车辆主动防碰撞控制系统的设计

　　多传感信息融合（Multisensor Information Fusion）或称多源信息融合是近年发展起来的一门新技

术。信息融合是解决飞机、导弹之类飞行器航迹预测与跟踪的一种行之有效的方法，而且也是智能信息处

理领域最有前途的一个研究方向。从广义角度讲，信息融合普遍存在于自然界。例如，人类认知客观世界

，就是通过视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉等感官获得信息，并经过大脑进行融合而得到认知结论。从狭

义角度讲，以不同的传感器获得同一对象的不同量测数据，利用某种算法获得一个综合信息，这就是数据

融合。数据融合是信息融合中最简单和最实用的一类方法，这种方法是基于估计理论的，特别是Bayes估

计理论，并且主要针对的是同一类型数据信息。典型的应用就是目标跟踪中的航迹预测，把来自不同监测

装置的数据进行融合，从而得到最好的估计结果。数据融合方法分为集中处理方式和分布处理方式，在目

标跟踪研究中，分布处理方式有其特殊的重要性。

　　汽车防碰撞系统的工作环境恶劣，干扰因素众多，只用单一雷达传感器做出判断容易产生虚警，为了

提高对目标的识别和估计能力，就要引入多传感信息融合技术。其中，传感器包括雷达传感器、激光扫描

仪和视频传感器等。把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的多源信息，进行综合处理，其

目的就是降低探测的不确定性，形成对系统环境相对一致的感知描述，以便得到一个准确可靠的分析和判

断结果，从而提高系统决策能力。

　　1、基于多传感器信息融合技术的目标识别

　　汽车防碰撞系统的技术关键之一是目标识别系统。因为，雷达在向前方发射电磁波时，车前的所有物

体如树木、公路标志、立体交叉、桥梁、架空电线等都会对雷达波产生反射。系统必须剔除那些虚假的，

即不会引起碰撞危险的物体反射的信号，将那些真实的，即确有碰撞危险的信号检测出来进行处理，才能

准确工作，而不会发生误动作。

　　为了消除或减少虚警现象的发生，除了在设计和选择传感器时要保证一定的技术指标外（如要求雷达

的视角在一定的范围内），还要利用其它传感器的信息进行综合分析和判断。

　　2、基于多传感器信息融合技术的距离估计

　　从上面的介绍可知，本车与前车的距离是汽车防碰撞系统的一个重要参数，在计算临界安全距离时，

要根据它估算前车的速度和加速度，因此，该距离量的准确性将直接影响防碰撞系统工作的可靠性和准确

性。

　　测量距离用的传感器有激光传感器和毫米波传感器，这两类传感器各有特点。它们的测量范围、对环

境的适应能力和对目标的反映能力也不尽相同，但是无论使用哪种传感器去保证在整个测量范围内测量的

准确性和可靠性，都必须利用融合技术，这样才能根据传感器信息的互补性和冗余性，进行合适的数学处

理，得到一个比较准确的距离值。

3、基于多传感器信息融合技术的危险评估

　　危险评估系统的核心就是根据路面状况、本车的运行状况、距前车的距离和相对速度以及司机的反应状况综合做出判断，计算出“临界车间距离”并将实际测量的车间距离与临界 车间距离进行比较。

　　“临界车间距离”的确定必须考虑各个方面的影响，若司机的反应比较灵敏，或道路状况较好，或本车的制动系统工作良好，则“临界车间距离”可以取较小值；反之，“临界车间距离” 则需取大一些的值，以防碰撞的发生。

　　五、小结

　　基于多传感信息融合的车辆主动防碰撞控制系统研究的主要内容，就是探讨关于多源信息实时融合的方法，其中包括多源信息实时融合的实时目标识别算法、多源信息实时融合的实时参数估计、多源信息实时融合的实时危险评估等，并将这些方法运用于工程实际。基于多传感信息融合的车辆主动防碰撞控制系统所能达到的技术指标包括能在线实时采集数据，并完成目标识别和多传感信息的融合处理；目标识别精度达到工业应用标准；能根据车辆目前的状态和障碍物的状态，进行防碰撞判断；特别能对危险情况进行预警,当接近目标时发出报警信号，提醒司机注意。基于多传感信息融合的车辆主动防碰撞控制系统的实施可以大大提高车辆运行的安全性，最大限度地减少交通事故的发生。特别是若把此方法应用于自动车辆系统（AVS），可以为车辆安全性带来非常大的改善。