中图分类号：U463.6 文献标识码：A 文章编号：1003-8639（2025）06-0123-03

DesignofLow-speed RangingAlarmand Auxiliary BrakingSystemfor Automobiles

LuJunfengl，SongWei²，Sun Jian³

（1.Schoolof Mechanical andElectrical Engineering，JinlingInstituteof Technology，Nanjing，China; 2.Nanjing Iveco Automobile Co.，Ltd.，Nanjing ，China; 3.Nanjing Chuangyuan Power Technology Co.，Ltd.，Nanjing ，China）

【Abstract】Aiming at the problem that rear-end colisions are prone to occur when vehicles are following at low speeds，thispaperdesignsasystem integrating ranging alarmand auxiliary braking functionsbasedon theAT89C51 single-chip microcomputer.Bydeplyanalyzing theminimumsafe time modelofthevehicle during dynamic driving，the systemusesultrasonicdistancesensorsandvehicle speed sensors tocolectdatainreal time，combinedwith the environmentaltemperaturecompensationalgorithm，toaccuratelycalculatethevehicledistanceandtheminimumsafe time.When themeasuredvehicle speedand thedistance betweenvehicles fail tomeet theminimumsafety time requirements，thesystemwillimmediately triggeranaudibleandvisualalarm.Intheeventthat thedriverfailsto respond in time，the auxiliary braking program will be automatically initiated.

【Key Words】 low-speed ranging；auxiliary braking； single-chip microcomputer； error compensation

0 引言

随着城市化进程加快，交通拥堵已成为全球性问题。在低速跟车场景下， 70%～90% 的交通事故因驾驶员分心或反应延迟引发，其中约 35% 的交通事故是追尾事故。研究表明，若在事故发生前1.5s向驾驶员发出报警并促使其及时采取措施，可避免90% 的碰撞事故[-4。因此，开发汽车低速测距报警与辅助制动系统具有重要现实意义。

近年来，国内外学者围绕汽车测距防碰撞技术开展了大量研究。目前，汽车间距离测量主要采用激光雷达、毫米波雷达、红外、摄像系统及超声波等方式。其中，激光雷达与毫米波雷达性能优异，但成本较高；红外测距多用于军事领域；摄像系统测距不仅成本高昂，还易受天气条件影响；超声波测距具有原理简单、成本低、制造方便的优势，不过探测距离有限[2]。文献[5-7]分别基于激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器设计防撞系统，均取得良好效果，但传感器的选择需结合实际工况与需求。此外，现有研究多聚焦于静态距离测量，采用固定车距报警阈值，未充分考虑车速与安全距离的动态关系，缺乏实时匹配分析，且报警后过度依赖驾驶员操作，缺少自动制动机制。

针对上述问题，本文设计了一款低速测距报警与辅助制动系统。该系统通过实时匹配车距与车速，判断追尾风险。当风险出现时，优先触发报警；若驾驶员未及时制动，系统将自动介人，降低追尾事故发生概率。同时，系统选用高普及度芯片与元件，有效控制制造成本，利于推广应用。……