汽车主动避撞控制论文
汽车碰撞安全防护技术研究与应用
汽车碰撞安全防护技术研究与应用近年来，随着交通工具的快速发展，汽车在我们的生活中起到了至关重要的作用。
但与此同时，汽车碰撞事故也频频发生，给人们的生命财产安全带来了巨大威胁。
为了解决这一问题，汽车碰撞安全防护技术的研究与应用成为了急需解决的任务。
本文将探讨汽车碰撞安全防护技术的发展现状、关键技术以及应用前景。
首先，我们需要了解汽车碰撞安全防护技术的发展现状。
随着科技的进步，汽车碰撞安全防护技术在过去几十年间取得了显著进展。
汽车制造商和研究机构不断努力改进车辆的结构和系统，以提高乘客和行人的安全性。
当谈到汽车碰撞安全防护技术时，我们必须提到被动安全系统和主动安全系统。
被动安全系统主要是指对发生碰撞时的人身保护措施，例如安全气囊、安全带以及车辆的结构设计。
主动安全系统则涉及到事故预防和自动控制技术，例如防抱死制动系统（ABS）、车道偏离警示系统、自动紧急制动系统等。
其次，关键技术在推动汽车碰撞安全防护技术的发展中发挥着至关重要的作用。
一些关键技术的应用使汽车能够更精确地检测和预测事故，并采取相应的措施以避免碰撞发生或减少碰撞造成的伤害。
前碰撞预警技术是目前应用较为广泛的关键技术之一。
利用传感器和信号处理技术，可以实时监测前方道路和障碍物的情况，当检测到可能发生碰撞时，系统会通过声音、图像或振动等方式向驾驶员发出警示，以便驾驶员能够及时采取避免碰撞的措施。
另一个关键技术是车辆稳定性控制系统，它可以通过传感器和计算机控制单元实时监测车辆的姿态和运动状态，在发生潜在危险时自动调整车辆的行驶方向和制动力度，以维持车辆的稳定性和避免翻滚等意外情况的发生。
此外，智能化驾驶辅助系统（ADAS）也是一项重要技术。
ADAS可以通过摄像头、雷达和激光传感器等设备获取周围环境的信息，并根据这些信息提供驾驶建议和辅助驾驶功能，如自动跟车、自动刹车、自动驾驶等，从而减少驾驶员的疲劳和驾驶错误，提高行车安全性。
最后，我们来看一下汽车碰撞安全防护技术的应用前景。
合肥工业大学-基于车联网的高速公路主动防撞系统-浓缩版论文
基于车联网的高速公路主动防撞系统设计者：赵冲1，杨帆2，杨永军2，郁俊泉1，陈俊杰 3指导教师：韩江洪，刘征宇（合肥工业大学1机械与汽车工程学院2计算机与信息学院，3交通工程运输学院安徽合肥 230009）作品内容简介本方案系统隶属于交通工程、交通运输类系统，作为车辆安全相关的一个组成部分，属于危险情况类型的信息安全预警装置，旨在用于车辆的辅助驾驶。
当车辆驶离或进入高速公路时，车载终端与路口设置的信息采集终端之间进行交互，将车载终端收集的信息上传，用于高速公路对车辆自动监管。
高速公路上车辆行驶速度快，当存在安全隐患时，如前方施工或有车辆减速等，驾驶人员未能及时作出察觉，从而引起重大交通事故。
关键字：车联网，地理位置，安全相关，主动防撞，高速公路自动管理1研究背景据《第一财经日报》报道，截止2010年底，中国的公路网总里程达398万公里，五年新增近64万公里，其中速公路由十五规划的4万1000公里，发展到7万4000公里，居世界第二位。
若按照既有计划建设，两年内将超越美国，居世界第一。
然而，在我国加速建设高速公路的同时，高速公路的交通事故率也呈上升趋势。
就安徽省而言，2010年全省高速公路共发生交通事故295起，造成240人死亡，505人受伤。
在所有交通事故中，尾随相撞事故134起，造成102人死亡、239人受伤，分别占总数的45.6% 、42.7% 、47.9%。
因此，如果能够及早提醒、避免追尾就能有效的提高交通安全，减少交通事故的发生。
随着计算机信息技术的高速发展，GIS与GPS的研究进展逐步深入，交通安全也逐渐进入了数字时代。
针对高速公路车辆追尾事故所占事故总数的比重大，且事故伤害及经济损失大的特点，本文从常见的事故原因考虑，确定高速公路车辆追尾事故的预警系统框架。
该系统对车辆的运行状态进行实时监控和分析，为驾驶员提供前方车辆是否对自身构成追尾信息，及时报警以提示驾驶员采取响应措施，能够有效地预防追尾事故。
汽车防碰撞控制系统设计与实现
