目前汽車(chē)上使用的測(cè)距方法主要有超聲短距離測(cè)距、毫米波雷達(dá)長(zhǎng)距離測(cè)距、激光測(cè)距、攝像系統(tǒng)測(cè)距等。

　　1超聲距離測(cè)距

　　利用超聲波檢測(cè)原理，駕駛員倒車(chē)時(shí)，可以正確從數(shù)字顯示器上了解汽車(chē)尾部與障礙物的距離。當(dāng)測(cè)距顯示小于報(bào)警距離時(shí)，還可以準(zhǔn)確報(bào)警，及時(shí)提醒駕駛員剎車(chē)。

　　超聲波一般是指頻率在20kHz以上的機(jī)械波，具有穿透性強(qiáng)、衰減小、反射能力強(qiáng)的特點(diǎn)。超聲波測(cè)距儀器一般由三部分組成:發(fā)射器、接收器和信號(hào)處理裝置。工作時(shí)，超聲波發(fā)射器不斷發(fā)出一系列連續(xù)脈沖，為測(cè)量邏輯電路提供一個(gè)短脈沖。超聲波接收器在接收到障礙物反射的反射波后，還為測(cè)量邏輯電路提供短脈沖。*之后，信號(hào)處理裝置根據(jù)時(shí)間差處理接收到的信號(hào)，自動(dòng)計(jì)算汽車(chē)與障礙物的距離，但由于超聲波測(cè)距的原因，超聲波的距離較低?！?米，一般用于汽車(chē)倒車(chē)防撞系統(tǒng)。

　　長(zhǎng)距離測(cè)距2毫米波雷達(dá)

　　為了更好地適應(yīng)道路交通狀況，解決盲點(diǎn)視野問(wèn)題，日本和美國(guó)開(kāi)展了大量工作。例如，使用毫米波雷達(dá)CCD攝像頭檢測(cè)交通狀況，根據(jù)危險(xiǎn)程度改變直觀信號(hào)的音調(diào)、顏色和位置，并顯示在顯示器中。實(shí)現(xiàn)高度智能化，大大提高車(chē)輛的**性能。

　　雷達(dá)利用目標(biāo)反射電磁波來(lái)找到目標(biāo)并測(cè)量其位置。汽車(chē)上使用的雷達(dá)是30GHz以上的毫米波雷達(dá)。一方面，毫米波頻率高，波長(zhǎng)短，可以減小從天線輻射的電磁波束角度，從而減少不必要的反射造成的誤操作和干擾;另一方面，由于多普勒頻率移動(dòng)較大，測(cè)量精度相對(duì)較高。毫米波雷達(dá)測(cè)距在汽車(chē)上的應(yīng)用具有以下特點(diǎn):

　　(1)探測(cè)性能穩(wěn)定。它不易受到物體表面形狀和顏色的影響，也不受大氣流的影響。

　　(2)環(huán)境適應(yīng)性好。雨、雪、霧等。對(duì)它的干擾很小。目前，脈沖多普勒雷達(dá)、雙頻CW雷達(dá)和FM雷達(dá)是車(chē)載雷達(dá)的主要應(yīng)用。為了防止電磁波干擾，雷達(dá)之間的電磁波和其他通信設(shè)施的電磁波對(duì)其測(cè)距性能有影響。毫米波雷達(dá)主要用于防撞，以避免高速公路上的追尾碰撞。

　　3激光測(cè)距

　　它可以電子掃描車(chē)前的路況，也可以掃描車(chē)后駕駛員看不到的周?chē)偷胤?。通過(guò)各響應(yīng)部位的傳感器將收集到的信息收集到電腦中，顯示在車(chē)內(nèi)的電視屏幕上，擴(kuò)大了駕駛員對(duì)路面的觀察，并可以對(duì)超速或障礙物的路面發(fā)出警報(bào)，引起駕駛員的注意。例如，日本馬自達(dá)汽車(chē)公司開(kāi)發(fā)的掃描激光雷達(dá)和超聲波傳感器可以檢測(cè)前方是否有行人，斜角方向是否有汽車(chē)，以避免事故。

　　激光測(cè)距裝置是一種光子雷達(dá)系統(tǒng)，具有測(cè)量時(shí)間短、測(cè)量范圍大、精度高的優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)的激光測(cè)距系統(tǒng)可分為非成象激光雷達(dá)和成象激光雷達(dá)。非成象激光雷達(dá)根據(jù)激光束的傳播時(shí)間確定距離。其工作原理是:從高功率窄脈沖激光器發(fā)出的激光脈沖通過(guò)發(fā)射鏡聚焦成一定形狀的光束后，用掃描鏡左右掃描，向空間發(fā)射，照射在前方車(chē)輛或其他目標(biāo)上，其反射光通過(guò)掃描鏡、接收鏡和回輸信號(hào)進(jìn)行反射。

