基于CPLD的自适应雷达巡航控制系统的设计

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基于CPLD的自适应雷达巡航控制系统的设计

作者：杨兆飞

来源：《数字技术与应用》2013年第02期

摘要：本文介绍了以CPLD为核心的兼有数字显示，声光报警功能以及汽车制动系统的自适应雷达巡航控制系统。该系统采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点。该雷达巡航系统根据超声波测距原理研制，采用开机自检技术和优化的软硬件技术，将测得的结果送至数码管显示，同时进行声光报警并在紧急情况下对汽车进行制动。 关键词：CPLD 超声波测距 VHDL 雷达巡航

中图分类号：TP274.53 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0017-01 随着现代交通工具数量的增长，车祸也不断增加，汽车交通事故已成为严峻的全球性社会问题。根据有关部门的计算，当车速为70Km/h时，司机反映迟缓1秒汽车就要前进约19.5米，若遇夜间或雨、雪、雾等恶劣天气，能见度低、司机视野范围小，汽车在中、高速行驶时，很难及时发现前方障碍物并采取必要的应急措施，由此可能产生不堪设想的后果。因此有必要设计公路上的自动监测系统确保司机的安全。 1 自适应雷达巡航控制系统（ACC）简介

自适应巡航控制系统是一种智能化的自动控制系统，它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。它的主要原理是，在车辆行驶过程中安装在车辆前部的车距传感器（雷达）持续扫描前方道路车辆，如果前方没有车辆时，ACC车辆将处于普通的巡航驾驶状态，按照驾驶员设定的车速行驶，驾驶员只需要进行方向的控制（匀速控制）；当ACC车辆前方出现目标车辆时，如果目标车辆的速度小于ACC车辆时，ACC车辆将自动开始进行平滑的减速控制；当两车之间的距离等于安全车距后，采取跟随控制，即与目标车辆以相同的车速行驶；当目标车换道或者ACC车辆换道后，前方又没有其他的目标车辆，那么ACC车辆恢复到初期的设定车速（加速控制）行驶。 2 总体设计

本系统设计是以CPLD为核心的自适应雷达巡航控制系统，由超声发射与控制电路、超声接收电路、放大电路、锁相鉴频电路和超声报警电路组成。如图2所示，该当车辆行驶接近目标时，系统将会根据超声波测距原理研制，驾驶员在行驶时开启ACC系统，系统将会马上启动，超声波发送模块向后发射40kHz的超声波信号，经障碍物反射，由超声波接收模块收集，进行放大和比较，CPLD将此信号送入显示模块，同时触发声光电路，发出同步声光提示，提