汽车防碰撞控制系统设计与实现李占锋【摘要】随着科学技术的日新月异与汽车工业的快速发展,汽车给人们的生活带来了一定的便捷,与此同时,也给交通安全带来了新的挑战,汽车主动避撞控制系统的研究一直受到人们广泛关注.开展对汽车防撞系统的研发能够有效的降低交通事故的发生,减少人员以及财产的损失.主要对汽车主动避撞控制系统进行分析,设计相应的控制系统,来操控汽车主动避让前方的危险交通状况,有效的提高汽车行驶的安全性,在实际应用中具有非常重要意义.【期刊名称】《微型电脑应用》【年(卷),期】2018(034)008【总页数】3页(P64-66)【关键词】主动避撞;防撞系统;研究分析【作者】李占锋【作者单位】陕西交通职业技术学院汽车工程学院,西安71018【正文语种】中文【中图分类】U463.60 引言根据交通管理科学研究所所发布的我国近几年的交通事故数据统计，近80%的交通碰撞事故都是由于驾驶员反映不及时所造成的，在人、路、车交通三要素中，人是可知性最差的一个环节，也是不可控的一个要素。
当驾驶员发现前方障碍物时为时已晚，造成严重的经济损失与人员伤亡。
所以，结合当今先进的科学技术、传感技术以及控制理论，为汽车设计主动避让系统成为科研工作者的热门话题。
在发生紧急交通事故时，驾驶员大多采用紧急制动或者安全转向来避免。
在汽车智能化发展的趋势下，本文主要以制动及转向避撞为基础，来设置汽车避撞方式决策机制，根据汽车的实际行驶状况来设定合理的避撞模式[1]。
1 国内外汽车避撞控制系统研究现状及特征运用信息的感知、动态辨识、控制技术等提高汽车的主动安全性，是先进汽车控制与安全系统的主要研究内容，世界各大汽车公司都在开展这方面的研究工作。
日本各大汽车制造企业如丰田、本田、三菱等公司，都致力于新型安全汽车技术研究开发并且取得了非常重要的进展。
丰田汽车公司使用毫米波雷达和CCD摄像机对车距进行动态检测，当两车距离小于规定值时，将会发出直观的警报信号告知驾驶员。
汽车主动安全避撞系统发展研究
．
科
吕德 尉
科Ｉ ｌ ｌ 技 论 龙江工程学院 汽车工程 系， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ｏ５） ５０ ０
摘 要： 讨论 了汽车主动安全避撞 系统的发展历史、 重要 ， 综合各种资料， 论述 了主动安全避撞技术的发展前景。 关键词： 主动安全遗擅 系统； 汽车； 发展研 究 汽车主动安全避撞控制技术作为较成熟 的 令。安全状态判断， 是行车安全保证的关键。 主动安全技术， 能够自动发现可能与汽车发生碰 ２． ．３控制系统的控制算法 ３ １ 国外汽车安全形 势 ． １ 撞的车辆、 ＾ 行 或其他障碍物， 发出警报 、 制动或 汽车避撞控制系统运行的核心是控制算法， 随着全世界的汽车保有量不断增加 ，随之 规避等措施。 以避免碰撞的发生。 算法优劣。 直接影响汽车主动避撞系统功能的实 Ｚ１ 汽车主动安全避撞系统组成 现。 据统计， 全世界 范围内平均每分钟 至少有一人死于交通事故， 这 它主要 由车用测距传感器、气节 门位置传 ２ 汽车主动避撞系统主要类型 ． ４ 近 １ 年 内。 ０ ０ 汽车交通事故造成的人员死亡在大 感器、 轮速传感器、 路况检测传感器和控制系统 目前开发 出的汽车主动避撞系统 主要 由以 约２ 千多万人，９ ｏ ｌ９ 年全球汽车交通事故损失 组成 。 下 ３种类型。 为 １７ 亿美元，９３ ３０ １９ 年达 ５０ 亿美元 ， ００ 呈逐年 ２１ 信号采集系统 ： ．１ ． 采用雷达 、 激光 、 超声 １ 车 辆 主 动 避 撞 报 警 Ｃ （ ＷＳ伽 波等技术测出本车速度 、 前车速度 以及两车之间 ｗｒｉ 她ｍ系统。本系统 目 急剐 Ｅ 升趋势。 ａ Ｉ ｎｌ ｇ ） 的是减少车辆碰 ２Ｏ 年 。 Ｏ４ 在法国举行的由世界卫生组织主 的距 离 。 撞危险 ， 对危险情况发出警报 ， 此类避撞系统已 办 的世界卫生 日， 把主题定为“ 道路交通安全” 。 ２１ ．２数据处理控制系统 ：控制芯片对两车 经进入实用阶段。 ． 根据 目 前全世界每年死于车祸的人数达 １０ ２ 万 距离以及两车相对速度进行读取 ， 判断两车的安 ２． ．２车辆 自 ４ 适应巡航控制 Ａ Ｃ （ ｄ ｐ Ｃ ａａ 人、 伤残 ５ ０ 万人 、 ０ｏ 直接经济损失高达 ５０ 亿 全距离 ， ００ 如果车距小于安全距离 ， 数据处理控制 ｃ ｉ ｒ １ ｒ ｓ ｍｏ ） 。 ｕｅ ａ ｔ 系统 安装此系统的车辆可以实现 美 元的现状 。 可以预测到 ２２ 年， ００ 道路交通死亡 系统就会发出指令信号。 简单交通情况下的主动避撞及巡航控耐。 汽 － 叫堂 人数将达 ２ ４ ３ 万人。尤其令人担忧的是， 在所有 ２ ．执行机构 ：负责实施数据处理控制系 车公司在高档车型上已经开始采用 Ａ Ｃ １ ３ Ｃ 技术。 交通事故中 ， 中等和低收入 国家 占 ９％， Ｏ 给发展 统发来的指令 ， 出警报， 发 如司机没有相应动作 ， ２． ．３复合型车辆智能控制系统。该系统设 ４ 中国家经济发胃｝ 造成了严重的影响。 