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借力传感器主动安全系统增强预防性

来源:    作者:     发布时间:2015-05-03 12:15:07     点击数:

对于驾驶人来说,有用的信息能减轻一些操控上的感知负担,并协助他做出适当的应变动作,不过,如果警示信息出现的太频繁且没有太大作用(如“前有测速照相”语音警示),这只会让驾驶人觉得不堪其扰,进而拒绝使用这样的一套辅助系统。另一个问题是如何发出警讯让驾驶人知道,如语音、屏幕/仪表板显示,或通过以振动油门踏板、方向盘或车体微动等方式来对驾驶人做出警示。

主动安全系统对传感器要求高

要做出正确的警示甚至是系统监控,关键在于充分且有用的感测信息,以及对信息的辨识或判断能力,前者需要靠传感器的广泛设置,后者则得依靠控制器中的可靠算法。以传感器来说,目前用于环境感知的技术包括雷达、光探测与测距、红外线、超音波、影像传感器及加速度器等。这些技术各有其使用特性,分别适用于车体中不同的位置及不同的应用。

以追随前车及预碰撞功能来说,在传感器上主要是采用毫米波雷达或激光雷达。其中激光雷电感厂家达的成本较低,约只有毫米波雷达1/3的价格,不过,由于激光雷达的波长比较短,因此在下雨天无法达到理想的功能,因此为提高安全性能,高端车种还是会选用毫米波雷达。

在行人、道路、障碍物的辨识以及视野辅助方面,则以红外线及影像传感器为主要的监视器技术。红外线监视器又分为远红外线(FIR)及近红外线(NIR)两种技术,远红外线的原理是检测出物体的热量再将温差影像化,适合监测具有体温的人体及动物;近红外线则具有夜视的能力,能够在视线不良的环境中(如夜间)辅助显示前方的路况,而且能显示比车灯距离更远的位置,不过,会受到前方对照车灯的影响。

CCD或CMOS影像传感器的应用也愈来愈广,从前方、前侧方及后方的辅助视线应用已扩大到对车内及后侧方向的监测功能。透过辨识逻辑,它能够用来辨识道路分隔线、行人、交通信号标志,或判断路面是否干燥或积水、积雪,甚至进一步推测路面的湿滑度,以供驾驶人做参考。对于高反差或灰暗的环境,影像传感器也能通过将高感应度及低感应度两种画面合成的方式,制作出色调更分明的画面。

此外,影像传感器也能与红外线或雷达结合模压电感器而形成混合式传感器,能提供功能更强的监视及警示功能。以红外线监视器来说,当红外线LED照射前方所反射回来的红外线被CCD吸收后,不管是白天或晚上,都可以辨识车辆四周的路况。

更具智能性的主共模电感动式安全系统得靠精确且遍布车体内外的各式传感器,以及具正确且立即辨识、判断能力的演算平台来实一体电感现。视觉性的传感器(如雷达、红外线、影像传感器等)只是众多传感器中的一部分,未来完善的汽车安全系差模电感器统还得充分结合陀螺仪、加速度计、方向盘与刹车踏板位置探测器,以及轮胎转速检测系统,对车体配件做出精确的监控及警示。

愈来愈多的传感器、更强大的演算中心及对刹车、引擎、安全气囊等装置的控制,将形成更复杂的车载网络(in-vehicle network),此网络中需要更实时的处理性能和数据传送能力。这些智能性的辅助功能将让驾驶人更轻松和安心地开车,也有助于减少交通意外的发生或降低事件的严重性。

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电子稳定程序保持车辆正常行驶

除了驾驶人的行为外,车辆的行为也是安全控制的一个重点。电子稳定程序 (Electr onic Stability Program,ESP)便是一套协助驾驶人保持车辆正常行为的主动式安全系统,它整合了防抱死制动系统(Anti-lock Braking System,ABS)和循迹控制系统(Traction Control System,TCS),能够防止汽车出现轮胎打滑失控的现象。

ABS与TCS两者有着相反作用的功能:其中ABS是当汽车轮胎出现死锁现象时,迅速地启动刹车;TCS则是当轮胎产生空转时,透过扭力的降低或轮胎的死锁来让轮胎重新获得抓地力。ESP整合了两者,当车辆有侧滑的危险或者转向不足时, ESP就会分别对每个车轮施加不同的制动力,修正汽车的轨迹,防止出现转向不足和转向过度的情形。

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