀。當單片機根據加速度傳感器的輸入信號得到加速度值超過設定的閾值后，單片機輸出信號經ULN2003驅動繼電器動作，LED剎車燈響應后由內一中一外一內循環點亮，由于其亮度高、響應快。在實際使用中效果良好。另外，該部分電路需與汽車剎車裝置聯動，以確保準確輸出剎車信號。

2.6 液晶顯示

該設計采用并行128x64液晶屏，雖然占用較多的I/O端口，但并行傳輸便于編寫驅動程序，如果系統單片機不能提供足夠的I/O端口，可選擇串行數據傳輸的液晶顯示屏。另外，為了讓司機能夠更方便地看到設計系統所測得的數據，應將顯示設備放置于司機主控臺視線合理位置。

3 系統軟件設計

控制部分由ATmega8L控制完成，主要功能為：計算本車速度、車間距離，測定加速度，并通過LCD實時顯示;實際車間距離和安全車間距離的比較發出報警聲或報警燈閃爍;剎車時的加速度與設定閾值相比，決定是否點亮LED剎車燈，系統軟件設計流程如圖6所示。

在加速度測定中，考慮到汽車行駛當中的振動和噪聲等影響信號輸出，還需進行必要的軟件濾波處理，這里采取數據平均值方法。據《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》，安全行車距離與行車速度關系模型如下：當v≥100 km/h時，S>100 m;當v100 km/h時，S>vt/1 000 m;其中，S為安全行車間距，單位為m;v為本車時速，單位km/h;t為每小時。高速公路上S>50 m。軟件設計主程序代碼如下：

car_speed();//汽車時速監測，返回值為i

lcd_display(i，1);//第一行實時顯示車速

car_distance();//車距監測，返回值為j

lcd_display(j，2);//第二行實時顯示車距

car_cmpl(i，j);//比較車距與安全車距，確定是否報警

#pragma interrupt_handler ana_comp_isr：17

car_acc();//加速度監測，返回值為k

car_cmp2(k);//實際加速度與設定閾值的比較，確定是否點亮LED剎車燈

主程序在車輛開啟后一直循環執行，直至車輛電源關閉。

4 結束語

該設計采用功能模塊化技術，易于操作及擴展;選用性價比較高的器件，具有良好的應用和市場前景。設計方案切實可行，對于汽車防追尾具有重要意義。另外，設計所采用的加速度傳感器還可作為汽車防盜的震動信號監測。