开题报告---高速公路汽车防追尾碰撞预警系统研究

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1、长毕业设计（论文）开题报告 课题名称 高速公路汽车防追尾碰撞预警系统研究 课题来源 自选项目 课题类型 专题研究 指导教师 学生姓名 学 号 专 业 交通运输 1.课题的意义课题的意义 近年来，道路交通安全形势越来越严峻，交通事故给家庭、集体和国家都带来了巨大的 损失，已成为世界性的严重问题。而高速公路作为交通运输的重要组成部分，在所有的交通 事故中占有很大的分量。并且统计资料表明，在众多的高速公路交通事故中，追尾碰撞引起 的事故又占最多数。因此，研发一种高性能的汽车追尾防撞预警系统成为迫切的需要。它可 以在一定程度上避免追尾事故的发生，从而有效降低交通事故发生次数。 2.国内外发展状况国内外

2、发展状况 （1）国外发展状况 自二十世纪七十年代开始，日本最先进行了汽车碰撞系统的研究。日本的Smart Way计 划(智能公路计划)中，提出要在车辆上采用诸如车道保持、十字路口防撞、行人避让和车距 保持等智能车辆技术。 2003年日本己经开始实施这个示范计划， 到2015年将在日本全国范围 内实施Smart Way计划。欧洲代理基金也支持纵向和侧向防撞技术研究。美国的IVI计划与通 用汽车公司合作， 发展一套自动碰撞预警防撞系统并开发相关的试验系统。 在欧洲和日本 的某些轿车上，己经应用了适应性巡航控制(ACC-Adaptive Cruise Control)系统，美国汽 车上也将很快使用该

3、技术。目前，ACC系统主要用于高速公路汽车速度控制上，下一代ACC 系统将支持拥挤交通状况。1999年，日本三菱公司引入一套新的驾驶员预警系统，它可以进 行车辆离道报警，并借助机器视觉监视车辆侧面和后面的交通情况。本田公司、尼桑公司和 丰田公司也各自在先进安全性车辆计划中发展了行车安全子系统， 它们包括： 车辆定位系统、 前车距离控制系统、自动制动系统、障碍报警系统、驾驶员打盹报警系统和夜间行人报警。 欧洲开放基金资助进行驾驶员的监测、道路环境的感知、视觉增强、汽车距控制以及传感器 融合方面的研究。美国交通部己经开始一项5年计划，投入3500万与通用汽车公司合作开发 一种前后方防撞系统。 在汽

4、车防撞系统中，前向探测传感器的性能在很大程度上决定了整个系统的防撞效果。 早期， 汽车防撞系统前向探测传感器大多采用的是激光雷达， 日本对该项技术的研究处于世 界领先水平，先后研制了单光束激光雷达、一维扫描式激光雷达、二维扫描式激光雷达。其 中，丰田汽车公司与Denso公司合作开发的二维扫描式激光雷达代表了当前激光雷达的最新 进展， 该雷达通过将激光雷达扫描回来的图像在竖直方向上进行分割， 初步实现了对目标车 辆上下坡道的判别与跟踪。 该雷达不仅对动静态物体具有很强的辨识能力， 而且， 对在转弯、 上下坡情况下也具有很高的分辨能力，可分辨路标、车辆、交通标志、车道线，减少在车辆 上下坡时引起的

5、目标丢失。但由于激光的散射特性，激光雷达不能适应恶劣天气环境，而且 激光雷达价格昂贵， 所以没有广泛的应用于汽车上。 而毫米波雷达以其优良的性价比在车用 雷达领域越来越受到青睐。 车用毫米波雷达的研究始于20世纪60年代。典型代表是德国ADC公司生产的ASRl00毫米 波雷达采用脉冲测距方式，奔驰、日产、福特等汽车公司广泛开发的汽车主动防撞系统以及 自适应巡航系统多采用该款雷达。日本丰田公司与Denso公司、三菱公司合作开发的电子扫 描式毫米波(electronically scanning MMW)雷达，采用调频连续波测距方式，结构紧凑、 抗干扰性能好。 它是世界上第一款采用先进的相控阵技术

6、的车用雷达。 与机械扫描雷达相比， 相控阵雷达的天线无需转动，波束扫描更加灵活，对目标识别的性能优异。 法国AutoCruise公司是由Thales公司与美国TRW公司联合成立的，专门从事车用毫米波 雷达的研制与生产。该公司生产的ACl0和AC20毫米波雷达，采用单片微波集成电路 (monolithic microwave IC，MMIC)制造，性能卓越、角度大、精度高，可自动对同一物体 进行识别， 无需进行后续信号识别处理。 另外， 美国EatonVord公司所生产的EVT-200， EVT-300 车用全天候防撞击报警系统就采用了这两款雷达。 在短短的几年间， 该防撞系统已经在美国 的5000辆大型卡车上装配使用。该公司还与日立公司联合开发了60.5GHz连续波调频雷达， 探测范围为1120m，相对速度范围为O4180kmh，探测方位角为水平方向士6 0、垂直 方向4 0，雷达功率为19W。 此外， 日本NEC、 本田、 村田制作所， 德国VDO、 宝马、 博世(Bosch)， 美国德尔福(Delphi)、 福特以及瑞典沃尔沃等公司都竞相研制和