1．人与交通安全的影响
交通安全指人们在道路上进行活动、玩耍中，发生的人员伤亡现象。按照交通法规的规定，安全地行车、走路，避免发生人身伤亡或财物损失。中国每5分钟有一人因车祸死亡，每一分钟有一人因车祸伤残，每天死亡280多人，每年死亡10万多人，汽车数量占世界1.9%，车祸死亡人数占世界15%，且每年增加4.5%。自1899年发生第一起有记录车祸以来，全球车祸累计死亡3000万人，超过第二次世界大战死亡人数。自2005年以来，超速行驶、疲劳驾驶、客车超员等交通违法严重，机械故障导致事故增多。47起特大交通事故中，因驾驶人超速行驶导致12起，占总数的25.5%；因疲劳驾驶导致7起，占总数的14.8%；因违法超车、违法占道行驶等导致事故5起，占总数的10.6%。虽然汽车含有其本身安全性的问题，但人作为交通安全中起决定性作用的影响因素，则更是我们关注的重点。如何提高交通安全，重点就在于如何提高驾驶过程中人的安全稳定性。
2．侧撞事故与研究防侧撞系统的意义
总而言之，随着汽车速度的提高，汽车保有量的增加，汽车交通事故也越来越严重。从各国汽车交通事故死亡人数统计数据可以看出，汽车交通事故造成的人员死亡占各类事故死亡人数的首位。汽车在各种交通状况下发生的碰撞事故，归纳起来有以下几种形态：正面碰撞、侧面碰撞、追尾、翻滚等。
统计数据显示，在汽车各类碰撞事故中侧面碰撞发生的几率约占27%，仅次于正面碰撞的59%。当考虑碰撞造成的乘员伤害及财产损失时，侧面碰撞也达到一个相对较高的水平，仅居正面碰撞之后。并且随着我国高速公路通车里程的不断增加，高速公路交通事故有明显上升的趋势。高谏公路交通事故的发生，造成了惨重的人员伤亡和财产损失，同时引起严重的交通延误，大大降低了高速公路的运输效能。为此欧美日等西方发达国家在安全保障技术的研究方面相继投入大量人力、物力，并取得了许多有价值的研究成果。而我国目前在相关技术的研究方面才刚刚起步，这就使得汽车侧向防撞预警系统在我国具有更大的紧迫性和现实意义。因此，汽车侧面防撞的研究是汽车的主动安全性研究的一项重要内容，并为世界各国汽车制造厂家和汽车研究机构所关注。
汽车交通事故的分析结果表明，在所发生的交通事故中，有80%是由于驾驶员反应不及时，处置不当所造成的。因此，德国奔驰公司的专家们在对各类交通事故进行系统研究分析后得出：若驾驶员能在事故发生前提早1秒钟意识到会有交通事故发生，并采取相应的正确措施，则绝大多数事故都可能避免。特别的是，在公路上长时间行车过于疲劳困乏等，使驾驶员对外界发生的异常事件反应能力降低，更易引发交通事故；雾天由于驾驶员视距的减小而造成追尾事故；在高速行驶中，由于人的反应能力极限而导致交通事故等。这些由人为因素造成的交通事故，无法通过规范驾驶员行为加以有效克服。
因此，着力研究开发如汽车防撞等主动安全装置，减少驾驶员的负担和判断错误，对于提高交通安全
将起到重要作用。由于驾驶过程是一个高度智能化的过程，尽管学术界对汽车自动驾驶的研究投入了大量的精力，也取得了一定成果，但就目前计算机技术和人工智能的研究成果而言，尚不能建立一个确切的模型以全面真实地反映驾驶过程，因此，目前还不能依赖现有自动驾驶技术的某些功能，如自动转向、自动刹车等，来避免交通事故。所以在现阶段，通过安全预警，及时提醒驾驶员或自动采取措施以避免出现危险情况的汽车防撞预警系统，就成了解决道路交通安全问题的根本途径。
3.防侧撞预警系统的基本原理与功能模块
汽车侧向防撞预警系统是一个集车辆工程、人机工程、通信技术、计算机等多学科领域理论技术于一体的复杂系统，是未来车辆发展的趋势。在1996年3月召开的日本ASV研究成果报告会上，日本9家汽车公司共计展出样车19辆，受到社会极大关注，其中己经付诸使用的安全装置就包括碰撞避免报警系统。对于先进安全汽车(ASV)本身来讲，由于充分有效地应用了电子技术和计算机技术，在二十世纪90年代它就被应用到大批量生产的汽车上，例如，在乘用车上装备了安全眼(Traffic Eye )、车尾反射板、测距雷达系统等，以加强防撞安全措施，提高汽车的主动安全性。传感器系统包括前后视觉摄像机系统、能探测前方车辆的距离和相对速度的微波雷达、具有高分析能力的激光雷达及其他一些监测道路环境的传感器。该系统主要用于车距控制、车道偏离报警等多项汽车驾驶主动安全方面。进入二十一世纪，日本将研制成功对各种安全系统技术进行综合控制的安全系统。
根据实际情况分析，车辆在公路上行驶时随时都有可能超越同向行驶的车辆，或者被同向行驶的车辆超越。在这个过程中，为了避免发生擦碰事故，两车之间必须保持适当的侧向安全距离。汽车行驶速度越快，侧向安全距离应越大。因为车速越快，车辆的横向摆动越大，此时如果侧向间距过小就容易发生两车擦碰事故。另外，车辆在行驶过程中与公路的护栏也应保持一定的间距。车辆侧向碰撞事故主要有侧向碰撞、侧向擦碰和车辆碰撞护栏。
