PAGE開題報(bào)告1．文獻(xiàn)綜述：防撞系統(tǒng)主要是預(yù)測(cè)前方未知物的距離和行駛速度,對(duì)汽車的速度和距離綜合分析后,超過安全尺度則給駕駛員提示和報(bào)警。汽車防撞雷達(dá)的發(fā)展在很大程度上取決于半導(dǎo)體和天線技術(shù)，以及信號(hào)處理理論等多個(gè)學(xué)科的發(fā)展。在早期1960年到1970年間，由于當(dāng)時(shí)的半導(dǎo)體元器件的性能還達(dá)不到其要求，所以發(fā)展較為遲緩，系統(tǒng)體積、性能、成本等方面均不能滿足汽車防撞的需求；而隨著集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，使汽車防撞雷達(dá)從性能到體積等各個(gè)方面都有了極大的提高[17]。第二階段80年代中期至今，在這一階段，隨著微波技術(shù)理論及其器件集成技術(shù)的高速發(fā)展，以及微處理器性能價(jià)格比的突飛猛進(jìn)，使得研制出低成本、高性能的汽車防撞雷達(dá)成為可能，對(duì)于防撞雷達(dá)系統(tǒng)的性能要求也大致形成了共識(shí)。進(jìn)入90年代后，德國(guó)在這一領(lǐng)域的研究處于領(lǐng)先地位。最近，歐盟RadarNet研究項(xiàng)目致力于整合已有研發(fā)成果，采用最新技術(shù)，研制一種新型的多功能汽車防撞雷達(dá)，應(yīng)該說它代表了汽車防撞雷達(dá)研究的技術(shù)前沿，具有較強(qiáng)的參考價(jià)值。博世集團(tuán)2005年提出了整合主被動(dòng)安全系統(tǒng)（CombinedActiveandPassiveSafetyCAPS）。該系統(tǒng)有效地將主動(dòng)安全系統(tǒng)、被動(dòng)安全系統(tǒng)和駕駛員輔助系統(tǒng)整合為一個(gè)安全系統(tǒng)，它能有效地避免交通事故的發(fā)生。CAPS分成三個(gè)階段來完成，從最開始的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（ACC）和電子穩(wěn)定程序（ESP）功能的結(jié)合，到已經(jīng)在奧迪Q7上使用的預(yù)測(cè)性碰撞警告系統(tǒng)，最終是要研究出使汽車能夠在危險(xiǎn)情況下自動(dòng)減速剎車的預(yù)測(cè)性緊急制動(dòng)系統(tǒng)[19]。日本在汽車防撞和主動(dòng)安全方面的研究開始的也比較早，技術(shù)水平比較突出。2004年豐田的新皇冠汽車上搭載了富士通研發(fā)的24GHz調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)。豐田、Denso以及三菱三家公司進(jìn)行合作開發(fā)的采用相控陣技術(shù)的電子掃描式毫米波雷達(dá)，是該項(xiàng)技術(shù)在世界范圍內(nèi)的先驅(qū)，這一款車用雷達(dá)結(jié)構(gòu)緊湊，抗干擾性好，采用調(diào)頻連續(xù)波測(cè)距方式，有很好的目標(biāo)識(shí)別性能[11]。新一代Mazda6上搭載的i-Activsense是一套整合式安全系統(tǒng)，通過安裝在車身上的毫波雷達(dá)及鏡頭，可以探測(cè)車身周圍的障礙物及車輛，并根據(jù)實(shí)際情況報(bào)警提醒警駕駛員注意，或主動(dòng)剎車來避免碰撞[15]。美國(guó)在汽車主動(dòng)防撞方面的研究起步較晚但是發(fā)展很快。福特和Eaton公司在上世紀(jì)90年代聯(lián)合開發(fā)出了Vorad系統(tǒng)[20]，目前仍在廣泛應(yīng)用，它的工作頻率是24.725GHz，能夠探測(cè)到106米內(nèi)多達(dá)20個(gè)目標(biāo)，在發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)會(huì)向駕駛員進(jìn)行聲光報(bào)警，并采取有效的減速措施。德爾福公司的電子掃描雷達(dá)模塊，其頻率采用是全球通用的76GHz，掃描距離大，角度涵蓋廣，可同時(shí)掃描多達(dá)64個(gè)目標(biāo)。