车辆防碰撞预警系统01
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汽车防撞预警系统工作原理汽车防撞预警系统是现代汽车上一种非常重要的安全装置,其工作原理可简单分为四个步骤:感知,识别,警告和干预。
首先,汽车防撞预警系统通过采用前向或全向雷达、摄像头或激光雷达等传感器设备来感知周围环境和其他车辆。
这些传感器会不断扫描车辆前方和周围空间,获取到车辆的位置、速度和距离等信息。
接下来,系统会根据传感器获取的数据进行识别分析。
它使用先进的算法和机器学习技术,将感知到的车辆与预设的车辆模型进行比对,以确定它们的类型、行驶方向和速度等。
通过这样的识别分析,系统能够判断是否存在潜在的碰撞风险。
一旦系统识别到潜在的碰撞风险,它会立即通过警示器、震动座椅或者声音等方式向驾驶员发出警告。
这样的警告通常是即时的,以便驾驶员能够及时做出反应,采取避免碰撞的措施。
最后,如果驾驶员没有采取相应的措施,系统还可以进行干预。
例如,它可以通过自动制动系统,自动降低车速或者减小发动机输出功率,以便避免或者减轻碰撞的严重性。
汽车防撞预警系统的工作原理是基于先进的感知和识别技术,使得它能够准确地判断道路上潜在的碰撞风险。
通过及时发出警告信号和进行干预,它能够大大提升驾驶员的安全意识和驾驶反应能力,从而降低交通事故的风险。
对于驾驶员而言,正确使用汽车防撞预警系统非常重要。
首先,他们应该经常检查系统的工作状态,确保传感器和测试器均正常运行。
此外,驾驶员在行驶过程中要时刻关注系统的警告信息,并及时采取相应的措施。
最重要的是,驾驶员仍然需要保持集中注意力,遵守交通规则并保持安全驾驶。
总而言之,汽车防撞预警系统的工作原理是通过感知、识别、警告和干预等步骤来确保驾驶员在行驶过程中能够及时避免碰撞事故。
正确使用系统,加强安全意识和保持良好的驾驶习惯,将为驾驶员提供更安全的行驶体验。
一种车载智能防碰撞预警系统车载智能防碰撞预警系统是现代汽车安全技术领域的重要创新之一,它以传感器、摄像头、雷达等技术为基础,通过实时监测道路环境和车辆行为,提供驾驶员预警和辅助制动的功能,大大提高了驾驶安全性。
车载智能防碰撞预警系统的工作原理是通过前向摄像头和雷达等传感器实时监测车辆前方的情况,包括车辆距离、相对速度等。
当系统检测到有潜在的碰撞风险时,会及时向驾驶员发出声音、光线或者震动等预警信号,提醒驾驶员注意前方情况。
系统还可以根据预警情况自动进行紧急制动,以避免发生碰撞。
智能防碰撞预警系统的优势在于它可以在驾驶员疲劳、注意力不集中或者视线受阻时起到有效的辅助作用。
它还可以减少碰撞事故的发生,提高车辆行驶时的安全性能。
这对于提升整个交通系统的安全性和减少交通事故的发生有着重要意义。
智能防碰撞预警系统在设计和实现过程中需要考虑多个因素,包括传感器的选择、数据处理算法的开发等。
前向摄像头和雷达等传感器需要能够准确、快速地获取车辆前方的信息。
数据处理算法需要能够确保对复杂环境和多种交通情况的有效判断和分析,以提供准确的预警和辅助制动。
系统的设计需要考虑驾驶员的接受度和使用便利性,以确保系统能够在各种驾驶条件下正常工作。
虽然车载智能防碰撞预警系统在提高驾驶安全性方面有很大的潜力,但也面临一些挑战。
系统的可靠性和准确性需要得到保证,以确保预警和制动的精度和及时性。
系统的成本也是一个重要的考虑因素,需要确保系统的成本能够接受并且适应不同车型的需求。
还需要考虑系统的维护和更新问题,以及在合适的时机引入新的技术和功能。
车载智能防碰撞预警系统是一种重要的汽车安全技术,它利用传感器和数据处理算法等技术,提供驾驶员预警和辅助制动的功能,大大提高驾驶安全性。
系统设计和实现中还需要克服一些挑战,包括可靠性、成本和维护等方面。
