汽車主動安全控制技術(shù)研究

張潔

摘 要 隨著車輛行駛工況的復(fù)雜化，每年因交通事故死亡的人數(shù)與日俱增，車輛的主動安全控制逐漸引起了人們的關(guān)注。為了進一步提高車輛的行駛穩(wěn)定性，本文針對主動安全控制中的各個主要系統(tǒng)進行了分析，以期有助于對企業(yè)主動控制技術(shù)的研究。

關(guān)鍵詞 汽車;主動安全控制技術(shù);碰撞預(yù)警系統(tǒng);安全距離預(yù)警系統(tǒng)

1 汽車主動安全避撞技術(shù)

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，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)都會有一人死于交通事故。汽車主動安全避撞技術(shù)的應(yīng)運而生有效地降低了安全交通事故發(fā)生的概率，憑借其獨特的優(yōu)勢，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到了汽車行駛當(dāng)中，汽車主動安全避撞技術(shù)經(jīng)過了長時間的檢驗，目前已經(jīng)成為了一種成熟的主動安全避撞技術(shù)系統(tǒng)。汽車主動安全避撞技術(shù)采用的是自動化的感應(yīng)系統(tǒng)和報警系統(tǒng)，當(dāng)汽車在一定距離上會碰到障礙物或者是行人車輛的時候，系統(tǒng)就可以進行自動的檢測并發(fā)出預(yù)警，給行車人發(fā)出信號，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，車用測距傳感器的雷達和超聲波技術(shù)就會測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 ，可以對車輛的運行狀態(tài)進行實時的檢測和跟蹤，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)處理中心就會強信號發(fā)送給駕駛?cè)恕５谌N就是控制系統(tǒng)， 如果駕駛?cè)藳]有根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的警報作出相對應(yīng)的動作，控制系統(tǒng)就會對汽車的系統(tǒng)和運行作出相對應(yīng)的動作。

汽車主動安全避撞系統(tǒng)會在車輛正常行駛或者是危險行駛等各個狀態(tài)狀態(tài)下進行工作，在汽車在行駛的過程中，汽車主動避撞系統(tǒng)的數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)會對車輛行駛的安全程度進行估算，當(dāng)汽車行駛狀態(tài)顯示為危險狀態(tài)時，汽車主動安全避撞系統(tǒng)就會關(guān)閉汽車的油門并且對其他相關(guān)系統(tǒng)進行調(diào)整，讓車輛行駛回到正常狀態(tài)，然后系統(tǒng)對車輛的控制就會自動解除。汽車安全主動避撞系統(tǒng)中獨特的優(yōu)勢就是車間距離測量傳感器 ，通過自動感應(yīng)系統(tǒng)對于車間距離進行測量，根據(jù)測量方法和實現(xiàn)方式的不同車間距離傳感器可以分為兩種，第一種就是以機器視覺為實現(xiàn)方式的車間距離測量研究，通過視覺系統(tǒng)進行的信號傳遞來獲得車間的距離.第二種就是以車載雷達系統(tǒng)為實現(xiàn)模式的車間距離測量類型，采用雷達、激光等技術(shù)測出車輛行駛的速度以及車輛和前后兩車之間的距離，和視覺傳達來檢測車間距離比較來說雷達檢測可以實時對汽車形勢每個階段的車間距離進行檢測，在一定程度上也極大地提高了車間距離測量的準(zhǔn)確性。

1.2 車道偏離預(yù)警系統(tǒng)

車道偏離實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安全技術(shù)，同時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，攝像頭會持續(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)進行圖像處理。同時，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。從采集信息到發(fā)出預(yù)警，整個過程大約 0.5 s，這就給駕駛員提供了充足的反應(yīng)時間以應(yīng)對可能發(fā)生的危險情況。如果駕駛員打開車燈或進行正常的變道，車道偏離預(yù)警系統(tǒng)不會作出任何提示。道路和車輛狀態(tài)感知模塊，車道偏離評價算法模塊和信號顯示接口模塊是車道偏離預(yù)警系統(tǒng)的三個基本組件。

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重要指標(biāo)。車輛安全距離預(yù)警系統(tǒng)能夠?qū)崟r檢測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)車輛實時狀態(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作。在對主車的實際速度和其與前車的跟車距離做出檢測之后，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)必須不間斷地對實時數(shù)據(jù)進行處理，從采集數(shù)據(jù)到做出報警提示。第一步，收集主車實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，通過估計主車實際速度，確定其與前車的安全參考距離。安全距離不是恒定的，其與主車實際速度成比例變化;第四步，比較安全參考距離和前后車實際距離的差值;第五步，根據(jù)差值向駕駛員做出相應(yīng)的報警提示。

1.4 車輛碰撞預(yù)警系統(tǒng)

在汽車主動安全技術(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和障礙物狀態(tài)分類算法是實現(xiàn)該系統(tǒng)的關(guān)鍵。在各種用于障礙檢測的傳感器中，攝像機和毫米波雷達不僅比激光雷達便宜，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)所要實現(xiàn)的目標(biāo)便是利用這兩種傳感器檢測出一些動態(tài)的或相對動態(tài)（包括靜態(tài)）的目標(biāo)并對他們做出分類，以判斷其是否為“潛在的危險”。具體來說，該系統(tǒng)首先要獲取障礙物的感興趣區(qū)域圖，然后對動態(tài)或相對動態(tài)的物體做出檢測，將其與障礙物的感興趣區(qū)域圖進行融合以過濾掉非障礙物，根據(jù)車輛的實時運行狀態(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安全避撞系統(tǒng)的性能，加大對汽車安全主動避撞技術(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。

參考文獻

[1] 金楊.基于AFS和DYC的電動汽車主動安全控制策略研究[D].江蘇大學(xué)，2018.

[2] 張翔.虛擬環(huán)境下汽車駕駛安全主動干涉控制技術(shù)研究[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2011.

[3] 李克強.汽車智能安全電子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].汽車工程學(xué)報，2011，1（2）：4-17.

[4] 柴衛(wèi)紅.汽車底盤主動安全集成控制技術(shù)研究[D].長春工業(yè)大學(xué)，2010.