导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇汽车安全气囊论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
1引言
图1气囊示意图
第二个是气囊的可靠性问题，也就是对于急刹车、过路坎和其他非破坏性碰撞时引起的冲击信号的抗干扰。汽车在颠簸路面上行驶或以很低速度的碰撞产生的加速度信号可能会令气囊误触发，一个好的控制系统应该能够很好的识别这些信号，从而在汽车产生非破坏性碰撞时不会使气囊系统误打开。
第三个就是气囊控制技术的基本指标，包括避免以下情况：①气囊可能在很低的车速时打开。车辆在很低车速行驶而发生碰撞事故时，只要驾驶员和乘员系上了安全带，是不需要气囊打开起保护作用的。这时气囊的打开造成了不必要的浪费。②当乘客偏离座位或座位上无人，气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用，还可能对乘客造成一定伤害[1]。
2安全气囊点火控制的几种算法
1)加速度法
该算法是通过测量汽车碰撞时的加速度（减速度），当加速度超过预先设定的阈值就弹出安全气囊。
2)速度变量法
该算法是通过对汽车加速度进行积分从而得到加速度变化量，当加速度变化量超过预先设定的阈值时就弹出安全气囊。
3)加速度坡度法
该方法是对加速度进行求导得到加速度的变化量作为判断是否点火的指标。
4)移动窗积分算法[2]
2.1移动窗积分算法
下面具体介绍一下移动窗积分算法，选定以下几个观察量作为气囊点火的条件指标。①汽车碰撞时的水平方向加速度（或减速度）ax。ax是直接反映碰撞激烈程度的信号，而且ax在最佳点火时刻的选取中起关键作用。②汽车碰撞时垂直方向的加速度ay，气囊控制系统加入ay对非碰撞信号能起到很大的抗干扰作用，当汽车发生正向碰撞时，ay与ax有很大的不一致性[3]；而当汽车受到路面干扰，例如汽车与较高的台阶直接相撞时，ay与ax有很大的一致性[3]，可以由此来判别干扰信号。
结合这几个量，得出一个判断气囊点火的最佳指标。
移动窗算法中对ax的处理为（1）式：
(1)
图2移动窗口算法示意图
写成离散形式，如式(2)：
(2)
加上垂直加速度之后，可以提高对路面干扰的抗干扰能力[3]，形式如式(3)：
(3)
S(n，k，ρ)为双向合成积分量，n，f，k如上定义；ρ为合成因数，表征两个方向加速度在合成算法中的权重。这种算法主要是考虑了汽车碰撞时的加速度因素，当加速度的积分达到一定值的时候，表示汽车的碰撞剧烈程度也到达一定值，会给乘员带来一定伤害。而且这种算法对于判断最佳点火时刻也是很有优势的，经过实验，利用这种算法得出的点火时刻离汽车碰撞的最佳点火时刻（利用摄像得出）仅差几毫秒[2]，符合要求的精度。
但是这种算法也有其不足，例如没有考虑碰撞时的速度以及座位上有没有人的因素，这样当汽车低速运行的时候，还是有可能引起误触发。如果将速度和座位上是否有人的信号引入，则可以进一步减少误触发的机会。
2.2利用数据融合提出的改进算法
由上面的叙述中我们可以知道，移动窗积分算法对于气囊弹出与否进行判断主要是根据积分量S，现在我们对积分量进行一些改造，可以克服上述缺点。具体做法如下，加入以下几个观察量：
（1）汽车碰撞时的水平方向速度v，v可以反映汽车碰撞时乘客的受伤害程度。v越大，乘客的动能就越大，碰撞时受到的伤害就越大。v是判断气囊是否应该打开的最直接的指标。（2）坐位上是否有乘员的信号[5]。坐位上无人时，当发生碰撞则可以不弹出气囊，这样做可以减少误触发的几率，同时避
免对其他乘员的伤害。
引入函数，这个函数的波形为：
图3函数波形图
当v超过30km/h的时候，y的值就大于1；反之就小于1。现在普遍采用的标准是，安全带配合使用的气袋引爆车速一般为：低于20km/h正面撞击固定壁时，不应点爆。而在大于35km/h碰撞时，必须点爆。在20km/h和35km/h之间属于可爆可不爆的范围。所以我们取v0＝30km/h为标准点，这样结合上面的移动窗积分算法，提出新的S1，则S1为：
(4)
这样当v>v0时，汽车点火引爆的灵敏度就比原来大了；而v (5) S''''即为加入了v和c的双加速度合成积分量，其优点是可以减少气囊误触发的几率，更好的保护乘员的安全。 再考虑到v>v0时引爆气囊的灵敏度不需要太大，可以适当调整的系数为1/∏，此时y函数图形如图4。 由图4可看到，采用增加了速度函数的算法后，使到v>v0时的灵敏度适当增加，同时也有效的减少了v 2.3利用模式识别的方法提出的控制算法 上述利用数据融合改进的移动窗控制算法是一种利用直观概念进行设计的方法，采用的是实时计算得出碰撞判决指标，缺点是计算量比较大，控制系统的性能要求较高。如果能够直接根据输入进行点火判断，则计算量会大大减少。 为了减少计算量，使点火控制速度更加迅速，可以采用模式识别的方法。原理如下，在台车碰撞试验中采用第二节中提出的加入了速度函数的改进移动窗算法，对不同的输入（加速度和速度）及其结果进行判断，并将其记录下来，得到一个数据库。再利用模式识别的方法，结合大量的记录，则可以求出某一车型的气囊点火判断的判别函数。然后在实际应用中可以利用判别函数对输入的加速度和速度直接进行判别，对汽车状态（气囊弹出和气囊不弹出）进行分类，从而大大减少计算量。 图4函数波形图 3设计判别函数原理 气囊的弹出(w1)与不弹出(w2)可归结为通过对对象（汽车的碰撞）n组特征观察量（a1，a2....an，v）的判断（这里取汽车碰撞的加速度和速度为特征观察量），从而对x＝[a1，a2....an，v]进行归类。在归类中，我们总是希望错误率最小，所以可以采用基于最小错误率的贝叶斯决策[6]。 通过对上述数据库的统计，我们可以得到气囊弹出的概率P(w1)，从而P(w2)=1－P(w1)。 