执行机构将采取措施 ， 如关闭车窗、 自动刹车等。 计时考虑复杂交通情况 ， Ａ Ｃ系统为主， 以 Ｃ 辅以 ｌ ２国内汽车安全形势 ２ 汽车主动安全避撞系统工作过程 ． ２ 车辆停走（ｏ ｓ ｐ＆ ｓ） ， ｔ ｏ 系统 提高车 辆智能控制的 在我国， 汽车保有量 以每年大约 １％的速 ５ 汽车主动安全避撞系统的工作过程可分 为 实 用性 。 度递增。２ｃ 年 中国汽车工业协会发布数据显 三个 部 分 ： Ｏｒ ７ ３汽车主动安全避撞系统的发展预测 示 ： ０ 年中国汽车产量为 ８８４ ２ｒ ０７ ８． 万辆 ， ２ 同比增 ２ ．当车辆正常行驶时 ，汽车主动安全避 ．１ ２ ３ 汽车避撞控制系统 日 ． １ 趋复杂化 长 ２ ． ％， ２ ２ 比上年净增 １ ． 万辆 ； Ｉ８ 年 撞系统不断对车辆行驶的安全程度进行计算 。 ０ ６２ ０７ 从 ９５ 汽车主动避撞系统是以现代信息技术、 传感 到 １９ 年 ， ９４ 交通事故数量和死亡人数分别增 加 ２． ．２当系统判断当前状态为危险状态时 ， 技术为基础的 ， ２ 这些技术的发展 ， 尤其是檄 电子 了 ２％和 ６％。已成为世界 Ｅ ７ ２ 交通事故最严重 避撞系统首先关闭油门， 若驾驶员未采取相应的 技术发展，必然会带来避撞技术的快速突破， 控 的国家之一。到 ２ ０ 年 ， Ｏ ２ 全国共发生交通事故 动作 ， 则系统将 自动进行车辆制动和转向 ， 调 制算法更趋复杂 ， 并 控制方法更加多样。其环境探 ７ 万多起 ， ７ 造成 １ 万多 人 ０ 死亡 ， 万多人受伤 ， 用其他相关系统（ Ａ ＳＥ Ｐ 。 ５ ６ 如 Ｂ 、Ｓ 等）车辆 回到安全 测 功能 、 事故预测及险情判定功能、 动控制与 自 直接经济损失 ３ 亿多元。 ０ ５ ｌ １ 月间， 状态或驾驶员采取 了 ３ ２０ 年 至 １ 正确动作后 ， 系统对车辆的 执行能力更加突出。 全国就有近 ９万 人死于交通事故 。 控 制 自动解 除 。 ３ 汽车避撞控制系统更加 ＾ ． ２ 性化 １ ． ３国外汽车主动安全避撞系统的研究 ２２ ．． ３当系统判断为危险无法避让时。将根 在车辆行驶过程中， 驾驶员、 汽车和道路环 汽车主动避撞系统研发 目的是为 了 保证行 据危险程度的高低和障碍物 的类型（ 、 车辆 行人 境构成了典型的人机环境系统 ， 但车ｌ本身状况 晤 车安全， 本系统的研究始于 ２ 世纪 ６ 年代 ， ０ ０ 此 或者其他 障碍物） ，选择最优的被动安全控制策 和环境有瞬息万变 、 不确定、 无法精确描述 的特 后的十多年时间里， 德国、 美国和 日 本等发达国 略 。 点， 在这种情况下， 汽车避撞控｛ 系统的设计和 靠 Ｉ 家对该系统进行了广泛的研究 。但限于基础理 ２ 汽车主动安全避撞系统关键技术 ． ３ 发展越来越重视以人为中心， 同时兼顾行 人 和车 论、 基础材料等原因 。 一直没有得到实质性突破。 系统的关键技术主要包括行驶环境 目标车 内乘员安全。 随着微波器件和集成技术 的飞速发展 ， 避 辆识别及运动信 息的获取 、 安全距离模型和避撞 参考 文 献 撞系统在汽车领域获得了较快的发展 ， 很快进入 控制系统模型。 【】 １上海市教 育委 员会． 现代汽车安全技术嗍 ． 上 实用阶段。以德国、 法国等欧洲国家对毫米波雷 ２３１ ．．行驶 环 境识 别 海： 上海交通大学 出版社 。０６ ２０ ． 达避撞技术研究进展很快 ， 如奔驰公司和英国劳 汽车行驶时周边和本身的环境识别是避撞 【】 ２王建强， 刘刚， 李克强等． 复杂路况下汽车主动 伦斯电子公司联合研箭的汽车避撞报警系统 ， 在 功能实现的基础 ，包括 自车到 目标车的距 离信 避撞报警技 术研究 叨．公路交通科技 ，０ ５２ ２ ０ ，２ 小汽车、 客车和卡车上试用多年 ， 性能 良好 。９５ 息 、 １ ９ 制动踏板位置、 节气门位置等。 涉及到的传感 （ ） ｌ２ １５ ４ ：３— ３ ． 年， 本丰田汽车公司率先研制出了主动安全系 器有 ： 日 车速传感器 、 节气 门位置 传感 器、 制动踏 ［ 邵毅明，于志刚． ３ 】 汽车碰撞 安全性研究现状及 统。 三菱和日立公司在毫米波雷达技术方面也做 板 、 加速踏板传感器等。 趋 势叨． 与 汽运 ，０ ６４：－ 公路 ２ ０ （ ８ ９． ） 了大量的研究。 美国的研究相对于欧洲和 日 本来 行驶环境识别中最关键的是本 车到 目标车 【 赵政春 ， ４ 】 陆绮荣 ， 蒋冬初． 