随着技术的不断进步和应用的不断发展,相信车载智能防碰撞预警系统将会越来越成熟,并发挥更大的作用。
汽车防撞预警系统设计一、系统概述汽车防撞预警系统主要由传感器、控制器、报警装置和执行机构四部分组成。
传感器负责实时监测车辆周围的环境信息,控制器对收集到的信息进行处理和分析,判断是否存在碰撞风险,如有风险,立即启动报警装置并控制执行机构进行干预。
二、传感器选型与布局1. 传感器选型为实现全天候、全方位的监测,本系统选用毫米波雷达、摄像头和超声波传感器三种传感器。
毫米波雷达具有穿透力强、抗干扰能力强等优点,适用于雨雾等恶劣天气;摄像头可识别道路标志、行人和车辆等目标;超声波传感器则用于检测车辆周围的近距离障碍物。
2. 传感器布局根据车辆结构和行驶需求,本系统将传感器均匀分布在车辆的前后左右四个方向,确保无死角监测。
具体布局如下:(1)前方:安装两个毫米波雷达,分别位于车辆前保险杠两侧,覆盖前方120°的监测范围。
(2)后方:安装一个毫米波雷达,位于车辆后保险杠中央,覆盖后方60°的监测范围。
(3)左右两侧:各安装一个摄像头,分别位于车辆左右两侧,覆盖左右两侧60°的监测范围。
(4)四周:安装四个超声波传感器,分别位于车辆前后保险杠和左右两侧,用于检测近距离障碍物。
三、控制器设计1. 算法设计(1)数据预处理:对传感器采集到的数据进行去噪、滤波等处理,提高数据质量。
(2)目标检测与识别:通过摄像头识别道路标志、行人和车辆等目标,结合毫米波雷达和超声波传感器数据,确定目标的位置、速度等信息。
(3)碰撞风险评估:根据目标的位置、速度等信息,计算与本车的相对距离和相对速度,预测未来一段时间内可能发生的碰撞情况。
(4)预警决策:根据碰撞风险评估结果,判断是否触发预警。
2. 硬件设计控制器硬件部分主要包括处理器、存储器、通信接口等。
处理器选用高性能、低功耗的嵌入式芯片,满足系统实时性和稳定性的需求;存储器用于存储算法模型和运行数据;通信接口负责与传感器、报警装置和执行机构进行数据交互。
汽车上28个电子控制系统(EFI、EGR、ISC、EBD、ESP...)及各自的作用说明1.发动机电子控制系统发动机电子控制系统(EECS)通过对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行电子控制,使发动机在最佳工况状态下工作,以达到提高其整车性能、节约能源、降低废气排放的目的。
01电控点火装置(ESA)电控点火装置由微处理机、传感器及其接口、执行器等构成。
该装置根据传感器测得的发动机参数进行运算、判断,然后进行点火时刻的调节,可使发动机在不同转速和进气量等条件下,保证在最佳点火提前角下工作,使发动机输出最大的功率和转矩,降低油耗和排放,节约燃料,减少空气污染。
02电控燃油喷射(EFI)电控燃油喷射装置因其性能优越而逐渐取代了机械式或机电混合式燃油喷射系统。
当发动机工作时,该装置根据各传感器测得的空气流量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数,按预先编制的程序进行运算后与内存中预先存储的最佳工况时的供油控制参数进行比较和判断,适时调整供油量,保证发动机始终在最佳状态下工作,使其在输出一定功率的条件下,发动机的综合性能得到提高。
03废气再循环控制(EGR)废气再循环控制系统是目前用于降低废气中NOx排放的一种有效措施。
其主要执行元件是数控式EGR阀,作用是独立地对再循环到发动机的废气量进行准确的控制。
ECU根据发动机的工况适时地调节参与再循环废气的循环率,发动机在负荷下运转时,EGR阀开启,将一部分排气引入进气管与新混合气混合后进入气缸燃烧,从而实现再循环,并对送入进气系统的排气进行最佳控制,从而抑制有害气体NOx的生成,降低其在废气中的排出量。
