???????? 1.4? 夜間路面障礙物檢測系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)能夠在規(guī)定的車輛接近區(qū)域內(nèi)檢測是否存在障礙物或行人,并通過直觀顯示信號警告駕駛員,以便提前采取適當(dāng)措施。系統(tǒng)還通過激光雷達(dá)和超聲波傳感器,檢測前方是否有行人以及在斜角方向上是否有駛來的車輛,若系統(tǒng)確認(rèn)有,則發(fā)生警告信號,駕駛員可以及時(shí)采取相應(yīng)措施,以避免發(fā)生事故。
??????? 1.5? 自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)
??????? 針對交通堵塞、交通事故和路面狀況等相關(guān)的信息,該系統(tǒng)會(huì)根據(jù)前方車輛車速與跟車距離進(jìn)行調(diào)整,自動(dòng)加速和減速。系統(tǒng)主要執(zhí)行元件有前方路傳感器,其中油門和剎車伺服器由運(yùn)算層次更高的CPU來控制執(zhí)行。
??????? 2? 事故避免技術(shù)
??????? 2.1? 車距警報(bào)系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)通過雷達(dá)和攝像機(jī)來檢測兩車距離。當(dāng)車距小于規(guī)定值時(shí),系統(tǒng)發(fā)出直觀警告信號,閃爍車燈警告跟車駕駛員,駕駛員則采取措施;若系統(tǒng)認(rèn)為碰撞不可避免,則自動(dòng)停住車輛。
??????? 2.2? 車輛行駛路線改變警報(bào)系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)能夠在車輛改變行駛路線時(shí),檢測與后面接近車輛的距離。當(dāng)有危險(xiǎn)時(shí),系統(tǒng)則發(fā)出信號警告駕駛員,以避免發(fā)生碰撞事故。
??????? 2.3? 行駛路線偏離警報(bào)系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)能夠在駕駛員未操作轉(zhuǎn)向信號而車輛開始偏離自己原來路線的情況下,利用攝像機(jī)檢測白色路線標(biāo)記。若駕駛員無意識偏離自己原來的路線,則系統(tǒng)用聲音信號警告。
??????? 2.4? 調(diào)節(jié)車輛位置的速度控制系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)能夠調(diào)節(jié)車速,是跟車始終與前車保持一定的距離,以避免事故發(fā)生和減輕駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度。該系統(tǒng)用掃描雷達(dá)和攝像機(jī)檢測前面行駛車輛,當(dāng)觸發(fā)“巡行”控制裝置情況下,系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)油門和換擋順序,使車輛不跟隨太緊。
??????? 2.5? 碰撞自動(dòng)檢測與防護(hù)系統(tǒng)
??????? 當(dāng)在同一線路上有車輛或其它障礙物時(shí),該系統(tǒng)通過多個(gè)掃描激光雷達(dá)、多個(gè)攝像機(jī)以及6個(gè)方向上的被動(dòng)光束傳感器來確認(rèn)危險(xiǎn)狀況。當(dāng)有危險(xiǎn)情況而駕駛員未及時(shí)采取措施,系統(tǒng)將按最佳方案觸發(fā)轉(zhuǎn)向和制動(dòng)裝置來避免碰撞。
??????? 2.6? 轉(zhuǎn)彎減速調(diào)節(jié)系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)能夠在車輛行駛遇到轉(zhuǎn)彎時(shí)檢測轉(zhuǎn)彎車輛經(jīng)由路面的轉(zhuǎn)彎半徑及曲率,并相應(yīng)地自動(dòng)調(diào)節(jié)車輛進(jìn)行減速。
