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车辆智能主动型安全系统

曾宪文  
【摘要】:随着汽车保有量的增长和行驶速度的不断提高,汽车碰撞事故越来越多,行车安全问题也越来越受到人们的重视。被动式安全系统只能减轻事故的程度,并不能有效防止事故的发生,主动型安全系统将必然成为发展趋势。 论文课题为重庆市科技计划项目“车辆智能主动型安全系统(合同编号为6703)”研究工作的主体组成部分。车辆主动安全技术在国内尚属发展阶段,智能主动避让更是处于一个研究积累阶段。系统能够实时监测行驶车辆前方、左右侧和后方的环境状况并液晶实时显示;同时预测事故发生的可能性,采取声、光、液晶显示等方式报警,提醒驾驶人员注意并及时采取有效措施;在进入危险区域后,若驾驶员没有及时采取有效措施,系统将立刻通过执行机构来控制节气门执行机构、转向机构或制动机构,使车距至少保持在设定的最低防撞距离,主动避免事故发生。系统的创新及所采取的技术路线如下: 1.针对采用毫米波雷达和激光雷达作为前视测距装置,造价昂贵,技术复杂,难以在普通车辆上实施的局限性,研制开发了专用前视激光测距仪,在不影响实时测量精度的前提下,使系统结构简化,降低了成本。同时,采用激光、超声波和红外线三种测距技术和综合信息处理技术,分别实施对车辆前方、左右侧和后方的环境状况的实时检测。 2.针对采用单一ECU(Electronic Control Unit电子控制单元)存在的局限性,采用了分布式ECU结构的系统模式。从ECU实施对周边环境的实时监控与信息综合处理,主ECU实施控制与决策功能并实时显示与报警,从而强化了系统的实时控制与决策能力,增强了系统的快速性和可靠性。 3.针对采用单一控制策略存在的局限性,采用了模糊神经网络模型进行控制与决策得到优化后的控制指令和最佳紧急事件处理措施。模糊控制的处理模糊语言信息能力和神经网络的学习功能相结合使系统能较好地达到控制效果。 4.针对系统处理紧急事件时,难以保证安全系统与发动机等车内其他装置匹配控制,从而难以保证发动机的燃油经济性、动力性和最佳制动效果以及舒适性,提出了由车辆智能主动型安全系统与发动机集中控制装置等协同工作的系统构架新思路,力求达到车内各系统间的最佳匹配控制。 经实验仿真和样机测试,效果较好,提高了车辆行驶的安全性,满足了车辆制动性能和处理紧急事件的快速反应能力,提高了发动机的燃油经济性和动力性指标。


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