即使在自動駕駛汽車問世之前，毫無疑問，先進(jìn)的汽車應(yīng)用正在將驅(qū)動器從駕駛員手中奪走 - 尤其是當(dāng)基于傳感器的系統(tǒng)確定即將發(fā)生高速碰撞時。汽車制造商越來越多地試圖減輕潛在致命事故的一個領(lǐng)域是自動制動系統(tǒng)。

研究表明，近一半的駕駛員沒有快速踩剎車，而且強(qiáng)度足以阻止緊急情況下的車輛。因此，自動制動結(jié)合了先進(jìn)的駕駛員輔助系統(tǒng)和電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESC），可在不可避免的碰撞時減慢車輛速度并降低碰撞的嚴(yán)重程度。通過結(jié)合前視雷達(dá)和視頻系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，自動制動可在有或沒有駕駛員干預(yù)的情況下工作，從而提供完整，準(zhǔn)確，實時的前方道路圖像。當(dāng)這些數(shù)據(jù)表明即將發(fā)生撞擊并且駕駛員的轉(zhuǎn)向和制動干預(yù)不足以避免碰撞時，一旦駕駛員接合制動器，就會立即自動施加制動壓力以提供最大制動助力。最終動作實現(xiàn)為全ABS制動，確保最大程度地降低速度。

最近在新聞中 ¹ 是一款全新的“防撞車”，正在寶馬公司工作。該車具有主動輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許車輛進(jìn)入另一車輛的特定范圍內(nèi)，然后自動接管駕駛員的制動。使用激光傳感器，系統(tǒng)可以有效地掃描車輛周圍360度，并在車輛撞到任何靜止物體之前自動輕柔地制動。

它的工作方式與自動減速的巡航控制系統(tǒng)不同當(dāng)你在前面的車上關(guān)閉太快時車輛：BMW測試車中的傳感器跟蹤墻壁，柱子和其他靜止物體，不斷維護(hù)和更新周圍區(qū)域的數(shù)字地圖。該公司已經(jīng)證明，如果你在墻壁上驅(qū)動其主動輔助汽車全油門，系統(tǒng)將使車輛在沒有駕駛員接觸制動器的情況下遠(yuǎn)離撞擊。

寶馬現(xiàn)在正在努力擴(kuò)展系統(tǒng)以包括移動物體，這是一項更加困難的任務(wù)，因為所涉及的算法不僅要顯示行人或汽車的位置，還要顯示它們的位置。

<寶馬遠(yuǎn)非孤身一人。豐田也剛剛宣布擴(kuò)大其自動制動技術(shù)的可用性，并將提供現(xiàn)有雷克薩斯和SUV車型的低成本版本，以在2017年底之前提供這些制動功能。豐田的制動輔助系統(tǒng)（圖1顯示了有無車輛的反應(yīng)和制動時間）此功能）根據(jù)施加在制動踏板上的力以及駕駛員踩踏板的速度來檢測嘗試的緊急制動。當(dāng)系統(tǒng)識別出突然制動時，它會給制動器增加額外的壓力。在制動輔助期間釋放腳時，制動力會減輕并輕松調(diào)節(jié)制動。

圖1：自動制動系統(tǒng)通過加強(qiáng)制動來支持駕駛員力量和改善反應(yīng)時間。 （由豐田公司提供）

與大多數(shù)技術(shù)一樣，隨著使用量的增加，價格下降 - 預(yù)計系統(tǒng)價格將從現(xiàn)在的2000美元或更高的高端車輛降至300美元至650美元之間對于低成本版本。

同樣，梅賽德斯制動輔助技術(shù)使用駕駛員踩下制動踏板的速度感應(yīng)緊急制動，并立即應(yīng)用最大可用功率提升。它可以通過消除人類不能足夠快地剎車的傾向來減少停車距離。除自動制動外，梅賽德斯的PRE-SAFE系統(tǒng)還采用了傳感器網(wǎng)絡(luò)（其中許多已經(jīng)為車輛中的其他安全系統(tǒng)提供服務(wù)），以檢測出即將發(fā)生事故的某些情況，例如極端打滑。然后收緊前排座椅安全帶，調(diào)整前排座椅和乘客座椅，甚至可以關(guān)閉車窗和天窗，以便更好地為乘客做好準(zhǔn)備，從而獲得更有效的約束系統(tǒng)效果。

目前，大多數(shù)防撞系統(tǒng)都是可選包的一部分，但好消息是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備類別的可用性正在增長。根據(jù)公路損失數(shù)據(jù)研究所 ² ，2014年車型特征數(shù)據(jù)庫中超過20％的車型提供了具有自動制動能力的前防撞系統(tǒng)，兩年前的可用性翻了一番。 2014年近40％的車型提供前碰撞警告，超過51％的車型提供前碰撞警告作為標(biāo)準(zhǔn)或可選功能，但只有27％將其與自動制動相結(jié)合。

