汽车主动避撞系统关键技术研究.pdf

汽车主动避撞系统关键技术研究 一，汽车行驶主动安全技术 长期以来 ,汽车行驶的安全性主要取决于驾驶人员 ,由驾驶员失误引发的交通 事故占 90% 以上。随着车流量的增大和车速的提高 ,人的能力更显不足 ,导致交通 事故频频发生。尽管有越来越多的被动安全措施被应用 ,但引发交通事故的根本 原因未得到解决。 因此,开展基于 ITS （智能交通系统）的车辆主动安全性研究显 得尤为迫切。 主动安全车的基本思想是将 人“-车-环境 ”作为一个整体考虑 ,通过车载电子 装置使车辆具有自动控制的辅助驾驶功能。安全驾驶支持系统 (车辆控制和安全 系统 )是实现这一目标的途径该系统包括检测、安全情报提供、警告、控制功能 , 主要有障碍物及周围车辆警报系统、 视觉支援系统、 车间距检测及控制、 自动巡 航控制系统 ,加速 /偏航及车道自动跟踪系统、驾驶员状态探测及驾驶资格检测警 报系统、司机突发病自控系统、汽车技术状况监测系统等。 据统计 ,在众多交通事故中 ,汽车碰撞占有很大的比例。汽车主动避撞系统作 为 ITS 中智能车辆子系统的重要研究内容 ,获得了广泛关注 ,防撞系统也被看作安 全驾驶支持系统的核心。 二，汽车主动避撞的技术思路及系统结构 现代汽车主动避撞系统有 3 种类型 ,第一种是针对减轻车辆碰撞危害的车辆 主动避撞报警 CollisionWarning(CW) 系统 ,对探测到的危险情况给出警报 ;第二种 是针对主动避让的车辆自适应巡航控制 AdaptiveCruiseControl(ACC) 系统 ,可以 实现简单交通情况下的主动避撞和巡航控制 ACC 目前研究的较多 ;第三种是针 对复杂交通情况 ,特别是市区交通环境的车辆智能控制系统 ,就是将 ACC 系统辅 以车辆停 -走 StopandGo 系统提高车辆智能控制的实用性。 汽车主动避撞系统是利用现代信息技术、 传感技术来扩展驾驶员的感知能力 , 将获取的外界信息传递给驾驶员 ,并结合汽车的状态辨别目标运动状态、相对运 动速度、相对运动方向 ,确定当前数据所适用的模型 ,再根据天气、路面状况确定 危急程度、预测事故发生的可能性。在紧急情况下 , 由车载微处理器发出控制命 令 , 自动采取控制措施 ,使汽车避开危险 ,保证车辆安全。系统工作原理如图 1 所 示。 汽车主动避撞系统具备环境探测与辨识功能、 事故预测及险情判定功能、 自 动控制与执行能力 ,通过障碍物距离检测、控制策略选择、汽车油门、刹车和转 向控制系统等 ,完成上述的预警及控制功能。要实现上述功能 ,系统至少应包含以 下几个功能模块 :①行驶信息感知模块 ,主要由各种传感器构成 ,不断获得车辆行 驶的信息 (如到前方障碍物的距离及相对速度信息、自车速度及加速度信息等 ), 并将这些信息提供给处理装置进行处理 ;②中央处理器 ,将采集的各种行车信息进 行处理 ,依据预先设定的程序及算法进行计算 ,估计是否存在危险 ,并在危险的情 况下向执行器发出指令