要对x进行分类，还需要类条件概率密度。p(x|w1)是气囊弹出状态下观察x的类条件概率密度；p(x|w2)是气囊不弹出状态下观察x的类条件概率密度。这样我们可以算出w1和w2的后验概率，如式(6)： (6) 基于最小错误率的贝叶斯决策规则为：如果P(w1|x)>P(w2|x)，则把x归类于弹出状态w1，反之P(w1|x) (7) x是样本向量，w为权向量，w0是个常数。在实际操作中，可以通过上述数据库中大量的样本来计算出w和w0。得出g(x)后，则可以对实际中检测到的一组特征值进行评估，以决定是否引爆气囊。 二维的情况下g(x)的示意图如图5所示。 图5分类函数示意图 如图5所示，分类函数g(x)可以将两种状态（引爆气囊和不引爆气囊）很好地区分开来，实现了对汽车碰撞状态的即时判断。而这种算法只要求系统进行一个查表的运算，大大减少计算量。 4总结 综上所述，移动窗算法对于低速的抗干扰方面存在不足；而加入了速度函数的改进算法，能够适当增加系统在高速时的灵敏度，又能减少低速时的气囊误触发几率，符合现代安全气囊的控制要求；模式识别的控制算法是建立在前面正确的控制算法的基础上，利用大量的历史数据得出判别函数，从而直接对气囊是否弹出进行判断，大大减少计算量。 参考文献 [1]钟志华，杨济匡.汽车安全气囊技术及其应用[J]．中国机械工程，2000年2月第11卷第1-2期 [2]王建群等.汽车安全气囊点火控制算法的研究[J]．汽车工程，1997年第1期 [3]郑维等.双向加速度合成气袋控制算法及其抗路面干扰特性[J].清华大学学报，2003年第43卷第2期 汽车的安全性能问题牵扯着千家万户的幸福，大多数驾驶员没有意识到疲劳驾驶、酒后驾驶、赌气超车、抢红灯等危险驾驶行为带来的严重后果。公安部交通管理局的最新交通事故和死忙人数提醒着我们，危险驾驶带来的可能是几个家庭的悲剧。 汽车碰撞事故可分为单车事故和多车事故。单车事故可分为翻车事故和障碍物碰撞事故；多车事故可分为正碰、追尾、侧碰。事故中汽车可能受到前后、左右、上下各方向的冲击[1]。 图1事故形式比例[3] 发生碰撞时车内乘员的伤亡的主要原因[1]： 1）一次碰撞过程剧烈，以致传递到司乘人员身上的加速度值超过了人体的耐受极限，使人体器官受到损伤 2）碰撞过程中乘坐室外部刚硬物体，侵入乘坐室内部，直接将司乘人员挤压死亡 3）司乘人员在车内遭受的“二次碰撞”而受伤 4）在碰撞过程中，乘坐室变形太大，以致司乘人员缺乏生存空间而伤亡。 侧面碰撞较正碰和后碰相比较，缓冲区域小，更容易受到伤害。当发生碰撞时，被动安全的零部件发挥着重要作用。 被动安全涉及的汽车零部件主要有：安全带、气囊、可溃缩转向管柱、可溃缩踏板、吸能式车体结构等。 本文针对碰撞事故中发生较多的侧面碰撞，推荐几种为避免车内司乘人员发生“二次碰撞”的配置。 一、侧气帘 在A柱发生侧碰时，横向惯性使司乘人员紧靠车门玻璃或内饰表面，容易造成伤害。当侧气帘传感器接收到碰撞信号，侧气帘迅速从顶棚下边缘处张开，从A柱到C柱区域，缓冲侧面碰撞带来的头部伤害。 图2侧气帘示意图 二、侧气囊 侧气囊安装在座椅靠背外侧，主副座椅和二排座椅均可配备。侧碰发生时，侧气囊传感器接收信号，侧气囊从座椅表层接缝处迅速张开，可以缓冲侧碰撞带来的胸部、臂部的伤害。 图3侧气囊示意图 三、前排中央安全气囊 前排中央安全气囊位于驾驶员座椅内侧靠背上，与侧气囊位置相反，这一安全气囊主要作用于车辆发生侧碰时，为非撞击一侧的驾驶员或者副驾驶座位上的乘客提供保护。弹出时在前排座椅中间靠近整车中心的位置展开。 如图4所示，当无副驾驶员时，发生侧驾驶员方向侧碰，三点式安全带未起到保护驾驶员作用，驾驶员撞向副仪表板造成二次伤害，颈部和腰部亦造成严重伤害。 如图5所示，当汽车配备前排中央安全气囊，当侧碰发生时，传感器接收到信号后，气囊打开能够很好的支撑腰部以上区域，避免二次碰撞带来的伤害。 如图6所示，当有副驾驶员时，发生驾驶员方向侧碰，副驾驶成员的三点式安全带并未起到保护驾驶员作用，撞向了副仪表板和驾驶员。造成两人受伤。 如图7所示，当汽车配备前排中央安全气囊，当侧碰发生时，传感器接收到信号，气囊打开支撑腰部以上区域，避免二次碰撞带来的伤害。同时阻隔了与主驾驶员之间的两人碰撞。 四、吸能式车体结构 图8吸能式车体结构示意图 吸能式车体结构主要集中在发生碰撞的瞬间，通过车身的前部溃缩来吸收碰撞产生的能量。车门防撞梁结构、B柱抗弯曲能力、增加填充物等实现吸能效果，减少对人员的伤害。 [1]钟志华.汽车碰撞安全技术[M].机械工业出版社，2005，7. [2]公安部交通管理局.中华人民共和国道路交通事故统计年报[M].北京（2007-2011年度）. [3]覃祯员.轿车侧面碰撞车身结构安全性和乘员损伤保护研究[D].长沙：湖南大学硕士学位论文，2009. [4]李博旭.保护更全面通用推出前排中央安全气囊[J].汽车之家，2013. 作者简介： 安全气囊通常由传感器、控制器、气体发生器、气囊等部分组成[5]。其中以气体发生器尤为重要，它是安全气囊气囊系统的核心部件，在汽车发生碰撞时，它能在50ms内迅速使气囊充气膨胀，保证乘员生命安全[6-8]。气体发生器由气体发生剂和金属零部件组成。气体发生剂是指燃烧后产生气体的各种物质，属于固体推进剂的一个种类[9]，把气体发生剂装入气体发生器中，在车辆发生碰撞时引发，产生大量的气体，充满气囊的囊体。汽车安全气囊气体发生剂前期主要是叠氮化钠类型的气体发生剂配方，具有燃烧稳定、燃温低、易点火、内压低、产气率高、残渣少等很多优点。但是在生产过程中有许多缺陷，如易与重金属反应造成燃烧爆炸事故；同时叠氮化钠是剧毒物质，0.05g以上计量可致人死亡；最后是难于回收、易于泄露等环保问题。这些缺陷导致在后期的气体发生剂研发过程中，很少或不使用叠氮配方。 