智能汽車電磁自動防撞控制系統研究

邢鑫梅

摘要：由近年來汽車業的動向不難看出，智能汽車已然成為當今社會汽車發展的潮流趨勢。隨著智能汽車的迅猛發展，其行車安全性能保障的問題也越發地受到人們的重視。目前市場上的智能防碰撞系統大多都是預警系統，即依靠傳感器檢測到危險而后通知駕駛員，最終由駕駛員采取措施防止交通意外的發生。而本文所做出的研究就是在原先預警的基礎上，利用電磁原理，使汽車在小于安全距離的情況下，產生很強的磁場斤力，從而真正智能化地實現“自動防撞”。

關鍵詞：電磁力；排斤；碰撞；防撞

一、設計部分（如圖1）

智能汽車自動防撞控制系統設計包括傳感器、ECU電子控制單元、車載電源、電磁線圈等，利用電流流過電磁線圈產生電磁力，同極性電磁力相互排斥的原理，達到獲得極大減速度，降低傷害的目的。

本設計處理器采用ECU電子控制單元，距離傳感器采用超聲波測距離傳感器，車載電源采用汽車蓄電池，電磁線圈采用安全超導線圈。

處理器采用ECU電子控制單元。ECU由微處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出接口、模數轉換器以及整形、驅動等大規模集成電路組成。發動機在運行時，處理器采集傳感器傳過來的信息進行分析、計算、處理，然后進行輸出，控制外面的執行機構。

超聲波距離傳感器采用超聲波回波測距原理，運用精確的時差測量技術，檢測傳感器與目標物之間的距離，采用小角度，小盲區超聲波傳感器，具有測量準確，無接觸，防水，防腐蝕，低成本等優點。

車載電源的輸出端連接著ECU處理器的輸入端，車載電源通過車載蓄電池為處理器進行供電，車載電源通過VCC進行供電。

二、工作原理

電磁力是一種非接觸力，其大小主要與電流、距離等因素有關，電磁力變化是非線性變化，由電磁力一距離圖可見距離越小，電磁力越大（如圖2）。

智能汽車電磁防撞控制系統是利用電流流過電磁線圈產生電磁力，而兩輛車的距離小于安全距離時，將會同時產生同名磁極，根據同極性電磁力相斥的原理，達到緩沖減弱車輛相撞的程度，乃至使車輛停駛。

在汽車周身放置電磁線圈以及距離傳感器，傳感器感應到兩輛車的距離小于安全距離時，將信息傳遞給ECU處理單元，ECU將距離信號轉化為電信號，操縱車載電源與電磁線圈之間的開關閉合。電磁線圈通電，兩輛相近的車的車身產生同極性磁場，互相排斥，使兩輛車同時擁有極大的減速度，從而達到減速乃至停車的目的。

此套控制系統除了具備自動防撞控制以及普通汽車防撞預警系統的優點外，更利用瞬間產生的強大的電磁相斥力使人體前傾得到緩沖，致使人不會撞到轉向盤，使駕駛員避免二次傷害，保護其人身安全。

電磁力具有極高的靈敏度，比起之前控制制動器在靈敏性程度上更甚一籌，能夠在較短的時間內利用電磁斥力實現減速以及停車。

三、結束語

通過以上對系統的介紹，該系統是借助一種非接觸式的力來進行緩沖，擁有一個極大的減速度，使即將相撞的兩輛車迅速減速停車，避免兩車相撞，提高車輛的安全性能。在如今電子技術的飛速發展的年代，該系統應用在汽車上能夠使車輛的安全系數大大增加，值得更進一步的研究及廣泛運用。

參考文獻：

[1]胡瑞民.汽車駕駛員電磁緩沖防撞裝置設計[J].汽車電器，2018（2）.

[2]吉超.智能汽車防撞控制系統的研究[D].重慶交通大學，2017.6.