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傳感器

汽車(chē)智能安全技術(shù)的新動(dòng)向

ainet.cn   2009年02月26日
主動(dòng)安全集成的積木化

  近年來(lái),車(chē)載ESP、自適應(yīng)巡航控制(ACC)、車(chē)道偏離警示,及駕駛盲區(qū)的探測(cè)系統(tǒng)等各種主動(dòng)安全系統(tǒng)均開(kāi)始進(jìn)入量產(chǎn)車(chē)型,但它們絕大多數(shù)是各自獨(dú)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(zhuān)業(yè)人員正著手通過(guò)車(chē)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(lái),以便充分共享利用,以求得全車(chē)總體性能的優(yōu)化。例如:ABS制動(dòng)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(hào)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(huì)指令A(yù)BS或ESC系統(tǒng)切換到相應(yīng)的防滑運(yùn)作模式。目前,寶馬公司研發(fā)中的主動(dòng)安全系統(tǒng)已把下列眾多功能模塊進(jìn)行了集成:導(dǎo)航、夜視、全方位視覺(jué)、駐車(chē)測(cè)距、限速援駕、自適應(yīng)巡航控制、前照燈自適應(yīng)控制、車(chē)道偏離警示、彎道車(chē)速控制、變道援駕、操穩(wěn)性控制、車(chē)道干涉援駕、預(yù)防駕駛員打瞌睡、緊急制動(dòng),以及自行避撞等。

  CMOS成像技術(shù)前景廣闊

  CMOS(互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體)攝像技術(shù)的作用在于它一旦進(jìn)入車(chē)用就可發(fā)揮主動(dòng)式安全的多種功能,比如:用來(lái)控制前照燈的光束射向,感知下雨,識(shí)別道路的交通標(biāo)志、信號(hào),預(yù)知車(chē)道偏離??它既能應(yīng)用于主動(dòng)式的盲區(qū)探測(cè)系統(tǒng),也能(同時(shí))向防側(cè)撞安全氣囊等被動(dòng)安全系統(tǒng)提供傳感信號(hào)。至今還沒(méi)有哪一個(gè)單項(xiàng)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(zhuān)家預(yù)測(cè):在今后的10~20年期間,肯定會(huì)有若干車(chē)型率先采用CMOS攝像技術(shù)作為汽車(chē)的視覺(jué)器官。CMOS攝像技術(shù)將為汽車(chē)工程開(kāi)辟出一片應(yīng)用新天地,有望作為多功能裝置服務(wù)于車(chē)載的諸多系統(tǒng),并從概念階段迅速走向量產(chǎn)車(chē)型。

  避免駕駛者分神與疲勞駕駛新系統(tǒng)

  沃爾沃汽車(chē)公司已開(kāi)發(fā)了能夠幫助司機(jī)避免因過(guò)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(chē)在道路上的行駛情況,并向注意力分散的司機(jī)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(gè)攝像頭、若干傳感器和一個(gè)電控單元組成。攝像頭裝在前風(fēng)窗玻璃和車(chē)內(nèi)后視鏡之間,不斷測(cè)量汽車(chē)與車(chē)道標(biāo)志之間的距離;傳感器記錄汽車(chē)的運(yùn)動(dòng);電控單元儲(chǔ)存該信息并計(jì)算是否有失去對(duì)汽車(chē)控制的危險(xiǎn)。如果評(píng)估的結(jié)果是高風(fēng)險(xiǎn),即通過(guò)聲音信號(hào)向司機(jī)發(fā)出警示。此外,在儀表盤(pán)上還顯示一段文字信息,用一個(gè)咖啡杯的符號(hào)提示司機(jī)休息一會(huì)兒。在車(chē)輛駛?cè)肴菀资顾緳C(jī)進(jìn)入放松狀態(tài)的筆直、平坦的道路以及容易使司機(jī)分神和打盹的環(huán)境時(shí),以及當(dāng)車(chē)速超過(guò)60km/h時(shí),該系統(tǒng)激活;當(dāng)車(chē)速超過(guò)65km/h時(shí),系統(tǒng)便開(kāi)始進(jìn)行干預(yù)。

  新型帶自動(dòng)制動(dòng)功能的碰撞警示系統(tǒng)

