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汽车主动避撞系统说明文档


主动避撞系统的基本工作原理如下图所示:
车前/后摄 像头 信号采集 车载雷达 A/D 转换 显示器

DSP 控制 芯片

制动系统

超声波探 测器

报警器

图 1 主动避撞系统组成框图

车载雷达和摄像头不间断 采集车辆前后路况信号

>
DSP 芯片进行 实时信号处理

无 判断有 无障碍物 有 测算安全距离与 预期碰撞时间 继续行驶

判断现车距是 否大于安全距 离

大于

小于 报警器报警提醒 驾驶员制动

是 驾驶员是 否制动 否 强行制动 关闭报警器

图 2 系统工作原理流程图 主动避撞技术可分为对车内人员的保护和车外人员的保护两类, 但其安全保障的核心是对即将发生的碰撞动作的积极准备和保护措

施。 当车辆前部测距雷达探测到潜在的碰撞危险碰撞预警系统会首先 向车内驾驶员发出警告,如果警告 0.6 秒内驾驶员没有采取任何行 动,则主动避撞系统立刻启动紧急制动程序,向制动液压回路加压, 如果此时驾驶员采取制动措施, 则根据驾驶员的刹车力量增加辅助油 压以充分降低车速,避免碰撞。同时,主动避撞系统也会在车内为被 动保护提供支持,如关闭车窗、调整座椅角度或者安全带松紧程度以 减轻碰撞强度和让安全气囊发挥更大作用等。

在车外, 主动避撞系统也可通过一系列措施尽量保护被撞对象的 安全(如闪烁前大灯告知对方危险的存在) 。如果碰撞不可避免,主 动避撞系统则会打开与行人受撞击面相对的外部安全气囊, 尽量减少 对其头部、胸部和腰部等脆弱和致命部位的撞击力。

以下是部分模块示意图:

长距离探测能力 目标识别能力 避免虚警能力 黑暗穿透能力 恶劣天气的穿透能力

40 35 30 25 20 15 10 5 0
超声波 红外线 激光 机器视觉 雷达

硬件低成本可能性 信号处理低成本可能性 温度稳定性 灰尘/厌恶笼罩是传感器 性能

灰尘/厌恶笼罩是传感器性能 温度稳定性 信号处理低成本可能性 硬件低成本可能性 恶劣天气的穿透能力 黑暗穿透能力 避免虚警能力 目标识别能力 长距离探测能力

图4

各种距离探测技术的比较

主程序模块,主程序才用 C51 编写,并使用浮点型处理芯片, 最大程度提高信号实时处理能力。 显示器模块,采用一块小型 LED 显示器,用来显示车辆前后 障碍物距离、车速及剩余刹车时间。 报警器模块,采用真人模拟输出音频,遇到障碍物时将显示 器的内容实时告知驾驶员,提醒驾驶员采取相关措施。 目前的研究考虑的侧面目标和其它类型距离目标非常少, 系统存 在冗余报警、误报及对驾驶员特性考虑不足等问题。在控制模型中只 考虑了纵向控制模型,对于车辆高速转向制动、超车等危险工况,必 须建立考虑侧向控制的动力学模型。而在模型的控制器设计方面,现 有的上位控制器设计考虑驾驶员驾驶特点不够, 而下位控制器的鲁棒 性较差,不能满足避撞系统的需要,有待进一步研究解决。


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