目前，世界上各大气体发生器生产公司和研究机构纷纷在研究无毒型气体发生剂[10]，无毒型气体发生剂也称为非叠氮类气体发生剂，主要使用的是高能量、低感度、大产气量、环保、价廉的物质。最常用的是硝酸胍作为可燃物质的配方。硝酸胍因为其本身便宜、感度低、安全性佳、产气量大、无毒等优点，成为目前国内外主流的气体发生剂物质。但是其也有缺点：由于硝酸胍本身燃烧速度很慢，这就需要很多金属硝酸盐作为氧化剂，并且不同厂家的配方中存在一定的催化剂和工艺添加剂。 本文研究了以硝酸胍为可燃物、碱式硝酸铜为氧化剂作为基础配方，说明了不同比例分配和碱式硝酸铜粒度对硝酸胍配方性能的影响，制作的气体发生剂以安全气囊气体发生器要求为标准，分析了工艺性能对发生器压力的影响。 一、实验 1.配方设计 2.配方制备工艺 按照上述配方称量完成的物料，需要经过混合、造粒、压片、烘干、装配的制造工艺。混合工艺使用的设备为5L多项运动混合机，辅助混合介质为瓷球，加入量为物料重量的40%。造粒工艺为手工造粒工艺。压片工艺使用的设备为22冲旋转压片机。烘干工艺使用设备为电烘箱，装配工艺为手工装配。 3.测试仪器及实验方法 压力测试采用自制的压力数据采集系统。测定发生器的压力时，首先开启压力数据采集系统，对传感器进行标定，然后将标定准确的传感器连接在60L压力容器测试罐体上，再将如图1所示的标准试验发生器固定在工装上，安装于60L压力容器测试罐内，最后连接点火系统，准备工序完成后，启动压力数据采集系统，对发生器进行点火，压力数据采集系统对60L容器内的压力进行实时采集，工作完成后形成一条完整的压力曲线。 二、结果与分析 按照上述实验方法及内容，实验过程分析如下。 1.混合的影响 使物料充分混合。在混合过程中，发现A、B、C、D配方存在不同程度的粘壁现象，A配方粘壁最为严重，侧壁药粉较厚，而D配方粘壁量较少，这些粘壁效应在一定程度上影响了配方的混合均匀性，E、F、G配方较好，不存在粘壁现象。 由于选用的硝酸胍粒度较小，为20μm以下，分子的静电吸附力比较强，所以容易吸附在混合桶的侧壁上，由于A、B、C、D配方的硝酸胍含量较大，在70%以上，在物料投入混合机后，硝酸胍就吸附在侧壁上，同时碱式硝酸铜加入量较少，不足以完全包覆硝酸胍，所以造成配方在混合过程中粘壁现象比较严重。但随着碱式硝酸铜含量的增加，碱式硝酸铜能够包覆硝酸胍，从而不会出现粘壁现象。 2.造粒的影响 造粒使用的是卧式捏合机，加入一定比例的粘合剂，本文使用的是纯净水，进行粘合预混，然后使用摇摆颗粒机进行造粒。在这个步骤当中，A配方同样出现了药剂附着摇摆颗粒机的现象，当进行到G配方时，药剂能够顺利出粒。 这步可以看出，由于硝酸胍的粘性较大，在硝酸胍比例较大的配方中，容易出现配方附着摇摆颗粒剂现象，但随着碱式硝酸铜比例的增加，物料可造粒性明显增强。 3.配方的理化性能 配方造粒完成后，对各个配方进行了DSC和爆热分析，分析结果见图2中图a、图b、和图c。 从图1、图2和图3中可以看出，随着碱式硝酸铜质量百分含量的递增，配方的吸热峰、放热峰和爆热值逐渐递减。碱式硝酸铜分解是吸收热量的，随着碱式硝酸铜的增加，降低了配方的分解温度，同时产生的热量也逐渐降低。 4.压片性能的影响 药片压制使用的是22冲旋转式压片机。 由于药剂配方中没有加入第三种物质，硝酸胍的物性又比较黏稠，所以在压片过程中，都存在不同程度的粘模现象，从设备的运行情况和压制成型药片看，各个配方没有明显的区别。 同时压制药片时压制的运行压力都比较偏大，压制其它类型的药片时，压力在15N～25N之间进行波动，而压制该7种配方时，压力都在20N以上，而且最高值达到了40N。 所以，硝酸胍和碱式硝酸铜配方的压药要求，较其它类型的药剂对设备的要求比较高，对设备的损耗比较大。 对压制好的药片进行了药片的强度测试，测试结果见图d。 从测试数据看，随着碱式硝酸铜的量在配方中逐渐增加，药片的强度逐渐增加，增加到50%时达到最大值137N，而后又呈现降低趋势。 5.压力容器性能 将压制完成药片，装配在标准发生器中。然后在60L容器内测试发生器的压力。 5.1最大压力性能 从表2可以看出，总体趋势随着碱式硝酸铜质量百分含量的增加，最大压力在增大，质量含量为50%的碱式硝酸铜压力最大，而后减小。碱式硝酸铜的质量百分含量达到50%时压力最大，这应与配方的氧平衡有关，经过理论计算，硝酸胍和碱式硝酸铜的零氧平衡点在51：49，因此F配方的燃烧速度最快。 三、总结 从测试性能数据分析，随着碱式硝酸铜比例的增加，配方的燃速逐渐增加，但是当达到50%以上时，燃速又下降，说明50%的比例是一个临界点。通过发生器性能测试，使用碱式硝酸铜和硝酸胍的配方可以制作慢燃速的气体发生器，可以应用于易损部位的充气装置。 为了更加有效的使用硝酸胍和碱式硝酸铜配方，下一步工作需要对催化剂和工艺添加剂进行探索，进一步提高配方的燃速，满足快速充气环境的使用要求。 [1]刘浩学.汽车使用安全技术[M].北京：人民交通出版社，2002-11. 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[2]叶成林徐福荫许骏移动学习研究综述电化教育研究2004No.3 [3]陈伟超国内移动学习研究现状及发展建议[J].中国电力教育，2009No.9 本文在安全跟车模型的基础上，设计了系统构成，并给出了初步的设计方案。对车载测距技术进行了综合比较，确定系统采用毫米波多普勒雷达传感器、超声波传感器和红外线传感器分别对前、后和侧向车间距离、两车相对速度和角度进行测量；在结合各种防碰原理的基础上，把系统分为主控单元子系统、测距子系统、信息采集单元子系统和显示-声光报警子系统四个部分，并确定了实现系统功能所需要的关键技术;在安全距离的基础上，对主控单元子系统和测距子系统进行了软、硬件设计，解决了系统功能所需要的关键技术。 