基于路面识别的汽车纵向主动避撞系统

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1、机械设计与制造第11期l14MachineryDesign&Manufacture2011年11月文章编号：1001—3997(2011)11—0114—03基于路面识别的汽车纵向主动避撞系统王博孙仁云张霞(西华大学交通与汽车工程学院，成都610039)VehicleforwardcollisionavoidancesystembasedonroadsurfaceidentificationWANGBo，SUNRen-yun，ZHANGXia(SchoolofTransportationandAutomobileEngineering，XihuaUniversity，Ch

2、engdu610039，China)【摘要】汽车纵向主动避撞系统应能根据路面状态的突变自动地调整安全距离以提高系统的可靠性。在魔术公式的基础上，给出了基于车轮动力学参数识别路面的方法，建立了车辆动力学模型，分别对汽车行驶在高、低附着系数路面和组合路面上避撞系统的工作进行了模拟试验。试验结果表明，识别的路面状态与实际路面一致性良好，具备路面识别系统的汽车纵向主动避撞系统对路面具有自适应性，其安全性高于没有路面识别系统的避撞系统，从而有效避免了变路面上汽车碰撞的发生。关键词：避撞系统；路面识别；安全距离；数值模拟【Abstract】Vehicleforwardcollisio

3、navoidancesystemmustbeabletoregulatethesafetydistance一cordingtotheabruptvariationofroadautomaticallytopromotethereliabilitywhenroadvaried．Aroadi—dentificationapproachwasproposedbasedonwheeldynamicsparametersandvehicledynamicsmodefWasestablishedwiththeapplicationofMagicFormulamodef．Thensim

4、ulationtestswereconductedonthehighandlowadhesioncoe{ficientroadwell∞combinationroadrespectively．whichresultsshowedthatthe—dentedroadWasingoodagreementwiththegivenroad，thevehicleforwardcollisionavoidancesystemwithroadidentificationsystemWClSadaptivetothevaryingroad，thusitssafetyWashigherth

5、anthosewith—outitandcollisionofvehiclesonvaryingroadCOIl,beavoided．Keywords：Collisionavoidancesystem；Roadidentification；Safetydistance；Numericalsimulation中图分类号：TH16，TP273+．3文献标识码：A1引言相对运动参数供路面识别系统和安全距离算法等使用，控制器依据当前路面状态下的安全距离值和预先设定值进行比较，判断汽道路交通安全一直各国政府和社会关注的重要问题。据粗略统计，有8O％左右的汽车交通安全事故是由驾驶员失

6、误所致m。汽车车当前状态是否安全，并依据结果向执行器发出控制指令，执行纵向主动避撞系统是在事故发生前提醒驾驶员注意以及在紧急状器接收控制器的控制指令并按照期望的方式对车辆进行控制。况下帮助驾驶员采取安全措施的主动安全装置，对减少交通事故发生的作用是不言而喻的。它通过将自车与目标车的实时相对距离与预设的安全距离进行比较，只要实时相对距离小于安全距离，立即采取报警和减速措施以避免事故的发生口。安全距离算法是避撞系统功能实现的基础，安全距离算法不准确会严重影响避撞系统的工作。路面状况对汽车避撞系统的影响主要体现在安全距离上。例如，低附着路面设置的的安全距离应比高附着路面大。汽车

7、如果能够实时识别当前的行驶路面状态，并根据当前路面状态自动地调整安全图1纵向主动避撞系统结构图距离，在危险的时候报警和制动，这样能减少恶劣附着条件时追尾3车辆动力学模型等交通事故的发生，同时，合适的安全距离也避免了因车距过大而3．1整车模型影响道路的通行能力。基于上述原因，需进行路面识别。建立合适的车辆动力学模型是避撞系统功能实现的必要条2系统方案件。由于纵向避撞系统只考虑车辆纵向运动，不涉及行驶过程中的汽车纵向主动避撞系统是一个复杂的控制系统，其组成与横摆、侧倾、侧向、垂直等运动，所以可忽略左右车轮运动的差异，将一般的控制系