基于its车辆行驶安全驾驶辅助系统

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1、基于ITS车辆行驶安全驾驶辅助系统的研究2009-05-2122:08:39来源:现代电子技术关键字：汽车安全驾驶辅助系统控制器GPSCCD模块0引言汽车安全主要关心的是驾驶员在驾驶过程中，遇到不断变化的交通状况时，如何保持汽车和人的安全性。目前，已经开发出来的是先进的巡航辅助高速公路系统(AHS)，其通过安装在公路两旁的监测通讯设备，使车辆自动与车道上的标志、周围车辆或智能交通设施相互配合。但是，在蜿蜒的山路、偏远的地区等路况不佳的地方，不能处处安装这些监测通讯设备，即使在部分路段安装了这些设备，维护和保护其可靠性、安全性

2、也是非常困难的，同时还会耗费大量的人力和财力。而且，通过分析AHS系统的工作原理，发现AHS系统不能获得汽车运行的实时信息，如：汽车的位置、汽车的速度、刹车扭矩等；更不能进行将要发生事故的两车间传输两车位置、接近速度等重要信息的车间通信。因此，AHS系统仅能探测到交通事故的发生，而不能有效地采取主动方式来预防交通事故的发生。　　本文所介绍的系统不需要安装在道路两旁的监测通信设备，就能够在汽车行驶过程中，相互传递彼此靠近的汽车行驶信息，并且在适当情况下能够做出主动预防措施，这样就可以应付各种潜在的危险状况，从而有效地阻止交通事

3、故的发生。因此该系统可以看作是未来ITS技术的发展的一部分，具有重大的实用价值和理论意义。l驾驶辅助系统组成　　图1所示为基于ITS的驾驶辅助系统原理示意图，它主要由GPS和CCD相机探测模块、通信模块和控制模块等组成。其中，GPS和CCD相机探测模块通过GPS接收机接收GPS卫星信号，求出该车的经纬度坐标、速度、时间等信息，利用安装在汽车前部和后部的CCD相机，实时观察道路两旁的状况；通信模块可以发送检测到的相关信息并在相互靠近的汽车之间实时地传输行驶信息；控制模块可以在即将出现事故的时候做出主动控制，从而避免事故的发生。

4、　　1．1GPS模块和CCD相机探测模块　　在汽车驾驶过程中，最容易出现碰撞事故的地方就是在拐角处，这是因为汽车设计过程中，其前视窗有视野死角，使得驾驶者在转弯时没有很好的视野，从而不能对即将发生的事故做出迅速明确的判断。为了最大限度地消除视野死角问题，驾驶辅助系统利用GPS和CCD相机探测模块得到车辆的行驶数据，包括车辆的位置、速度、两车接近速度等。为了反映车间的距离位置信息，这里将地理信息系统(GIS)中的道路信息融入GPS定位数据系统，构成融合GPS信息系统。在GIS中，为了真实地反映地理实体，记录的数据不仅包含实体的

5、位置、形状、大小和属性，还记录了实体间的相互关系，这样结合能够很好地满足本系统的需要。因此，GPS卫星传递的位置信息不仅包括汽车所处的经度和纬度，还包括海拔高度以及车辆间的位置关系，这样就能够更为精确地表示出汽车所处的地理位置，避免两车间信息传递出现“立交桥情况”(如图2)，不会使汽车做出错误判断，而导致不必要的状况发生。安装在汽车前部和后部的CCD相机即“盲区探测器”，其作用是能够实时观察道路两旁的状况。其中，前部CCD可以在转角处提前探测转弯后的路况，判断有无驶近的车辆；后部CCD可以看到后面车辆行驶情况，判断有无车辆影

6、响本车转弯、超车等操作。　　图3所示为利用GPS和CCD相机判断危险发生并根据危险做出判断操作的过程示意框图。首先，判断是否有车辆驶近本车，并且将最危险的接近车辆作为通信对象；其次，通过AdHoc无线网络通信，获得本车与目标车的行驶信息，包括速度、位置、刹车扭矩等。根据这些信息，判断目标车的行驶状况是否正常。当监测到的信息显示目标车运行不正常，则两车间互相传递诸如刹车扭矩等的重要信息，并且根据具体情况，实时地通过CCD相机获得两车间的距离信息，在特定情况下，两车MCU控制器均会采取主动或自动刹车，从而避免两车相撞，同时司机也

7、可以通过车内的监视屏来看到这些信息。即使在行驶过程中，出现不同的危险状况，驾驶辅助系统都能够根据从GPS和CCD相机得到的信息，针对不同的行驶状况，做出正确精确的操作。　　1．2通信模块移动AdHoc网络由汽车上装载的无线终端相互作用而形成，无需其他有线和无线网络支持。其中，每辆汽车都是移动AdHoc网络中的移动节点，而且可以自由地加入或离开网络。移动AdHoc网络中没有网络基础设施(如蜂窝网中的基站)，所有移动节点分布式运行，具有路由功能，利用一定的协议，使得移动节点自身可以发现和维护其他节点的路由。除适合本驾驶辅助系统的

8、数据信息传输外，还具有一些蜂窝移动网络不具备的优点：　　(1)可以随时建立网络，在没有其他通信设施的情况下使用，大大节省运营成本；　　(2)不受固定拓扑结构的限制，具有很强的容错性和鲁棒性，在某些极端恶劣的情况下，即使部分探测汽车出现故障，网络仍能正常运行。　　驾驶辅助系统依靠车辆间的状态