通秩序,利用计算机及信息技术来提高道路交通安全和效率已成为国内外研究的
热点。二十世纪八十年代以后展开的关于智能交通系统的研究
[6]
,被认为是解决各
种交通问题的一个很好的途径。智能交通系统是将先进的信息技术
[7]
、通讯数据传
输系统、电子控制系统以及计算机处理系统有效地应用于整个运输管理体系
[8]
,使
人、车、路环境协调统一,从而建立一个全方位发挥作用的实时、准确、高效的
运输综合管理系统
[9]
。其中智能车辆系统涉及到计算机测量与控制、计算机视觉、
传感器数据融合、车辆工程等诸多领域。视觉系统在智能车辆中起到环境探测和
辨识作用
[10]
。与其他传感器相比,机器视觉具有检测信息量大,单纯以当前的现实
条件出发解决,容易导致系统实时性差
[11]
。根据计算车辆与目标的相对位移,并用
自适应滤波对测量数据进行处理,以减少环境的不稳定性造成的测量误差
[12]
。在智
能车辆领域,常用的还有雷达、激光、GPS 等传感器。
利用信息感知、动态辨识、控制技术的方法提高安全性,是先进汽车控制与
安全系统(AVCSS)的主要研究内容
[13]
.世界各大汽车公司都在开展这方面的研究与
开发工作。日本各大汽车制造企业如丰田、日产、马自达、本田、三菱等公司致
力于新型安全汽车技术研究开发,并取得了重要的进展。丰田汽车公司使用毫米
波雷达和 CCD 摄像机对本车的距离进行动态监测
[14]
,当两车距离小于设定值时,
系统将发出报警信号提醒本车驾驶员。日产汽车公司使用紧急制动劝告系统,利
用先进的车距监测系统对跟车距离进行动态监测,当需要减速或制动时,用制动
灯亮来提醒驾驶员,并及时监测驾驶员操纵驾驶踏板的踏踩状态,必要时使汽车
的自动制动系统起作用降低车速,在最危险时刻自动制动。本田公司使用具有扇
形激光束扫描的雷达传感器
[15]
,即使车辆在弯道行驶也能检测到本车与前方汽车或
障碍物的距离降到设定值时,驾驶员仍未及时采取相应措施,便发出警告信号。
三菱和日立公司在毫米波雷达防撞方面也做了大量的研究,其雷达中心频率主要
选择 60~61GHZ 或 76~77GHZ,探测距离为 120m,尼桑公司为 41LV-Z 配备了自
适应巡航控制系统
[16]
。
德国和法国等欧洲国家也对毫米波雷达技术进行了研究
[17]
,特别是奔驰、宝马
等 著 名 汽 车 生 产 厂 商 , 其 采 用 的 雷 达 为 调 频 毫 米 波 雷 (Frequency Modulation
Continuous Wave)
[18]
,频段选择 76~77GHZ。如奔驰汽车公司和英国劳伦斯电子公
司联合研制的汽车防撞报警系统,探测距离为 150m,当测得的实际车间距离小于
安全车间距离时,发出声光报警信号。该系统已经得到应用。
美国的汽车防碰撞技术已经相当先进,福特汽车公司开发的汽车防碰撞系统
的工作频率为 24.725GHZ,探测距离约 106m。仅探测本车道内车辆的信息
[19]
,从而
可避免旁车道上目标物的影响。戴姆勒-克莱斯勒公司的防撞结构主要是两个测距
仪和一个影像系统,她能够测出安全距离,发现前方有障碍物,计算机能够自动
引发制动装置。戴姆勒-克莱斯勒公司的实验结果显示,车速以每小时 32.18 公里/
小时的速度行驶,在距离障碍物 2.54
㎝
的地方停下来。
近距离报警如倒车雷达现已蓬勃地车辆上安装使用,但国内目前生产的中远
距离测量普遍达不到要求,表现在最远测距距离近,测距误差大,远远不满足高
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