文献综述
本课题研究的现状及发展趋势:
1. 研究现状
国际上对汽车避撞控制器的研究始于20世纪60年代,在此后的10多年内,以德国、美国、日本为代表的主要西方国家内形成了一股研究热潮,众多研究机构和汽车制造厂家合作,有多台样机问世,并有一些相应的实验结果和论文发表[1] 。但是,局限于当时的微波理论及器件的发展水平,加上系统其他硬件成本居高不下,导致雷达难于做到结构简单、体积轻巧、成本低廉,些外,汽车防撞雷达的工作环境恶劣,干扰因素众多,科研工作者在实验室制造样机时,对许多因素考思并不全面,造成在实际应用中,防撞雷达的工作效果并不理想[2]。
1986年,奔驰公司发起,包括遍及欧洲的17家主要汽车生产厂和50多个研究所,制订“Promtheus”[3]计划,将组合传感器、通信、人工智能技术于一个系统中其目的是改进汽车的安全性[4]。经济性和有效性,其中研制出的性能优良的汽车防撞雷达,帮助驾驶员避免发生交通事故,是该计划的一个重要组成部份,该计划,随着微波器件及其集成技术的高速发展,以及微处理器性能价格比的突飞猛进,使得制造出低成主本、高性能的汽车防撞富达成为可能,进入90年代后,德国在在这一方面的研究工作处于领先地位[5]。
国际上如德国、日本、美国等先进的汽车生产国,在很以年前已经开始了主动防撞安全装置的研究与开发。[6]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。美国的《大众机械师》杂志介绍了戴姆勒克莱斯勒公司汽车防撞器的研究情况。[2]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。2002年7月5日的《参考消息》介绍了沃尔沃公司的智能技术。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。最近市场上高端奔驰也配备了自动刹车系统,该自动刹车系统:遇到前方险情加大,能够自动报警,锁定行车速度,时速50公里防追尾准确率达到75%[7]。
我国对于汽车防撞系统的研究较晚,该项研究目前在我国尚处于起步系统所涉及的各项关键技术方面还有许多尚未解决的问题。在雷达测距方面,国外关于车载雷达系统的具体设计参数和实现原理属于技术机密范畴,我们无法获得国外对这些做了相应的技术保密。用在实用的成果很大多都还停留在高校和相关机构的理论研究阶段,也有极少数的公司通过自身的条件制造出了能够实用的产品[8]。
90年代中期,我国以清华大学为 代表的科研院所开始致 力于汽车防撞预警控制系统的研究。与国外机构的高投入、系统性的研发相比,国内在这方面还相对比较落后,传感器性能较差,虚警率较高,性价比低等问题需要进步解决[9]。
2008年我国首个汽车主动防碰撞系统通过技术鉴定,实现汽车“智能化”主动避险[10]。由南京理工大学和安徽凤阳金星实业有限公司合作研发的高科技民品项目“激光探测汽车主动防碰撞智能安全系统”通过专家鉴定,填补了我国在这一领域内的空白,为实现汽车“智能化”主动避险、开辟我国交通安全新模式奠定了坚实的基础[11]。目前已经完成了样机研制和道路行驶试验。其研究出发点是改变传统的交通安全概念,变常规的如何在发生碰撞事故时尽力保护驾驶者和乘员安全的“被动型保护”为如何提前避免或减少碰撞事故的“主动型防御”[12]。
2011年04月18日,在香港生产力促进局、汽车零部件研究及发心、香港理工大学和南京理工大学研究生院联合举办的“影像处理技术及其车辆应用研讨会”上,专家们对这种影像处理技术以及汽车先进辅助驾驶系统的应用前景普遍充满了信心,并希望能尽快投入实际运用中[13]。据了解,早在2009年6月,[12]南京理工大学计算机学院就已经与同香港生产力促进局合作开展了ACAS[13]与ILAS[14]两个项目的研发工作,今年2月完成了相关技术产品的测试[15]。
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