汽车防撞技术综述毕业论文.docx

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汽车防撞技术综述毕业论文

摘要

汽车追尾在交通事故中占到30％-40％，为了减少交通事故和人员伤亡，研究和推广汽车防撞系统日益显得重要和迫切。

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。

人们主要把精力集中于汽车被动安全性方面，例如，在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装弹性材料、在车内安装安全带及安全气囊等等，以减轻汽车碰撞带来的危害。

而发展汽车防撞技术，对提高汽车智能化水平有重要意义。

防撞装置是借助于遥测技术监视汽车前方的车辆、障碍物。

理论上，汽车防撞装置可在任何天气、任何车速状态下探测出将要发生的危险情况并及时提醒司机及早采取措施或自动紧急制动，避免严重事故发生,这里应该指出，汽车安全如今越来越成为一个必须综合考量的问题，无论主动还是被动安全系统，都有互相结合的趋势。

专家们提醒，除了汽车本身以外，如果没有良好的驾驶习惯，乘员也是不安全的，甚至反而会使安全配备无法发挥其应有作用。

如驾乘不系安全带，酒后驾车，超速行驶等，如果发生险情与车辆的安全性是没有关系的。

所以安全意识才是汽车行驶安全的关键！

关键词：

汽车追尾 防撞装置安全气囊安全性

Abstract

Automobilerearendup30%-40%inthetrafficaccident,inordertoreducetrafficaccidentsandcasualties,researchandpromotionofautomobilecollisionavoidancesystemisincreasinglyimportantandurgent.Automaticdiscoveryofpossibleobjectsandcollisionofvehicles,pedestrians,vehiclesorotherobstacles,alarmoratthesametimetakebrakingorcircumventionmeasures.Peoplemainlyfocusonautomobilepassivesafety,forexample,inthefrontofthecarmountedontherearbumper,orinthecarshellinstalledaroundtheelasticmaterial,installationofseatbeltsandairbagsincarsandsoon,inordertoreduceautomobilecollisionsbringharm.Whilethedevelopmentofautomotiveanti-collisiontechnology,haveimportantsignificancetoimprovethelevelofintelligentvehicle.Anti-collisiondeviceisthevehicle,obstaclebytelemetrymonitoringthefrontoftheautomobile.Intheory,automobileanti-collisiondevicecanbeinanyweather,atanyspeedtestmeasurewillhappeninadangeroussituationandtimelytoremindthedrivertotakemeasuresorautomaticemergencybrakeassoonaspossible,toavoidseriousaccidents,itshouldbenoted,automobilesafetynowhasbecomeamustconsiderthequestion,whetheractiveorpassivesafetysystem,havethecombinationoftrend.Expertsreminded,inadditiontothecaritself,ifthereisnogooddrivinghabits,thecrewisnotsecure,evenitwillmakethesafetyequipmentcannotplayitsduerole.Suchasdrivingwithoutaseatbelt,drunkdriving,speeding,ifthesafetyaccidentoccursandthevehicleisitdoesn'tmatter.Sothesafetyawarenessisthekeytovehiclesafety!

Keywords:

rear-endcollisionanticollisiondeviceairbagsafety

绪论

汽车自动防撞系统（automaticbump-shieldedsystemoftheautomobile），是智能轿车的一部分。

汽车防撞系统，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，汽车自动防撞系统（automaticbump-shieldedsystemoftheautomobile），是高档汽车防撞技术一部分，该系统是防止汽车碰撞的一种高科技智能装置，它能够通过雷达发现前方车辆、行人等其他障碍物，一旦通过微型处理器分析对汽车安全构成威胁就会发出警报提醒驾驶员同时采取相应的制动措施有效规避碰撞事故的发生，最大限度保障人和车的安全。

