導(dǎo)語：車輛智能主動型安全系統(tǒng)分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1車輛智能主動型安全系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和工作方式

1.1總體結(jié)構(gòu)及功能分析

1.1.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

車輛智能主動型安全系統(tǒng)是由多個不同的功能模塊所組成的，主要模塊包括實時監(jiān)測與綜合信息處理模塊、智能模糊控制器、顯示與報警模塊、匹配控制模塊和緊急情況處理模塊；除此之外，還包括各種傳感器以及I/O電路等。

1.1.2功能分析

首先對于實時監(jiān)測和信息處理來說，其主要是用于對車輛的前方、左右兩側(cè)以及后方存在的障礙物進(jìn)行檢測，并同時對各項監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合處理。另外，顯示與報警模塊組成主要包括周邊環(huán)境液晶顯示模塊、燈光報警模塊以及語音報警模塊。其次，作為車輛智能主動型安全系統(tǒng)的關(guān)鍵及核心部分，控制與決策上位機主要是用來進(jìn)行車輛工況參數(shù)信息的采集以及車距信息的接受，隨后通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對下位機傳送來的各項車距信息進(jìn)行判斷和決策，最后提示出相應(yīng)的控制指令。最后，周邊環(huán)境液晶顯示模塊具有對車輛周邊情況進(jìn)行綜合顯示的功能，在緊急狀況下，語音報警模塊能夠利用語音提醒功能來提示駕駛員，以便讓駕駛員積極采取措施處理當(dāng)前危急情況。燈光報警模塊一般是利用不同顏色的指示燈來發(fā)揮其對車輛所處位置及安全性進(jìn)行提醒的作用。緊急事件處理模塊的主要功能是在危急情況下依靠對發(fā)動機節(jié)氣門、制動以及專項等執(zhí)行機構(gòu)的控制，從而自動采取相應(yīng)的緊急避讓措施，以此確保車輛的行車安全。匹配控制模塊主要是在安全系統(tǒng)正常狀態(tài)下，和車輛發(fā)動機的集中控制裝置進(jìn)行適應(yīng)性匹配控制，進(jìn)一步對汽車發(fā)動機燃油的經(jīng)濟性和動力性實施優(yōu)化處理。在應(yīng)對當(dāng)前緊急情況時，能夠有效確保傳動裝置以及發(fā)動機快速響應(yīng)、制動的作用，并盡可能地確保行車舒適性要求，與此同時，依靠車速傳感器等設(shè)備向模糊控制其傳遞響應(yīng)的車輛實況信息，從而便于其對車速以及節(jié)氣門位置的實時監(jiān)測。

1.2工作方式

車輛智能主動型安全系統(tǒng)一般是利用模糊控制理論以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所具有的控制利用，并用超聲波、激光、紅外線等3種測試技術(shù)，發(fā)揮其對車輛行駛過程中的周圍的安全檢測。另外，模糊控制器經(jīng)對各項檢測數(shù)據(jù)的模糊化推理與決策，對事故發(fā)生的可能性進(jìn)行了有效的預(yù)測，并通過聲光提醒和語音提醒的方式，使得駕駛員能夠及時采取相應(yīng)措施進(jìn)行危機處理。而另一方面，如果駕駛員并沒有采取有效措施進(jìn)行避讓處理，控制器將會通過對發(fā)動機節(jié)氣門機構(gòu)以及轉(zhuǎn)向機構(gòu)和制動機構(gòu)的控制，從而自動保持有效的安全車距，達(dá)到防止行車事故發(fā)生的目的。

2智能主動型安全系統(tǒng)硬件組成及原理分析

2.1前方監(jiān)測系統(tǒng)

對于車輛前方的監(jiān)測，首先需要在車輛前部安裝高靈敏度的前視雷達(dá)，以便將前方障礙物信息傳送至模糊控制其，在經(jīng)過相應(yīng)的處理后確定出指令信息和控制動作，當(dāng)前在車輛中應(yīng)用較多的前視雷達(dá)主要有毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)2種。以上2種雷達(dá)的工作原理基本相似，主要是依靠測量信號在接觸到障礙物后反射的回波信號時間差進(jìn)行位置距離的測定。主要的區(qū)別在于，毫米波雷達(dá)與激光雷達(dá)所發(fā)發(fā)射的信號不同，前者是電磁波而后者為光波。對于激光雷達(dá)來說，其具有體積小、無電磁干擾以及探測準(zhǔn)確度較高的優(yōu)點，但是其在雨天以及灰塵較多的天氣情況下的使用性能會受到一定程度的影響。伴隨著近年來1.54um近紅外激光雷達(dá)的發(fā)展和興起，激光雷達(dá)在車輛前視雷達(dá)中將有著更為廣泛的應(yīng)用空間。