车辆防撞技术作为智能运输系统的一个子课题，将不断成熟和完善，防撞系统的应用可以缩短车辆间的安全行车距离，还可以实现安全超车，保证高速运行车辆的安全性，提高公路运输效率，促进经济的快速发展。 关键词：防撞预警；雷达；超声波；红外线；传感器 英文摘要 Thetrafficsafetyconditionisbecomingmoreandmoreseriousinrecentyears,thestatisticshowsthatamongtheaccidentofhighwaytheRear-endCollisionandSideCollisionarefrequent.Ifthedriverscanbeinformedbeforetheaccidentstakeplace,thesafetylevelwillbeimprovedgreatly.Thehighwayvehicleanti-collisionwarningsystemissuchatechniquebasedontheinitiativesecurityofautomobilewhendriving Basedonthemathematicmodelofautomobilesafefollowingdistance,thehardwareandsoftwareofthesystemarebuilt.Throughanintegratedcomparisonofdetectingtechniques,themillimeterwavefrequencymodulatedpulse-Dopplerradar、Ultrasonicsensorandinfraredsensorarechosen,whichcanmeasurethelengthwaysdistanceandtransversedistance,relativevelocityoftwovehiclesandazimuthatthesametime.Basedonreferencevarioustheoriesofanti-collisionwarningsystem,thesystemincludesfoursub-systems:themaincontrolunitofsub-system,measuringdistanceofsub-system,informationunitofsub-systemandmonitor,sound&lightalarmofsub-system.Basedonit,thekeytechnologiesinvolvedinthesystemaredetermined.Basedonthesafetydistancemodel,thesoftwareandhardwareofthemaincontrolunitofsub-systemandmeasuringdistanceofsub-systemaredesigned,thekeytechnologiesissolved. Vehicleanti-collisiontechniqueassub-itemofIntelligentTransportSystemwillgrowupandbeperfectinfuture.Itwillshortenthesafespacebetweencarheads,actualizethesafeovertakingandguaranteevehiclesafety,soitwillhelptoincreasetransportefficiencyandkeepeconomicfastgrowth. Keyword:anti-collisionwarningsystem;radar;ultrasonic;infrared;sensor 1.1选题意义和背景 汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔，随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越来广泛，汽车电子化的程度越来越高。汽车电子技术是汽车技术与电子技术想结合的产物。汽车上的电器与电子控制系统在汽车技术进入机电一体化阶段的今天，地位极为重要，正在汽车技术领域发展成为一门独立的分支学科，其性能的优劣直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排放干净、及舒适性等。电子控制技术在汽车上，首先应用于发动机燃油消耗控制与排放进化与排放控制，接着被应用于底盘部分的控制，以提高行驶的稳定性、安全性、与舒适性等。随着交通运输向高密度发展，电子控制技术又进一步应用于汽车的乘坐安全性和导航等方面。 电子技术在汽车安全控制系统的应用主要是为了增强汽车的安全、舒适和方便。应用的电子技术主要有：电子控制安全气囊，智能记录仪，雷达式距离报警器，中央控制门锁，自动空调，自动车窗、车门、座椅、刮水器，车灯控制，电源控制以及充电器等。近年来汽车的自动调速系统，主动式汽车防撞系统，汽车监测和自诊断系统以及汽车导航系统也得到了广泛的应用。 汽车发生碰撞的主要原因是由于汽车距其前方物体（如汽车、行人或其他障碍物）的距离与汽车本身的车速不相称造成的，即距离近而相对速度又太高。为了防止汽车与前方物体发生碰撞，汽车的车速就要根据与前方物体的距离变化由执行机构进行控制，使汽车始终在安全车速下行驶。这样就会大大提高汽车行驶的安全性，减少车祸的发生。 汽车要避撞就必须凭借一定的装备测量前方障碍物的距离，并迅速反馈给汽车，以在危急的情况下，通过报警或自动进行某项预设定操作如紧急制动等，来避免由于驾驶员疲劳、疏忽、错误判断所造成的交通事故。