第1章构成原理作用

1.1构成

1.1.1信号采集系统

采用雷达、激光、声纳等技术自动测出本车速度、前车速度以及两车之间的距离。

随着信息技术的不断发展，数据采集技术已成为重要的现代化的工具，并且其应用范围也在不断扩大，在通信、雷达、医疗、遥测遥感等领域得到了广泛的应用。

本文为了汽车防撞报警设备高速信号处理的目的，采用了DSP和FPGA处理器加上相关算法，实现了对激光雷达回波信号能够高速的采集和处理。

信息采集模块，是系统的信息获取部分。

驾驶员在行车中所道路、车辆和路况等信息将直接影响到汽车的主动安全性.为此，系统识别外界信息的传感器，通过测量装臵感测外界危险信号，然后把这些计算处理。

目前用于车辆外界识别的传感器主要有超声波、激光、毫红外线、CCD摄像机等。

1.1.2数据处理系统

计算机芯片对两车距离以及两车的瞬时相对速度进行处理后，判断两车的安全距离，如果两车车距小于安全距离，数据处理系统就会发出指令。

信息决策模块，是系统的信息处理部分。

它是智能控制系统枢，通过对外界的信息进行处理判断，做出快速、准确的反应.这一部分编制相应的软件包并与硬件相结合，以实现信息处理智能化信息采集的是相结合的模式，来提高系统处理数据的能力。

1.1.3执行机构

负责实施数据处理系统发来的指令，发出警报，提醒司机刹车，如司机没有执行指令，执行机构将自动采取具体措施，比如关闭车窗、调整座椅位置、锁死方向盘、自动刹车等。

执行机构，是一个智能化的制动系统。

它是汽车安全驾驶的保障.如果

ECU通过车速和距离测量后判定将要发生碰撞，安全系统就动发出一个紧急制动信号，制动器工作，车辆减速运行，直至车辆与障碍大于预警安全距离后，再自动解除制动工作。

探测距离：

根据车速及天气情况等，汽车自动防撞系统的中央处理器会自动处理。

正常天气、恶劣天气效果同等，不受影响。

性能：

当汽车行使前方出现障碍物并对本车行使安全构成威胁时，汽车自动防撞器能实施自动报警、自动减速、自动制动，最终使汽车与障碍物避免相撞。

制动性能：

不改变愿车的结构，不影响原车的制动性能。

安装了汽车自动防撞系统制动性能比愿车制动性能更优越。

自动防撞前方障碍物的对后车追尾碰撞的提前预警性能：

汽车自动防撞器在工作状态下，后刹车灯提前点亮。

提醒后车司机注意，同时本车给后车留出一定的制动距离，以此避免后车追尾。

起步、加速、超车性能：

安装了汽车自动防撞系统，不影响原车的起步、加速、超车性能。

当汽车自动防撞系统工作避免事故发生后，本车自动恢复到初始状态，不影响原车的起步、加速、超车性能。

开启和关闭性能：

汽车自动防撞系统可根据驾驶人员的需要，开启或关闭。

高集成化、高智能化、高适应性：

集声、光、电、机多方面的高科技组合。

智能化的处理器，识别处理指令速度远远高于人脑的最快反映速度。

适用于各种类型汽车的安装。

1.2工作原理

1.2.1跟踪识别

采用了雷达识别系统，有效地对本车前方的动、静态目标进行实时监测，及时将测量数据传输给中央处理系统。

1.2.2智能处理

中央处理系统对雷达采集的信息进行分析、计算、处理，有效对车辆前方出现的障碍物进行分析判断，并迅速做出处理、发出指令，将雷达采集信号转换为可执行信号，及时传输给报警显示系统和制动执行系统防撞器的显示报警系统能及时显示本车的车速、前方最具威胁车辆或物体的距离。

