【摘要】：交通事故已成為我國嚴(yán)重的社會問題,與之相關(guān)的智能駕駛輔助技術(shù)研究日益受到重視。汽車主動防碰撞系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)中的重要組成部分,國外對其所涉及的相關(guān)理論和技術(shù)問題進(jìn)行了諸多研究,并已在部分實(shí)車上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。但國內(nèi)汽車先進(jìn)安全技術(shù)尚處于研發(fā)和試驗階段,主動防碰撞系統(tǒng)還存在車載雷達(dá)系統(tǒng)實(shí)用化成果少、安全距離模型的準(zhǔn)確度低、關(guān)鍵參數(shù)難獲得以及對駕駛員特性考慮不夠和車輛動力學(xué)建模難以兼顧準(zhǔn)確性和簡潔性等諸多問題,因此很有必要對其進(jìn)行相應(yīng)的研究。本文以中低速電動汽車為應(yīng)用背景,以車輛動力學(xué)和控制工程為理論基礎(chǔ),對縱向防碰撞預(yù)警系統(tǒng)所涉及的自車及環(huán)境信息采集、安全距離模型、系統(tǒng)建模仿真、硬件在環(huán)實(shí)驗平臺和實(shí)車實(shí)驗平臺開發(fā)等逐一進(jìn)行研究,實(shí)現(xiàn)了縱向防碰撞預(yù)警系統(tǒng)的功能。具體的研究內(nèi)容如下:(1)系統(tǒng)方案設(shè)計及環(huán)境感知制定防碰撞預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)的整體框架。選用單片機(jī)MC9S12XS128作為系統(tǒng)控制單元,實(shí)現(xiàn)對自車信息及雷達(dá)數(shù)據(jù)的采集,并輸出預(yù)警單元及制動系統(tǒng)的控制信號。通過對比各傳感器性能選用了固態(tài)激光雷達(dá)Leddar~(TM),并基于雷達(dá)返回數(shù)據(jù)特征設(shè)計了一種目標(biāo)檢測算法,分別對行人和車輛做了靜態(tài)和動態(tài)檢測,實(shí)驗表明Leddar~(TM)價格低、實(shí)用性強(qiáng)、具有與激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)近似的識別精度,同時也可以滿足防碰撞預(yù)警系統(tǒng)對環(huán)境感知系統(tǒng)的實(shí)時性要求。(2)考慮駕駛員反應(yīng)特性和路面附著系數(shù)的安全距離模型利用模糊控制對駕駛員反應(yīng)時間進(jìn)行辨識,采用功能原理和最小二乘估計器估算路面附著系數(shù),并分別在實(shí)車和駕駛模擬器上采集數(shù)據(jù)從而擬合不同工況下的最小安全距離,最終建立了考慮駕駛員反應(yīng)時間的安全預(yù)警距離模型和考慮路面附著系數(shù)及最小停車距離的安全制動距離模型。(3)系統(tǒng)仿真驗證在CarSim中完成對自車車輛動力學(xué)建模、雷達(dá)系統(tǒng)建模和目標(biāo)車及拖車建模,并在Matlab/Simulink中建立系統(tǒng)的控制策略,然后參照E-NCAP對AEB系統(tǒng)的測試要求對整個防碰撞系統(tǒng)進(jìn)行了聯(lián)合仿真驗證。(4)硬件在環(huán)實(shí)驗平臺及實(shí)車實(shí)驗為實(shí)現(xiàn)防碰撞預(yù)警系統(tǒng)的主動制動功能,搭建電控液壓制動系統(tǒng)硬件在環(huán)實(shí)驗平臺進(jìn)行驗證,并基于實(shí)驗電動汽車進(jìn)行制動系統(tǒng)改造,完成防碰撞預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)車實(shí)驗平臺的搭建工作。最后,針對前車靜止工況做了實(shí)車實(shí)驗,實(shí)驗結(jié)果表明本文設(shè)計和開發(fā)的防碰撞預(yù)警系統(tǒng)可以很好地防止車輛發(fā)生碰撞。
【圖文】：

令[8]。2.1 系統(tǒng)功能汽車防碰撞預(yù)警系統(tǒng)主要有以下功能：一是在駕駛員因疲勞或走神而導(dǎo)致行車間距小于安全距離的情況下，提醒駕員將注意力重新回到安全駕駛中，從而保障行車安全；二是在危險工況下通過主動控制制動系統(tǒng)來避免碰撞事故發(fā)生或減小碰撞害程度。2.2 關(guān)鍵技術(shù)為了實(shí)現(xiàn)預(yù)警和主動制動的功能，主動防碰撞預(yù)警系統(tǒng)主要涉及幾個關(guān)鍵技：自車及障礙物信息感知與處理、行車安全狀態(tài)評估和主動制動控制。其系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)系如圖 1.2。

第 1 章 緒論況，若有障礙物出現(xiàn)，系統(tǒng)會通過報警給予駕駛員提醒；若駕施甚至誤踩油門踏板，，系統(tǒng)則會切斷動力系統(tǒng)并通過主動制動避免危險發(fā)生[12]。列 MobileEye 公司開發(fā)的一系列基于機(jī)器視覺的預(yù)警系統(tǒng)，應(yīng)的智能車輛駕駛輔助技術(shù)，具體包括縱向碰撞預(yù)警系統(tǒng)(Fro FCW)和車道偏離預(yù)警系統(tǒng)(Lane Departure Warning Systemobileye 防碰撞預(yù)警系統(tǒng)能夠通過攝像頭實(shí)時識別出車輛前方危險，并通過聲音、震動等多種方式向駕駛員發(fā)出警示，從而生。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U463.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2640365