目前，大家都将防撞技术的关键点着眼于车辆测距技术。 1.2国内外研究的现状 鉴于交通事故的不可预测性和不可绝对避免性，为了减少交通故，优化交通秩序，利用计算机及信息技术来提高道路交通安全和效率已成为国内外研究的热点。二十世纪八十年代以后展开的关于智能交通系统的研究，被认为是解决各种交通问题的一个很好的途径。智能交通系统是将先进的信息技术、通讯数据传输系统、电子控制系统以及计算机处理系统有效地应用于整个运输管理体系，使人、车、路环境协调统一，从而建立一个全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。其中智能车辆系统涉及到计算机测量与控制、计算机视觉、传感器数据融合、车辆工程等诸多领域。视觉系统在智能车辆中起到环境探测和辨识作用。与其他传感器相比，机器视觉具有检测信息量大，单纯以当前的现实条件出发解决，容易导致系统实时性差。在实际应用中可使用多个摄像机，或者利用高速摄像机的多幅连续图像序列来计算目标的距离和速度。还可根据一个摄像机的连续画面来计算车辆与目标的相对位移，并用自适应滤波对测量数据进行处理，以减少环境的不稳定性造成的测量误差。在智能车辆领域，除视觉传感外，常用的还有雷达、激光、GPS等传感器。 德国和法国等欧洲国家也对毫米波雷达技术进行了研究，特别是奔驰、宝马等著名汽车生产厂商，其采用的雷达为调频毫米波雷达（FrequencyModulationContinuousWave）,频段选择76~77GHz。如奔驰汽车公司和英国劳伦斯电子公司联合研制的汽车防撞报警系统，探测距离为150米，当测得的实际车间距离小于安全车间距离时，发出声光报警信号。该系统已经得到应用。 美国的汽车防碰撞技术已经相当先进，福特汽车公司开发的汽车防碰撞系统的工作频率为24.725GHz,探测距离约106米。据说该系统理论上能根据转弯的角度信息自动适应路面的转弯情况，仅探测本车道内车辆的信息，从而可避免旁车道上目标物的影响。戴姆勒-克莱斯勒公司的防撞结构主要是两个测距仪和一个影像系统，她能够测出安全距离，发现前方有障碍物，计算机能够自动引发制动装置。戴姆勒-克莱斯勒公司的实验结果显示，车速以每小时32.18公里/小时的速度行驶，在距离障碍物2.54cm的地方停下来。 我国汽车防碰撞系统的研究开发同国外发达国家相比，存在较大差距，近几年相继有一些科研院所、大专院校和公司厂家进行此方面的研究。近距离报警如倒车雷达现已蓬勃地车辆上安装使用，但国内目前生产的中远距离测量普遍达不到要求，表现在最远测距距离近，测距误差大，远远不满足高速公路的安全车距离要求，需进一步研究。 本次研究主要针对汽车防撞系统，对前面开发的系统性能进行了改进。主要研究内容包括以下几个方面: 1.汽车纵向防撞系统的总体设计 完成汽车防撞系统的总体设计，把整个系统划分成四个分工不同的子系统，并确定实现总体方案所需要解决的关键技术。 2.汽车防撞安全距离模型的确定 结合系统的技术要求和车辆的行驶情况，对课题组以前提出的安全距离跟车模型进行了改进，使其具有更好的可靠性和实用性，对模型中的个别参数进行重新选取，使模型及模型的参数选取更加合理。 3.进行汽车防撞系统硬件的总体设计并解决关键技术 在以前研究的基础上，重新对汽车防撞系统进行总体设计，提高了系统的实时性，并且电路中硬件器件全部采用贴片封闭形式，提高硬件系统的抗干扰性和可靠性。本论文中着重论述了主控单元子系统和雷达工作数据发送单元的硬件设计，解决了汽车防撞系统中的雷达测距系统这一关键技术，使该课题的研究从模拟实验阶段过渡到实车实验阶段。 4.按照系统的功能需求，制定了各子系统之间通讯的通讯规约，并用MCS-51汇编语言设计了系统的主控单元子系统软件和雷达测距子系统中雷达通讯数据发送单元软件。 5.在模拟实验的基础上，通过装车实验，验证了系统所要求的各种性能。 1.3本文的主要工作和内容安排 本文在第一章绪论中阐述了汽车防撞技术产生的背景及现实意义，主要研究内容并对现有的防撞技术进行了归纳和总结，进而提出本课题的研究思路和新颖所在;第二章主要阐述了测距传感器的选择，并且确定了三种测距方法；第三章进行了报警系统防撞模型的建立;第四章进行了硬件设计和实验验证;第五章为系统的软件设计，第六章为结论与展望。 目录 第一章绪论1 1.1选题意义和背景1 1.2国内外研究的现状2 1.3本文的主要工作和内容安排5 第二章几种测距方式的比较和选择6 2.1激光方式7 2.2超声波方式8 2.3红外线方式9 第三章系统模型的建立10 3.1追尾防撞模型的建立10 3.1.1模型建立的理论依据10 3.1.2模型的建立12 3.1.3模型的讨论17 3.1.4模型参数的讨论18 3.2超车侧向防撞模型的建立19 3.2.1模型的建立19 3.2.2模型参数的选择26 3.2.3模型的最小转角与最大转角数据分析28 第四章系统硬件设计30 4.1单片机的性能特点30 4.1.1单片机的选择30 4.1.2MCS-51单片机的主要性能31 4.1.3单片机系统的设计要求31 4.2追尾碰撞报警系统硬件设计32 4.2.1测量距离通道的设计32 4.2.2测速通道的设计33 4.2.3开关量输入通道的设计34 4.2.4转向、油门、制动信号的采集35 4.2.5声光报警的设计36 4.2.6显示装置的设计39 4.2.7电源设计43 4.2.8电路板的电源保护装置和电源的抗干扰的设计44 4.2.9"看门狗"电路的设计44 4.3系统主要传感器47 4.3.1毫米波雷达传感器48 4.3.2超声波传感器53 4.3.3红外线传感器55 4.3.4霍尔车速传感器55 4.3.5转向角度传感器59 4.3.6制动踏板传感器60 4.3.7油门传感器61 4.3.8路面状况选择开关61 4.4系统总体电路图64 第五章报警系统软件程序的实现65 5.1系统报警方式65 5.2程序设计思想65 5.3程序的实现66 第六章结论与展望71 6.1结论71 6.2展望71 参考文献73 附录76 本论文中虽然对安全距离模型进行了改进，但仍需进一步改进和细化，采用一定的控制理论和算法，使模型更具有科学性、可靠性和可操作性。