汽車主動安全控制技術研究

張潔

中汽研汽車檢驗中心（天津）有限公司 天津 300300

1 汽車主動安全避撞技術

據數據統計，全世界的汽車數量在不斷的增加，汽車造成的安全交通事故也在逐年的增加，幾乎每分鐘內都會有一人死于交通事故。汽車主動安全避撞技術的應運而生有效地降低了安全交通事故發生的概率，憑借其獨特的優勢，已經被廣泛地應用到了汽車行駛當中，汽車主動安全避撞技術經過了長時間的檢驗，目前已經成為了一種成熟的主動安全避撞技術系統。汽車主動安全避撞技術采用的是自動化的感應系統和報警系統，當汽車在一定距離上會碰到障礙物或者是行人車輛的時候，系統就可以進行自動的檢測并發出預警，給行車人發出信號，極大的降低了汽車碰撞事故的發生率。

1.1 行車信息感知以及處理

汽車主動安全避撞技術是基于各種傳感器的基礎上建立起來，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據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，數據處理中心就會強信號發送給駕駛人。第三種就是控制系統， 如果駕駛人沒有根據系統發出的警報作出相對應的動作，控制系統就會對汽車的系統和運行作出相對應的動作。

汽車主動安全避撞系統會在車輛正常行駛或者是危險行駛等各個狀態狀態下進行工作，在汽車在行駛的過程中，汽車主動避撞系統的數據計算系統會對車輛行駛的安全程度進行估算，當汽車行駛狀態顯示為危險狀態時，汽車主動安全避撞系統就會關閉汽車的油門并且對其他相關系統進行調整，讓車輛行駛回到正常狀態，然后系統對車輛的控制就會自動解除。汽車安全主動避撞系統中獨特的優勢就是車間距離測量傳感器 ，通過自動感應系統對于車間距離進行測量，根據測量方法和實現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方式的車間距離測量研究，通過視覺系統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為實現模式的車間距離測量類型，采用雷達、激光等技術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確性。

1.2 車道偏離預警系統

車道偏離實際上是一種傳感器響應失真。車道偏離預警作為汽車的一種主動安全技術，同時也是汽車輔助駕駛技術的關鍵問題，調查顯示，配備該系統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。車道偏離預警系統主要由平視顯示器、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面。當車道偏離預警系統正常工作時，攝像頭會持續不斷地采集行車道的標線信息，然后將車輛在行車道中的所獲得的當前位置信息參數進行圖像處理。同時，傳感器也能夠采集道路數據并感知駕駛員的駕駛狀態，然后控制器發出預警信號。從采集信息到發出預警，整個過程大約 0.5 s，這就給駕駛員提供了充足的反應時間以應對可能發生的危險情況。如果駕駛員打開車燈或進行正常的變道，車道偏離預警系統不會作出任何提示。道路和車輛狀態感知模塊，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警系統的三個基本組件。

1.3 車輛安全距離預警系統

在眾多導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。車輛安全距離預警系統能夠實時檢測主車與前車之間的距離。車輛安全距離預警系統的目標就是根據車輛實時狀態和道路狀態向駕駛員做出提示，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中設定的安全距離，則系統做出降低車速的提示；如果跟車距離高于系統中設定的最大距離，則系統做出提高車速的提示；如果跟車距離在設定的安全距離范圍內，則系統做出保持車速的提示。此外，系統必須不間斷地對實時數據進行處理，從采集數據到做出報警提示。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，調整收集到的數據值，使其適合于七位數字顯示，以用于下一階段的數據處理步驟；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，根據差值向駕駛員做出相應的報警提示。

1.4 車輛碰撞預警系統

在汽車主動安全技術和無人駕駛技術中，車輛碰撞預警系統意義重大。開發出有效但不昂貴的障礙檢測和障礙物狀態分類算法是實現該系統的關鍵。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。車輛碰撞預警系統所要實現的目標便是利用這兩種傳感器檢測出一些動態的或相對動態（包括靜態）的目標并對他們做出分類，以判斷其是否為“潛在的危險”。具體來說，該系統首先要獲取障礙物的感興趣區域圖，然后對動態或相對動態的物體做出檢測，將其與障礙物的感興趣區域圖進行融合以過濾掉非障礙物，根據車輛的實時運行狀態將障礙物劃分為不同的狀態。

2 結語

汽車作為現代社會出行的交通工具，給人們的生產生活帶來了巨大的便利，但是交通安全事故發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生率，就要應用現代化的科學技術等手段提高汽車主動安全避撞系統的性能，加大對汽車安全主動避撞技術的研究，提高汽車避撞控制系統的人性化，為汽車的安全駕駛提供保障。