顧友民 謝欣
摘 要:汽車是當(dāng)前社會(huì)人們出行使用的一種重要代步工具,其便捷了人們的生活,但是也會(huì)因?yàn)檎`操作引發(fā)安全事故。就目前的具體資料總結(jié)來(lái)看,很多駕駛?cè)藛T在進(jìn)行車輛駕駛的時(shí)候,因?yàn)榫o張或者是其他的原因會(huì)將油門當(dāng)成剎車進(jìn)行踩踏,這種情況的出現(xiàn)往往會(huì)導(dǎo)致交通事故,所以為了有效減少安全隱患,這種誤踩的情況需要做改善。就目前的分析來(lái)看,汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)能夠有效的避免駕駛?cè)藛T的誤操作引發(fā)的安全隱患,所以在實(shí)踐中積極的做系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)實(shí)意義顯著。文章就汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)方案的具體設(shè)計(jì)和應(yīng)用做研究,旨在為實(shí)踐提供幫助。
關(guān)鍵詞:汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng);方案設(shè)計(jì);應(yīng)用
中圖分類號(hào):U463.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2019)09-0088-02
汽車的廣泛使用為什么的出行帶來(lái)了極大的便利,但是也引發(fā)了城市交通擁堵以及環(huán)境污染等問(wèn)題。更嚴(yán)重的是隨著車流量的增加,道路交通安全事故也明顯的增多,這嚴(yán)重的影響了人們的出行安全。從當(dāng)前的汽車?yán)梅治鰜?lái)看,有較多的交通安全事故是因?yàn)轳{駛者的誤操作引起的,而其中最為典型的便是將油門的誤踩。簡(jiǎn)單來(lái)講,油門的誤踩嚴(yán)重影響了行車安全,所以在現(xiàn)階段的車輛研究中,為了使行車更加安全,積極的開發(fā)設(shè)計(jì)汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)十分的必要。
1 油門防誤踩智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路及工作原理
對(duì)汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和工作原理進(jìn)行具體的分析。這可以加深度系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。就當(dāng)前的分析來(lái)看,汽車防撞系統(tǒng)存在著多元性,但是在防誤踩系統(tǒng)的研究上卻沒(méi)有持續(xù)的深入,也未產(chǎn)生適合用戶使用的汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)。在現(xiàn)實(shí)利用中,部分系統(tǒng)對(duì)汽車的機(jī)械操作結(jié)構(gòu)進(jìn)行了破壞,這會(huì)引起駕駛?cè)藛T的不適。
汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)并不做原有汽車結(jié)構(gòu)的改變,其只是利用雷達(dá)以及油門踏板角加速度等傳感器進(jìn)行車輛行駛中的障礙物檢測(cè)?;跈z測(cè)的具體信息判斷踏板的具體狀態(tài)與信息的一致性,然后對(duì)駕駛?cè)藛T操作意識(shí)的反映,這樣可以結(jié)合智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車油門的防誤踩。
就整個(gè)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)來(lái)看,其主要依靠的是雷達(dá)傳感器和油門踏板角加速度傳感器。雷達(dá)傳感器的主要利用價(jià)值是對(duì)車輛前方的障礙物信息進(jìn)行檢測(cè),而油門踏板角加速度傳感器的主要作用價(jià)值是駕駛?cè)藛T的操作意識(shí)進(jìn)行判斷??偟膩?lái)講,汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)利用傳感器檢測(cè)的信息進(jìn)行駕駛?cè)藛T的操作意識(shí)判斷,并基于判斷執(zhí)行職能控制,由此實(shí)現(xiàn)了車輛駕駛的安全性。
2 系統(tǒng)的基本構(gòu)成分析
就汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)來(lái)看,其主要包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分。這兩部分的完整性直接關(guān)系系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)效,所以對(duì)系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)做相應(yīng)的分析現(xiàn)實(shí)意義顯著。
2.1 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)對(duì)其的作用發(fā)揮有重要的作用。從具體的功能做考慮,硬件系統(tǒng)包括兩個(gè)主要的部分:第一是對(duì)雷達(dá)等傳感器檢測(cè)信號(hào)的接收與處理,第二是ECU對(duì)各個(gè)執(zhí)行單元的有效控制。就硬件系統(tǒng)當(dāng)中的ECU主控板具體利用來(lái)看,其芯片采用ARM公司的STM32F103R8T6。該芯片自帶總線控制器,而且其串口通信具有高通信率和高精度,非常適合吧在通信要求和精度要求比較高的環(huán)節(jié)使用。