当接到中央处理系统的指令时，能以声音的方式提醒驾驶人员前方有危险信息，需谨慎驾驶，显示报警功能，大大提高了人车安全。

1.2.3报警提醒

防撞器的显示报警系统能及时显示本车的车速、前方最具威胁车辆或物体的距离。

当接到中央处理系统的指令时，能以声音的方式提醒驾驶人员前方有危险信息，需谨慎驾驶，显示报警功能，大大提高了人车安全。

1.2.4减速刹车

若遇危险，制动执行系统接收到中央处理系统发出的制动指令时，能迅速根据险情对车辆采取智能减速、重刹、停车等动作。

1.3作用

1.汽车自动防撞器是指在汽车行驶前方出现障碍物其距离或者是构成威胁时及时提醒驾驶人员注意驾驶，在紧急情况下自动防撞器可以自动刹车安全平稳的，保证人和车的安全避免重大危险事故发生。

汽车自动防撞系统的中央处理器会自动处理。

正常天气、恶劣天气效果不会受到影响。

2.汽车自动防撞器会因驾驶人员疲劳或判断失误，或突发性疾病，为及时采取制动措施，撞车事故不可避免发生时，汽车自动防撞器能够及时提醒驾驶人员注意驾驶，驾驶人员来不及采取措施将要发生车毁人亡时，汽车自动防撞器安全平稳的自动刹车，保证人车安全。

3.汽车自动防撞器还能够在汽车前方出现险情时，提醒点亮后刹车灯，避免后车追尾。

当前方险情解除，自动回复初始状态，保证驾驶人员正常操作。

1.4模式

汽车自动防撞器的两种模式：

分别是静态模式和动态模式，当使用静态模式时，探测到前方有静态障碍物而无法躲避且驾驶人员又来不及刹车时，能自动刹车，将车停稳；当使用动态模式时，汽车前方出现障碍物，对本车行驶构成威胁时，自动防撞器能根据危险程度不同，而实施自动报警提醒、自动刹车减速，当险情解除后，车辆会自动恢复正常行驶状态，且不影响正常的提速和超车。

车辆安装自动防撞器后，自动刹车平稳，不甩尾，不掉头，不侧翻。

第2章国外研发

国际上如德国、日本、美国等先进的汽车生产国，在十年前就开始研究与开发主动防撞安全装置。

戴姆勒.克莱斯勒公司和沃尔沃公司在汽车防撞器方面走在世界前列。

2.1戴姆勒.克莱斯勒公司研发情况

该防撞器结构主要是两个测距仪和一个影像系统，能够测出安全距离，如果发现车前有障碍物，计算机能够自动引发刹车装置。

这个系统的特点是：

（1）能够自动测出前方障碍物的速度和距离；

（2）执行机构能够自动启动刹车装置，自动关闭车的侧窗、天窗，自动调整座椅位置。

当乘客遭受撞击时，最大限度受到气囊的保护；

（3）能够感知车的行驶状态，如果传感器感到车在左右摇摆，或者感到车内的酒精浓度过高，它能够自动刹车或者自动锁死方向盘。

2.2沃尔沃公司研发情况

沃尔沃公司在轿车上加装了夜视仪，夜视仪能够显示前灯照射距离以外的物体，显示车的前照灯与车前障碍物的距离，提示司机刹车，但是没有介绍沃尔沃公司的防撞器能不能自动刹车，能不能自动关闭天窗。

戴姆勒·克莱斯勒公司以及沃尔沃公司的防撞器也有一些缺点：

不能防止误操作，如你要超车，车的自动防撞器测出两车的间距小于安全距离，自动防撞器就要自动刹车。

第3章国内研发

国内汽车自动防撞技术方面的研究，主要在一些大型汽车企业和科研院所开展，如：

长春一汽、上海大众、东风汽车、交通部科学研究所、武汉汽车研究所、清华大学汽车系、北京理工大学机械系等，但只是探索性的研究，纵观国内汽车防撞系统技术这一块领域还比较少，目前市场上研发经营的主要有两家公司泰远和超越，而两家公司的产品其实有很多相似之处，超越公司的老总之前原是泰远公司的技术总监，因此产品的理念几乎相同。