本系统现阶段只是就危险情况实现了向驾驶员报警，事实上由于驾驶员的反应性有差异及注意力不集中、疲劳驾驶等因素的存在，有时未必能及时采取减速、刹车等措施，因此系统下一步的目标是实现自动刹车的功能，使驾驶员的安全更有保障。 (2)本系统还应该进一步在复杂天气(雨、雪、大雾)，潮湿、冰雪路面上进一步测试，验证系统的设计功能。 (3)在本系统基础上，进一步开发车辆自适应巡航控制系统，使车辆的舒适性和主动安全性得到提高. 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[39]李晓霞，李百川，侯德藻.车辆避免技术A.西安公路交通大学学报.2001.2. 2.1产业用地规模 2.1.2企业用地规模与产业类型的关系分析显示,企业用地规模和产业类型存在直接关系。总体用地上,企业的用地规模与行业类型有关:中小型企业主要集中在汽车电子行业、机械冲压件制造行业,这些行业的企业占地面积在10hm2以下,多为5hm2左右;大型企业主要集中在汽车安全气囊、齿轮、轮胎行业,这些行业的平均用地都在10~15hm2;特大型企业主要集中在轮胎和汽车安全玻璃等行业,这些行业的平均用地都在20hm2以上。企业用地规模的统计结果显示,轮毂、后视镜、滤油器、汽车灯、汽车门,汽车仪表等行业的企业标准差较小,这表明这些行业空间需求的差异不大,这些企业多为用地小于20hm2的中小企业。玻璃、汽车综合部件和机械加工类型企业的标准差比较大,这说明这几个行业空间需求弹性较大,企业类型既有特大型企业,也有中小型企业。滤油器、轮毂、汽车灯、汽车门和汽车仪表等企业空间需求的差异较小,均为小型企业,这说明上述产品生产的门槛较低,需要资金投入较少。 2.2土地产出效能分析大部分汽车零配件生产企业的地均产出低于2000万元/hm2,这部分企业占总量的41%;其中地均产值在1000万元以下的企业占总量的27.5%,这说明汽车零部件产业总体土地产出能力不高。图5土地产出效能分析(100万元/hm2)根据对收集到的汽车零部件生产企业的土地产出效能分析发现,行业的土地产出能力差异比较大,小型零部件等电子零配件和加工行业地均产值显着高于其他产业。数据统计分析显示汽车电子、加工行业和橡胶制品的土地产出值较高。其中,汽车电子(汽车喇叭)、加工行业(汽车后视镜)标准差较大,这表明这两个行业的地均产值差异较大;综合人均产出情况可以看出,加工行业(汽车后视镜)的人均产出差异也较大,这说明,加工行业的用地产出差异主要来 2.4分析小结研究结果显示,当前汽车零配件企业主要为中小型企业,占地面积5hm2左右的小型企业最多。用地面积在10hm2以下的企业所占比率达到全部的40%左右,进入门槛较低,大量企业规模较小。我国自企业生产效率。而汽车电子(汽车喇叭)的人均产出差异较小,这表明汽车电子作为劳动密集型产业,其用地差异主要来自企业的规模。此外,橡胶制品行业与汽车电子行业相反,土地产出的标准差、方差均比较小,这说明轮胎行业土地产出效能对资金投入的依赖性较大。以上分析表明,不同类型的企业对于用地的需求弹性是不同的。数据同时显示,靠近中心城市汽车产业的土地利用效率要高于远离中心城市的土地利用效能。因此在用地规划中高产出效能行业应位于工业园区相对的核心区位,产出效能相对较低的行业门类则应该相对位于工业园区的边缘区位。 3案例分析唐山市现代装备制造工业区位于唐山市开平区,其用地约20km2,按照“一区多园”模式,规划了装备制造产业园,光伏产业园,汽车配件工业园。其宗旨是“生态、活力、高效、可持续”。并以北部的石榴河生态长廊为依托,规划建设成为融生产、生活、休闲、娱乐为一体的现代装备制造业基地。 随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越广泛，汽车电子化的程度也越来越高。汽车技术与电子技术相结合催生出汽车电子技术概念。电子技术在现代汽车工业中的广泛应用加快了电子汽车的发展趋势，推动了汽车功能的多元化和便捷化。 一、汽车电子技术 二、国内汽车电子技术发展 电子技术在汽车工业中的应用加快了汽车技术的升级和突破，自20世纪80年代以来，汽车工业的长足发展，也是以电子技术（特别是计算机、集成电路技术）为动力而实现的。采用电子技术是解决汽车所面临的诸多技术问题的最佳方案。因此一国电子产业的发展水平及其在汽车工业领域的应用情况决定了其在未来轨迹汽车行业竞争中的地位和影响力。目前，国产汽车的电子技术应用多数还处于初级阶段。只有少数厂家，主要集中在一些中外合资和国内较为先进的汽车生产厂家，开始将电子控制装置应用在汽车工业中。国内现在采用的电子装置主要包括发动机的燃油喷射、电子点火控制、汽车安全性方面的安全气囊，ABS等领域，而且多数为直接引进国外产品组装，国内科研院所目前有关汽车电子技术应用的研究也主要集中在发动机控制、电控悬架、ABS系统等几个方面，在汽车的电子网络化技术、GPRS导航及智能交通系统的研究等方面与国外还有一定差距。 三、现代电子技术促进汽车智能管理的发展 汽车工业是高科技工业，汽车性能的每一步提升都伴随着新技术、新工艺的运用。电子技术是21世纪推动经济发展和社会变革的重要技术之一，电子技术的发展及其在汽车工业领域的广泛应用将有效提升汽车工业的发展水平。 [1]高艳青：《现代电力电子及电源技术的发展趋势》，载《电脑与电信》2007，1. [2]张庆湘：《浅析电子技术在现代汽车工业中的发展与应用》，载《企业技术开发》2007，6. [3]李卫东：《浅谈电子技术在现代汽车工业领域中的应用》，载《中国职工教育》2005，9. 