2.2左右兩側(cè)監(jiān)測系統(tǒng)

對于車輛左右兩側(cè)的監(jiān)測主要是依靠超聲波測距儀進(jìn)行的，通常情況下這里的超聲波一般指的是頻率超過20kHz的機械波，該機械波具有理想的吸收特性、束射特性、能量傳遞性。作為非接觸式檢測方式的一種，在車輛兩側(cè)測距時，利用超聲波發(fā)射器不間斷實施超聲波發(fā)射，讓其在遇到車輛左右兩側(cè)障礙物后能夠主動反射回來，而反射回來的回波信號在經(jīng)過接收器處理后會轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號，隨后通過對發(fā)射和接受之間的時間差，進(jìn)行障礙物距離的測算，其距離測算公式為s=vt/2，其中s是指所測得的障礙物距離，v為所發(fā)射的超聲波波速，t為超聲波發(fā)射與回波接收的時間。

2.3后方監(jiān)測系統(tǒng)

車輛智能主動型安全系統(tǒng)所采用的車輛后方測距裝置選用的是德國某家公司生產(chǎn)的EDM20-R/122型紅外線測距儀，其測量范圍大致為0.1~20m，模擬電壓輸出設(shè)定為0~5v，采用了LED燈作為光源，工作電壓為10~30v，其主要采用了有機玻璃作為外殼，重量為200g。

2.4智能模糊控制器

智能模糊控制器是車輛智能主動型安全系統(tǒng)中的中樞神經(jīng)，主要為大規(guī)模集成電路基礎(chǔ)上制作的集成芯片，為了有效地增加該智能型安全系統(tǒng)的靈活性，在本系統(tǒng)中采用了PIC單片機，其上下單片機采用的都是美國公司生產(chǎn)的PIC16F87系列單片機，具有較好的性價比，同時在各工業(yè)控制領(lǐng)域有著較為成熟的應(yīng)用。

2.5激光測距儀接口

在該系統(tǒng)中激光測距儀采用的是RS-232C標(biāo)準(zhǔn)串行接口和MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片，RS232C標(biāo)準(zhǔn)串行通信技術(shù)在當(dāng)前有著較為成熟的應(yīng)用，而激光測距儀采用2條控制線相連接的方式，用來進(jìn)行測距指令的發(fā)送。

2.6液晶顯示模塊

該車輛智能主動型安全系統(tǒng)采用的液晶顯示器為金鵬科技公司所生產(chǎn)的OCMJ×10液晶顯示器，其中文模塊系列液晶顯示器內(nèi)含GB231216×16點陣國際以及簡體漢字以及ASCII8×8及8×16點陣英文字庫，用戶在輸入?yún)^(qū)位碼或者是相應(yīng)的ASCII碼后，就可以實現(xiàn)液晶顯示器的文本顯示。2.7語音報警模塊智能型安全主動系統(tǒng)的語音報警模塊的構(gòu)成主要包括微型麥克風(fēng)、語音芯片ISD2560、小型放音喇叭以及功放電路，給駕駛?cè)藛T提供了較大的便利性，再現(xiàn)了語音自然效果，可顯著避免由于固體語音電路量化和壓縮引起的噪聲、失真現(xiàn)象。

3結(jié)語

綜上所述，在智能分布式控制技術(shù)下制造的車輛智能主動型安全系統(tǒng)，經(jīng)實驗性性能測試以及道路實驗，充分證明了該安全系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)性、實用性及安全性，并且顯示出了該安全系統(tǒng)在處理緊急事件、自動巡航中的可靠性及安全性，可同時實現(xiàn)發(fā)動機經(jīng)濟性、動力型。該安全系統(tǒng)在實施中的關(guān)鍵點在于要求高精度的測距雷達(dá)傳感器，是一種集自動制動、預(yù)警以及巡航為一體的全新系統(tǒng)，使用價值及安全價值顯著，市場前景良好。

作者:霍志新 單位:江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院