从而系统的设计思想是利用超声波传感器探测车辆侧向潜在的碰撞隐患，并向驾驶员发出警报以保持适当侧向距离，防止车辆与车辆、车辆与护栏发生碰撞。因为系统具有一定的预警功能，所以将会有效地减少事故发生率。超声波传感器能测量车辆与车辆、车辆与护栏之间的距离。如果车辆小于安全距离，可以用声光报警警告驾驶员，以保持车辆之间的安全距离和合适的跟车速度。同时，在侧向间距大于安全距离时，警报应当被抑制。
要实现上述基本功能，汽车防撞预警系统至少应当包含以下几个功能模块。首先是测距单元模块，包括左侧测距单元和右侧测距单元，其功能是不断获得车辆行驶的信息，如与左右两侧的侧向障碍物的距离等，并将这些信息提供给中央处理单元进行处理。测距单元模块主要由各种传感器及其控制器构成，本系统中侧向测距采用超声波传感器；第二个功能模块是主控单元模块，功能是对采集到的各种行车信息进行处理，依据预先设定的程序及算法进行计算，必要时输出控制命令；第三个功能模块是人机交互单元，主要包括车辆速度采集与显示模块和报警信号输出模块。汽车侧向防撞预警系统各功
能模块的硬件实现。
其中测量测距采用非接触测量法，车辆预警系统，传感器性能重点介绍：
一般车辆测距采用非接触的测量方法。非接触测量距离的方法很多，它们应用了多种原理，采用各种不同的装置，可测量从纳米级微小位移到成千上万公里甚至更远的距离。目前汽车防撞系统的测距方式主要有激光、超声波、红外等，他们的工作过程和工作原理不同，其测量范围则不同，且各有不同的优缺点。
超声波测距原理，广义的超声波是指频率在20KHz 以上的一种机械波。超声波具有以下特性：束射特性、吸收特性以及能量传递特性和声压特性，这里只介绍测距相关的束射特性和吸收特性。束射特性：由于超声波的波长短，超声波射线可以和光线一样，能够反射和折射，也能聚焦，而且遵守几何光学定律。即超声波射线从一种物质表面反射时，入射角等于反射角，当射线透过一种物质进入另一种密度不同的物质时就会产生折射，也就是要改变它的传播方向，两种物质的密度差别愈大，则折射角也愈大。吸收特性：声波在各种物质中传播时，随着传播距离的增加，强度会渐渐减弱，这是因为物质要吸收掉它的能量。对于同一物质，声波的频率越高，吸收越强。对于频率一定的声波，在气体中传播时吸收最历害，在液体中传播时吸收比较弱，在固体中传播时吸收最小。由此可知，吸收特性限制了超声波的传送距离。超声波测距是一种非接触式的检测方式。测距时超声波发射器不断发射超
声波，遇到障碍物后反射回来。超声波接收器接收到回波信号后，能将其转变为电信号，测出发射超声波至接收到反射波的时间差，即可求出距离
2
vt s 式中:s 为所测距离，单位m;
v 为超声波声速，单位m/s;
汽车防撞系统t 为发射超声波起至接受到反射回波的时间差，单位:s
由于声速受温度影响较大，应给与补偿。补偿硬件部分由温度传感器和成，温度传感器输出与温度成正比的电压，经A/D 转换成数字量送入MCU 偿处理。声速的温度近似补偿公式为:
v=331.5+0.6T
式中:T为环境摄氏温度，单位℃
v为超声波补偿后的空气中的传播速度，单位m/s
同时车辆预警系统必须具备实时性、鲁棒性、实用性这三方面的技术特点。实时性是指系统的数据处
理必须与车辆的高速行驶同步进行；鲁棒性是指智能车辆对于不同的道路条件，以及变化的气候条件，如日照及景物阴影、黄昏与夜晚、阴天与雨雪等均具有良好的适应性；实用性是指要求智能车辆在体积与成本等方面能够为普通汽车用户所接受。
设计传感器时，考虑自车和前车的绝对速度、路况、两车完全停止时的实际车间距离等因素。所以要求传感器的探测距离为5m，距离分辨率为l 0mm，并且在晴天、雨天及雪天均能正常工作。根据上表所列出的主要参数对比，超声波测距方式可以完全满足本系统对侧向距离的测量，它具有较好的环境适应性，产品尺寸小，便于安装，并且具有较好的性价比。
4.现阶段防侧撞系统研究
而现阶段，通用汽车中国科学研究院在上海宣布正式成立，期主要研究将集中在先进驱动系统、先进制造工艺、交通安全技术及前瞻性汽车研发等四大领域。新一代的车对车信息交换技术系统（V2V Communications），其未来的应用将能够大幅降低汽车碰撞事故的发生，从而使更多的驾驶者或行人避免在车祸中受伤或失去生命。V2V系统提供自动安全保障功能，例如车辆变道预警、盲区探测、车辆急停、前撞警告自动刹车和路口碰撞预警。这一系统终端也可以与道路基础设施、行人以及非机动车驾驶者互相感应。该系统主要利用了无线通信原理和GPS全球卫星定位技术，通过安装在汽车中的V2V讯息收发器，汽车可以迅速定位自身车辆，并且实时的监测到道路上的其他车辆及设施，与此同
时，系统将监测到的信息通过画面和语音传达给驾驶员，让驾驶者能够及时发现潜在的行车安全问题。2005年通用汽车首次推出了V2V信息交换技术，而随着高科技的不断发展车对车信息的性能得到大幅提高，体积也明显减小，为此新一代V2V信息交换技术设备可以轻松的装置于任何汽车的仪表板上。此外，行人和自行车使用者也能随身携带这种系统设备，有效增加人机安全。
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