汽车障碍物检测系统 说起步较晚 ， 目 但 前美 国的汽车避撞技术 已 经处 距离的测量 ， 测距手段有超声波测距 、 红外线测 的设计叨计 算机测量与控制 ，０ ７ １（ ： ２ ２０ ， ４ ４ — ５ ）３ 于世界的领先水平。 距、 激光测距和雷达测距等。如通用公司研究的 ４ ４ ３． １ 国内汽车避撞控制系统的研究 ． ４ 避撞报警系统 ， 的是激光雷达技术 ； 采用 德国奔 【 严志铭 ， ５ 】 杨均忠． 汽车纵向主动避撞 系统技 术 ２ 世纪 ９ 年代中期 ，我国开始汽车主动 驰汽车公司 、 Ｏ ０ 在汽车主动避撞系统中使用 了德国 的 应 用探 讨 叨． 电工 程 技 术 ，０ ６ ３ （０：８ 机 ２０ ，５１】７ — ８． ２ 安全避撞系统的研究。以清华大学、 吉林大学和 Ａ Ｃ Ｄ 公司生产的毫米波雷达系统。 了大量工作， 取得 了一 ２３ ．２安 全状 态 判断 ． 作者简介： 吕德￣０９ ４ 一， 汉族， 师， ７ ， ）男， ９ 讲 定成果。 但是和凰外的高投入、 综合性研发相 比， 在汽车主动安全避撞 系统 中，由环境系统 主要从事汽车电子产品设计和开发。 国内研究不够集中 ， 研究深度不够 ， 研发成功的 把车辆状态、 行车环境信息等， 传递给控制系统 ， 注 ： 龙江 教 育厅 科研 项 目ｆ１ｏ ３ ９ 黑 ｌ５０ ０） 产品功能比较单一。 控制系统综合各传感器信号 ， 依据预置的安全参 ２汽车主动安全避撞系统原理 数进行判断， 并根据判断结果发 出 当的动作指 适 １汽车主动安全避撞系统研究的背景与历
智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略研究
智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略研究一、综述随着科技的不断发展，智能汽车已经成为了现代交通领域的一个重要研究方向。
智能汽车通过将各种传感器、控制器和通信技术与车辆相结合，实现了对车辆的实时监控、故障诊断、自动驾驶等功能。
在智能汽车的发展过程中，紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略的研究显得尤为重要。
本文将对智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略的现状进行综述，分析现有技术的优缺点，并提出一种新的解决方案，以期为智能汽车的发展提供理论支持和技术指导。
尽管目前已经取得了一定的研究成果，但智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略仍然面临着一些挑战。
首先由于智能汽车涉及到多种复杂的运动模式和环境因素，因此在实际应用中很难实现对所有情况的有效处理。
其次由于智能汽车的控制系统具有很高的实时性要求，因此在计算复杂度和响应速度方面存在一定的限制。
此外由于智能汽车的安全性和可靠性对于整个交通系统具有重要意义，因此在研究过程中需要充分考虑安全性和可靠性的问题。
智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略的研究对于提高智能汽车的安全性和可靠性具有重要意义。
本文将对这一领域的研究现状进行综述，分析现有技术的优缺点，并提出一种新的解决方案，以期为智能汽车的发展提供理论支持和技术指导。
1.1 研究背景和意义随着科技的飞速发展，智能汽车已经成为了未来交通出行的重要趋势。
然而智能汽车在行驶过程中可能会遇到各种突发情况，如紧急避险、碰撞等，这些情况对车辆和乘客的安全具有极大的威胁。
因此研究智能汽车在紧急情况下的避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略显得尤为重要。
首先研究智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略有助于提高道路交通安全。
通过对智能汽车在紧急情况下的避撞轨迹规划和路径跟踪控制策略的研究，可以有效地降低交通事故的发生概率，减少因交通事故造成的人员伤亡和财产损失。
其次研究智能汽车紧急避撞轨迹规划与路径跟踪控制策略有助于提高道路通行效率。
汽车防碰撞系统研究文献综述
汽车防碰撞系统研究文献综述1.引言汽车碰撞有汽车碰撞到固定的物体或与行驶中的汽车相撞两种类型。
为了防止汽车在行驶中，特别在高速行驶时发生碰撞，一些现代汽车已装备了自动控制防碰撞系统，这是一种主动安全系统。
汽车行驶时，防碰撞系统处于监测状态，当汽车接近前车车尾或超越前车时，该系统将发出警告信号。
