汽車主動(dòng)安全控制技術(shù)研究

張潔

中汽研汽車檢驗(yàn)中心（天津）有限公司 天津 300300

1 汽車主動(dòng)安全避撞技術(shù)

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界的汽車數(shù)量在不斷的增加，汽車造成的安全交通事故也在逐年的增加，幾乎每分鐘內(nèi)都會(huì)有一人死于交通事故。汽車主動(dòng)安全避撞技術(shù)的應(yīng)運(yùn)而生有效地降低了安全交通事故發(fā)生的概率，憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到了汽車行駛當(dāng)中，汽車主動(dòng)安全避撞技術(shù)經(jīng)過了長(zhǎng)時(shí)間的檢驗(yàn)，目前已經(jīng)成為了一種成熟的主動(dòng)安全避撞技術(shù)系統(tǒng)。汽車主動(dòng)安全避撞技術(shù)采用的是自動(dòng)化的感應(yīng)系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)汽車在一定距離上會(huì)碰到障礙物或者是行人車輛的時(shí)候，系統(tǒng)就可以進(jìn)行自動(dòng)的檢測(cè)并發(fā)出預(yù)警，給行車人發(fā)出信號(hào)，極大的降低了汽車碰撞事故的發(fā)生率。

1.1 行車信息感知以及處理

汽車主動(dòng)安全避撞技術(shù)是基于各種傳感器的基礎(chǔ)上建立起來，主要包括三種傳感器，第一種就是車用測(cè)距傳感器，當(dāng)汽車和障礙物或者車輛之間超越了合理的距離，車用測(cè)距傳感器的雷達(dá)和超聲波技術(shù)就會(huì)測(cè)出本車以及前后車輛的速度，為行車人提供兩車之間的距離。第二種就是路況傳感器等 ，可以對(duì)車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)和跟蹤，提高信息讀取的可靠性，讀取車輛行駛速度的數(shù)據(jù)以及兩車之間的安全距離，如果兩車之間沒有保持安全距離，數(shù)據(jù)處理中心就會(huì)強(qiáng)信號(hào)發(fā)送給駕駛?cè)?。第三種就是控制系統(tǒng)， 如果駕駛?cè)藳]有根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的警報(bào)作出相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，控制系統(tǒng)就會(huì)對(duì)汽車的系統(tǒng)和運(yùn)行作出相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。

汽車主動(dòng)安全避撞系統(tǒng)會(huì)在車輛正常行駛或者是危險(xiǎn)行駛等各個(gè)狀態(tài)狀態(tài)下進(jìn)行工作，在汽車在行駛的過程中，汽車主動(dòng)避撞系統(tǒng)的數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)會(huì)對(duì)車輛行駛的安全程度進(jìn)行估算，當(dāng)汽車行駛狀態(tài)顯示為危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，汽車主動(dòng)安全避撞系統(tǒng)就會(huì)關(guān)閉汽車的油門并且對(duì)其他相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，讓車輛行駛回到正常狀態(tài)，然后系統(tǒng)對(duì)車輛的控制就會(huì)自動(dòng)解除。汽車安全主動(dòng)避撞系統(tǒng)中獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)就是車間距離測(cè)量傳感器 ，通過自動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)對(duì)于車間距離進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量方法和實(shí)現(xiàn)方式的不同車間距離傳感器可以分為兩種，第一種就是以機(jī)器視覺為實(shí)現(xiàn)方式的車間距離測(cè)量研究，通過視覺系統(tǒng)進(jìn)行的信號(hào)傳遞來獲得車間的距離.第二種就是以車載雷達(dá)系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)模式的車間距離測(cè)量類型，采用雷達(dá)、激光等技術(shù)測(cè)出車輛行駛的速度以及車輛和前后兩車之間的距離，和視覺傳達(dá)來檢測(cè)車間距離比較來說雷達(dá)檢測(cè)可以實(shí)時(shí)對(duì)汽車形勢(shì)每個(gè)階段的車間距離進(jìn)行檢測(cè)，在一定程度上也極大地提高了車間距離測(cè)量的準(zhǔn)確性。

1.2 車道偏離預(yù)警系統(tǒng)

