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傳感器

汽車智能安全技術(shù)的新動向

2025China.cn   2009年02月26日
主動安全集成的積木化

  近年來,車載ESP、自適應(yīng)巡航控制(ACC)、車道偏離警示,及駕駛盲區(qū)的探測系統(tǒng)等各種主動安全系統(tǒng)均開始進入量產(chǎn)車型,但它們絕大多數(shù)是各自獨立作用的積木塊。今后的創(chuàng)新將是諸多積木塊的有效集成,專業(yè)人員正著手通過車載網(wǎng)絡(luò)把目前可以獲得的眾多傳感器數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)匯集起來,以便充分共享利用,以求得全車總體性能的優(yōu)化。例如:ABS制動系統(tǒng)就是構(gòu)成ESC體系的一塊現(xiàn)成積木,如果把溫度數(shù)據(jù)和下雨傳感信號結(jié)合在一起,算法軟件就可判定下雪導(dǎo)致路面結(jié)冰而變得濕滑,CPU就會指令A(yù)BS或ESC系統(tǒng)切換到相應(yīng)的防滑運作模式。目前,寶馬公司研發(fā)中的主動安全系統(tǒng)已把下列眾多功能模塊進行了集成:導(dǎo)航、夜視、全方位視覺、駐車測距、限速援駕、自適應(yīng)巡航控制、前照燈自適應(yīng)控制、車道偏離警示、彎道車速控制、變道援駕、操穩(wěn)性控制、車道干涉援駕、預(yù)防駕駛員打瞌睡、緊急制動,以及自行避撞等。

  CMOS成像技術(shù)前景廣闊

  CMOS(互補式金屬氧化物半導(dǎo)體)攝像技術(shù)的作用在于它一旦進入車用就可發(fā)揮主動式安全的多種功能,比如:用來控制前照燈的光束射向,感知下雨,識別道路的交通標志、信號,預(yù)知車道偏離??它既能應(yīng)用于主動式的盲區(qū)探測系統(tǒng),也能(同時)向防側(cè)撞安全氣囊等被動安全系統(tǒng)提供傳感信號。至今還沒有哪一個單項技術(shù)能像CMOS攝像裝置那樣發(fā)揮出如此“一技多能”的效用。

  專家預(yù)測:在今后的10~20年期間,肯定會有若干車型率先采用CMOS攝像技術(shù)作為汽車的視覺器官。CMOS攝像技術(shù)將為汽車工程開辟出一片應(yīng)用新天地,有望作為多功能裝置服務(wù)于車載的諸多系統(tǒng),并從概念階段迅速走向量產(chǎn)車型。

  避免駕駛者分神與疲勞駕駛新系統(tǒng)

  沃爾沃汽車公司已開發(fā)了能夠幫助司機避免因過度疲勞和分神造成事故的高技術(shù):駕駛員警示控制(DriverAlertControl)。這一世界首創(chuàng)技術(shù),能夠記錄汽車在道路上的行駛情況,并向注意力分散的司機發(fā)出警示,避免或減少疲勞駕駛事故的發(fā)生。

  從技術(shù)上看,駕駛員警示控制系統(tǒng)由一個攝像頭、若干傳感器和一個電控單元組成。攝像頭裝在前風窗玻璃和車內(nèi)后視鏡之間,不斷測量汽車與車道標志之間的距離;傳感器記錄汽車的運動;電控單元儲存該信息并計算是否有失去對汽車控制的危險。如果評估的結(jié)果是高風險,即通過聲音信號向司機發(fā)出警示。此外,在儀表盤上還顯示一段文字信息,用一個咖啡杯的符號提示司機休息一會兒。在車輛駛?cè)肴菀资顾緳C進入放松狀態(tài)的筆直、平坦的道路以及容易使司機分神和打盹的環(huán)境時,以及當車速超過60km/h時,該系統(tǒng)激活;當車速超過65km/h時,系統(tǒng)便開始進行干預(yù)。

  新型帶自動制動功能的碰撞警示系統(tǒng)

