1. 研究目的与意义(文献综述)
随着经济的发展,汽车越来越普及,随之而来的交通事故也越来越多,如何有效地降低交通事故发生率成为了人们不断追求的目标。汽车防撞雷达技术作为提高道路行驶安全、降低交通事故发生率的有效手段,有着重要的现实意义和广阔的应用前景。事实上现在以有多种汽车防撞雷达方案,如超声测距、激光探测定位、视频摄像图形识别技术等,但都存在一些不足之处,尤其是在恶劣气候条件下,且这类系统的作用距离小,对信号处理能力要求高。
为了解决这一问题,提高行车安全,本课题设计一个基于arm的毫米波雷达汽车防撞预警装置。雷达产生高频的发射信号通过天线以电磁波的形式发射出去,当遇到障碍物时,一部分电磁波信号被反射回来,我们对该信号进行放大、滤波等相应处理。处理后的信号所包含的频率、幅值和相位信息可以反映出目标障碍物的距离,速度等信息。该装置主要用于数据的处理及显示,根据以上所得信息,结合实际行车情况就可以对目标的危险程度进行判断,并在arm上进行相应的预测和告警,从而实现主动预警防撞功能。
汽车主动预警技术的研究始于上世纪八十年代,许多发达国家,如德国、日本、美国等投入大量的人力、物力和财力到智能交通系统中,因此取得了一定的实用性成果和较大的进步。德国是在防碰撞雷达系统中投入比较早的国家之一,如著名的汽车生产商奔驰公司,在旗下一款benz 600s就采用了调频毫米波雷达的测量方式,能够在一定的速度范围内实现对车速的自动调节来保持合适的跟车距离,若发现两车车离低于安全行车距离,系统就会降低车速,增加车间距以避免发生交通事故,但由于设备成本较高,还没有在普通轿车领域进行普及。日本本田汽车公司于2003年开始研发“碰撞缓解制动系统(collision mitigationbrake system, cmbs)”,当车载毫米波雷达检测本车与当前车道前方车辆的车间距小于安全距离时,系统会向驾驶员发出警告信号。 马自达汽车公司于2012年2月发布一项“智能城市制动支持技术(smart city brake support, scbs)”,该技术将配备在其旗下的新型城市越野车suv cx-5上,scbs系统通过激光传感器的方式检测行车前方环境,如若发现前方有小于安全距离的车辆或者障碍物时,系统会进行相应的指示提醒,如果驾驶员未及时采取相应的操作,则scbs系统会自动启动紧急制动装置,完成制动过程,与此同时通过相应控制器减小发动机动力输出。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究内容
基于arm的毫米波雷达汽车防撞预警装置的设计及软硬件实现。研究内容主要包括以下三方面:第一,主动预警模型。首先结合实际环境状况设计出安全距离模型,在测量出前方车辆行驶状况时,系统将根据安全距离模型,自行对对车辆此时的行驶状态进行相应的跟踪和预警。第二,信号的分析与处理。对从雷达接收到的前方车辆的相对距离、相对速度等信息进行处理,并将其代入主动预警模型进行计算。第三,arm的实现。将所得信息反馈给车载arm管理平台,管理平台结合驾驶员选择的驾驶路况等信息,对驾驶员的驾驶安全程度进行评价和提醒等操作,以实现防撞预警。
3. 研究计划与安排
第1-2周:查阅相关文献资料,完成开题报告。
第3-4周:arm功能与开发方法学习。
第5-8周:信号分析处理,与预警模型的设计
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 罗强. 面向高速公路行车安全预警的车道偏离及换道模型研究[d].华南理工大学, 2014.
[2] 刘维海. 轿车正面碰撞被动安全性研究[d].吉林大学,2012.
[3] meier a, kruse r, gonter m. precrash classification of caraccidents for improved occupant safety systems[j]. procedia technology, 2014,15: 198–207.