雷達(dá)探測(cè)前方目標(biāo)的狀態(tài)，對(duì)不同目標(biāo)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)距離與駕駛員反應(yīng)時(shí)間，進(jìn)行撞擊的可能性估計(jì)，并反饋信息給駕駛員。此外，德爾福近年來研究的前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)（FCW）能夠在車輛有碰撞危險(xiǎn)時(shí)，通過聲光報(bào)警提醒駕駛員采取措施，如果駕駛員沒有及時(shí)采取有效措施解除危險(xiǎn)，則緊急自動(dòng)剎車和剎車輔助（AB/ABA）系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)幫助車輛避免碰撞發(fā)生或者減小碰撞所造成的損失。后來，美國(guó)福特推出了較為成功的汽車?yán)走_(dá)防撞系統(tǒng)，該系統(tǒng)是基于毫米波體制，其工作頻率為24GHz，測(cè)量距離可達(dá)上百米[3]。美國(guó)的其他一些公司也相繼退出了成功的代表作品，汽車防撞雷達(dá)在美國(guó)有了更好的普及。而更有報(bào)道稱美國(guó)計(jì)劃在2020年后所有生產(chǎn)的新車上都要有高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）[21]。德國(guó)是汽車大國(guó)，而其在汽車?yán)走_(dá)方面的研究也處在世界領(lǐng)先的地位。德國(guó)大眾汽車公司早在2011年就在其高端車型上裝有變道輔助雷達(dá)系統(tǒng)。此外德國(guó)的Bosh和Innosent等公司也都在積極地研究汽車防撞雷達(dá)，并且已經(jīng)有了非常成熟的產(chǎn)品。如今普遍適用的智能測(cè)距主要有超聲波測(cè)距、激光測(cè)距和毫米波雷達(dá)測(cè)距。汽車防震系統(tǒng)如今普遍使用的智能測(cè)距方式主要有超聲波測(cè)距、激光測(cè)距和毫米波雷達(dá)測(cè)距。金湘亮、曾云（2001）在《紅外線測(cè)距系統(tǒng)的建立及其在汽車防撞系統(tǒng)中的應(yīng)用》中提到激光測(cè)距是靠激光束照射在前車上的反射鏡(汽車尾部)反射回來的激光束探測(cè)兩車距離。由于受惡劣的天氣、汽車.激烈的振動(dòng)，反射鏡表面磨損，污染等因素影響，使反射的激光束在一-定功率上探測(cè)距離比可能探測(cè)的最大距離減少1/2~1/3,損失很大，影響探測(cè)的精確度;微波雷達(dá)測(cè)距技術(shù)為軍事和某些工業(yè)開發(fā)采用的裝備和振蕩器等電路部分價(jià)格昂貴,現(xiàn)在幾乎還沒有開拓民用市場(chǎng);超聲波測(cè)距在國(guó)內(nèi)外已有人做過研究，由于采用特殊專用元件使其價(jià)格高，難以推廣;紅外線作為--種特殊的光波,具有光波的基本物理傳輸特性)反射、折射、散射等，且由于其技術(shù)難度相對(duì)不太大,構(gòu)成的測(cè)距系統(tǒng)成本低廉，性能優(yōu)良。[12]候智新、胡建軍（2007）在《汽車紅外線防碰撞控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》中提到預(yù)防高速公路交通事故發(fā)生的有效措施之一，就是研究開發(fā)汽車安全距離自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過油門開度的調(diào)節(jié)、自動(dòng)檔位變換來改變車速，使前后車輛間距離控制在安全范圍內(nèi)。當(dāng)車輛間距離小于安全距離時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出預(yù)警信號(hào)，通知駕駛員采取相應(yīng)措施。當(dāng)情況比較緊迫時(shí)，它還會(huì)采取自動(dòng)減少油門開度、自動(dòng)減檔或自動(dòng)制動(dòng)等相關(guān)操作，從而避免事故發(fā)生.