電子發(fā)燒友網(wǎng)：汽車工業(yè)的高速發(fā)展給人類的生活帶來了巨大的方便,同時也給人類帶來了嚴(yán)峻的交通安全問題。隨著社會的進步,各國對交通安全問題越來越重視,以避免事故發(fā)生為目的的主動安全技術(shù)也成為了各國的研究重點。其中汽車避撞控制系統(tǒng)的研究正成為國內(nèi)外汽車主動安全領(lǐng)域的研究熱點之一。深入展開汽車避撞控制系統(tǒng)的研究對于降低事故發(fā)生率、提高交通安全性、減少人員財產(chǎn)損失、促進智能交通的發(fā)展方面具有重要意義，同時汽車主動避撞系統(tǒng)敢是車輛實現(xiàn)無人駕駛的關(guān)鍵技術(shù)之一。

　　汽車安全越來越受到廣大汽車消費者的關(guān)注，目前汽車上應(yīng)用的主要是被動的安全設(shè)備，主動安全技術(shù)十分少。本文對目前汽車主動安全技術(shù)上的熱點，汽車主動避撞系統(tǒng)進行了相關(guān)介紹。

　　汽車主動避撞技術(shù)是指：利用現(xiàn)代信息技術(shù)、傳感技術(shù)等手段，擴展駕駛員的感知能力，將感知技術(shù)獲取的外界信息(如車速、其它障礙物距離等)傳遞給駕駛員，同時在路況與車況的綜合信息中辨識是否構(gòu)成安全隱患，并在緊急情況下自動采取措施控制汽車，使汽車能主動避開危險，保證車輛安全行駛，從而減少交通事故，提高交通安全性。

　　目前研究開發(fā)的汽車主動避撞系統(tǒng)有以下3種類型：

　　(1)車輛主動避撞報警 CWS(collisionwarning)系統(tǒng)，此系統(tǒng)對探測到的危害情況給出警報，美國已經(jīng)在一些重型載貨車和公交車輛上實現(xiàn)商用。

　　(2)車輛自適應(yīng)巡航控制 ACC(adaptivecruisecontrol)系統(tǒng)，此系統(tǒng)可以實現(xiàn)簡單交通情況下的主動避撞及巡航控制，一些汽車公司在高檔車型上已經(jīng)開始采用 ACC 技術(shù)。

　　(3)復(fù)合型車輛智能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)針對復(fù)雜交通情況，特別是市區(qū)交通環(huán)境，采用 ACC系統(tǒng)輔以車輛停走(stop&go)系統(tǒng)，提高車輛智能控制的實用性。

　　汽車主動避撞系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展分析

　　目前國內(nèi)外汽車主動避撞系統(tǒng)的研究絕大多數(shù)集中在避撞系統(tǒng)的縱向控制，系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括行駛環(huán)境中目標(biāo)車輛識別及運動信息的獲取、安全距離模型和避撞控制系統(tǒng)建模。

　　行駛環(huán)境識別

　　行駛環(huán)境識別的關(guān)鍵是距離的測量。目前距離測量采用的技術(shù)手段有超聲波測量、紅外線測距、激光測量、機器視覺和雷達(dá)技術(shù)。雷達(dá)測量的實時性、準(zhǔn)確性較好。目前工作在毫米波段的毫米波車載雷達(dá)系統(tǒng)被認(rèn)為是解決汽車主動避撞條件下控制探測問題的較好方案。很多公司的測距技術(shù)已經(jīng)進入實用化。通用公司正在研究的避撞報警系統(tǒng)采用的是激光雷達(dá)技術(shù);德國維爾德•黑布呂格公司研制的 MEAR 激光器測距系統(tǒng)，可向駕駛員提供與其它車輛和障礙物之間的距離及相對速度數(shù)據(jù)，同時提供視頻圖像;奔馳、日產(chǎn)等汽車公司都在應(yīng)用德國 ADC 公司生產(chǎn)的毫米波雷達(dá)系統(tǒng)。

　　安全狀態(tài)判斷

　　安全狀態(tài)判斷多采用安全距離邏輯算法，基于車輛制動過程運動學(xué)分析、乘坐舒適性、車間時距、駕駛員特性等因素建立不同的安全距離模型。其中，基于車間時距的安全距離模型未考慮駕駛員實際感覺應(yīng)當(dāng)保持的車間距離還與相對速度有關(guān)這一因素，判斷結(jié)果不符合駕駛員的主觀感覺。因而，日本的研究人員建立了駕駛員預(yù)瞄安全距離模型。但該模型在前方車輛制動的避撞系統(tǒng)典型工況下，模型的加速度固定，導(dǎo)致模型的判斷結(jié)果不符合駕駛員的主觀感受。針對此問題，進行了駕駛員最優(yōu)預(yù)瞄加速度模型的研究。

　　避撞系統(tǒng)控制

　　汽車主動避撞控制方式主要有上位控制和下位控制。前者由安全距離出發(fā)，從運動學(xué)的角度應(yīng)用控制算法獲得當(dāng)前情況下車輛應(yīng)當(dāng)具有的減速度等;后者從上位控制算法確定出的車輛目標(biāo)減速度等目標(biāo)參數(shù)出發(fā)，結(jié)合車輛制動系統(tǒng)模型，應(yīng)用控制算法，實現(xiàn)對節(jié)氣門、制動 、轉(zhuǎn)向等精確控制，實現(xiàn)上位控制要求的目標(biāo)?？刂扑惴ㄓ心：刂坪蜕窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，適合于非線性目標(biāo)的滑?？刂扑惴ê?Back-stepping 方法。

　　主動避撞系統(tǒng)存在的問題

　　目前的研究考慮的側(cè)面目標(biāo)和其它類型距離目標(biāo)非常少，系統(tǒng)存在冗余報警、誤報及對駕駛員特性考慮不足等問題。在控制模型中只考慮了縱向控制模型，對于車輛高速轉(zhuǎn)向制動、超車等危險工況，必須建立考慮側(cè)向控制的動力學(xué)模型。而在模型的控制器設(shè)計方面，現(xiàn)有的上位控制器設(shè)計考慮駕駛員駕駛特點不夠，而下位控制器的魯棒性較差，不能滿足避撞系統(tǒng)的需要，有待進一步研究解決。

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)編輯視點：汽車主動避撞系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)(ITS)中的一個亮點，同時它對智能車輛行駛安全保障及常規(guī)車輛安全輔助駕駛有著深遠(yuǎn)的意義。我國在這方面所取得的成果與發(fā)達(dá)國家有一定的距離，所以我們應(yīng)該加大這方面人才的培養(yǎng)，爭取在未來的汽車行業(yè)中能占有一席之地。