硬件系統(tǒng)當(dāng)中使用的雷達(dá)傳感器采用Delphi ESR毫米波雷達(dá)。在利用該雷達(dá)進(jìn)行傳感器檢測(cè)信號(hào)的接收與處理時(shí)需要以雷達(dá)為中心。要對(duì)障礙物信息做檢測(cè),同時(shí)還要將檢測(cè)到的信息利用總線控制器向CECU做傳輸,當(dāng)ECU接收到總線控制器傳輸?shù)男畔⒑?,其?huì)基于信息的具體情況做有效處理。
ECU對(duì)各個(gè)執(zhí)行單元的有效控制實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)ECU的數(shù)據(jù)處理后,處理器能夠基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行是否誤踩的判斷,該判斷利用總線通信控制器對(duì)報(bào)警單元進(jìn)行控制,這樣可以實(shí)現(xiàn)智能控制的目的,進(jìn)而達(dá)到駕駛?cè)藛T的安全駕駛。
2.2 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
在汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)的具體利用中,軟件系統(tǒng)的作用同樣十分的顯著,所以做好軟件系統(tǒng)的完整性設(shè)計(jì)也具有必要性。從具體的設(shè)計(jì)來(lái)看,為了使軟件控制在實(shí)踐中更具操作性,在具體的控制中采用模糊邏輯,其能夠?qū)囕v和車輛前方的障礙物進(jìn)行相對(duì)距離的計(jì)算,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)油門和剎車的正確判斷。
在具體的控制實(shí)踐中,兩個(gè)主要的內(nèi)控制信號(hào)分別是相對(duì)速度誤差和相對(duì)距離誤差,汽車期望的加速度可以作為輸出控制的主要信號(hào)。在具體的設(shè)計(jì)中,信號(hào)可以具體設(shè)置為7個(gè)模糊子集,7個(gè)模糊子集相互作用可以形成49條模糊規(guī)則,具體的模糊控制基于模糊規(guī)則來(lái)實(shí)現(xiàn)。
對(duì)模糊子集進(jìn)行充分的利用,模糊規(guī)則即可以實(shí)現(xiàn)反映駕駛員實(shí)際駕駛經(jīng)驗(yàn)的模糊控制?;诖耍?dāng)系統(tǒng)做減速判定的時(shí)候,參與油門踏板的角加速度可以對(duì)誤踩做判斷。一般來(lái)講,一般行駛中的油門踏板角加速度和緊急剎車情況下的油門踏板角加速度是由顯著差異的,基于這種差異可以判斷出具體的行為是否為誤踩。
簡(jiǎn)單來(lái)講,硬件系統(tǒng)是汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)效用發(fā)揮的基礎(chǔ),而軟件系統(tǒng)是汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)作用發(fā)揮的必要條件,二者缺一不可。也就是說(shuō)沒(méi)有了硬件系統(tǒng),軟禁系統(tǒng)的具體運(yùn)行與判斷會(huì)失去基礎(chǔ),而沒(méi)有軟件系統(tǒng),硬件系統(tǒng)的作用十分微弱,所以只有實(shí)現(xiàn)二者的有效結(jié)合,汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)在汽車駕駛實(shí)踐當(dāng)中的作用才會(huì)得到顯著性的發(fā)揮。
3 油門防誤踩智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要注意的內(nèi)容
汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)在具體設(shè)計(jì)的時(shí)候有幾方面的內(nèi)容需要做重點(diǎn)的強(qiáng)調(diào),因?yàn)檫@關(guān)系著控制系統(tǒng)的最終利用效果。基于實(shí)踐進(jìn)行討論和研究,汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要注意的內(nèi)容包括三個(gè)方面,以下是具體的分析。
3.1 設(shè)計(jì)的目標(biāo)和方向
目標(biāo)和方向是汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要重視的第一項(xiàng)內(nèi)容,之所以要重視這方面的內(nèi)容主要有兩方面的原因:其一是汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì),最終的目的是要提升駕車的安全性,所以必須要以安全駕駛為目標(biāo),如果偏離了這個(gè)目標(biāo),系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義便不復(fù)存在了,所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要對(duì)目標(biāo)做明確。其二是汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)旨在實(shí)現(xiàn)駕車安全,所以該系統(tǒng)的具體應(yīng)用應(yīng)該具有便捷性和可操作性,如果系統(tǒng)比較的復(fù)雜,操作困難,那么其安全駕車的目的便很難實(shí)現(xiàn),這與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初衷相悖,所以需要對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)和方向進(jìn)行明確。