  該新系統(tǒng)由沃爾沃汽車(chē)公司最近推出,可以最大可能地降低碰撞時(shí)的車(chē)速,減少對(duì)碰撞中雙方乘員的傷害風(fēng)險(xiǎn)。與2006年推出的基于雷達(dá)的帶制動(dòng)輔助功能的碰撞警示系統(tǒng)相比,新型帶自動(dòng)制動(dòng)功能的碰撞警示系統(tǒng)在技術(shù)水平上又上了一個(gè)臺(tái)階,它基于雷達(dá)和攝像頭來(lái)檢測(cè)前方的車(chē)輛。該警示系統(tǒng)使用了DataFusion(數(shù)據(jù)融合)技術(shù),把雷達(dá)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(chē)輛逼近前車(chē),而司機(jī)沒(méi)有留意時(shí),位于前風(fēng)窗玻璃上的紅色報(bào)警燈會(huì)閃爍并發(fā)出聲響,提醒司機(jī)采取行動(dòng)。如果發(fā)出警示后碰撞的風(fēng)險(xiǎn)仍然在增加,制動(dòng)支持功能會(huì)被激活。制動(dòng)能縮短響應(yīng)時(shí)間,預(yù)充液壓增強(qiáng)制動(dòng)壓力,確保司機(jī)在沒(méi)用力踩制動(dòng)踏板的情況下也能實(shí)現(xiàn)有效制動(dòng)。

該系統(tǒng)功能包括:

  ●縱向避撞──有助于防止車(chē)輛之間、車(chē)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(duì)潛在或臨近碰撞的探測(cè),提醒駕駛員采取即時(shí)規(guī)避動(dòng)作并臨時(shí)性控制車(chē)輛。

  ●側(cè)向避撞──有助于防止車(chē)輛偏離行駛車(chē)道引起的側(cè)面碰撞。該系統(tǒng)為改變車(chē)道與駛離道路、車(chē)輛碰撞警示與控制,有助于兩輛或多輛汽車(chē)以及駛離道路的單輛汽車(chē)減少側(cè)碰事故。在改變車(chē)道時(shí),現(xiàn)場(chǎng)顯示器能夠連續(xù)地監(jiān)視車(chē)輛盲點(diǎn),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(dòng)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(chē)輛免于偏離行駛車(chē)道,最后在危險(xiǎn)狀況下提供自動(dòng)導(dǎo)向及加速踏板控制。

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

  ●視覺(jué)強(qiáng)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(jué)強(qiáng)化將有助于駕駛員避免與其他車(chē)輛或道路上物體相碰撞,也能使駕駛員遵守交通標(biāo)志及交通信號(hào)。該系統(tǒng)要求具備車(chē)載探測(cè)潛在危險(xiǎn)的設(shè)備、對(duì)危險(xiǎn)信息進(jìn)行處理并且以對(duì)駕駛員有幫助的方式顯示信息。

  新的帶自動(dòng)制動(dòng)功能的距離警示系統(tǒng)

  沃爾沃公司新近還開(kāi)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(dāng)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ACC)關(guān)閉時(shí)也可幫助司機(jī)保持與前車(chē)的恰當(dāng)距離。距離警示系統(tǒng)通過(guò)中控臺(tái)上的一個(gè)開(kāi)關(guān)被激活,駕駛員可以預(yù)先設(shè)定與前車(chē)的時(shí)間間隔(共有5種選擇),當(dāng)兩車(chē)迅速接近,時(shí)間間隔低于預(yù)先設(shè)定的值時(shí),駕駛員將在前風(fēng)窗玻璃的下方看到警示,同時(shí)發(fā)出警告鈴聲,如果司機(jī)仍然沒(méi)有采取任何安全措施,這個(gè)系統(tǒng)將會(huì)主動(dòng)制動(dòng)。

  主動(dòng)修正方向的車(chē)道偏離警示系統(tǒng)

  車(chē)道偏離警示使用攝像頭監(jiān)測(cè)汽車(chē)在車(chē)道標(biāo)線之間的位置,如果未使用變道信號(hào)而越過(guò)車(chē)道標(biāo)線,即發(fā)出聲音信號(hào)向司機(jī)報(bào)警,在此基礎(chǔ)上,沃爾沃開(kāi)發(fā)出了自動(dòng)轉(zhuǎn)向規(guī)避碰撞功能,它比車(chē)道偏離系統(tǒng)更為先進(jìn)。該系統(tǒng)利用攝像頭和雷達(dá)監(jiān)測(cè)汽車(chē)本身與對(duì)面來(lái)車(chē)的位置,在設(shè)計(jì)上保證了能夠幫助防止司機(jī)一時(shí)疏忽造成的正面碰撞。如果汽車(chē)即將進(jìn)入錯(cuò)誤車(chē)道,同時(shí)系統(tǒng)探測(cè)到對(duì)面車(chē)輛處在碰撞路線上,汽車(chē)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向,回到原車(chē)道中的安全位置。

(轉(zhuǎn)載)

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