泰远牌汽车自动防撞器目前是国内防撞系统最先进的产品，其技术含量已位列世界先进技术行列。

3.1泰远汽车自动防撞器技术介绍

（1）防撞器是多级次刹车，并滞后于一般驾驶人员的正常刹车习惯。

在驾驶人员正常行车及正常刹车的情况下，往往感觉不到防撞器的存在。

（注：

防撞器刹车车距和刹车力度可以根据驾驶人员的驾驶习惯和驾车技术适当调节。

）

（2）“泰远”牌自动防撞器自动刹车平稳，不甩尾、不掉头、不侧翻，是当今世界上最为理想的安全防撞系统。

既能减轻司乘人员的心理负担，又能保护人车安全。

（3）一般情况下，防撞器自动刹车前，后刹车灯会提前一秒钟点亮，以提醒后车注意。

（4）倒车防撞器能在安全距离自动刹车停稳，且有语音提示。

（5）手动档、自动档车辆均可安装防撞器，手动档安装防撞器后自动刹车时不会熄火。

（6）离前车的自动刹车距离是一个变数，它是根据本车和前车速度由防撞器智能系统自动确定的。

一般会在保障安全时刹车。

（7）防撞器自动刹车的前提是雷达要探测到前方一定距离内的障碍物。

若雷达没有探测到前方障碍物则不会自动刹车。

（8）使用防撞器超车时打开转向灯开关，防撞功能自动解除，即可正常超车。

（9）时速40公里内不容易出现恶性撞车事故，因此，防撞功能自动解除,方便城区行驶。

（10）安装防撞器的车辆能在各种弯道上正常行驶，探测到拦板或山体也不会自动刹车。

（11）车辆在停止或行驶中都可以随时打开或关闭防撞器开关。

（12）防撞器上设有记录仪，能够自动记录防撞器相关工作状态。

若车辆发生意外撞车事故，将此记录仪送给交管部门就能分清责任。

比如：

行车时是否打开防撞器开关等等。

（13）防撞器对探测到的前方车辆或其它障碍物，在显示屏上会出现其距离数据。

（14）若连接防撞器的线路出现问题或防撞器电子出现故障等，显示屏会提示。

（15）探测雷达的镜片被泥浆等遮盖后会影响防撞器正常工作，显示屏上会有提示。

3.2研发历程

1985年，“汽车自动防撞技术”科研课题立项  

2000年10月，人类第一台汽车自动防撞器在泰远诞生  

2000年12月，泰远汽车自动防撞器通过武汉汽车质量监督检验中心鉴定试验检测  

2000年12月，泰远汽车自动防撞器通过省部级“产品（新技术）鉴定”验收  

2002年6月，中国汽车产品认证中心，委托国家汽车质量监督检验中心，对泰远汽车自动防撞器做了国家级的定型产品技术鉴定  

2004年5月，中华人民共和国科学技术部批准将“泰远”牌汽车自动防撞器列入“国家重点新产品计划”，同年七月，泰远汽车自动防撞器获得了由中国科学技术部、中国商务部、国家质量监督检验检疫总局、国家环境保护总局四部委联合颁发的“国家重点新产品”证书。