但过量的废气参与再循环,将会影响混合气的点火性能,从而影响发动机的动力性,特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时,再循环的废气会明显地影响发动机性能。
04怠速控制(ISC)怠速控制系统是通过调节空气通道面积以控制进气流量的方法来实现的,主要执行元件是怠速控制阀(ISC)。
一种车载智能防碰撞预警系统
随着汽车行业的不断发展和普及,交通安全问题日益受到人们的重视。
车辆碰撞事故已成为交通事故的主要因素之一。
为此,研制一种车载智能防碰撞预警系统成为了迫切的需求。
车载智能防碰撞预警系统是一种基于车辆辅助驾驶技术的智能安全系统,它可以对车辆周围的状况进行实时监测和预警。
系统主要分为传感器模块、监控控制器和显示模块三个部分,其中传感器模块主要包括车身外部的雷达、摄像头等设备,监控控制器则负责监测传感器采集到的信息并进行分析和判断,最终通过显示模块将预警信号传达给车主。
车载智能防碰撞预警系统的工作原理是基于车辆辅助驾驶技术。
传感器模块采集到的信息经监控控制器分析后,通过显示模块向车主发出预警信号,提示车主应对当前情况,从而避免事故的发生。
在具体运用中,车载智能防碰撞预警系统可以安装在车辆前方、侧方和后方等区域,进行全方位的监测和预警。
如果周围区域出现安全隐患,系统会自动发出警报,提醒车主进行相应的驾驶调整,避免碰撞事故的发生。
此外,车载智能防碰撞预警系统还可采用雷达和摄像头等设备进行数据融合,并通过人工智能技术进行数据分析,为汽车智能系统提供更全面的路况信息和更准确的判断。
总之,车载智能防碰撞预警系统是一项重要的汽车安全技术,有助于提高汽车的安全性、可靠性和智能水平。
未来,随着技术的不断发展和完善,车载智能防碰撞预警系统将会成为汽车智能化的重要基石之一,保障人们生命财产安全的重要手段。
汽车主动安全功能介绍01020304主动安全功能概述ESC功能详解LDWS其他系统01主动安全功能主动安全功能概述汽车安全被动安全发生事故时车辆对人体的保护措施,例如安全带、安全气囊主动安全在车辆行驶中,检测车辆失控或者发生事故的可能性,通过一系列措施来避免摄像头红外探测器疲劳驾驶预警系统、BSD 等在危险情况下对驾驶员进行提示的功能ESC 、AEB 等对车辆的纵向和横向干预来保证安全行驶的功能ESC 帮助稳定转向自动紧急制动01020304主动安全功能概述ESC功能详解AEB及FCW详解其他系统ESC概念汽车电子稳定控制系统(Electronic Stability Controller)是一个主动安全控制系统,通过传感器监控车辆自身行驶状态,在车辆紧急躲避障碍物、转弯等容易出现不稳定状况时,以及在转向过度或转向不足情况下,利用动力系统干预及制动系统干预,帮助车辆克服偏离理想轨迹的倾向,为车辆行驶提供更好的安全性。
对于传统ESC,其必须具备的四大基本功能:防抱死制动系统(ABS)电子制动力分配(EBD)牵引力控制系统(TCS)车辆动态控制系统(VDC)ESC基本功能ESC 硬件组成ESC 控制器轮速传感器转向角传感器YG 传感器1 ESC 控制器2 轮速传感器检测轮速信号最常用的传感器是电磁感应式传感器,当齿圈相对传感器转动时,在传感器上激励出交变电压信号,ECU 采用专门的信号处理电路将传感器信号转换为同频率的方波,再通过测量方波的频率或周期来计算车轮转速。
3 转向角传感器ESP 通过计算方向盘转角的大小和转角变化速率来识别驾驶员的操作意图。
方向盘转角传感器将方向盘转角转换为一个可以代表驾驶员期望的行驶方向的信号。
4 YG 传感器即横摆角度、侧向加速度传感器:监测车体绕垂直轴线转动的状态、汽车转弯时的离心力等。