在发出警告后，如果驾驶员没有采取减速制动措施，该系统便启动紧急制动装置，以避免发生碰撞事故。
2.概述防碰撞控制系统装有测距传感器，它们利用激光、超声波或红外线，测得汽车与障碍物间的距离，这个距离信号，加上车速传感器和车轮转角传感器的信号送入电子控制器，通过计算求出行驶汽车与前方物体的实际距离以及相互接近的相对速度，并向驾驶员发出预告信号或显示前方物体的距离。
当将要碰撞时，控制器向制动装置和节气门控制电路发出控制指令，使汽车发动机降速并及时制动，从而有效地避免碰撞。
3.测距传感器（1）防碰撞传感器① CCD照相机CCD（电荷耦合器件）摄像元件可以读取受光元件接收的光通量放出的电流值，并作为图像信号输出。
在夜间，由于照相机处于低照度的环境，只有在汽车前、后照灯打开时才能确认障碍物。
汽车装设的CCD照相机如上图所示，当点火开关接通时，变速器换档杆换到前进档或倒档，多功能显示板上就能显示出车辆前方或后方的图像。
② 激光雷达激光雷达是从激光发送至被测物体，然后反射回来被接收，其间的时间差即用来计算至障碍物的距离。
早期的车用激光雷达都是发送多股激光光束，并依靠前车反射镜的反射时间来测定距离。
现代汽车除了测定前方车的距离外还要对前方多辆车的位置进行辨识，因而开始采用扫描式激光雷达。
根据物体的反射特性，激光的反射光亮变化很大，因此可能检测出的距离也是变化的。
由于车辆后部的反射镜等容易反射，故可以检测出稳定的较长距离。
有少许凹凸的铁板等因不能得到充足的反射光量，故测出的距离较短。
另外，在检测侧面方向及后方的障碍物时，与检测前方障碍物的情况不同，如果障碍物上没有反射镜，那么由于各种障碍物的反射特性变化很大，故可能稳定测出的距离 变短。
汽车超车并行工况下侧向避撞控制策略研究
汽车超车并行工况下侧向避撞控制策略研究
赵伟;魏朗;张(韦华)
【期刊名称】《郑州大学学报（工学版）》
【年(卷),期】2008(029)001
【摘要】汽车在高速行驶过程中进行超车时,在两车并行工况下容易出现侧向碰撞.提出了利用主动转向技术,根据超车时两车侧向距离的变化控制并行车辆,使两车侧向距离满足安全要求,避免由于两车侧向间距的变化而引起的交通事故,减小汽车超车时发生侧向碰撞的可能.确立了相应的控制目标和控制策略,建立了基于车间距及其变化率的模糊控制模型,设计了模糊控制器并进行了复杂工况下的仿真试验.结果表明:利用主动转向模糊控制技术,能减少汽车在高速超车时两车发生侧向碰撞的危险,使汽车在高速行驶过程中具有更好的安全性.
【总页数】5页(P83-87)
【作者】赵伟;魏朗;张(韦华)
【作者单位】长安大学,汽车学院,陕西,西安,710064;河南科技大学,车辆与动力工程学院,河南,洛阳,471003;长安大学,汽车学院,陕西,西安,710064;长安大学,汽车学院,陕西,西安,710064
【正文语种】中文
【中图分类】U461.1
【相关文献】
1.汽车侧向避撞系统的模糊-PID控制仿真 [J], 赵伟;魏朗;张(韦华)
2.城市工况下最小安全车距控制模型和避撞算法 [J], 刘贵如;周鸣争;王陆林;王海
3.基于车车协同的汽车换道避撞控制策略研究 [J], 张心怡;关志伟;成英;杜峰
4.不同紧急工况下的汽车主动避撞控制的研究 [J], 裴晓飞;李朋;陈祯福;过学迅
5.城市路况下基于模型预测控制的汽车主动避撞策略 [J], 邹俊逸;吴伟伟;严运兵;龚边
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汽车主动安全的防碰撞技术研究现状_吴海生_吴黎明_王桂棠_何瑞进
式中，加权值ωk(x0:k)称为重要性权值。
重要性分布函数为：
选取重要性函数的准则是使重要性权值的方差最小。 粒子滤波算法的一个主要问题是退化问题，即经过几步迭代 以后，除了极少数粒子外，其他的粒子权值小到可以忽略不计的程 度。针对粒子滤波的退化现象，主要的解决方法有两种。一是选择 好的重要密度函数；二是使用重采样技术。通过重采样去除权值较 小的粒子并复制权值较大的粒子。粒子滤波跟踪算法具有较强的稳 定性、鲁棒性以及抗遮挡能力。但是粒子滤波跟踪算法采样依旧是 基于全局搜索采样，其算法效率有待提升。 3.2 Mean Shift算法 Mean Shift即均值漂移，其概率密度分布最大的方向即漂移的 方向。Mean Shift算法是利用核密度估计方法，对给定d维空间Rd中 n个样本点集S=﹛x ,i=1,…,n﹜，利用核函数k(x)和函数窗宽h，在x
参考文献 [1]刘志强,赵艳萍,汪澎.道路交通安全工程[M].北京:高等教育出 版社,2012.