  該新系統(tǒng)由沃爾沃汽車公司最近推出,可以最大可能地降低碰撞時的車速,減少對碰撞中雙方乘員的傷害風險。與2006年推出的基于雷達的帶制動輔助功能的碰撞警示系統(tǒng)相比,新型帶自動制動功能的碰撞警示系統(tǒng)在技術(shù)水平上又上了一個臺階,它基于雷達和攝像頭來檢測前方的車輛。該警示系統(tǒng)使用了DataFusion(數(shù)據(jù)融合)技術(shù),把雷達和攝像頭獲得的信息結(jié)合分析后能更有效地發(fā)揮作用。

  如果帶警示系統(tǒng)的車輛逼近前車,而司機沒有留意時,位于前風窗玻璃上的紅色報警燈會閃爍并發(fā)出聲響,提醒司機采取行動。如果發(fā)出警示后碰撞的風險仍然在增加,制動支持功能會被激活。制動能縮短響應(yīng)時間,預(yù)充液壓增強制動壓力,確保司機在沒用力踩制動踏板的情況下也能實現(xiàn)有效制動。

該系統(tǒng)功能包括:

  ●縱向避撞──有助于防止車輛之間、車輛與其他物體或行人之間正面或尾部的碰撞。該系統(tǒng)有助于減少碰撞的數(shù)量及減輕受損程度,它包括對潛在或臨近碰撞的探測,提醒駕駛員采取即時規(guī)避動作并臨時性控制車輛。

  ●側(cè)向避撞──有助于防止車輛偏離行駛車道引起的側(cè)面碰撞。該系統(tǒng)為改變車道與駛離道路、車輛碰撞警示與控制,有助于兩輛或多輛汽車以及駛離道路的單輛汽車減少側(cè)碰事故。在改變車道時,現(xiàn)場顯示器能夠連續(xù)地監(jiān)視車輛盲點,駕駛員能夠得到有效的臨近碰撞警示。根據(jù)需要,能夠很快地采取自動控制。警示系統(tǒng)還能提醒駕駛員臨近的道路交叉口、幫助車輛免于偏離行駛車道,最后在危險狀況下提供自動導(dǎo)向及加速踏板控制。

  ●道路交叉口避撞──有助于防止車輛在道路交叉口的碰撞。該系統(tǒng)在車輛駛近或穿越一處于交通控制(如停車信息或其他交通信息)的道路交叉口時,為駕駛員提供迫近碰撞警報。當交叉口車輛合法通行車道視野不清時,該系統(tǒng)還能為駕駛員提供警示。

  ●視覺強化防止碰撞──改善駕駛員觀察道路及道路上或道路旁物體的能力。視覺強化將有助于駕駛員避免與其他車輛或道路上物體相碰撞,也能使駕駛員遵守交通標志及交通信號。該系統(tǒng)要求具備車載探測潛在危險的設(shè)備、對危險信息進行處理并且以對駕駛員有幫助的方式顯示信息。

  新的帶自動制動功能的距離警示系統(tǒng)

  沃爾沃公司新近還開發(fā)了距離警示系統(tǒng)(DistanceAlert),這是沃爾沃最新安全技術(shù)的核心部分,該系統(tǒng)的作用在于當自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ACC)關(guān)閉時也可幫助司機保持與前車的恰當距離。距離警示系統(tǒng)通過中控臺上的一個開關(guān)被激活,駕駛員可以預(yù)先設(shè)定與前車的時間間隔(共有5種選擇),當兩車迅速接近,時間間隔低于預(yù)先設(shè)定的值時,駕駛員將在前風窗玻璃的下方看到警示,同時發(fā)出警告鈴聲,如果司機仍然沒有采取任何安全措施,這個系統(tǒng)將會主動制動。

  主動修正方向的車道偏離警示系統(tǒng)

  車道偏離警示使用攝像頭監(jiān)測汽車在車道標線之間的位置,如果未使用變道信號而越過車道標線,即發(fā)出聲音信號向司機報警,在此基礎(chǔ)上,沃爾沃開發(fā)出了自動轉(zhuǎn)向規(guī)避碰撞功能,它比車道偏離系統(tǒng)更為先進。該系統(tǒng)利用攝像頭和雷達監(jiān)測汽車本身與對面來車的位置,在設(shè)計上保證了能夠幫助防止司機一時疏忽造成的正面碰撞。如果汽車即將進入錯誤車道,同時系統(tǒng)探測到對面車輛處在碰撞路線上,汽車會自動轉(zhuǎn)向,回到原車道中的安全位置。

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