仅三年时间，泰远汽车自动防撞系统取得了四项国家级知识产权专利  

2005年5月，泰远汽车自动防撞器被中华人民共和国科学技术部列入国家火炬计划并进行重点推广  

2005年6月22日，泰远汽车自动防撞系统被国家知识产权局授予“发明专利”，专利证号为：

ZL02158775.2  

2006年1月，泰远汽车自动防撞系统新技术，再获两项国家知识产权专利  

2007年，自动防撞倒车防撞系统在泰远诞生，专利号：

ZL200720148352.7  

2009年6月，自动倒车防撞系统通过国家交通部汽车挂车质量监督检验测试中心的检测

1

第4章汽车自动防撞器的安装

汽车自动防撞器不是一台设备，而是一套避免汽车发生追尾等交通事故的解决方案，它由四个主要的部分组成，我们称之为汽车自动防撞器的四大系统，他们分别是：

雷达识别系统、中央处理系统、显示报警系统、制动执行系统，各个系统协调配合完成避免交通事故发生的任务。

汽车自动防撞器由吉林泰远公司专业售后人员亲自免费安装，在不改变原车结构和原车性能的条件下，保证安装质量。

四大系统分别安装在车辆的不同部位。

雷达识别系统安装在车前部中网与冷凝器中间距离地面40米—80厘米的车内，左右雷达的间距不小于40厘米；中央处理系统安装在主驾驶座椅下方；显示报警系统安装在驾驶室内，吸在风挡玻璃上，方向盘的斜前方，便于观看和操作即可；制动执行系统安装在刹车臂上方。

各系统之间用总线连接。

汽车自动防撞器在安装后，汽车行驶5000公里的时候将进行一次保养，主要检查汽车自动防撞器的安装稳定性及运行状况。

第5章汽车防撞系统的现状及前景 

5.1发展现状

随着时代的发展及社会的进步，越来越多的汽车进入了普通人的家庭。

尽管公路条件在不断改进，但仍然避免不了公路上汽车拥挤的现状，再加上车速逐渐提高，恶性交通事故无时无刻不在发生，给人们和社会带来了巨大的生命与财产损失。

造成汽车碰撞的原因十分复杂，既有车辆自身的因素，也有认为的因素，还有公路、气象等环境因素。

在上述多因素中，人为因素是造成汽车碰撞的主要原因。

车辆在交通拥挤的市区行使驾驶人员必须完成大量的换挡和踩离合器的工作，大约在每分钟完成20~30个手脚协调动作，而繁重的驾驶工作和驾驶人员的疲劳是交通事故频发的重要原因，因此，如何利用先进的技术来保证汽车安全，就显得尤为重要。

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。

近年来，汽车自动防撞系统越来越为人所熟知和青睐。

汽车自动防撞系统能够自动探测到障碍物及汽车周为环境，从而主动地避免碰撞。

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。

5.2发展前景

目前很多车企已经在开发并运用先进的智能技术，最大限度地减少车辆与车辆、车辆与行人的碰撞 ——汽车自动防撞器。

汽车自动防撞器是属于一种高端的汽车安全用品。

是运用红外探测技术发现车辆前方的障碍物（其他车辆，人等），通过红外线反射接收信号并对信号进行系统分析判断进行自动报警，自动刹车，自动减速等行为来保护车上及车外的人员和车辆的安全。