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ELECTRONICS WORLDɾ技术交流
[2]涂孝军ห้องสมุดไป่ตู้面向驾驶员辅助系统的换道意图辨识方法研究[D].江 苏大学,2015.
[3]王家恩.基于视觉的驾驶员横向辅助系统关键技术研究[D].合 肥工业大学,2013.
撞[4]。可见防追尾碰撞技术在汽车主动安全技术研发的重要性。
有视场广、运行速度快、信息量大、功能多等优点，在汽车主动安
全技术研究已得到广泛应用，是目前主动防碰撞系统研究的主要技
术手段之一。
一种汽车开门主动防撞预警装置的设计与研发
一种汽车开门主动防撞预警装置的设计与研发1. 引言1.1 背景介绍汽车是人们日常生活中不可缺少的交通工具，在现代社会中起着重要的作用。
随着汽车数量的不断增加，交通事故也随之增多。
开车门时与其他车辆或行人相撞的情况时常发生，造成了严重的人身伤害和财产损失。
为了解决这一问题，一种汽车开门主动防撞预警装置应运而生。
汽车开门主动防撞预警装置利用先进的传感技术和智能控制系统，能够及时感知周围环境中的车辆和行人，并发出警示信号，提醒驾驶员注意开门的安全。
这种装置不仅可以有效避免开门时发生碰撞事故，还可以提高驾驶员的安全意识和驾驶体验。
通过对汽车开门主动防撞预警装置的设计与研发，可以为汽车安全性能的提升做出贡献，减少交通事故的发生。
这项技术的推广应用也将对整个社会产生积极影响，提升交通安全水平，保障行人和车辆的安全。
对这一技术进行深入研究和开发具有重要意义。
1.2 研究意义汽车开门主动防撞预警装置的设计与研发具有重要的研究意义。
随着汽车数量的持续增加，车辆之间的交通密度也在不断增加，容易发生相互碰撞的情况。
尤其是在停车场、狭窄道路和拥挤的城市街道中，车辆开门时往往存在盲区，很容易造成侧面相撞的事故。
通过研发一种能够主动防撞的汽车开门预警装置，可以有效地减少此类事故的发生，提升汽车的安全性和行车舒适度。
汽车开门主动防撞预警装置还具有提升驾驶员和乘客的安全意识的作用。
驾驶员在使用这种预警装置的会对车辆周围的情况有更加全面的了解，提高了开车时的警惕性，减少了意外的发生几率。
乘客也能够通过装置的警示声音或光线提醒，注意避免开门造成的意外伤害。
研究开发汽车开门主动防撞预警装置有助于提升整个交通系统的安全性和效率，对未来的交通出行发展具有重要意义。
1.3 研究目的研究目的：本研究旨在设计和开发一种汽车开门主动防撞预警装置，通过使用先进的传感技术和智能算法，实现对汽车开门时周围环境的实时监控和预警，有效减少因车门开启不慎而导致的碰撞事故。
基于障碍物斥力场的汽车主动避撞系统
基于障碍物斥力场的汽车主动避撞系统方俊【摘要】为提高汽车行驶安全性,设计了基于障碍物斥力场模型的汽车主动避撞系统,建立了道路算盘模型和驾驶员预瞄跟随模型,利用算盘模型可求解出避撞路径,使用驾驶员预瞄跟随模型可求解出汽车转向盘最优转角.通过动静态障碍物环境下的仿真试验表明,利用算盘模型规划出的路径平滑、安全、可跟踪;驾驶员预瞄跟随模型的路径跟随精度高,实现了汽车主动避撞.%To improve vehicle driving safety, vehicle active anti-collision system based on obstacle repulsive field model was designed, path abacus model and driver preview & following model were built, the path abacus model can be used to solve collision-avoidance path, whereas the driver preview & following model can be used to solve the optimal steering angle. Simulation test in dynamic & static obstacle environment shows that the path planned by the abacus model is smooth, safe and traceable; the driver path planned by the preview & following model has high following precision, and active collision-avoidance can be achieved.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】5页(P38-42)【关键词】汽车主动避撞系统;障碍物斥力场;算盘模型;驾驶员预瞄跟随模型【作者】方俊【作者单位】北京京北职业技术学院,北京 101400【正文语种】中文【中图分类】U461;U4911 前言随着汽车保有量的快速增长与相对缓慢的道路建设之间的矛盾日益突出，交通事故成为人类非正常死亡的第一杀手[1]，研究汽车主动避撞系统对保护人身财产安全具有重要意义。
