汽车为人们的日常出行提供了巨大的便利,而随之带来的是道路行车安全系数不断降低,交通事故发生率逐年增加,这对社会秩序造成了不良影响,也带来了不必要的经济损失。引发交通事故的原因有多种,根据有关统计资料显示,汽车追尾在众多交通事故中占比较高,在高速公路环境下汽车追尾事故的发生率更高,在这种背景下,研究开发一种高效可靠的汽车安全系统成为必要。许多社会科研机构以及国内外众多高校展开了这方面的研究,当今最普遍的降低追尾事故发生率的思路是预警,即在追尾事故发生前的短时间内提醒驾驶员正确合理地操纵汽车,为此本文顺应发展趋势,研究开发了一种汽车防追尾预警系统。本文的主要研究内容如下:(1)建立安全距离数学模型,研究基于前车的不同状态下的两车安全距离,并从人性化的角度考虑,将安全距离分为两类:提醒报警距离和危险报警距离,这样,预警系统就能根据两种不同的危险级别实行分级预警,综合使用多种报警提醒方式联合作用提示驾驶人进行正确合理的行车操作。(2)对汽车防追尾预警系统进行硬件设计。该系统由前车信号采集单元、自车信号采集单元、数字信号处理单元、人机交互单元、主控制单元和报警提醒单元等组成,分别对各个单元模块进行详细的硬件电路设计,选用TMS320F2812DSP数字信号处理器作为从控制器用来处理两车相对信息,STC12C5A60S2单片机作为主控制器处理自车相关信号并控制预警,综合比较各种传感器的特点,选用超声波测距传感器作为前后两车的相对信息(相对距离、相对速度)的测量装置,测量自车车速时选用AH3144E型号霍尔车速传感器,通过节气门位置传感器、制动回路、转向回路对自车的运动状态进行实时监控及信号采集,路况选择按钮用来选择适合当前行驶路面状况的路面附着系数,选用多个报警装置,如蜂鸣器、LED指示灯、LCD液晶显示和WT588D语音播报模块,实现不同危险等级下的综合预警。(3)对系统软件进行模块化设计,在集成开发环境下编写了程序代码,主要有主程序、超声波测距程序、SPI通信程序、霍尔传感器测速程序、驾驶行为识别程序、路况选择程序、安全距离模型程序和报警程序。(4)在搭建的实验平台上进行系统的模拟实验,实验结果表明,系统能够起到预警作用,具有良好的实用性和可行性,能达到预期要求。