??????? 2.7? 自動(dòng)停止警報(bào)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)能夠在車輛行駛遇到前方有交叉行駛的車輛、行人或交叉路口時(shí),通過傳感器檢測危險(xiǎn)情況,使車輛自動(dòng)減速或停止。
??????? 3? 碰撞時(shí)減輕危害程度技術(shù)
??????? 3.1? 沖擊吸能保護(hù)系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)在汽車發(fā)生碰撞時(shí)能夠吸收汽車的動(dòng)能,減緩乘員移動(dòng)的程度,并保證乘員有足夠的生存空間。當(dāng)車體受到撞擊時(shí),該系統(tǒng)具有高吸能特性的“壓偏區(qū)”,以一種可以預(yù)見的形式發(fā)生斷裂或破壞,在一定程度內(nèi)被壓偏,從而最大限度地吸收車輛所受到的撞擊能量,使乘員不遭受直接撞擊,并大大減少間接作用力;同時(shí)車門結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足夠大,在受到撞擊后既要保證駕乘人員不被甩出車外,又要保證開啟容易以便救助;汽車前后保險(xiǎn)杠不僅有吸能功能,還要考慮保護(hù)行人;汽車轉(zhuǎn)向柱設(shè)計(jì)成縮進(jìn)式,當(dāng)轉(zhuǎn)向柱的兩端受到撞擊時(shí),以便能夠折疊起來,通過限制轉(zhuǎn)向柱沖出撞擊駕駛員和減少駕駛員與轉(zhuǎn)向盤接觸產(chǎn)生的作用力,為駕駛員提供額外的保護(hù)功能。
??????? 3.2? 保護(hù)乘員系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)能夠在車輛事故發(fā)生后盡量減少乘員傷害,主要包括智能安全帶及安全氣囊系統(tǒng)。該系統(tǒng)用雷達(dá)作傳感器檢測外部情況,座椅蒙皮下的小傳感器測量駕駛員體重,用安全帶測量駕駛員外形尺寸及駕駛員與轉(zhuǎn)向盤距離。當(dāng)預(yù)測到事故不可避免時(shí),中央智能系統(tǒng)便使安全帶張緊,根據(jù)計(jì)算得到的將要發(fā)生碰撞的嚴(yán)重程度,令駕駛員座椅沿其滑軌向后移動(dòng),收縮型轉(zhuǎn)向柱縮到儀表板內(nèi),調(diào)節(jié)氣囊充氣時(shí)間和爆破力。一切數(shù)據(jù)處理和命令均由中央處理器完成,并且這些工作都在幾微秒內(nèi)完成,從而減少碰撞時(shí)乘員傷害。
??????? 3.3? 降低行人傷害程度系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)能夠在撞到行人后盡量降低傷害程度。采用行人傷害程度降低系統(tǒng),在發(fā)生碰撞事故時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)罩寬幅氣囊由碰撞傳感器激發(fā)后,在保險(xiǎn)杠上沿著發(fā)動(dòng)機(jī)罩的外形展開,能有效地為中、高身材的成年人提供腹部和臀部保護(hù),以及為兒童和矮小身材的成年人提供頭部和胸部保護(hù)。
??????? 4? 碰撞后傷害減輕與防護(hù)技術(shù)
??????? 4.1? 該系統(tǒng)能夠通過傳感器檢查發(fā)動(dòng)機(jī)室或隔斷的車輛內(nèi)室中是否著火,若檢測到火情,滅火裝置將自動(dòng)進(jìn)行滅火。
??????? 4.2? 緊急門鎖釋放系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)能夠在車輛發(fā)生碰撞后釋放門鎖,以便乘員能從被撞車輛中解放出來。
??????? 4.3? 碰撞反應(yīng)通報(bào)系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)由碰撞傳感器、車輛坐標(biāo)旗、車輛乘員情況輸入器及無線通訊設(shè)備等組成,當(dāng)確認(rèn)車輛發(fā)生碰撞后,系統(tǒng)自動(dòng)地進(jìn)行緊急呼救。該系統(tǒng)在碰撞事故發(fā)生后可自動(dòng)向事故救援調(diào)度中心發(fā)出呼救信號,報(bào)告汽車基于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確位置,事故救援調(diào)度中心根據(jù)收到的信息立即派人前往事故發(fā)生地進(jìn)行救護(hù)。在救援人員趕赴現(xiàn)場的途中,還可以發(fā)生車輛碰撞程度和人員受傷情況等有關(guān)重要信息,使救援人員在抵達(dá)事故現(xiàn)場之前便可得到有關(guān)傷員數(shù)量、受傷程度、乘坐位置、安全帶使用情況、安全氣囊展開情況、汽車姿態(tài)等信息,從而為救援做好充分準(zhǔn)備。