所谓企业竞争力是指在竞争市场中一个企业能够持续地较其竞争对手更有效地向市场和消费者提品和服务,并获得盈利和自身发展的综合素质。企业竞争力是一个相对的概念,是相对于竞 1、企业竞争力的元 企业竞争力是由不同要素构成的，这些要素各有不同的功能。企业竞争力要素的不同排列与组合，形成企业竞争力的不同模式。企业 一般的，企业竞争力的构成要素可分 2、企业竞争力评价指 （1）指标选择原则。选择指标应该注意五个方面的原则：重点性原则；科学性原 （2）评价指标 结合之前对企业竞争力内涵和构成要素的理解，从企业环境、企业资源、企业能力三个方面对企业竞争力进行评价，企业竞争力 企业环境指标子体系是对汽车企业所处环境的刻画，是对宏观经济 企业资源指标子体系包括企业有形资源指标群和无形资源指标群。有形资源主要包括人力资源、机器、厂房、设备等实物资源以及企业资金、资本等 企业能力指标子体系包括企业内部能力和外部能力指标群。内部能力指标群包括资源利用能力、盈利能力和成长能力。资源利用能力是企业利用其所占有的各种资源的效率，因此这些资源即包括机器、设备、资金等物资资源，也包括人力资源，还包括企业利用专利技术及品牌声誉等资源的能力。资源利用能力可以用总资产周转率、全员劳动生产率、流动比率、速动比率、资产负债率等指标来反映。盈利能力是企业直接获得利润的能力，可以用总资产报酬率、净资产报酬率、主营利润率等指标来反映。对于汽车企业来说，其成长能力既表现为资产、业务量的增长，更表现为企业创造新 企业资源和企业能力两个指标子体系是以观测的，可以通过统计指标以及微观企业的财务状况获取数据，而企业环境难观测评价指标，除产业环境有稍微数据 3、企业竞争力的评 企业竞争力的评价需要借助科学合理、切实可行的评价方法。目前评价企业竞争力的方法主要有：数据包络分析法、综合指数评价法、层次分析法、综合指数评价法、模糊综合评价法、灰色多层次评价法、多元统计评价法、因子分析法等。在以上介绍的方法中很多方法的应用都存在指标选取评价的主观性较强等问题，故本文将介绍因子分析法，与其他方法相比与一般的综合评价 因子分析法步 a)对原始数据进行标准化，计算标准化后的协方差矩阵 b)建立初始因子模型，并估计有关参数。因子个数选择原则：累计 其中X为综合评价指标体系中P个指标构成的列向量，F为K个因子 c)对公因子进行必要的解释。若各公因子能够充分解释，则可以直接跳过第四步 d)对A0进行旋转处理，得旋转后的因子载荷 e)给出公共因子的 f)设用于综合评价的第i 则综合评价模型为：< 式中，score为综合评价值，为第j个公因子，为第j因子 g)计算每一个单位的score值，即可进 h)计算样本相对 4、实证分 ----汽车企业竞争力的因子 （1）选择数 对汽车企业竞争力的研究涉及到大量的数据分析，“对竞争力测评数据的取得方式，被调查者选择最多的是政府部门提供，其次是上市公司报表和社会中介机构的调查资料，然后才是企业自报 本文选取目前在上海证券交易所和深圳证券交易所上市交易的汽车板块的代表性A股作为研究样本。选取的板块上表现比较好的上市汽车公司，分别有江铃、长安、安凯、夏利、上汽、福田、一轿等十七家家汽车 （2）对数据进行检验，判断 将原始数据输入到SPSS11.5进行因子分析计算程序，从检验结果来看，KMO的检验值为0.578，大于0.5，Bartlett球度检验给出的相伴概率为0.000 本文采取主成分分析的方法。矩阵作为提取因子变量的 TotalVarianceExplained 表1： Component InitialEigenvalues ExtractionSumsofSquaredLoadings RotationSumsofSquaredLoadings Total %ofVariance Cumulative% 1 5.278 35.190 4.926 32.840 2 3.411 22.741 57.931 3.124 20.825 53.664 3 2.482 16.548 74.479 3.078 20.519 74.184 4 1.318 8.786 83.264 1.362 9.081 5 .771 5.139 88.403 6 .589 3.923 92.327 7 .399 2.661 94.988 8 .241 1.606 96.594 9 .230 1.534 98.128 10 .116 .776 98.904 11 .095 .632 99.536 12 .028 .185 99.721 13 .021 .142 99.863 14 .019 .126 99.989 15 .002 .011 100.000 ExtractionMethod:PrincipalComponentAnalysis. SPSS结果显示变量共同度均较高，说明变量中的大部分信息均被因子所提取，说明因子分析过程有效。根据表数据，提取特征值大于1的因子，一共有四个，且这4个因子的特征值之和占特征值总和的83.264%，因此提取前4 根据载荷矩阵，我们分析四个主因子上面较高的载荷量的指标 从表3我们可以看出第一主因子主要由变量x1、x2、x3、x4、x12、x14、x15盈利性指标有关可以称为盈利因子。