发动机通讯管理系统EBDESC当车轮制动时,由轮速传感器采集四个车轮的转速信号,发给电子控制单元计算出车辆的减速度及车轮的滑移率。
车辆防碰撞预警系统简介
周洋2120130512
随着公路交通网络的不断扩大,汽车工业现代科技的不断发展,汽车给人类生活做出了很大贡献,但与此同时也出现了交通事故、交通堵塞、环境污染、能源浪费等诸多不可避免的问题。
以交通事故为例,据国家安监总局网站消息,2011年全国道路交通伤亡事故约21.1万起,死亡人数6.2万人,追尾事故在整个交通事故中占很大的比例 , 如中国高速公路追尾事故数约占总事故数的 33 . 4%, 美国高速公路上发生的追尾碰撞事故约占事故总数的24 %。
这些交通事故在造成巨大的经济损失的同时,也加剧了对紧张的道路和医疗资源的不必要的占用。
智能车辆系统可以通过环境感知传感器辨识车辆所处环境的状态来掌握道路、周围车辆、行人和交通信号等驾驶环境信息,根据这些信息进行分析、规划和决策,并通过车辆底层控制系统实现车辆自动导引,有助于改善车辆行驶安全性,提高车辆智能化和减少交通堵塞等。
车辆碰撞预警系统是智能交通体系的重要研究内容,受到了广泛的关注。
车辆碰撞预警系统利用现代信息技术、传感技术来扩展驾驶员的感知能力,将感知技术获取的外界信息(如车速、与其障碍物的距离等)传递给驾驶员,同时在路况与车况的综合信息中辨识是否构成安全隐患。
一旦发现危险情况及时向驾驶员提供警报,为驾驶员争取一定的反应时间,提高车辆安全性与可靠性,是减少驾驶员人为因素造成交通事故的重要手段。
所以研究一种实时、可靠、适应性好的车辆防碰撞预警系统是提高车辆行驶安全的一项非常重要的内容。
车辆防碰撞预警系统要求在行驶中检测车辆前、后方的车辆或障碍物的信息,如己车的速度、加速度,相关车的速度、加速度,两车之间的距离等参数,用相关的安全距离模型进行追尾碰撞判断,做出不报警、报警和制动处理。
国外对于高速公路车辆防碰撞的研究始于20世纪80年代末,研究主要以德国、美国和日本为代表。
我国在这方面的研究起步较晚,与发达国家有一定的差距,目前开展这方面研究工作的单位主要包括一些大学和科研机构,如国防科技大学、清华大学、吉林大学、中科院沈阳自动化研究所、长安大学等。
1994年,Daimler-Benz 公司的员工提出基于前方雷达探测汽车前方障碍物信息的一种前方碰撞预警系统[1]。
通过分析,他们认为汽车前方碰撞主要受到驾驶员反应时间的影响。
该系统利用雷达对汽车的前方区域进行实时扫描,并通过相应的软件实时处理扫描得到的前方障碍物的信息,而汽车本身行驶的参数如车速、方向盘转角、油门踏板和制动踏板等则由安装在车上的相应的传感器获得。
通过这些信息可以计算出本车与前方车辆的相对距离和安全距离,经过比较认为危险的时候,给出驾驶员警告信息。
2005年,美国通用公司首次展示了车对车信息交换技术V2V(Vehicle-to- Vehic)系统。
它以GPS定位系统为基础,搭配着无线通讯仪器,能够时时的提醒驾驶者是否有车辆出现在视线盲点和入弯处,除此以外它还能统计诸如速度、方
向和车辆加速度等数据做出及时的预判,是否有撞车的危险。
这些警示信号能够以图象、声音或者是通过 Magic Fingers 震动坐垫等方式发出。
如果你对这些提示没有反应的话,系统还可以自动连接刹车装置进行紧急制动。
而随着近几年计算机技术的飞速发展,车对车信息交换技术讯息收发器的性能得到大幅提高,体积也明显减小。
通用公司于2009年9月在上海展示了新一代的车对车信息交换技术系统,该系统主要利用了无线通信原理和GPS 全球卫星定位技术,通过
安装在汽车中的 V2V 讯息收发器,每一辆通用公司生产的汽车都可以迅速定位自身车辆,并且实时的监测到道路上的其他车辆及设施,与此同时,系统将监测到的信息通过画面和语音传达给驾驶员,让驾驶者能够及时发现潜在的行车安全问题。