該系統(tǒng)應(yīng)對(duì)安全車距控制有足夠高的精度和足夠靈敏的反應(yīng)性能，能預(yù)警和自動(dòng)操作，保證高速公路的通車效率以及車輛的安全性和舒適性。車輛安全距離控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)、外均屬于高技術(shù)產(chǎn)品。道路條件的改善和車輛的增加使車輛安全行駛問題日益突出，開發(fā)這樣的車輛安全輔助裝置是目前和今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期的必然趨勢(shì)。[16]胡瑜（2010）在《汽車防碰撞系統(tǒng)的應(yīng)用與研究》中提到汽車防碰撞系統(tǒng)可以減少因碰撞而引發(fā)的事故，對(duì)提高交通道路安全具有十分重要的作用。汽車防碰撞系統(tǒng)是一種安裝在汽車.上的主動(dòng)安全系統(tǒng)，是一種可以向駕駛員預(yù)先發(fā)出視聽報(bào)警信號(hào)的探測(cè)裝置。其工作原理是:在汽車正常行駛時(shí)，該系統(tǒng)處于非工作狀態(tài);當(dāng)行人、車輛、障礙物非常接近于本車時(shí)，該系統(tǒng)將發(fā)出警告;在發(fā)出警告后，如果駕駛員沒有采取減速制動(dòng)措施，該系統(tǒng)便自動(dòng)啟動(dòng)緊急制動(dòng)裝置，以避免發(fā)生碰撞事故?？焖?、準(zhǔn)確計(jì)算出汽車行駛的安全距離，是實(shí)現(xiàn)車輛精確控制的關(guān)鍵，而測(cè)距方法的不同則大大影響汽車行駛安全距離的計(jì)算精度。[7]廖術(shù)娟,劉然（2010）在《基于毫米波雷達(dá)測(cè)距的汽車防撞系統(tǒng)研究》簡(jiǎn)述了雷達(dá)測(cè)距汽車防撞系統(tǒng)的原理：雷達(dá)測(cè)距是利用目標(biāo)對(duì)電磁波的反射來測(cè)定障礙物的位置。毫米波是指波長(zhǎng)在1cm以下,頻率在30CHz~300CHz的電磁波。對(duì)于車載雷達(dá)一般選用60CHz，120GHz，180GHz波段。其特點(diǎn)是波長(zhǎng)短，穿透能力強(qiáng),幾乎不受氣象條件的影響,而且探測(cè)性能穩(wěn)定,實(shí)時(shí)性強(qiáng)。根據(jù)雷達(dá)測(cè)距原理，設(shè)計(jì)出毫米波雷達(dá)測(cè)距，其原理是：測(cè)距方式主要有連續(xù)波雷達(dá)測(cè)距和脈沖雷達(dá)測(cè)距。脈沖雷達(dá)測(cè)距和脈沖激光測(cè)距的原理相同,主要是通過測(cè)量發(fā)射和接受之間的時(shí)間差來計(jì)算距離L(見圖1)。[9]劉克旺（2010）在《基于紅外線技術(shù)的汽車警示系統(tǒng)》中提到“汽車警示系統(tǒng)”的紅外線測(cè)距系統(tǒng)成本較低、機(jī)體尺寸小，而且利用-種新的測(cè)距原理結(jié)合單片機(jī)技術(shù)的處理，使測(cè)量精度有了較大的提高，同時(shí)把這種測(cè)距系統(tǒng)應(yīng)用于汽車防撞系統(tǒng)中，并進(jìn)行了裝車防撞試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，這種系統(tǒng)探測(cè)距離在無(wú)反射的條件下大于100米、在反射的條件下大于40米，且分析判斷險(xiǎn)情的速度快，準(zhǔn)確性較高。[4]唐理洋和張亞君（2012）在《基于紅外線測(cè)距的汽車防撞系統(tǒng)的研究》中提到當(dāng)今世界電子技術(shù)發(fā)達(dá)，測(cè)距的方法多種多樣，主要有超聲波測(cè)距、激光測(cè)距、微波雷達(dá)測(cè)距和紅外線測(cè)距。這些測(cè)距的原理不同，也各有其優(yōu)缺點(diǎn)。超聲波測(cè)距原理簡(jiǎn)單、成本較低，但是速度易受外界環(huán)境影響，并且測(cè)量的理想距離也只有4m~5m激光測(cè)距易受汽車震動(dòng)、惡劣天氣、反射鏡表面磨損和污染等因素影響，而使測(cè)距的探測(cè)距離減少112~1/3使用精度大為降低。