车辆智能主动型安全系统分析.docx

车辆智能主动型安全系统分析1车辆智能主动型安全系统的总体结构和工作方式1.1总体结构及功能分析1.1.1系统总体结构车辆智能主动型安全系统是由多个不同的功能模块所组成的主要模块包括实时监测与综合信息处理模块、智能模糊控制器、显示与报警模块、匹配控制模块和紧急情况处理模块；除此之外还包括各种传感器以及i/o电路等。1.1.2功能分析首先对于实时监测和信息处理来说其主要是用于对车辆的前方、左右两侧以及后方存在的障碍物进行检测并同时对各项监测数据信息进行综合处理。另外显示与报警模块组成主要包括周边环境液晶显示模块、灯光报警模块以及语音报警模块。其次作为车辆智能主动型安全系统的关键及核心部分控制与决策上位机主要是用来进行车辆工况参数信息的采集以及车距信息的接受随后通过模糊神经网络模型对下位机传送来的各项车距信息进行判断和决策最后提示出相应的控制指令。最后周边环境液晶显示模块具有对车辆周边情况进行综合显示的功能在紧急状况下语音报警模块能够利用语音提醒功能来提示驾驶员以便让驾驶员积极采取措施处理当前危急情况。灯光报警模块一般是利用不同颜色的指示灯来发挥其对车辆所处位置及安全性进行提醒的作用。紧急事件处理模块的主要功能是在危急情况下依靠对发动机节气门、制动以及专项等执行机构的控制从而自动采取相应的紧急避让措施以此确保车辆的行车安全。匹配控制模块主要是在安全系统正常状态下和车辆发动机的集中控制装置进行适应性匹配控制进一步对汽车发动机燃油的经济性和动力性实施优化处理。在应对当前紧急情况时能够有效确保传动装置以及发动机快速响应、制动的作用并尽可能地确保行车舒适性要求与此同时依靠车速传感器等设备向模糊控制其传递响应的车辆实况信息从而便于其对车速以及节气门位置的实时监测。1.2工作方式车辆智能主动型安全系统一般是利用模糊控制理论以及神经网络所具有的控制利用并用超声波、激光、红外线等3种测试技术发挥其对车辆行驶过程中的周围的安全检测。另外模糊控制器经对各项检测数据的模糊化推理与决策对事故发生的可能性进行了有效的预测并通过声光提醒和语音提醒的方式使得驾驶员能够及时采取相应措施进行危机处理。而另一方面如果驾驶员并没有采取有效措施进行避让处理控制器将会通过对发动机节气门机构以及转向机构和制动机构的控制从而自动保持有效的安全车距达到防止行车事故发生的目的。2智能主动型安全系统硬件组成及原理分析2.1前方监测系统对于车辆前方的监测首先需要在车辆前部安装高灵敏度的前视雷达以便将前方障碍物信息传送至模糊控制其在经过相应的处理后确定出指令信息和控制动作当前在车辆中应用较多的前视雷达主要有毫米波雷达和激光雷达2种。以上2种雷达的工作原理基本相似主要是依靠测量信号在接触到障碍物后反射的回波信号时间差进行位置距离的测定。主要的区别在于毫米波雷达与激光雷达所发发射的信号不同前者是电磁波而后者为光波。对于激光雷达来说其具有体积小、无电磁干扰以及探测准确度较高的优点但是其在雨天以及灰尘较多的天气情况下的使用性能会受到一定程度的影响。伴随着近年来1.54um近红外激光雷达的发展和兴起激光雷达在车辆前视雷达中将有着更为广泛的应用空间。2.2左右两侧监测系统对于车辆左右两侧的监测主要是依靠超声波测距仪进行的通常情况下这里的超声波一般指的是频率超过20khz的机械波该机械波具有理想的吸收特性、束射特性、能量传递性。作为非接触式检测方式的一种在车辆两侧测距时利用超声波发射器不间断实施超声波发射让其在遇到车辆左右两侧障碍物后能够主动反射回来而反射回来的回波信号在经过接收器处理后会转变为相应的电信号随后通过对发射和接受之间的时间差进行障碍物距离的测算其距离测算公式为s=vt/2其中s是指所测得的障碍物距离v为所发射的超声波波速t为超声波发射与回波接收的时间。2.3后方监测系统车辆智能主动型安全系统所采用的车辆后方测距装置选用的是德国某家公司生产的edm20-r/122型红外线测距仪其测量范围大致为0.1~20m模拟电压输出设定为0~5v采用了led灯作为光源工作电压为10~30v其主要采用了有机玻璃作为外壳重量为200g。2.4智能模糊控制器智能模糊控制器是车辆智能主动型安全系统中的中枢神经主要为大规模集成电路基础上制作的集成芯片为了有效地增加该智能型安全系统的灵活性在本系统中采用了pic单片机其上下单片机采用的都是美国公司生产的pic16f87系列单片机具有较好的性价比同时在各工业控制领域有着较为成熟的应用。2.5激光测距仪接口在该系统中激光测距仪采用的是rs-232c标准串行接口和max23