其累积贡献率为32.840%，说明它对于企业外在竞争力的作用最大，在提高企业竞争力时评价指标，应首先提高企业的盈利水平；第二主因 （3）计算因子得分，并计 利用公式计算因子 F=f1*35.190/83.264+f2*22.741/83.264+f3*16.548/83.264+f4*86/83.264 根据所求的因子得分及公式计算各企业 表4 盈利因子 营运成长因子 规模因子 安全营运因子 综合得分 排名 江铃汽车 2.32695 -0.55169 -0.18359 0.65509 0.859067 长安汽车 0.24837 0.6458 0.08832 0.89708 0.451769 一汽轿车 1.4147 0.46578 -0.48063 0.59514 0.669158 安凯客车 -0.76795 -0.99329 -0.40448 -0.17929 -0.68505 16 一汽夏利 -0.65443 0.48635 -0.37808 2.93634 0.328568 中国重汽 0.49946 0.52686 -0.27681 -1.58411 -0.04059 中通客车 -0.75324 -1.06978 -0.37963 0.01461 -0.65539 东风汽车 0.12941 -0.78271 0.58186 0.15254 0.027652 上海汽车 -0.089 0.02146 3.74014 -0.03556 0.885076 福田汽车 0.67079 1.84568 -0.30499 -1.31854 0.40036 曙光股份 0.00541 -0.60162 0.01927 -0.55653 -0.24938 江淮汽车 -0.47328 1.60902 -0.1241 -0.26515 0.134771 迪马股份 0.42641 -2.01872 -0.51582 -0.72381 -0.6014 金杯汽车 -2.33581 0.42507 -0.35674 -0.47339 -0.99283 17 金龙汽车 -0.34803 -0.69393 -0.24046 -0.41527 -0.44901 广汽长丰 -0.4539 -0.14363 -0.33985 0.41429 -0.21992 凯马B 0.15414 0.82937 -0.44442 -0.11345 br>任，也是现代大企业持续发展和成功的核心战略。坚持诚信为本，将诚信摆在利润的前面，先建立诚信再注重利润，将企业真正做大做强评价指标，才能实现可持续成长。 业成员素质，加强企业科技人员的队伍建设。加强产、学、研合作实现优势互补。 技术的创新模式。企业产品的生产与创新应紧紧把握住安全、环保和节能的技术方向，积极开发和应用汽车安全玻璃、阻燃材料、安全气囊、ABS等技术，提高环保性能的低排污性。 的市场占有率，提高中国自有知识产权的产品的市场占有率，保证市场结构逐步向高水平产品的有序竞争转化。 ： 属于中等水平，从得分来看与实力较强的上海汽车存在一定的差距。安凯、金杯、长丰、中通综合得分都是比较大负值，说明在竞争力很弱。 ，其他汽车有待提高。在安全营运方面：天津夏利、长丰汽车表现不俗。表示其经营的安全稳定性较强，营运过程不会出现很大的问题。福田、中国重汽可能在营运方面有一定的风险性，应该引起重视。在营运成长能力方面福田汽车表现最好，长安汽车、中国重汽等在这方面也取得不错的得分表明这些企业在营运成长方面存在一定的潜在能力和成长空间。 分比较分析 的贡献率上可以看出这15个指标提取了83.264%的信息成分，可以充分的概括这个企业的竞争能力。虽然不能全部的概括企业的能力，但是企业完全可以从这些方面去制定战略规划，提高企业本身在同行业中的竞争力。 响指标 right>0.137146 5、评价结果分析 >因子得分的综合值并给出排名 得分： 算综合值及相对值 子主要由变量x4、x5、x7、x8、x9可以称为营运成长因子；第三主因子主要由变量x10、x11、x13决定，称为规模因子；第四主因子主要由变量x3、变量x6，称为安全营运因子。 ，通常取绝对值大于0.5的载荷量为高载荷量。 个因子作为主因子。这样既解释了主要的信息又简化了数据。根据表数据，初始载荷结构不够清晰，不便于对因子进行解释，因此对因子载荷矩阵进行旋转。采用最大四次方值旋转法进行因子旋转。 r>依据，提取特征值大于矩阵。输出结果如下: ，小于显著性水平0.05，因此拒绝Bartlett球度检验的零假设，认为适合于因子分析。 其是否适合因子分析 企业。同时选取了15个指标作为本文的研究指标变量，各指标变量直接或间接取自清华金融研究数据库、09年的汽车工业年鉴以及各上市公司的年报。见附录[4][5] 据 分析步骤： 析 值。 行综合评价的排序。 的权重，本文以主因子贡献率为权重。 /sub> 个公因子为： 表达式 矩阵A1并有如下的最终模型： ，进入第五步论文的格式。否则，必须通过旋转而使每个因子的含义更加明确。 构成的不可观测向量评价指标，但F是原变量的线形组合。 方差贡献率≥85％。因子模型的一般表示方式为： 骤： 价方法： 化的指标如产业集中度等对其进行度量，其余方面尤其是与其他组织的关系基本没有客观性的指标对其进行刻画，度量上受观因素影响大。 财力资源，可用总资产、固定资产净值等指标来反映。无形资源则主要体现在企业的文化、掌握的专利技术、企业的品牌、生誉等方面。 社会环境、产业环境、与其他企业间的关系等方面的刻画。 评价指标划分为企业环境指标子体系，企业资源指标子体系和企业能力指标子体系[2]。 体系： 则；全面性原则；定性和定量相结合的原则；通用性和发展性原则。 标体系的建立 为资源、能力和环境，如图： 竞争力贯穿于企业生产经营活动的全过程，企业竞争力的发挥不仅取决于有形资源的积累，而且也取决于无形资源的积累。 素构成 争对手而言的。[1]目前学术界对企业竞争力的评价主要从两个角度来考察企业竞争力的问题:一个是企业的外部市场结构,另一个是企业自身的能力。 [1]吴翔，臧良运.中小企业竞争力评价指标体系与评价方法的选择[J].企业管理，2005 [2]孟云.汽车企业竞争力评价及实证研究[D].2008 [3]金碚.企业竞争力测评理论与方法[J].中国工业经济，2003(3):5-13