研究背景
隨著交通運輸業和汽車工業的高速發展,交通事故成為全球性主要公害之一。我國的汽車保有量只占世界汽車保有量的3%左右,但死於車禍的人數卻占到世界的16%以上。
如果能夠在事故發生前提醒駕駛員並採取相應的安全措施,對減少交通事故的發生則是非常必要的。當前,能夠有效地實現在行車過程中為駕駛員提供必要的信息技術裝備主要是基於提高車輛主動安全性的汽車防撞預警系統,該系統主要是通過超音波、雷射、紅外、微波等方式檢測數據達到主動避撞，但它們都具有相應的缺陷。現有的超音波測距方法雖然結構簡單、製作方便且對外界光線和電磁場不敏感,但是能夠穩定測量的理想距離只有4m~5m;雷射雷達測距方法雖然測量距離遠、成本低,但其容易受惡劣天氣、汽車震動和反射鏡表面磨損等複雜環境的影響,使得探測距離、測量精度和穩定性都大大降低;毫米波雷達測距方法雖然探測性能穩定、精度高且不易受複雜環境的影響,也可遠距離探測,但由於其在具體技術實現上存在一定的難度,硬體結構上比較複雜,造價高昂這些使得現有的汽車主動防碰撞系統不能全面有效地應對交通事故。
系統組成
將車載自組織網路和汽車主動防碰撞系統相結合,提出了一種基於車間自組織網路技術(VANET)的車輛360°全方位主動防撞預警系統的設計和實現方案——車輛碰撞警示系統的設計。
將該系統安裝在車上,通過車載設備上的GPS數據採集模組採集到自車的行駛狀態數據;通過車載設備上的無線收發器在通信範圍內的所有車輛間建立起臨時動態的車載網路,自車通過該網路將所採集的行駛數據傳送給其他車輛,並接收來自他車的行駛狀態數據;結合車載設備內的安全距離模型算法,將兩車數據進行計算從而得到自車與他車的相對位置和危險報警距離,以此判定自車與他車當前是否存在潛在碰撞危險,若存在,則報警裝置啟動報警,提醒駕駛員採取避撞措施。由於GPS數據採集是通過衛星全天候的接收數據,所以其受複雜天氣等外界干擾較小;車間距離測算是通過無線通信網路將車間交換的數據根據算法得到的,即車輛的視距取決於無線穩定傳輸的距離,因此,車間檢測距離長,同時,該方案是對車輛360"全方位視角進行檢測。
意義
完整的車輛碰撞預報警系統能夠克服當前系統存在的缺陷,並具有更長視距全方位視角的主動防撞功能,從而大大減少交通事故發生率,給人們帶來開心快樂之旅。