簡(jiǎn)單來(lái)講,設(shè)計(jì)目標(biāo)和方向是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本指導(dǎo),只有在指導(dǎo)明確的情況下,具體的設(shè)計(jì)工作才會(huì)有清晰的規(guī)劃,基于規(guī)劃做設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)的內(nèi)容會(huì)更加的明確,具體的設(shè)計(jì)方案成熟性也會(huì)顯著性提升。再者,設(shè)計(jì)目標(biāo)和方向能夠讓具體的設(shè)計(jì)工作有穩(wěn)定的的目標(biāo)支持,這對(duì)于相關(guān)資源的集中利用有突出的價(jià)值。如果是在設(shè)計(jì)中沒(méi)有對(duì)目標(biāo)進(jìn)行明確,亦或者設(shè)計(jì)的方向發(fā)生了偏差,那么具體的設(shè)計(jì)工作會(huì)走向不同的方向,具體設(shè)計(jì)中的資源利用等也會(huì)分散,這樣,設(shè)計(jì)周期會(huì)有延長(zhǎng)。
3.2 設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
在汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)踐中,對(duì)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行明確會(huì)讓具體的設(shè)計(jì)工作更詳細(xì)。從現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)來(lái)看,設(shè)計(jì)的的要點(diǎn)主要包含兩個(gè)方面:第一是硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在上文中提到,硬件系統(tǒng)是汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)支撐,如果硬件系統(tǒng)存在著設(shè)計(jì)上的漏洞,那么汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)的具體利用便失去了穩(wěn)定的依靠,沒(méi)有了穩(wěn)定的依靠,汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義便不復(fù)存在了。所以對(duì)硬件系統(tǒng)的各個(gè)部分進(jìn)行全面性分析,掌握影響系統(tǒng)運(yùn)行的硬件要素并做好相關(guān)設(shè)計(jì),這樣,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體效果會(huì)更加顯著。
第二是軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。如果將汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)比喻為一臺(tái)電腦,那么這臺(tái)電腦要啟動(dòng),要發(fā)揮其實(shí)際價(jià)值,必須要有軟件的應(yīng)用。同理,汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)當(dāng)中的軟件是該系統(tǒng)價(jià)值發(fā)揮必須要使用的內(nèi)容,所以軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成效會(huì)直接影響整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值?;诖?,對(duì)汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)當(dāng)中的軟件利用進(jìn)行分析,確定軟件需要實(shí)現(xiàn)的功能以及在運(yùn)行中軟件需要滿足的要求,這樣,軟件的完整性以及其和硬件的匹配性會(huì)更加突出,軟件的價(jià)值乃至汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)的價(jià)值會(huì)有更好的體現(xiàn)。
3.3 設(shè)計(jì)方案的可行性考慮
在汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)中,需要考慮的第三項(xiàng)重要內(nèi)容是設(shè)計(jì)方案是否具有可行性。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是為了提高駕車的安全性,所以需要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行分析,其是否能夠起到安全駕車的目的。在設(shè)計(jì)方案的可行性分析中,不僅要做理論論證,更要做實(shí)踐論證,具體的實(shí)踐論證可以采用仿真的方法,一方面是這種方法的實(shí)際效果突出,另一方面是這種方法的安全性和可靠性突出。總之,通過(guò)理論和實(shí)踐論證對(duì)方案的可行性做考慮,如此可以正好的進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的實(shí)施。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)能夠有效的對(duì)駕駛?cè)藛T在駕駛過(guò)程中的誤操作進(jìn)行避免,這樣可以有效的提升駕駛?cè)藛T的駕駛安全性,對(duì)于道路交通安全保障也有積極的意義。文章就汽車油門防誤踩智能控制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)思路以及工作原理做分析,并就具體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)研究,主要的目的是要指導(dǎo)實(shí)踐工作。
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