車道偏離實(shí)際上是一種傳感器響應(yīng)失真。車道偏離預(yù)警作為汽車的一種主動(dòng)安全技術(shù)，同時(shí)也是汽車輔助駕駛技術(shù)的關(guān)鍵問題，調(diào)查顯示，配備該系統(tǒng)的車輛至少能夠減少 24%的由于車道偏離所造成的交通事故。車道偏離預(yù)警系統(tǒng)主要由平視顯示器、攝像頭、控制器和傳感器組成。攝像頭通常安裝在駕駛員身體或后視鏡的側(cè)面。當(dāng)車道偏離預(yù)警系統(tǒng)正常工作時(shí)，攝像頭會(huì)持續(xù)不斷地采集行車道的標(biāo)線信息，然后將車輛在行車道中的所獲得的當(dāng)前位置信息參數(shù)進(jìn)行圖像處理。同時(shí)，傳感器也能夠采集道路數(shù)據(jù)并感知駕駛員的駕駛狀態(tài)，然后控制器發(fā)出預(yù)警信號(hào)。從采集信息到發(fā)出預(yù)警，整個(gè)過程大約 0.5 s，這就給駕駛員提供了充足的反應(yīng)時(shí)間以應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的危險(xiǎn)情況。如果駕駛員打開車燈或進(jìn)行正常的變道，車道偏離預(yù)警系統(tǒng)不會(huì)作出任何提示。道路和車輛狀態(tài)感知模塊，車道偏離評(píng)價(jià)算法模塊和信號(hào)顯示接口模塊是車道偏離預(yù)警系統(tǒng)的三個(gè)基本組件。

1.3 車輛安全距離預(yù)警系統(tǒng)

在眾多導(dǎo)致交通事故的因素中，駕駛員主觀行為無疑是最主要原因。跟車距離是交通安全的一項(xiàng)重要指標(biāo)。車輛安全距離預(yù)警系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)主車與前車之間的距離。車輛安全距離預(yù)警系統(tǒng)的目標(biāo)就是根據(jù)車輛實(shí)時(shí)狀態(tài)和道路狀態(tài)向駕駛員做出提示，以便其采取必要的操縱動(dòng)作。在對(duì)主車的實(shí)際速度和其與前車的跟車距離做出檢測(cè)之后，如果跟車距離低于系統(tǒng)中設(shè)定的安全距離，則系統(tǒng)做出降低車速的提示；如果跟車距離高于系統(tǒng)中設(shè)定的最大距離，則系統(tǒng)做出提高車速的提示；如果跟車距離在設(shè)定的安全距離范圍內(nèi)，則系統(tǒng)做出保持車速的提示。此外，系統(tǒng)必須不間斷地對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從采集數(shù)據(jù)到做出報(bào)警提示。第一步，收集主車實(shí)際車速及其與前車之間的跟車距離；第二步，調(diào)整收集到的數(shù)據(jù)值，使其適合于七位數(shù)字顯示，以用于下一階段的數(shù)據(jù)處理步驟；第三步，通過估計(jì)主車實(shí)際速度，確定其與前車的安全參考距離。安全距離不是恒定的，其與主車實(shí)際速度成比例變化；第四步，比較安全參考距離和前后車實(shí)際距離的差值；第五步，根據(jù)差值向駕駛員做出相應(yīng)的報(bào)警提示。

1.4 車輛碰撞預(yù)警系統(tǒng)

在汽車主動(dòng)安全技術(shù)和無人駕駛技術(shù)中，車輛碰撞預(yù)警系統(tǒng)意義重大。開發(fā)出有效但不昂貴的障礙檢測(cè)和障礙物狀態(tài)分類算法是實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的關(guān)鍵。在各種用于障礙檢測(cè)的傳感器中，攝像機(jī)和毫米波雷達(dá)不僅比激光雷達(dá)便宜，而且還能夠提供最大可能的信息量。車輛碰撞預(yù)警系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)便是利用這兩種傳感器檢測(cè)出一些動(dòng)態(tài)的或相對(duì)動(dòng)態(tài)（包括靜態(tài)）的目標(biāo)并對(duì)他們做出分類，以判斷其是否為“潛在的危險(xiǎn)”。具體來說，該系統(tǒng)首先要獲取障礙物的感興趣區(qū)域圖，然后對(duì)動(dòng)態(tài)或相對(duì)動(dòng)態(tài)的物體做出檢測(cè)，將其與障礙物的感興趣區(qū)域圖進(jìn)行融合以過濾掉非障礙物，根據(jù)車輛的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)將障礙物劃分為不同的狀態(tài)。

2 結(jié)語

汽車作為現(xiàn)代社會(huì)出行的交通工具，給人們的生產(chǎn)生活帶來了巨大的便利，但是交通安全事故發(fā)生的頻率也在不斷的增加。為了降低汽車交通安全事故的發(fā)生率，就要應(yīng)用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)等手段提高汽車主動(dòng)安全避撞系統(tǒng)的性能，加大對(duì)汽車安全主動(dòng)避撞技術(shù)的研究，提高汽車避撞控制系統(tǒng)的人性化，為汽車的安全駕駛提供保障。