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看傳感器增強主動安全系統預防性

2011年07月18日 14:21 本站整理 作者:秩名 用戶評論(0

隨著社會的發展,交通安全問題越來越凸顯,傳統的汽車安全理念也在逐漸發生變化,傳統的安全理念很被動比如安全帶、安全氣囊、保險杠等多是些被動的方法并不能有效解決交通事故的發生,交通安全問題已成為世界性的大問題。汽車事故增多所引起的人員傷亡和財產損失,已成為一個不容忽視的社會問題,汽車的行車安全更顯得非常重要。而傳統的被動安全已經遠遠不能避免交通的事故發生,因此主動安全的概念慢慢的行成并不斷的完善。

  為預防汽車發生事故,避免人員受到傷害而采取的安全設計,稱為主動安全設計,如ABS,EBD,TCS,LDWS等都是主動安全設計。它們的特點是提高汽車的行駛穩定性,盡力防止車禍發生。其它像高位剎車燈,前后霧燈,后窗除霧等也是主動安全設計。目前安全技術逐漸在完善,有更多的安全技術將被開發并得到應用。

??????? 主動安全系統對傳感器要求高

  要做出正確的警示甚至是系統監控,關鍵在于充分且有用的感測信息,以及對信息的辨識或判斷能力,前者需要靠傳感器的廣泛設置,后者則得依靠控制器中的可靠算法。以傳感器來說,目前用于環境感知的技術包括雷達、光探測與測距、紅外線、超音波、影像傳感器及加速度器等。這些技術各有其使用特性,分別適用于車體中不同的位置及不同的應用。

  以追隨前車及預碰撞功能來說,在傳感器上主要是采用毫米波雷達或激光雷達。其中激光雷達的成本較低,約只有毫米波雷達1/3的價格,不過,由于激光雷達的波長比較短,因此在下雨天無法達到理想的功能,因此為提高安全性能,高端車種還是會選用毫米波雷達。

  預碰撞系統起"內外"保護作用

  交通事故的發生以碰撞為主,而碰撞的理由往往與駕駛人的注意力不集中(如打瞌睡或打電話)、或視線不良等情況有關,而且事故的發生通常都只在剎那之間。今日汽車廠無不致力于發展預碰撞(pre-crash)安全系統,此系統又可分為對內部駕駛人(或乘客)的保護以及對行人的保護兩種。

  對駕駛人來說,當預碰撞安全系統透過雷達系統監測到沖擊的可能性,它會向駕駛人提出警示,如果仍無法避免沖撞的發生,會在0.6秒前啟動自動剎車系統,此系統能根據駕駛者剎車的力量,增加剎車油壓輔助,讓車輛減速的動作更為確實,以望能將車速降至最低;在此同時,預碰撞系統也會驅動安全帶系統內的馬達,將安全帶卷回,并將乘員固定在所設計的最佳位置上,例如調整頭枕位置來防止頸部傷害,或將坐椅移到一個可以讓安全氣囊發揮最大功能的位置,以期將沖擊降到最低。此外,系統也可以做出關閉車窗及天窗等控制動作。

  在行人的保護方面,當雷達、紅外線或影像傳感器等組件感測到車體即將沖撞到行人時,預碰撞系統會緊急告知駕駛人,并在碰撞不可避免時,如上述般啟動自動剎車系統、爆開位于保險桿及前擋風玻璃處的安全氣囊,以降低對行人頭部、胸部及足部的傷害。

  自適應巡航系統介入汽車操縱

  自適應巡航控制系統是一種智能化的自動控制系統,它是在早已存在的巡航控制技術的基礎上發展而來的。在車輛行駛過程中,安裝在車輛前部的車距傳感器(雷達)持續掃描車輛前方道路,同時輪速傳感器采集車速信號。當與前車之間的距離過小時,ACC控制單元可以通過與制動防抱死系統、發動機控制系統協調動作,使車輪適當制動,并使發動機的輸出功率下降,以使車輛與前方車輛始終保持安全距離。自適應巡航控制系統在控制車輛制動時,通常會將制動減速度限制在不影響舒適的程度,當需要更大的減速度時,ACC控制單元會發出聲光信號通知駕駛者主動采取制動操作。當與前車之間的距離增加到安全距離時,ACC控制單元控制車輛按照設定的車速行駛。

  自適應巡航控制系統屬于前向行駛的自動車速控制功能,它對于剎車僅有部分的干預程度,讓駕駛人仍居于主控者的地位。要實現自適應巡航控制的首要工作,就是鎖定前方的目標車輛,再計算出前方車輛的移動信息,如車速、加速度、偏航率等; ACC系統會依據計算出的距離及相對速度,以及車主設定的反應時間,進一步算出兩車之間的安全車距,并進一步做出加速及減速的動作。當兩車距離過近時,則切換到預碰撞的處理模式。

  駕駛警示系統多用CCD/CMOS

  除了對碰撞及車速的控制處理外,對于駕駛人的種種行為,也能通過各種感測系統進行監控并做出警示動作。這些警示功能包括車道偏離警示(Lane Departure Warning,LDW)、駕駛危險警示、視覺死角警示(或稱盲點檢測)等等。這些功能大多利用CCD/CMOS影像傳感器來進行監視,并通過一套辨識系統判斷車輛或駕駛的行為是否正常,并適時發出恰當的警告信號。

  車道偏離警示是當車輛不正常偏離車道線時進行警示動作,輔助駕駛人控制車輛保持在車道線內,或提醒駕駛人變換車道時必須先打方向燈。如果駕駛人事先打方向燈,再變換車道,這屬于正常行為,系統不會發出警示信號。

  駕駛危險警示系統是利用影像傳感器來監看駕駛人的行為,當駕駛人出現打瞌睡或視線偏離車道太久的情況時,會發出警告。有的系統甚至會監測駕駛座中的酒精濃度,并提出適當的警告。此外,駕駛人的視線也有不少死角,透過加裝后側方死角及后方死角監視器,可以為駕駛人提供視覺死角的相關環境信息。例如使用CCD或是超音波進行后方物體的監測、顯像及警示,可以避免車輛倒車時發生事故。

  對于駕駛人來說,有用的信息能減輕一些操控上的感知負擔,并協助他做出適當的應變動作,不過,如果警示信息出現的太頻繁且沒有太大作用(如"前有測速照相"語音警示),這只會讓駕駛人覺得不堪其擾,進而拒絕使用這樣的一套輔助系統。另一個問題是如何發出警訊讓駕駛人知道,如語音、屏幕/儀表板顯示,或通過以振動油門踏板、方向盤或車體微動等方式來對駕駛人做出警示。

  

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( 發表人:小蘭 )

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