道路交通事故每年造成巨大的人员伤亡和经济损失,已成为重要的社会问题。碰撞预判系统能够在碰撞事故发生前,对将要发生的碰撞事故进行准确的判断,控制乘员约束系统等安全保护系统实现更好的乘员保护效果。针对传统碰撞预判系统对碰撞判断准确度低、不能根据碰撞预判信息对乘员约束系统进行优化控制等问题,本文提出了一种碰撞预判系统架构,并且对一些关键技术展开研究。这些关键技术包括准确的目标识别和测量技术,准确、稳定的碰撞预判技术,碰撞波形估计技术和乘员约束系统优化控制技术,通过这些关键技术能够进一步提升传统汽车被动安全的保护效果。本文首先根据碰撞预判系统要实现的功能进行需求分析,并在此基础上提出了一种碰撞预判系统架构,对每部分系统组成进行了功能拆解,明确了各子系统间的相互关系。在此基础上,对碰撞预判系统关键技术进行逐一研究。本文选择毫米波雷达和摄像头作为车辆外部传感器,采用适当的方法对传感器获得的信息进行处理。以此为基础,提出了一种利用毫米波雷达和摄像头相互确认的目标识别方法,提高了目标识别率和目标框选的准确性。对摄像头进行测距研究,获得准确的目标车辆横向位置和尺寸信息,实现了对雷达探测信息的补充。结合车辆外部探测信息和车辆自身运动状态信息,并综合考虑自车极限制动和极限转向驾驶条件,建立了细致的碰撞预判关键时间参数计算模型,实现了对自车行驶危险状态的准确判断。通过几何学和运动学计算,对不可避免的碰撞事故中相对碰撞速度、碰撞重合度和碰撞时间进行准确的估计。本文提出的碰撞预判方法还兼顾了计算效率和系统的可靠性。最后,根据碰撞信息和目标车辆的尺寸信息,对碰撞过程中自车应吸收的能量做出估计,利用车身结构变形与吸收能量的关系及车辆碰撞过程中车身加速度响应规律,可以实现对碰撞加速度的估计。以此作为输入,通过乘员约束系统仿真模型,实现乘员约束系统针对特定碰撞事故的优化控制,能够有效地降低驾驶员在碰撞事故中的损伤风险。本文建立了完整的碰撞预判系统仿真模型,并对模型中没有实验安全风险的部分进行了实验验证。仿真结果表明,本文构建的碰撞预判系统能够准确地对多种正面碰撞工况进行识别,并通过对电机驱动预紧式安全带的优化控制,有效地降低了驾驶员的伤害风险,具有实际应用价值。