1、學(xué)習(xí)目標(biāo)3能夠正確認(rèn)識汽車防碰撞控制裝置5.3 汽車防碰撞控制裝置 防碰撞控制裝置有助于駕駛員實時監(jiān)控影響交通安全的人、車等道路狀況，防止汽車碰撞事故的發(fā)生。汽車防碰撞控制裝置主要解決汽車行駛的安全距離問題。汽車行駛時超過了這個安全距離，汽車防碰撞控制裝置便會自動報警，并采取制動措施，使汽車處于安全狀態(tài)。5.3.1 防碰撞控制裝置的組成 汽車防碰撞控制裝置主要有激光雷達(dá)、操縱機(jī)構(gòu)和電控單元等組成，如圖所示。環(huán)境監(jiān)測安裝在汽車前部的雷達(dá)可以監(jiān)測車輛前方障礙物的距離和方位（車距測定的方法有雷達(dá)測距、激光測距和超聲波測距等三種）。防碰撞判斷對車輛前后障礙物的距離、方位及道路狀況進(jìn)行分析和判斷，當(dāng)判斷

2、出有碰撞危險時，輸出警示信號或相應(yīng)的車輛應(yīng)急控制信號。車輛控制根據(jù)防碰撞裝置輸出的控制信號，實現(xiàn)對制動系或轉(zhuǎn)向系的自動控制。 其主要功能如下：5.3.2 防碰撞控制裝置的類型 隨著汽車?yán)走_(dá)技術(shù)、激光技術(shù)和成像技術(shù)的發(fā)展，汽車防碰撞控制系統(tǒng)出現(xiàn)了很多類型。如超聲波倒車防碰撞系統(tǒng)、雷達(dá)防碰撞系統(tǒng)和汽車防追尾碰撞系統(tǒng)等。超聲波倒車防碰撞系統(tǒng)雷達(dá)防碰撞系統(tǒng)汽車防追尾碰撞系統(tǒng) 1超聲波倒車防碰撞系統(tǒng) 超聲波測距是利用聲波的反射特性，通過超聲波發(fā)射器不斷地發(fā)射出超聲波，超聲波碰到障礙物后反射回的反射波被超聲波接收器接收，并將其轉(zhuǎn)換為電信號。測出從發(fā)射超聲波到接收到反射波的時間差，即可算出超聲波通過的距離。

3、 超聲波倒車防撞系統(tǒng)主要由超聲波傳感器、電控單元、顯示裝置和主開關(guān)等組成，如圖所示。 變速器掛上倒擋時，超聲波倒車防撞裝置電路接通，并發(fā)出“嘟嘟”的響聲，表明該裝置工作狀態(tài)良好。 當(dāng)車輛與障礙物接近時，便可聽到間歇的報警聲。離障礙物距離越近，報警聲音越急促；如果距離障礙物小于設(shè)定值，該裝置會發(fā)出連續(xù)報警聲。報警聲音間隔時間及報警音量可通過儀器設(shè)定。 2雷達(dá)防碰撞系統(tǒng) 雷達(dá)是利用目標(biāo)對電磁波的反射來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測定其位置的。 （1）雷達(dá)的工作原理 雷達(dá)工作時，定時器觸發(fā)調(diào)制器，調(diào)制器產(chǎn)生調(diào)制脈沖，使振蕩器產(chǎn)生大功率脈沖信號經(jīng)天線向空間輻射電磁波。在天線控制系統(tǒng)的作用下，天線波束按規(guī)定方式在空間掃描

4、。若電磁波遇到目標(biāo)，則目標(biāo)反射回來的信號經(jīng)天線傳入接收機(jī)，經(jīng)過信號處理后送到終端設(shè)備，得到目標(biāo)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。工作原理如圖所示。 （2）電磁波雷達(dá)防撞系統(tǒng)工作原理 汽車電磁波雷達(dá)防撞裝置的工作原理如圖所示。 在汽車行駛過程中，發(fā)射機(jī)連續(xù)發(fā)射電磁波信號，當(dāng)電磁波信號遇到目標(biāo)時會被反射回來，反射回來的電磁波被同一天線接收，經(jīng)放大后傳遞給微處理器。微處理器根據(jù)其電磁波發(fā)射和接收的時間差，計算得到距離數(shù)值，再根據(jù)差頻信號相差與相對速度的關(guān)系，計算出目標(biāo)對雷達(dá)的相對速度和危險時間。當(dāng)危險程度達(dá)到各種不同級別時，該裝置會輸出報警信號或控制車速，必要時會使汽車制動。 3防追尾碰撞系統(tǒng) 汽車追尾碰撞控制系統(tǒng)具有環(huán)

5、境監(jiān)測功能、防碰撞判定功能和制動控制功能。環(huán)境監(jiān)測功能防碰撞判定功能制動控制功能 （1）行車環(huán)境監(jiān)測 行車環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)由激光掃描雷達(dá)和能夠判定路面狀態(tài)的傳感器組成。激光掃描雷達(dá)安裝在車輛前部的中央位置，作用是測量車間距離和方位，并將所測數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒琅鲎才卸ㄏ到y(tǒng)，如圖所示。激光掃描雷達(dá)的特點是激光束視域窄，在水平面上呈扇形分布；激光束能在較寬的范圍內(nèi)快速掃描。通過提高激光束的能量密度，可延長激光掃描雷達(dá)的監(jiān)測距離，消除因車輛顛簸引起的誤差，并能監(jiān)測彎道上的障礙物。 （2）防碰撞判斷 防碰撞判斷分為兩步：是進(jìn)行路徑估算，從激光掃描雷達(dá)所獲的距離與方位數(shù)據(jù)組中提取有用數(shù)據(jù)。是進(jìn)行安全危險判定，判斷追

6、尾碰撞的危險程度。 根據(jù)路面狀況、本車的速度及與前方車輛的相對車速，計算出臨界車間距離，然后將實際測量的車間距離與臨界車間距離進(jìn)行比較。當(dāng)實際測量的車間距離接近臨界車間距離時，報警器發(fā)出警告信號。 （3）制動操作機(jī)構(gòu) 由安全/危險預(yù)警信號控制的制動操作機(jī)構(gòu)配有防抱死制動系統(tǒng)，并采用高速電磁閥進(jìn)行縱向加速度反饋控制。該制動操作機(jī)構(gòu)的優(yōu)點是，當(dāng)制動操作機(jī)構(gòu)處于工作狀態(tài)時，如果駕駛員踩踏制動踏板的制動力大于該制動操作機(jī)構(gòu)的制動力時，駕駕駛員踩踏制動踏板的制動力有效。該制動操作機(jī)構(gòu)失靈時，腳制動系統(tǒng)并不受影響， 通過試驗表明，這種基于汽車間的距離、與前車的相對速度、本車輛的速度及道路狀況等信息建立的安全/危險情況判定