當(dāng)聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會 ³ （UNECE）裁定這些系統(tǒng)從今年開始對新型重型車輛強(qiáng)制執(zhí)行時，該技術(shù)得到了推動。

傳感器示例

雖然存在許多制動技術(shù)，但它們都依賴于傳感器輸入的形式。來自激光器，雷達(dá)或視頻數(shù)據(jù)的傳感器輸入決定了車輛路徑中物體的存在。一個重要因素是車輛的速度差異與要避免的物體的速度相比。當(dāng)速度差很大時，碰撞更加確定，這些系統(tǒng)將自動激活制動器。

英飛凌科技TLE4921-5U差分霍爾效應(yīng)傳感器（圖2）提供高靈敏度優(yōu)越的穩(wěn)定性，特別適用于鐵磁齒輪的轉(zhuǎn)速檢測和定時應(yīng)用，如防抱死制動系統(tǒng)。 IC提供數(shù)字信號輸出，其頻率與旋轉(zhuǎn)速度成比例。

圖2：英飛凌差分霍爾效應(yīng)傳感器廣泛應(yīng)用于汽車應(yīng)用，包括自動制動系統(tǒng)。 （由英飛凌提供）

如前所述，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)也開始使用自動制動。這些系統(tǒng)能夠測量領(lǐng)先車輛的速度并匹配它。它們還可以通過減少油門，降檔以及最后啟動制動器來降低速度。

謳歌，梅賽德斯 - 奔馳和沃爾沃采用自動制動系統(tǒng)作為多種車型的標(biāo)準(zhǔn)配置;最后一家汽車制造商使用先進(jìn)的自動制動系統(tǒng)作為沃爾沃S60，S80和XC60的標(biāo)準(zhǔn)配置。

緊急制動系統(tǒng)也可以通過輪胎爆胎啟動，從而制動壓力從液壓動力源傳遞到每個輪缸。利用車輛的橫擺率信號，緊急自動制動系統(tǒng)的控制器判斷操作條件并調(diào)節(jié)每個輪缸中的壓力幅度。在這種情況下，可以使用ADI公司的ADXRS620偏航率陀螺儀等傳感器（圖3）。

圖3：ADI公司的ADXRS620專門針對發(fā)生輪胎爆胎時的自動制動問題 - 這是必要的，特別是對于無人駕駛的未來。 （由ADI公司提供）

ADXRS620是一款汽車級陀螺儀，100％引腳，封裝，溫度和功能與該公司的工業(yè)級ADXRS652陀螺儀兼容。輸出信號RATEOUT是與圍繞垂直于封裝頂面的軸的角速率成比例的電壓。相對于提供的參考電源，輸出是比例的。外部電容設(shè)置帶寬。操作需要其他外部電容器。提供溫度輸出用于補(bǔ)償技術(shù)。兩個數(shù)字自測輸入以機(jī)電方式激勵傳感器，以測試傳感器和信號調(diào)理電路的正常運(yùn)行。應(yīng)用包括汽車用慣性測量單元。

當(dāng)然，有許多傳感器和傳感器類型可以組合起來提供自動制動系統(tǒng)。例如，ADI公司的ADIS16364慣性系統(tǒng)包括一個三軸陀螺儀和三軸加速度計。每個傳感器都有自己的動態(tài)補(bǔ)償公式，可提供準(zhǔn)確的傳感器測量。用于平臺穩(wěn)定和控制和導(dǎo)航應(yīng)用，所有必要的運(yùn)動測試和校準(zhǔn)都是工廠生產(chǎn)過程的一部分，減少了系統(tǒng)集成時間。緊密的正交對齊簡化了導(dǎo)航系統(tǒng)中的慣性框架對齊。 SPI和寄存器結(jié)構(gòu)為數(shù)據(jù)收集和配置控制提供了簡單的接口。這款緊湊型模塊大約為23 mm×23 mm×23 mm，提供靈活的連接器接口，可實現(xiàn)多種安裝方式選擇。

總之，新技術(shù)正在集成到車輛中的系統(tǒng)中。一段時間大多數(shù)汽車制造商目前在部分型號上提供自適應(yīng)巡航控制或防碰撞系統(tǒng)，它只是在它們無處不在的短時間內(nèi)，加入了無數(shù)的技術(shù)，旨在通過協(xié)助駕駛員或從手中取出輪子來拯救生命完全是人類

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參考文獻(xiàn)

1. 寶馬“防撞車”
2. 公路損失數(shù)據(jù)研究所
3. 聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會（UNECE）