避免发生不必要的安全事故。

汽车自动防撞器是一种智能化装置。

汽车自动防撞系统的研制成功不仅提高了汽车的安全性，增加了自动防撞功能，更重要的是开辟了人类历史上又一个全新的技术领域。

汽车安全自控装置的成功使用，是人类汽车交通安全史上的一次技术革命，它将给千家万户带来幸福和安全。

近年来，中国高速公路、高等级公路迅速发展，重大、恶性追尾碰撞事故时有发生。

研制开发符合中国国情的追尾碰撞避免系统必将创造很大的社会效益。

汽车自动防撞器是高科技的产物，它将伴随着微电子、光纤、红外技术的进步而得到新的发展，其发展方向为：

（1）为满足高速行驶，进一步增扩探测距离。

（2）降低成本和售价，供在用车改装和新车安装。

（3）降低虚警率。

（4）朝智能化方向拓展。

第6章汽车防撞系统的性能 

6.1探测距离 

根据车速及天气情况等，汽车自动防撞系统的中央处理器会自动处理。

正常天气、恶劣天气效果同等，不受影响。

6.2制动性能 

不改变原车的结构，不影响原车的制动性能。

安装了汽车自动防撞系统制动性能比原车制动性能更优越。

6.3自动防撞前方障碍物的性能 

当汽车行使前方出现障碍物并对本车行使安全构成威胁时，汽车自动防撞器能实施自动报警、自动减速、自动制动，最终使汽车与障碍物避免相撞。

6.4对后车追尾碰撞的提前预警性能 

汽车自动防撞器在工作状态下，后刹车灯提前点亮。

提醒后车司机注意，同时本车给后车留出一定的制动距离，以此避免后车追尾。

6.5起步、加速、超车性能 

安装了汽车自动防撞系统，不影响原车的起步、加速、超车性能。

当汽车自动防撞系统工作避免事故发生后，本车自动恢复到初始状态，不影响原车的起步、加速、超车性能。

6.6开启和关闭性能 

汽车自动防撞系统可根据驾驶人员的需要，开启或关闭。

 （7）高集成化、高智能化、高适应性 

集声、光、电、机多方面的高科技组合。

智能化的处理器，识别处理指令速度远远高于人脑的最快反映速度。

适用于各种类型汽车的安装。

第7章防碰撞预警

AWS是AdvanceWarningSystem缩写。

是一个意外事故预防和缓和的驾驶辅助系统，在危险发生前给驾驶员提供及时的声音和视觉报警。

公路交通事故已成为全球范围内日益严重的公共安全问题。

统计资料表明，其中驾驶员的人为因素导致的公路交通事故率最高。

无论是事故数量。

还是伤亡人数均分别高达各自总数的90%左右。

并且。

在导致这些公路交通事故的驾驶员的人为因素中，疲劳和精神分散驾驶是重要原因之一。

驾驶员在3s时间内的注意力不集中，造成了其中80%的交通事故，主要表现为车道偏离和追尾事故。

国内外在防止车道偏离和保持安全车距两个方面都开展了相当多有益的探索，在雷达、激光、超声波、红外线、机器视觉等传感器技术方面都取得了一些突破。

经过长期大量的研究实践，人们逐步认识到采用单目视觉技术，仅使用一台摄像机，即能在一定程度上实现对前方道路环境、车辆探测及车距监测的功能。

车元素研究显示，若在公路交通事故发生前的1.5s给驾驶员发出预警，则可避免90%的这类事故。

因此，通过在汽车上安装汽车碰撞预警系统，利用技术手段分析车道、周围车辆的状况等驾驶环境信息，一旦当驾驶员发生疲劳及精神分散、汽车出现无意识的车道偏离及汽车间车距过近。

存在追尾可能时。

能够及时给予驾驶主动预警，是减少公路交通事故行之有效的技术措施。

结论

汽车防撞装置最大特点就是充分采用了现代各种高科技手段，把对汽车特别是乘员的生命安全保护问题，从“主动性”的保护理论角度加以阐述和发挥，使其安全保护程庋和干涉控制摸式更加趋向智能化、自动化。

现代社会高速公路的迅猛发展和汽车制造水平的快速提高，导致了汽车的行车速度不断上升，所以研究和提升汽车安全系统的这方面会带来广阔的前景.

本论文对汽车汽车防撞系统的原理、结构以及工作过程等知识做了一般性的介绍。

重点对结构和原理做了详尽的介绍。

这样做的原因，主要是考虑本论文所面对是汽车维修人员，并由此希望能帮助学习动手解决一般汽车防撞系统故障的技能。

致谢

伴随着论文的落幕我在大专生活也随着走到了尽头，这是我人生中最后的校园生活，真的有些舍不得……

舍不得我的老师、同学、还有那些关心我的人。

现在我的心情真的很难用文字来表达我现在唯一能说的就是谢谢……

在这里我真心的想感谢你们----我的辅导员、我的指导教师和校领导。

谢谢你们的关心和爱护同时也是你们给我的大专生活画上了美好的一笔。

参考文献

【1】曾诚