隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車的數(shù)量日益增多，汽車運(yùn)輸愈加繁忙，但同時(shí)交通事故也屢見不鮮。因此發(fā)展汽車防撞技術(shù)，對(duì)提高汽車智能化水平有重要意義。汽車要避撞就必須憑借一定的裝備測(cè)量前方障礙物的距離，并迅速反饋給汽車，以在危急的情況下，通過(guò)報(bào)警或自動(dòng)進(jìn)行某項(xiàng)預(yù)設(shè)定操作如緊急制動(dòng)等，來(lái)避免由于駕駛員疲勞、疏忽、錯(cuò)誤判斷所造成的交通事故。本文將防撞技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)著眼于車輛測(cè)距技術(shù)。從測(cè)量距離和相對(duì)速度兩個(gè)角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)有效防撞的效果。
1 安全距離的相關(guān)研究與設(shè)定
1.1 參數(shù)確定
所謂安全行車距離就是指在同一條車道上，同向行駛前后兩車間的距離(后車車頭與前車車尾間的距離)，保持既不發(fā)生追尾事故，又不降低道路通行能力的適當(dāng)距離。由安全距離的計(jì)算公式：
d*=η/(vt+v2/254φ) (1)
可知要求得安全行車距離，需要確定的參數(shù)有本車速度v、反應(yīng)時(shí)間t、輪胎與道路的附著系數(shù)φ、系統(tǒng)調(diào)整系數(shù)η。
1)本車速度v
利用汽車防撞系統(tǒng)的車速傳感器可測(cè)得實(shí)時(shí)值。
2)反應(yīng)時(shí)間t
據(jù)有關(guān)專家測(cè)定，一般來(lái)說(shuō)，大多數(shù)駕駛員的反應(yīng)時(shí)間在0.30～1100 s之間，再加上剎車系統(tǒng)發(fā)生作用的時(shí)間等因素，總的反應(yīng)時(shí)間在1.30～1.98 s之間，即取值為1.30～1.98 s。
3)輪胎與道路的附著系數(shù)φ
不同路面的附著系數(shù)如表1所示。
4)系統(tǒng)調(diào)整系數(shù)η
為了安全，駕駛員要根據(jù)自己對(duì)安全效果的不同要求來(lái)設(shè)置調(diào)整系數(shù)η。如果比較保守，要選擇η值大些。η取值范圍為1.05～1.10，通常取1.10。
5)安全間距d0
兩車制動(dòng)停止時(shí)應(yīng)保持一定的間距d0以保證安全。d0選擇得是否合理，對(duì)系統(tǒng)的虛警率有一定的影響。理想情況最小可以為0，但國(guó)內(nèi)外的資料上一般為2～5 m，出于安全考慮取為5 m。
1.2 系統(tǒng)模型的實(shí)現(xiàn)過(guò)程
給定一個(gè)汽車防撞系統(tǒng)，根據(jù)各參數(shù)的影響因素和取值范圍，設(shè)定相應(yīng)參數(shù)：t=1.8 s;η=1.10;d0=5 m。在行車過(guò)程中，根據(jù)路面類型的不同，參照表1的數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定輪胎與道路的附著系數(shù)φ。根據(jù)計(jì)算可得，在速度相同時(shí)，不同的路面情況得到的安全行車距離不同，且速度越大，得出的安全行車距離差值就越大。因此決定安裝一個(gè)路面情況選擇開關(guān)，采用點(diǎn)觸式開關(guān)實(shí)現(xiàn)，由駕駛員根據(jù)天氣狀況主觀選擇附著系數(shù)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，求出該附著系數(shù)下的安全行車距離。開關(guān)選擇如圖1所示。