丰田汽车公司则使用毫米波雷达和 CCD 摄像机对前方本车与车辆的距离进行动态监测,当两车距离小于规定值时,系统将发出直观警报信号提醒本车驾驶者;日产公司使用的是“紧急制动劝告系统”,利用先进的车距监测系统对跟车距离进行动态监测,当需要减速或制动时,用制动灯亮来提醒驾驶者,并及时监视驾驶者操纵油门踏板的释放状态。
大发和三菱等公司也将利用激光雷达做跟车距离传感器,利用风窗玻璃显示器来警告驾驶者。
且在2007年,日本总务省MIC 决定为车辆交互通信系统预留700MHz 频段,这个系统可以使车辆之间进行无线网络通信从而有效防止撞车事故的发生。
以色列的Dagan等人利用一个单纯的CCD摄像机对汽车前方障碍物进行探测,建立了一种高速汽车前方碰撞预警算法[2]。
通过CCD摄像机的一维扫描,对汽车前方障碍物的方位和距离进行探测。
同三维扫描相比,扫描点大大减少、造价低、速度快、稳定性高。
算法主要通过计算未来汽车发生碰撞的时间,与安全时间门槛值进行比较以确定汽车行驶的安全性。
在欧洲,德国、法国、意大利等国家也正在积极地进行汽车防碰撞技术的研究开发。
欧洲开放基金的研究集中在驾驶员的监测、道路环境的感知、视觉增强、前车距控制以及传感器融合方面。
欧洲委托基金正在支持纵向和侧向防撞研究。
德国大众汽车公司研制的“特定车道障碍物预警系统”能预报逆向行驶的车辆对自己超车是否构成危险。
另外,德国奥迪、德国宝马、戴姆勒·克莱斯勒、意大利菲亚特、法国雷诺及德国大众6家公司于2005年初成立了车辆间通信联盟,该联盟的目的是开发旨在利用无线LAN技术的车间通信,以及车辆与基础设备间通信的欧洲通用标准。
国内对高速公路车辆防碰撞的研究虽然起步较晚,但也取得了一定的成果。
例如,西安公路交通大学的陈光武、候德藻、李晓霞、李百川[3]对车辆制动过程进行分析,初步建立了高速公路实用安全距离模型,讨论了避免追尾碰撞的主要影响因素;西安交通大学的党宏社,韩崇昭,段战胜[4]在考虑了驾驶员的驾驶风格和路面状况的基础上对制动距离进行了分析,提高了汽车防碰撞报警系统的准确性;武汉理工大学的黄秋员,周鹏,陈伟[5]从技术的角度对目前的几种汽车碰撞报警系统进行了分析;南京林业大学的丁士清[6]对车用测距传感器进
行了选择,并初步完成了防追尾碰撞系统的设计;长安大学的肖梅[7]进一步对跟车模型进行了修正,提出了保证交通安全的“最危险时刻”的概念,得到了各种运动状态下的安全跟车距离计算公式;吉林大学的张立存[8]综合考虑了汽车运动特性和驾驶员行为特性,提出了汽车纵向与横向综合预测算法并虚拟弯道检测算法,实现了汽车在直道和弯道工况下的前方碰撞预警算法;吉林大学的毕雁冰[9]提出了基于视觉的高速公路汽车偏离预警系统,建立了一套道路预警图像预处理新算法;清华大学的王大志[10]对车辆正面碰撞进行了分析,通过建立模型对如何减轻正面碰撞进行了研究;哈尔滨工业大学的吴兴利[11]建立了车辆碰撞模型,并利用VB 软件编写了仿真程序进行仿真;伍宗富,陈日新,朱明旱[12]利用车载单目机器视觉测量前车车距,设计了一种基于图像识别的汽车智能防撞系统。
随着机器视觉技术的不断发展,以其精确感知道路交通环境的能力和相对较少的成本都表明了基于视觉的车辆防碰撞预警系统有巨大的应用前景。
基于机器视觉的车辆防碰撞预警系统由三部分构成,一是车道线的检测与跟踪,这可以让本车道的车与其它车道的车相区分,特别是处于弯道的时候,能够防止错误报警;二是车辆的检测与跟踪;三是车辆安全距离的测量与计算。
参考文献:
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