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高速公路汽车防撞自动报警制动系统【摘要】针对我国高速公路交通安全的需要，以及国内外汽车电子技术的应用现状和发展趋势，综合汽车工程学、汽车电子技术、通讯技术和控制技术等多学科理论，从必要性、可行性、实用性和经济性等角度出发，提出开发研制汽车防撞报警系统。
目的在于当行车处于危险状态时，发出报警，提醒驾驶员或自动采用相应措施，从而减少或避免高速公路碰撞事故的发生。
本设计的系统包括传感器感知子系统、中央处理子系统和信息输出子系统组成。
通过分析高速公路上行驶的前后两车的三种相对行车状态，提出合理的安全跟车距离计算数学模型；通过对车间距离、相对速度和自车车速的测量方案比较及误差分析，确定采用多普勒调频连续波雷达传感器来测量两车间的实际车速；进而通过中央处理子系统对各传感器信息进行采集和处理，然后做出信息输出和控制安全判读。
考虑到系统的实时性、精确性和可靠性，采用性价比比较高的八位微处理器AT89S52作为系统的控制中心，由此而组成中央处理子系统的核心。
关键词：安全跟车距离模型防撞报警系统PC机模拟通信声光报警2 系统分析与数学模型建立2.1.1系统结构图2-1 汽车防撞系统示意图图 2-1 为 汽车防撞报警系统的结构示意图，整个系统由传感器感知、中央处理以及信息输出三个子系统构成。
传感器感知子系统由车辆上的各种传感器组成，用于收集车辆的内外环境信息;中央处理子系统由信息采集单元与主控制单元组成，用于评估车辆行驶的安全状态;信息输出子系统由声光报警模块与显示模块组成，为驾驶员提供汽车行驶的安全状态信息汽车防撞报警系统的工作原理:利用安装在汽车前保险杠上的雷达传感器实时测量自车与前方目标物间的距离和相对速度等信息，并通过采集传送至信息采集单元;利用安装在变速箱输出轴的霍尔车速传感器获得与转轴同速的脉冲信号，输出至信息采集单元进行车速计算:制动、油门位置及路面附着系数以开关量的形式输入至信息采集单元;信息采集单元对各种传感器信息进行处理，并把处理结果传送至主控制单元;主控制单元判断当前的行车安全状态，采取相应的报警方式，警示驾驶员当前的行车状况及需要采取的措施。
系统采用两次报警的方式，如果实际测量间距大于提醒报警距离时，系统绿灯亮、无报警音，即为安全行车状况:如果实际测量间距小于提醒报警距离而大于危险报警距离时，系统黄灯闪烁，产生长间隔报警音，即为提醒报警状态，提醒驾驶员需要松开油门踏板:如果实际测量间距小于危险报警距离时，系统红灯闪烁，产生短间隔报警音，即为危险报警状态，要求驾驶员必须紧急制动或自动制动。
2.1.2系统技术指标分析系统能够适用于各种交通环境，首先要求雷达传感器能够在各种交通环境下及时准确地为系统提供数据信息。
根据雷达现有技术及系统安装的方便性，对系统提出了如下一些技术指标：(1) 系统由传感器感知子系统、中央处理子系统及信息输出子系统构成。
其中，中央处理子系统由信息采集单元与主控制单元组成:信息输出子系统由声光报警模块与液晶显示模块组成;(2) 雷达传感器工作电压为直流10V -16V;控制单元工作电压为直流5V;(3) 雷达传感器对各种天气状况(如大雾、晴天、阴天、雨天和雪天等典型天气)适应性PC 机模拟变速器输出轴霍尔车速传感器频率量输入光电隔离通信接口毫米波雷达 测距传感器主控处理单元LCD 显示声光报警 模块电源控制模块好，传感器表面脏时仍能正常工作:(4) 雷达输出参数包括车间距离和相对速度;(5) 雷达传感器检测距离最小为7m:在能见度大于50m 的情况下，检测距离大于120m;在检测距离为120m 位置处，横向测量宽度为3.75m;(6) 雷达传感器测量误差:距离测量误差绝对值不大于lm ，相对速度测量误差绝对值不大于1Km/h;(7) 系统报警及时，报警声音强度与警示灯光亮度设置合理，报警抑制信号处理正确、及时，液晶显示器显示信息准确:(8) 系统工作温度范围为-30℃-+85℃,温度稳定性好;(9) 系统抗电磁干扰能力强，可靠性高，最大耐震度为3g(重力加速度);对于某些安全范围或特殊情况下，要对系统采取抑制报警的措施，以防错误报警导致不良甚至新的安全威胁。
对此要尽可能考虑到各种情况。
分析如下:(1) 驾驶员采取制动时。
驾驶员采取制动措施，说明驾驶员已经意识到了行车的危险状况，在这个时候应该抑制报警(2) 低速行驶。
车辆在城市道路低速行驶和经常性起步停车时，发生恶性交通事故的可能性很小，因此当自车速度低于一定值(目前确定为40Km/h)时，对报警进行抑制;(3) 弯道行驶。
车辆转弯时，雷达把道路两旁的路障或隔离物当作目标，虚假地判定自车处于非安全行驶状态，从而发生虚报警，此时亦应对报警进行抑制。
(4) 车辆超前时。
当在某个时刻，有另外一辆车通过超车道而在短时间内行进入到本车的安全距离下，考虑到两者的相对速度达到一定（目前确定为10Km/h ）时，对报警进行抑制。
2.2系统安全跟车距离模型如何保持合适的车间距离是汽车行驶过程中的关键问题。
间距过大，则会导致道路通行能力降低，不利于社会经济的快速发展；间距过小，则车辆行驶时发生交通事故的可能性增大驾驶员通常是按照自己的经验来判断自车行驶的安全状态，当感觉危险存在时，通常采用降低车速或者改变行驶方向的方法来避免危险情况的发生，但这种对行车安全状况的判断往往并不够准确。
