浅谈汽车自动防撞系统发展

杨 磊

（延安大学西安创新学院，陕西 西安 710000）

浅谈汽车自动防撞系统发展

杨 磊

（延安大学西安创新学院，陕西 西安 710000）

汽车自动防撞系统主要分信号采集系统、数据处理系统和执行机构三部分。分别起到数据检测、数据处理和方案执行的作用。从20世纪80年代开始，国内外著名研究机构、大学和汽车生产商就开始积极研究汽车防撞系统。加上全球日益高发的交通事故率，让这一研究具有广阔的市场前景。

汽车；自动防撞系统；发展

汽车自动防撞系统是智能轿车的一部分，是防止汽车发生碰撞的一种智能装置。它能够自动发现可能与汽车发生碰撞的车辆、行人或其他障碍物体，发出警报或同时采取制动或规避等措施，以避免碰撞的发生。

汽车自动防撞系统主要分信号采集系统、数据处理系统和执行机构三部分，分别起到数据检测、数据处理和方案执行的作用。

伴随着声波、激光、电子技术的不断更新换代，汽车防撞系统的研究方向也在不断的变化。可以说，汽车防撞系统已经不仅仅是一门专项的汽车技术，各门类技术的交叉使用成为这一系统的突出特点。

1 最简易的系统——超声波

超声波系统工作时，发射器发出脉冲并给测量逻辑电路提供一个短脉冲，再由信号处理装置对信号进行处理，测算出车距。

尽管超声波系统原理简单、成本低、制作比较方便，但在汽车高速行驶的状态下，超声波受到天气的影响比较大，不同天气下的声波传播速度不同，对远距离障碍物测算时灵敏度会有所下降，因此超声波的最佳测距为4～5 m。目前，不少汽车的倒车防撞系统都采用超声波防撞预警系统。

2 最“专一”的系统——雷达

雷达汽车防撞系统的工作原理是发射电磁波，遇到障碍物时反射，不断检测计算障碍物的速度和距离，通过分析对目标进行不同危险程度的报警。

雷达探测性能比较稳定，而且不会受到障碍物形状和颜色的影响，对环境的适应性能比较好，测量时间和测量距离都很有优势。不过，过于灵敏的嗅觉让它很多时候会出现误判，高速公路两旁的金属防撞设施和隔离带都会影响它正常工作，甚至车载雷达彼此间也会有干扰，加上系统本身的造价昂贵，在实际应用中很少会有发展。

3 最“挑剔”的系统——激光

激光测距系统应用比较广泛的是非成像式激光雷达和成像式激光雷达。激光汽车防撞预警系统是一种光子雷达系统，优点是测时短、测程远、精度高，已经实际应用到了很多领域。

不过要想应用到汽车防撞系统中，激光还不适合，震幅较大是一大弊病，另外雾天当中激光会被吸收同时还可能伤害人的眼睛，而且激光系统的体积之大也阻碍了其在汽车中的应用。

4 最“具象”的系统——机器视觉

所谓机器视觉防撞系统是通过模仿人眼的摄像机探测周围图像，并通过数字信号进行分析处理。

此系统的最大优点是体积小、功耗小，但可视范围却很大，可谓是相当低碳。不过由于是模拟人眼成像，因此对软硬件的要求很高，而且在特殊天气环境下会在距离上给人以视觉误差，成像速度也受到数字信号的影响会比较慢。

尽管有诸多弊病，但和前几种系统相比，机器视觉系统已经有了很大的飞跃，而且有专家认为，随着信号处理器的不断增强，媒体处理器系列的出现将取代超声波、雷达等，推进汽车安全技术的发展。

5 最“通吃”的系统——红外

红外汽车防撞预警系统的原理是热成像，可以帮助我们看到肉眼看不到的事物，并将辐射图转化为标准的视频图像。

该系统的优点也正是其原理的优点，感热而非感光的原理让这个系统在雨雾等恶劣天气情况下仍可使用，解决了前几种系统都会遇到的难题。在个别高端品牌的相关车型上，红外夜视系统已经有了应用，但系统在处理分析方面对软硬件的要求还是很高。

