夏 明

（广西交通职业技术学院，广西南宁530023）

汽车倒车辅助系统的设计

夏 明

（广西交通职业技术学院，广西南宁530023）

高端汽车的精确的倒车安全技术已经非常普及，为了提高中低端轿车的倒车安全性，通过电子测距系统及结合液压系统干预制动的方法，设计开发了一款具有倒车测距、报警的功能，同时当汽车在倒车操作时倒车辅助系统会监测出车子与障碍物的距离，并在达至危险距离500mm的情况下自动刹车。安装了汽车倒车辅助系统的轿车，倒车的安全性得到了提高。

汽车；倒车；辅助系统设计

随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量在大幅攀升，道路条件复杂，新手上路等等。汽车无论是在正向行驶，还是倒车行驶，都可能出在潜在事故危险之中。通过对中国历年道路交通安全事故数量统计表来看，事故率有所下降，但事故率依旧很高。中国历年道路交通安全事故数量统计表如表1所示。

表1 中国历年道路交通安全事故数量统计表

特别是汽车在倒车行驶时，由于驾驶员的视线受到了限制或者驾驶员精神不集中，造成倒车的事故率占比也很高。

因此，为了解决汽车在倒车时由于驾驶员的视线受到了限制或者驾驶员精神不集中，容易造成倒车的事故。为此，开发一种适合于中低端车型，简单、实用、安全、经济的倒车辅助系统，既能对驾驶员提供报警提醒的功能，又能对倒车中的汽车实现自动刹车的功能。

1 设计思想及工作原理

本文所设计的倒车辅助系统主要由控制电路和液压油路组成两大部分组成。具体由电路控制系统、电机、油泵、油壶、两位三通阀等组成。设计结构如图1所示。

图1 设计结构

1.1 设计思想

在未改变影响原车制动系统的安全使用前提下，借助现有成熟的倒车雷达系统的信号，对物体距离的检测。当出现倒车离障碍物太近时，控制系统就启动油路中的油泵，对制动管路进行增压进行紧急制动，此过程中会断开加速踏板信号，避免驾驶员出现误操作。如果驾驶员在特定场合不需该系统介入工作，可以通过设定开关对该系统进行解除。

1.2 系统工作原理

主要的工作原理：挂入倒档后，单片机通电启动倒车雷达对后方物体进行信号检测，当物体不断靠近，蜂鸣器不断通过改变鸣声频率提醒驾驶员。如果驾驶员还继续后行，当雷达检测到汽车离障碍物的距离到达500mm时，单片机会通过控制增压油泵让制动油路及时增压，同时控制两位三通电磁阀，让后轮油路处于制动回路当中，及时控制制动，让车及时停下。在此同时单片机还会断开加速踏板的加速信号，避免司机误把油门当制动，从而造成更大的损失。系统工作原理如图2所示。

图2 系统工作原理

2 液压系统的设计

液压系统控制如图3所示，主要由油路增压和油路分配两部分组成。液压系统主要由电机、液压泵、两位三通电磁阀、溢流阀、油管、过滤器等组成。

图3 液压系统控制

2.1 油路增压系统

当辅助系统起作用时，电路控制电机M工作，让管路油压快速上升。如图3所示，这时油压可作用于前制动分泵进行制动。

2.2 油路分配

当辅助系统起作用时，电子控制系统对两位三通阀进行通电，把原车自身的油路切换到上图的油路当中来，如图3所示，保证制动的稳定性。

3 电路控制系统的设计

电路控制电路如图4所示。倒车雷达收集所检测到的信号，处理信号向辅助液压泵和两位三通阀发出指令，控制辅助液压泵和两位三通阀工作，让其油路增压对制动系统进行制动。

图4 电路控制原理

主电路主要采用AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，3个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0 Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。采用12 MHz高精度的晶振，以获得较稳定的时钟频率，减小丈量误差。单片机的P3．3端口周期性的输出一串40 kHz的矩形脉冲，通过双路四选一模拟开关CD4052周期性地加到四路超声波发射与回波接收电路。单片机的P3．4和P3．5端口输出双路四选一模拟开关CD4052的选通讯号。单片机的P3．2端口为外部中断0中断申请信号输进端。四位LED数码管采用动态扫描显示。U4的小数点常亮，U4的单位为m，U5的单位为dm，U6的单位为cm。采用有源蜂叫器作为报警发音器件，一是器件成本低，二是便于动态扫描显示的软件编程。

4 系统测试与结果分析

4.1 制动管路油压测试

当检测车与障碍物距离到达500 mm时，单片机会让液压油泵工作，这时检测管路中的油压，测试数据为如表2所列。

表2 油压压力检测

4.2 实车可靠性检测

将系统安装在卡罗拉、标志207、本田飞度轿车上，然后进行上进行倒车测试，测试数据为如下表2所列。

表2 实车测试数据

由以上的数据分析可知，本文设计的汽车倒车辅助系统满足设计的技术指示要求，符合规范。

5 结束语

本设计最大的特点是提升了倒车的安全性，避免在倒车过程中对人、车和物造成更大的伤害，主要体现在以下特点：

（1）在倒车过程中会有蜂鸣报警提示，报警频率随着越靠障碍频率越快。

（2）当倒车过程中离障碍物500 mm时，倒车辅助系统就自动启用，进行紧急制动，保证倒车的安全性。

（3）倒车辅助系统可以可以根据驾驶员的需要进行选择开启与关闭，此系统可以广泛应用在中低端轿车型上。

[1]陈红兵，刘怡俊，李超.多视角智能可视倒车辅助系统的研究和设计[J].现代计算机，2014（10）：51-57.

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[4]陈烁华，冯桑.倒车辅助系统的技术发展[J].城市车辆，2009（10）：40-43.

Design of Auxiliary System for Car Backing

XIA Ming
（Guangxi Vocational and Technical College of Communications，Nanning Guangxi 530023，China）

Reversing safety technology of high-end car precision has been very popular，in order to improve the safety of car reversing in the low-end，through the electronic distancemeasuring system and method for hydraulic system of brake intervention combined with the design and development of a range，with alarm function，at the same time when the car reversing in reverse operation auxiliary system willmonitor the car with the distance of the obstacle and brake to the dangerous distance of 500 mm cases.Reversing the safety of the car has been improved by installing a car backing system.

automobile；backing；auxiliary system design

U463.3

A

1672-545X（2017）04-0209-03

2017-01-06

夏明（1980年-），男，讲师，学士学位，研究方向为：汽车检测与维修。