　　成象激光雷達(dá)可分為掃描成象激光雷達(dá)和非掃描成象激光雷達(dá)。掃描成象激光雷達(dá)將激光雷達(dá)與二維光學(xué)掃描鏡相結(jié)合，利用掃描儀控制激光的射出方向。通過(guò)逐點(diǎn)掃描和測(cè)量整個(gè)視場(chǎng)，可以獲得視場(chǎng)中目標(biāo)的三維信息。非掃描成象激光雷達(dá)將光源發(fā)出的激光通過(guò)分束器系統(tǒng)分為多束光后沿不同方向，照射待測(cè)區(qū)域。由于非掃描成象激光雷達(dá)的測(cè)點(diǎn)數(shù)量大大減少，系統(tǒng)的三維成像速度提高了。

　　非成象激光雷達(dá)在汽車(chē)測(cè)距系統(tǒng)中更具實(shí)用價(jià)值。與成象激光雷達(dá)相比，它具有成本低、速度快、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。然而，由于激光雷達(dá)測(cè)距儀器的工作環(huán)境處于高速運(yùn)動(dòng)的車(chē)身中，振動(dòng)大，對(duì)其穩(wěn)定性和可靠性提出了更高的要求，其體積也受到了一定程度的限制。同時(shí)，還應(yīng)考慮省電、低價(jià)、人眼等因素。這些決定了光源只能使用半導(dǎo)體激光。目前，上述激光雷達(dá)測(cè)距儀在汽車(chē)上得到了應(yīng)用，但成象激光雷達(dá)仍在進(jìn)一步研究中。

　　一九九七年，美國(guó)通用汽車(chē)公司開(kāi)發(fā)了一種叫做“視控雷達(dá)”的防撞裝置。根據(jù)脈沖多普勒雷達(dá)的原理，車(chē)載計(jì)算機(jī)在計(jì)算相應(yīng)的參數(shù)并存儲(chǔ)之前，應(yīng)該處理兩輛車(chē)之間的距離、相對(duì)速度、車(chē)速等信號(hào)。計(jì)算機(jī)程序根據(jù)距離公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值，并與雷達(dá)測(cè)量的實(shí)際距離進(jìn)行比較。實(shí)際距離是由激光雷達(dá)通過(guò)攝像機(jī)和測(cè)量的道路邊界及其曲度，測(cè)量汽車(chē)行駛前面道路上的障礙物或車(chē)輛。若實(shí)際距離小于距離，視控雷達(dá)系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用于汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)，使汽車(chē)減速或停車(chē)。如果距離大于極限距離，制動(dòng)控制機(jī)構(gòu)將恢復(fù)正常狀態(tài)。一九九八年，德?tīng)柛Ｔ赟AE年會(huì)上推出了“防撞系統(tǒng)”。為了提高汽車(chē)的**性，采用雷達(dá)和超聲技術(shù)。這是德?tīng)柛Ｆ?chē)系統(tǒng)推出的**性產(chǎn)品。該系統(tǒng)包括三個(gè)方面：自適應(yīng)巡航系統(tǒng)、防碰撞預(yù)警系統(tǒng)(包括前、兩側(cè)和后方碰撞)和碰撞干預(yù)系統(tǒng)。

　　自適應(yīng)巡航控制3.1(AdaptiveCruiseContro)

　　該裝置通過(guò)安裝在汽車(chē)前方的雷達(dá)傳感器，幫助駕駛員保持適當(dāng)?shù)乃俣?，并控制與前方車(chē)輛的距離。當(dāng)需要巡航控制時(shí)，可以通過(guò)控制節(jié)氣門(mén)和限制動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)速度，保持車(chē)輛前后之間的距離，減少手動(dòng)變速。

　　3.2防碰撞預(yù)警系統(tǒng)(COllisionWarningSystemS)

　　(1)防碰撞預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)采用76GHZ微波雷達(dá)傳感器，可以在不受車(chē)輛行駛速度影響的情況下，探測(cè)距離車(chē)輛前方150m以上的物體。它可以根據(jù)檢測(cè)到的障礙物與車(chē)輛的距離給司機(jī)不同的警告。例如，如果司機(jī)沒(méi)有對(duì)發(fā)出的視覺(jué)閃光警告做出反應(yīng)，它可以立即發(fā)出蜂鳴或鈴聲。如果車(chē)輛處于行駛狀態(tài)，可以自動(dòng)工作，可以減少前方碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。