6 最昂贵的系统——交互式智能化防撞系统

交互式智能化防撞预警系统对于周边相关的基础配套设施要求比较高，由信息交换网络、MMDS宽带数字通信子站、车距信息无线交互车后单元、无线车载前机单元组成。交互式智能化防撞预警系统在工作时不受天气条件等因素的影响，精度高、监控全面而且信息化很强。一旦投入使用，不但对汽车个体的安全性有很大的增强，而且在交通管理和交通安全方面都具有全面信息化的作用，可以说，这一系统的覆盖面和社会意义都是不可限量的。

当然，交互式智能化防撞预警系统在短期内投产的局限性也是显而易见的，在现阶段情况下，无线移动网络首先就没有很好的解决稳定性方面的问题，而且该系统的初期投入相当大，MMDS宽带数字通信子站和路旁单元RSU的建立也是一个庞大的工程，该系统的使用所依靠的将不仅仅是研究单位、生产企业和汽车生产商方面的事情。

7 最综合的系统——综合型汽车防撞预警系统

以上介绍的仅仅是预警系统的工作原理，而汽车防撞系统并不单单由预警系统构成，如何将预警系统和传感器进行结合，并核算出合理有效地解决方案才是汽车防撞系统真正能够得以投产并广泛运用的关键所在。

从80年代初期开始，世界上的著名大学和科研机构，包括美国三百多家公司都开始对汽车防撞系统项目进行了研究。不管是毫米波雷达的研究，还是毫米波雷达和图像传感器的结合，包括算法上的改进研究，技术上的不断成熟都在推进着汽车防撞系统的成形。比如重庆某公司通过近十年的研究得出的“高速公路智能型汽车行驶主动安全预警系统”就是针对超声波原理在短距测距中的优势而得出的，不管是算法还是图像传感器方面，都达到了视频流的要求，确保了检测实时性和准确性。

就目前汽车防撞系统的发展而言，在研究当中，解决系统的抗干扰能力，减少误报，提高检测范围，增加视觉角度，稳定性，增强决策因素，智能系统和行业标准都是当务之急。

汽车防撞系统的不断成熟标志着其在不久的将来一定会广泛运用到汽车系统当中，并推进汽车制造的智能化、信息化，从而让我们日常的行车变得更加安全快捷。

1 谢兴盛、方勇文、吴云峰、叶玉堂、陈昌彬、李长成、王兵学.汽车自适应驰控装置中的红外激光测距［J］.激光技术，2004（05）

2 贺乐厅.智能运输系统——基于毫米波雷达的车辆防撞技术与实验研究［D］.东南大学，2003

3 潘仲明、简 盈、王跃科.大作用距离超声波传感技术研究［J］.传感技术学报，2006（01）

4 杨斌虎、谢克明、杜艳生.基于DSP芯片的超声波测距系统［J］.太原理工大学学报，2004（02）

5丹 亚、陈德池.计算机控制汽车安全语音提示系统［J］.汽车电器，1999（03）

6 钟 勇、姚剑峰.现代汽车的四种测距方法［J］.汽车工业研究，2001（02）

Discusses the Automobile Automatic Collision Avoidance System Development

Yang Lei

The automobile automatic collision avoidance system mainly divides the signal gathering system, the data processing system and the implementing agency three parts.Plays the data detection, the data processing and the program delivery role separately.Started from the 1980s, the domestic and foreign famous development facility, the university and the automobile producer started to study the automobile collision avoidance system positively.In addition the whole world succeeds in the imperial civil service examinations day by day the transportation accident rate, lets this research have the broad market prospect.

automobile; automatic collision avoidance system; development

U463.6

A

1000－8136（2011）03－0140－02