1、針對高速公路車輛追尾碰撞事故頻發(fā)以及事故中駕乘人員頭頸部易損傷等問題，提出了利用激光雷達測距和機電控制相結合的技術，對高速公路車輛追尾碰撞預警及防護系統(tǒng)進行了研究與開發(fā)。
　　 本文提出的高速公路車輛追尾碰撞預警及防護系統(tǒng)是指對高位制動燈和彈簧驅動式主動響應頭枕的聯(lián)合控制系統(tǒng)，具體方法是:利用環(huán)境檢測模塊對前后兩車的行車環(huán)境進行實時檢測，根據(jù)高速公路實際行車情況，從運動學方面分析車輛的制動過程;基于后車分液壓和氣壓兩種不同制動形

2、式的行車情況，并與高速公路車輛追尾預警及防護要求相結合，建立一種新型的高速公路行進中車輛臨界安全車距模型，將高速公路行車情況分為安全、預警和防護三種狀態(tài);通過8051單片機預設的程序，將實際車距分別與預警及防護狀態(tài)下的兩種臨界安全車距進行比較判斷，在預警狀態(tài)下僅通過高位制動燈的開啟對后車進行預警，在防護狀態(tài)下不僅要啟動高位制動燈對后車進行預警，而且要啟動彈簧驅動式主動響應頭枕對駕乘人員進行保護，系統(tǒng)整體采用的方法工程實用性好。
　

3、　 論文在追尾事故防護重點和追尾碰撞中頸部損傷機理的研究基礎之上，完成了系統(tǒng)的總體結構設計;參考國內外諸多行車安全車距模型，建立了和高速公路車輛追尾預警及防護要求相一致的臨界安全車距模型，并對其中的一些參數(shù)做了優(yōu)化選擇;系統(tǒng)由行車環(huán)境檢測、追尾碰撞預測和追尾預警及防護三大部分組成，采用STC89C54芯片作為處理單元，保證系統(tǒng)工作的實時性。
　　 通過對各種測距技術的比較，最終選取激光測距作為本系統(tǒng)的探測方式。設計了控制單元和

4、激光測距儀之間的數(shù)據(jù)傳輸通道以及控制單元和其他硬件之間的連接電路，并詳細設計了追尾事故中的乘員防護機構——彈簧驅動式主動響應頭枕。另外，根據(jù)系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能，設計了串口，繪制了系統(tǒng)控制算法流程和串口數(shù)據(jù)接收流程，并用單片機C語言編寫了系統(tǒng)的控制主程序和子程序。
　　 最后，通過計算機仿真實驗，模擬出了高速公路行車的幾種典型工況。仿真實驗結果表明，系統(tǒng)能夠準確地接收激光測距儀發(fā)送的數(shù)據(jù)，并能夠根據(jù)單片機預設程序判斷出來的結果進行預