汽车主动避撞系统相关技术的调研.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：汽车主动避撞系统相关技术的调研电子信息与机电工程学院08机械3班梁晓民200824123306摘要汽车工业的高速发展给人类的生活带来了巨大的方便同时也给人类带来了严峻的交通安全问题。随着社会的进步各国对交通安全问题越来越重视以避免事故发生为目的的主动安全技术也成为了各国的研究重点。其中汽车避撞控制系统的研究正成为国内外汽车主动安全领域的研究热点之一。深入展开汽车避撞控制系统的研究对于降低事故发生率、提高交通安全性、减少人员财产损失、促进智能交通的发展方面具有重要意义同时汽车主动避撞系统敢是车辆实现无人驾驶的关键技术之一。本文对汽车主动避撞的技术思路、系统结构及关键技术进行介绍。关键词汽车避撞系统；交通安全；智能交通系统；关键技术前言随着汽车保有量的快速增长道路交通安全问题已经成为各国政府和社会关注的重要问题也是智能交通系统(ITS)需要解决的重大问题。对汽车主动避撞系统的研究是智能交通系统研究的一个方面汽车主动避撞系统通过对车辆的减速度进行精确控制以减少车辆在紧急情况下发生碰撞的可能或减轻车辆碰撞的严重程度对减少交通事故的发生以及降低事故破坏程度都有十分明显的效果。美国国家高速公路安全委员会(NHTSA)的调研表明在道路交通致死事故中因驾驶员过失造成的约占90％而因车辆故障造成的仅占约3％[1]。研究表明借助于主动避撞系统追尾碰撞降低率可达62％[2]。欧洲的一项研究表明驾驶员只要在有碰撞危险O．5秒前得到预警能避免50％的碰撞事故。若在1秒钟前得到预警则可避免90％事故发生[3]。由此可见汽车主动避撞系统的广阔市场及现实重大意义。l汽车主动避撞系统的概念汽车主动避撞技术是指：利用现代信息技术、传感技术等手段扩展驾驶员的感知能力将感知技术获取的外界信息(如车速、其它障碍物距离等)传递给驾驶员同时在路况与车况的综合信息中辨识是否构成安全隐患并在紧急情况下自动采取措施控制汽车使汽车能主动避开危险保证车辆安全行驶从而减少交通事故提高交通安全性[4]。2汽车主动避撞系统的功能避撞系统的工作过程可分为3部分：(1)当车辆正常行驶时汽车主动避撞系统不停地对车辆行驶的安全程度进行计算如判断为安全状态避撞系统无任何动作不干扰正常驾驶同时驾驶员可以随时选取适合当前环境的模式进行车辆的自动控制；(2)当系统判断为危险状态时避撞系统会首先自动关闭油门此时若驾驶员尚未采取相应的动作则系统将自动控制车辆制动和转向并调用其他相关控制系统(如ABS、车身稳定性控制程序ESP等)使车辆远离危险的同时保证自车的安全一旦车辆回到安全的行驶状态或驾驶员采取了控制动作系统对车辆的控制将自动解除回到正常行驶状态；(3)当系统判断为危险无法避让时除采取远离和减少危险的控制外还将根据危险程度的大小和障碍物的类型(车辆、行人或者其他障碍物)选择合适的被动安全(如乘客保护甚至行人保护措施)控制策略[5]。典型的汽车主动避撞系统工作过程如图1所示[6]。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[7];(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；(3)控制执行器模块接受来自控制器的命令执行相应操作实现车辆的减速及制动。汽车主动避撞系统大体有三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系统此系统对探测到的危险情况给出警报；第二种是针对主动避撞的车辆自适应巡航控制系统此系统车辆可以实现简单交通情况下的主动避撞及巡航控制；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。就是将第二种系统辅以车辆停走系统提高车辆智能控制的实用性[8]。目前研究开发的汽车主动避撞系统有以下3种类型：(1)车辆主动避撞报CWS(collisionwarning)系统它是针对减轻车辆碰撞危害研发的此系统对探测到的危害情况给出警报美国已经在一些重型载货车和公交车辆上实现商用[9-10]；(2)车辆自适应巡航控制ACC(adaptivecruisecontr01)系统其主要目的是主动避撞安装此系统的车辆可以实现简单交通情况下的主动避撞及巡航控制一些汽车公司在高档车型上已经开始采用ACC技术[11]；(3)复合型车辆智能控制系统该系统针对复杂交通情况特