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基于毫米波雷达的汽车开门防撞预警关键技术研究
| 论文题名： | 基于毫米波雷达的汽车开门防撞预警关键技术研究 |
| 关键词： | 汽车安全;开门防撞预警系统;运动监测;毫米波雷达 |
| 摘要： | 汽车安全一直以来都是备受人们关注的问题，在目前车辆日益增多的情况下，交通事故形式呈现出多样化趋势。近年来，一种由于车内驾乘人员突然打开车门，导致后方运动目标与车门发生碰撞，造成人员伤亡的事故屡见不鲜，极大的危害了公共交通安全，因此，开展对汽车开门防撞预警关键技术的研究具有十分重要的意义。 本文针对汽车侧后方运动目标，利用毫米波雷达对目标运动状态量进行测量并进行定位;针对车后运动目标状态的复杂性，研究了目标多种运动状态下基于时间逻辑的碰撞模型，将目标每种运动状态下目标在预警区域内停留的时间与预警门限进行对比，综合判断是否发出预警。本文的研究成果将进一步丰富开门碰撞预警算法模型，为开门防撞预警技术的实现提供了解决方案。 首先，本文对开门防撞预警系统进行了总体设计;其次对目标检测传感器的类型进行了优缺点分析;在选择毫米波雷达为测量传感器后，对毫米波雷达的测距、测速、测角、测向原理进行了阐述;在此基础上，对汽车开门防撞预警系统的总体指标进行了分析，并阐述了每个循环下数字信号的处理流程。 其次，本文采用运动学分析的方法建立开门防撞预警模型，当目标的方向角小于逃逸角阈值时，目标在预警区域内以加速、匀速以及减速三种运动状态接近本车时，分别计算其在预警区域内的停留时间;利用碰撞时间模型建立安全时间逻辑算法并定义了碰撞的危险程度，通过碰撞时间和固定预警时间阂值的差值来判断车内驾乘人员的开门风险，从而决定是否发出预警。 再次，在控制逻辑方面，本文对系统的启动条件做出了研究，利用汽车CAN总线获取本车状态的信号，如车速信号、中央控制门锁状态信号等来综合判断系统是否启动，从而避免系统的错误启动而干扰驾乘人员的判断;设置了系统的功能逻辑以及报警条件。另外还建立了系统的自动退出机制。结合目前汽车的侧后方雷达，研究了技术融合的可行性。 最后，试验研究部分，本文对雷达系统的测距、测角及测速等多项性能进行了精度评估测试。在获取各项测量数据精度的基础上，对影响预警时间的三个因素进行显著性分析和判断，可根据显著性水平检验结果来有针对性的进行测量精度的改进，从而提高开门防撞预警的可靠性。利用现有的开门防撞预警模型与本文设计的功能逻辑相对比来间接的验证本文预警逻辑的可行性。 |
| 作者： | 孙会明 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 秦永法 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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