汽车防碰撞系统作为汽车驾驶的辅助系统，应当建立相对比较合理的安全跟车距离模型，准确判断前方目标物潜在的危险性程度，既保证车辆行驶的安全性，又保持良好的道路通行能力，即尽可能保持理想的安全间距。
车辆安全行车间距的确定与车辆的制动距离有着十分密切的联系，经对车辆制动过程的分析，得出汽车制动距离的计算公式如下：max2002)2(a vt t t v d hum s x +++=d ：制动距离，单位为m;v 0：汽车制动时刻的初速度，单位为m/s;hum t ：驾驶员反应动作时间，即驾驶员发现情况并做出决定，以及将右脚从加速踏板移到制动踏板所需的时间，单位为sx t ：制动协调时间，即消除制动踏板间隙，消除各种铰链、轴承间隙以及 制动摩擦片完全贴在制动鼓或制动盘上所需的时间，单位为S 。
s t : 制动减速度增长时间，制动力从0增长到最大所需的时间，单位为s max a : 车辆的最大制动减速度，单位为m/s 22.2.1系统安全跟车距离模型的建立根据行车过程的实际状况，把前目标车分为三种运行状态，即静止状态、减速状态以及匀速或加速状态，分别介绍如下:前车处于静止状态时，两车间的最危险时刻是自车停止，且与障碍物相隔最 近的时刻，如图2-2所示。
为了保证此刻自车的绝对安全，设定自车停止时，两 车间还存在一定的安全间距d 0(单位:m)，则危险报警距离d b (单位:m)为:012112)2(d a v t t v d s x b +++= （2.2.2）注:其它参数与式(2.2.1)中相同符号参数的定义一致，下同。
提醒报警距离d w ，是在危险报警距离的基础上，考虑了自车在驾驶员反应动 作时间内行驶的距离，所以，其计算公式如下:012112)2(d a v t t t v d hum s x w ++++= （2.2.3）即：hum b w t v d d *1+= （2.2.4） 2) 前车匀速或加速运动当前车做匀速或加速运动时，两车间的最危险时刻是后车的速度减小至与前车同速时，如图2-3所示。
如果在两车速度相等的时刻还没有发生碰撞事故，之后就不再可能发生碰撞事故了，因为最危险时刻以后，前车继续保持匀速或加速运动，而后车仍在做减速运动，两车间距将变得起来越大，因此只需保证两车速 度相等时不发生碰撞，整个过程就能保证绝对安全，该状况可用图2-4表示12122212)2(d a v v a v v t t v d rel s x rel b +--++= （2.2.5）式中：2v ：前车的速度，单位为m/sr e l v ：两车间的相对速度，单位为m/s提醒报警距离w d ，的计算公式如下：0121222122)2(d a v v a v v t t t v d rel x hum rel w +--+++= （2.2.6）即： h u m re lb w t v d d *+= （2.2.7）上面的公式是建立在前车匀速运动的基础上，如果前车做加速运动，而模型仍采用上面所列出的公式，不仅更能保证自车行驶的安全性，而且有利于模型数学计算的简化。
3) 前车减速运动或前车减速停止把前后两车可能的行驶状态分为三种情况进行讨论： （1）前车先停止，自车后停止图2-5表明，两车间的最危险时刻为自车停止的时刻。
（2）自车和前车同时停止图2-6表明，两车间的最危险时刻为自车或前车停止的时刻。
图中: 1s t ：自车停止时刻; 2s t ：前车停止时刻。
（3）自车先停，前车后停如图 2 -7 所示，两车间的最危险时刻本应为自车减速到与前车速度相同的时刻，但是，在能保证绝对安全的条件下，为了简化计算，把最危险时刻确定为前车停止的时刻。
在这三种情况下，前车均制动至停止，自车也从某一速度采取制动至停止。
所以，这三种情况在计算方法上均可简化为同一种，如图2-8所示。
该状况下的危险报警距离的计算如下：（2.2.8）式中: 2a ：前车的最大减速度，数值与自车最大减速度相同，单位为m/2s 提醒报警距离w d 的计算公式如下：02221211222)(d a v a v t v t t v d s relx hum w +-+++= （2.2.9）即： （2.2.10）1222121222d t v t v a v a v d s rel x b +++-=hum b w t v d d *1+=2.2.2 模型中各参数的确定自车速度1v 由转速传感器测得，相对速度rel v 由毫米波雷达测得，根据公式:relv v v -=12 （2.2.11）可计算出前车的速度2v ,模型中的其他参数1a 、2a 、hum t 、s t 、x t 、0d 的具体设置如下：（1）1a 、2a 值的确定1a 、2a 值的大小对安全跟车距离模型中提醒报警距离和危险报警距离的计算有很大的影响。
汽车制动减速度随轮胎类型、车辆的装载情况和路面附着条件的不同而不同。
实时检测自车的附着系数会使计算更精确，但目前国内外均处于理论探讨的阶段，还没有研制出性能优越的车载实时测量工具。
在实际的行车过程中，前车为主动制动，后车为被动制动，后车制动的减速度一般会大于前车制动的减速度。
在设计汽车制动时，对汽车最大制动性能的要求是相同的，制动减速度主要取决于路面的附着系数，因此，为了简化计算，同一路面上前后行驶的两车的减速度均按最大制动减速度选取，且两车的减速度1a 、2a 取相同值a 。