微波雷達(dá)測(cè)距不僅成本較高，而且易受電磁波的干擾，不適合應(yīng)用于汽車測(cè)距系統(tǒng)。紅外線傳播時(shí)不易擴(kuò)散，穿越其他物質(zhì)時(shí)折射率很小，再加上能適應(yīng)夜晚或能見度差的環(huán)境、應(yīng)用于測(cè)距時(shí)成本低廉，因此便于民間的推廣。[17]歐美日等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車主動(dòng)安全技術(shù)已經(jīng)走在了發(fā)展前沿，相比之下，國(guó)內(nèi)技術(shù)還有待提升和完善。全世界每年死于道路交通事故的人數(shù)超過50萬(wàn)人，我國(guó)作為世界上交通事故最為嚴(yán)重的國(guó)家，改善汽車安全問題更是責(zé)無(wú)旁貸。參考文獻(xiàn)馬義德,李柏年,申建軍.Thesystemofcardefendstobumpresearch%汽車防撞系統(tǒng)研究[J].中國(guó)公共安全(綜合版),2004,000(007):145-147.王紅云,史連艷,姚志敏,etal.汽車防撞系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù),2012(2):19-22.李廣.基于立體視覺和激光測(cè)距融合的汽車防撞系統(tǒng)研究[D].江蘇大學(xué).劉克旺.基于紅外線技術(shù)的汽車警示系統(tǒng)[J].裝備制造,2010(04):242+247.肖永茂,師帥兵.基于熱紅外成像傳感器的汽車防撞系統(tǒng)研究[J].拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車,2009(03):51-52+55.王軍雷.高速公路汽車追尾防撞預(yù)警系統(tǒng)的研究開發(fā)[D].長(zhǎng)安大學(xué),2005.胡瑜.汽車防碰撞系統(tǒng)的應(yīng)用與研究%CurrentStatusandDevelopmentTrendofAutomobileAnti-collisionSystem[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化,2010,000(004):214-216.張曉宇.應(yīng)用于汽車防撞系統(tǒng)的沖擊雷達(dá)發(fā)射機(jī)研究[D].電子科技大學(xué),2012.廖術(shù)娟,劉然,崔德琦.基于毫米波雷達(dá)測(cè)距的汽車防撞系統(tǒng)研究[J].技術(shù)與市場(chǎng),2010,017(010):10,12.陳文鶴.基于DDS的毫米波汽車防撞雷達(dá)信號(hào)系統(tǒng)研究[J].自動(dòng)化系統(tǒng)研究室,2011.王虹,楊春金.智能化微波汽車防撞系統(tǒng)研究[J].交通與計(jì)算機(jī),1995(02):35-36.金湘亮,曾云,陳迪平.紅外線測(cè)距系統(tǒng)的建立及其在汽車防撞系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].紅外技術(shù),2001,23(3):43-45.鄭大波,溫艷.基于超聲波傳感器的汽車防撞系統(tǒng)研究[J].電子世界,2019(13):99-99.陳勇,黃席樾,楊尚罡.汽車防撞預(yù)警系統(tǒng)的研究與發(fā)展[J].計(jì)算機(jī)仿真,2006(12):247-251.徐濤.毫米波汽車防撞雷達(dá)實(shí)用化研究[D].中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）,2003.侯智新,胡建軍,張世義.汽車紅外線防碰撞控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].重慶工學(xué)院學(xué)報(bào),2007.唐理洋,張亞君.基于紅外線測(cè)距的汽車防撞系統(tǒng)的研究%ResearchonVehicleCollisionPreventionSystemBasedonInfraredDistanceMeasurement[J].