　　(2)防止側(cè)面(左右兩側(cè))碰撞預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)使用微波雷達(dá)檢測(cè)盲區(qū)內(nèi)行駛的車(chē)輛，并警告司機(jī)注意車(chē)道左右兩側(cè)車(chē)輛與行人的距離。當(dāng)車(chē)輛處于正常行駛狀態(tài)時(shí)，側(cè)探測(cè)預(yù)警系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)工作，不會(huì)干擾雷達(dá)探測(cè)器等電子系統(tǒng)。

　　(3)防后碰撞預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)采用微波雷達(dá)檢測(cè)車(chē)輛后部駕駛員看不到區(qū)域內(nèi)的障礙物?！补潭ɑ蛞苿?dòng)〕，檢測(cè)距離小于5m，車(chē)輛正常行駛時(shí)會(huì)自動(dòng)工作，可以測(cè)量后面跟隨車(chē)輛的距離，提供警告，防止后面車(chē)輛發(fā)生碰撞。它有助于倒車(chē)和停車(chē)。

　　3.3碰撞干預(yù)警系統(tǒng)(ColIisionInterventionSystems)

　　該系統(tǒng)通過(guò)微波雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)向駕駛員發(fā)出預(yù)警后，如果駕駛員未能及時(shí)采取措施，系統(tǒng)可以通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)控制和限制動(dòng)來(lái)自動(dòng)減速，直到車(chē)輛停止行駛。此外，該系統(tǒng)還可以自動(dòng)控制轉(zhuǎn)向，幫助駕駛員在正確的車(chē)道上行駛車(chē)輛，為女性駕駛汽車(chē)提供了許多便利。1999年，君寶9-5型車(chē)銷(xiāo)量大幅增長(zhǎng)。

　　4攝像系統(tǒng)高照度測(cè)距

　　CCD攝像機(jī)是一種用于模擬人眼的光電探測(cè)器。它具有尺寸小、重量輕、功耗低、噪音低、動(dòng)態(tài)范圍大、光計(jì)量準(zhǔn)確、線掃輸出的光電信號(hào)有利于后續(xù)信號(hào)處理等優(yōu)良特性，也廣泛應(yīng)用于汽車(chē)行業(yè)。利用面陣CCD，可以得到被測(cè)視野的二維圖像，但是不能確定與被測(cè)物體的距離。只使用CCD攝像頭的系統(tǒng)稱(chēng)為單目攝像頭系統(tǒng)，常用于汽車(chē)倒車(chē)后視系統(tǒng)，幫助駕駛員獲取后視死角信息，避免倒車(chē)撞擊物體。為了獲取目標(biāo)三維信息，模擬人的雙目視覺(jué)原理，視野中每個(gè)物體的三維坐標(biāo)可以通過(guò)使用間隔固定的兩個(gè)攝像頭同時(shí)對(duì)同一個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行成像來(lái)確定。這個(gè)系統(tǒng)叫做雙目攝像系統(tǒng)。模仿人體視覺(jué)原理的雙目攝像系統(tǒng)，測(cè)量精度高。但是現(xiàn)在價(jià)格比較高，同時(shí)由于軟件和硬件的限制，成像速度也比較慢。伴隨著計(jì)算機(jī)軟硬件性能的提高，*最終將得到廣泛應(yīng)用。

　　目前，國(guó)外一些汽車(chē)制造商已經(jīng)推出了一種可以根據(jù)路況控制速度的裝置。比如新款奔馳S系列**汽車(chē)配備了自動(dòng)控制雷達(dá)系統(tǒng)，不僅可以自動(dòng)調(diào)節(jié)速度，還可以根據(jù)速度確定與前方汽車(chē)的距離。新系統(tǒng)在汽車(chē)后視鏡后面安裝了兩個(gè)微型攝像頭，作為“眼睛”。兩個(gè)攝像頭指向汽車(chē)前方，距離接近人的自然距離，可以提供汽車(chē)前方交通狀況的3D圖像。通過(guò)比較，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以判斷汽車(chē)在道路上的位置和周?chē)穆窙r，然后通過(guò)傳動(dòng)裝置或汽車(chē)的剎車(chē)重新剎車(chē)。

　　隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，汽車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)中的車(chē)輛距離測(cè)量技術(shù)將會(huì)越來(lái)越多，其應(yīng)用不僅僅是單一的距離測(cè)量方法，而是多種距離測(cè)量方法的混合，集成了一些設(shè)備，取長(zhǎng)補(bǔ)短，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)測(cè)量的精度和可靠性。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，成象距離測(cè)量技術(shù)將逐步成熟，代表這一技術(shù)的發(fā)展方向，將廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代汽車(chē)駕駛技術(shù)，以確保駕駛性能。