摘 要

汽车前碰撞预警系统（Forward Collision Warning System，简称FCWS）是近些年研发出来的一种能够有效降低汽车事故发生频率的主动安全技术，正因如此，它成为了当前国际智能交通系统研究的重要内容。国内外的各个大小汽车企业和研究部门针对前碰撞预警系统投入了大量的时间和精力，采取了各种研究方式以及实践过程，从理论研究出发结合实践的过程和结果推动其发展。在当前一辆汽车能否出厂投入销售必须经过严格的各种安全性能测试，FCWS就是其中一项至关重要的内容，车辆检测的精确度、需要的时间和适用场景都决定了该系统的性能。

本文主要研究了基于雷达测速原理的汽车前碰撞预警系统。首先通过阐述国内外前碰撞预警系统的发展与现状，对基于超声波，雷达，机器视觉的三种类型前碰撞预警系统进行比较，确定了以雷达为组成的前碰撞预警系统的领先地位。其次，对雷达组成的前碰撞预警系统的组成，要求以及原理进行分析和研究，从而得出其优点和不足。最后，针对雷达组成的前碰撞预警系统的不足提出自己的想法和改善建议，并针对当前的现状分析可行性。

研究成果表明：前碰撞预警系统在世界范围内的研究和应用已经取得了巨大的成果，其中基于机器视觉的前碰撞预警系统有较大的发展前景，但技术不够成熟，基于雷达的前碰撞预警系统相对完善，单人可以做出适当的改善。

本文的特色在于：基于前碰撞预警系统的现状，通过对比凸显其特点，以制作一个完整的前碰撞系统为基点，从而从各个组成对其进行系统的分析和研究。

关键词：前碰撞预警系统；雷达测速；反应时间

Abstract

Automobile front collision warning system (forward collision warning system, referred to as FCWs) in recent years, the research and development of a can effectively reduce the frequency of car accidents of active safety technology, because of this. It became the important content of current international study of intelligent transportation systems. At home and abroad of various sizes of automobile enterprises and research departments for pre collision warning system invested a lot of time and energy, take the research and practice, from the theory of combining the process and results of practice to promote the development. In the current car car can factory investment sales must be through strict security performance testing, FCWs is one of the contents of one of the most important, the accuracy of vehicle detection, time and application scenarios decides the performance of the system.

This paper mainly studies the vehicle front collision warning system based on radar velocity measurement principle. First expounded at home and abroad before the collision of the development and the present situation of the early warning system, based on ultrasonic, radar, three types of machine vision collision warning system were compared and identified the leading position in radar system is composed of front collision warning system. Secondly, it analyzes and studies the composition, requirement and principle of the pre collision warning system, so as to obtain its advantages and disadvantages. In the end, the paper puts forward some ideas and suggestions for the shortcomings of the pre collision warning system which is composed of the radar, and analyzes the feasibility of the current situation.

Research results show that the pre collision warning system in the world within the scope of the research and application has made great achievements, which is based on machine vision before the collision warning system has great prospects for development, but technology is not mature enough, based on radar front collision warning system is relatively perfect, one person can make appropriate improvements.

The characteristic of this paper is: before the collision warning system based on the status quo, through contrast highlights the characteristics to produce a complete front collision system as the basis, thus from each composition to carry on the system analysis and research.

Key words: pre collision warning system; radar velocity measurement; reaction time

目 录

摘 要 I

第1章 绪论 1

1.1课题研究的背景 1

1.2课题研究的意义 1

1.3研究的主要内容 2

第2章 前碰撞预警的国内外研究现状 3

2.1国外研究现状 3

2.2国内研究现状 7

第3章 前碰撞预警系统的种类以及障碍物识别手段的问题 8

3.1基于超声波的车辆检测 8

3.2基于雷达的车辆检测 9

3.3基于机器视觉的车辆检测 9

第4章 前碰撞预警系统的雷达 11

4.1雷达要满足的要求 11

4.2车用雷达分类及概况 11

4.2.1 毫米波雷达 11

4.2.2激光雷达 12

4.2.3 高照度的摄像系统 11

4.3雷达测速的原理 13

第5章 基于单片机与雷达的前碰撞预警系统电路设计 14

5.1系统的整体结构 14

5.2单片机控制电路 14

5.3电磁波发射和接收电路 15

5.4语音报警器 16

第6章 基于CAN总线实现远程通信功能 17

6.1 CAN总线 17

6.2 CAN总线的发展过程 18

6.3 CAN总线基本特点 19

6.4 前碰撞预警系统接入CAN总线 20

6.4.1 CAN总线接口设计 20

6.4.2系统硬件总体设计 21

第7章 评述与展望 23

参考文献 24

致 谢 27

第1章 绪论

1.1课题研究的背景

新华社有报道称，我国30%的伤害死亡是由于道路交通伤害导致的，2000年以来，我国每年道路交通伤害导致的死亡人数在十万左右，受伤人数40多万，直接经济损失数以十亿计，并且随着我国快速发展导致汽车保有量的大幅增加，这些损失还在不断的上涨。在这一现实状况下，为了提高汽车道路行驶安全，研究汽车安全的措施和系统成为了当前形势下的重要课题，前碰撞预警系统作为汽车的一种主动安全系统，随着汽车行业的发已经取得了重大的研究成果并逐渐应用各种品牌的汽车之中，对提高行驶安全，减少交通损失产生越来越重要的作用。然而，关于前碰撞预警系统的研究远远没有走到尽头，在许多方面还不够成熟，在某些方面还可以做得更好，因此，关于前碰撞预警系统的研究是一个非常重要且热门的课题。

1.2课题研究的意义