電子器件,2012,035(003):366-370.周立.汽車防撞雷達(dá)的研究[D].南京理工大學(xué),2008.馬娟麗.汽車防撞控制系統(tǒng)的研究[D].西北工業(yè)大學(xué),2007.WangW,ZhouR.Researchontheanti-collisionsystemofsurfacecoalminebasedonthehighlyaccurateGPSlocationtechnology[J].therapeuticadvancesinpsychopharmacology,2013,3(3):129.LijuanQin,TingWang.Designandresearchofautomobileanti-collisionwarningsystembasedonmonocularvisionsensorwithlicenseplatecooperativetarget[J].MultimediaTools&Applications,2016,76(13):14815-14828.Hong,Zhang,Zhang,XingHui,Guo,JianLi.ResearchonAnti-CollisionTechnologywithMultipleTagsforRFIDSystem[J].AppliedMechanics&Materials,2011,130-134:2124-2127.Ge,Jing,Jiang,Chao,Yu,GuoJun,等.PreparationandResearchonaKindofMagnetorheologicalGreaseMaterielUsedAnti-CollisionSystem[J].MaterialsScienceForum,2017,893:395-399.JIANGLi-fen,LUGui-zhang.Researchonanti-collisionalgorithminRadioFrequencyIdentificationsystem[J].computerengineeringandapplications,2007,43(15):29-32.開題報(bào)告２．開題報(bào)告：一、課題的目的與意義；二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內(nèi)容和要求；四、研究方法、步驟和措施課題的目的與意義隨著我國(guó)汽車保有量的持續(xù)增長(zhǎng)，最大的問題是停車難度很大。許多汽車在狹窄的停車區(qū)域都有頭疼。如果他們有點(diǎn)粗心，很有可能汽車就會(huì)碰撞。哪怕是每一輛汽車上面都安裝有后視鏡，但還是有一些地方處于后視盲區(qū)使駕駛員看不到的。在停車期間，駕駛員使用車內(nèi)的安全系統(tǒng)，即倒車防撞報(bào)警裝置，檢測(cè)汽車周圍的障礙物并通過警報(bào)系統(tǒng)警告駕駛員，它可以提高駕駛安全性，也可以提供一些視野死角無(wú)法處理的問題。讓駕駛員在倒車、停車以及啟動(dòng)車子的時(shí)候不再需要前后左右的去觀察周遭情況。二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望汽車防碰撞系統(tǒng)對(duì)提高汽車行駛安全性十分重要，該系統(tǒng)的研究一直倍受重視。從1971年開始，相繼出現(xiàn)過超聲波、激光、紅外、微波等多種方式的主動(dòng)汽車防碰撞系統(tǒng),但是以上系統(tǒng)均存在一些不足，未能在汽車上大量推廣應(yīng)用。隨著各國(guó)高速公路網(wǎng)的快速發(fā)展，惡性交通事故不斷增加，為減少事故，先后采用行駛安全帶、安全氣囊等保護(hù)措施，但這些技術(shù)均為被動(dòng)防護(hù)，不能從根本上解決問題。毫米波是指波長(zhǎng)介于1~10mm之間的電磁波，其RF帶寬大，分辨率高，天線部件尺寸小，能適應(yīng)惡劣環(huán)境，所以毫米波雷達(dá)系統(tǒng)具有重量輕、體積小和全天候等特點(diǎn)，“主動(dòng)汽車毫米波防碰撞雷達(dá)系統(tǒng)”成為近年來國(guó)際研究與開發(fā)的熱點(diǎn)，并已有產(chǎn)品開始投入市場(chǎng)，前景十分看好。三、課題主