??????? 4.4? 駕駛記錄系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)類似飛機(jī)上的“黑匣子”,又稱機(jī)動(dòng)車行駛記錄儀。它可以監(jiān)視并記錄碰撞前瞬間及撞前各種傳感器信號的變化,為分析碰撞事故發(fā)生的原因提供有價(jià)值的資料。該系統(tǒng)能夠把事故發(fā)生前后的車輛和駕駛環(huán)境所有信息記錄成信號曲線示意圖,并且可以模擬再現(xiàn)事故發(fā)生的全部過程。
??????? ASV技術(shù)發(fā)展趨勢
??????? 1? 汽車安全技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)項(xiàng)目
??????? 由于高度集成化、智能化、系統(tǒng)化的電子技術(shù)以及新材料技術(shù)運(yùn)用于汽車領(lǐng)域,目前ASV技術(shù)重點(diǎn)研究的項(xiàng)目主要有:一是瞌睡警告,即在儀表板監(jiān)控器里內(nèi)置一套控制臺數(shù)碼照相機(jī)和紅外發(fā)光二極管監(jiān)測駕駛員眼睛和眉毛的位置,一旦發(fā)現(xiàn)駕駛員眼睛和眉毛的位置超出了監(jiān)控范圍,該系統(tǒng)的ECU就發(fā)出警告信號,蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲音;二是高功能尾燈,當(dāng)高速大容量的ECU處理駕駛模型(加速與制動(dòng)操作)和路上障礙物等時(shí),該系統(tǒng)開始啟動(dòng),此時(shí)該車輛就會(huì)出現(xiàn)在你汽車儀表板的顯示屏上;三是車道保持系統(tǒng),位于風(fēng)擋玻璃中心的控制臺數(shù)碼照相機(jī)監(jiān)測白色的車道分界線,當(dāng)汽車越線時(shí),轉(zhuǎn)向觸發(fā)器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng),使汽車回到自己的車道內(nèi);四是超級光滑風(fēng)擋玻璃涂層,新一代玻璃采用了一種光滑涂層,直徑1mm的微小水珠也會(huì)以40km/h的速度從玻璃上滾落下去。
??????? 2? 與智能運(yùn)輸系統(tǒng)結(jié)合的趨勢
??????? 未來的汽車將成為各種尖端電子技術(shù)的載體,或者說汽車是移動(dòng)的電腦平臺。安全技術(shù)將成為“智能運(yùn)輸系統(tǒng)”(ITS)的關(guān)鍵組成部分,汽車的“主動(dòng)”與“被動(dòng)”安全項(xiàng)目會(huì)不斷增加。目前,除了應(yīng)用防抱死制動(dòng)裝置、安全氣囊、高位安裝示警停車燈、CSR大燈(復(fù)雜路面折射燈)、轉(zhuǎn)彎指示燈、防水玻璃、四輪轉(zhuǎn)向、車速及牽引力控制裝置、無線電呼救信號系統(tǒng)和吸能車身結(jié)構(gòu)等技術(shù)外,主要圍繞下面3個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行開發(fā):一是信息安全技術(shù),該技術(shù)將向駕駛員提示潛在的危險(xiǎn);二是控制安全技術(shù),該技術(shù)將幫助駕駛員減少事故機(jī)會(huì),使汽車聽從駕駛員的指揮;三是沖撞安全技術(shù),該技術(shù)將減少事故發(fā)生后的人員傷害率。
??????? 汽車安全技術(shù)涉及的范圍越來越廣、越來越細(xì),隨著電子技術(shù)的發(fā)展以及新材料的應(yīng)用,ASV的單項(xiàng)技術(shù)已使汽車整體安全性能得到很大提高。為進(jìn)一步提高汽車安全性,在要不斷完善各項(xiàng)單一技術(shù)的基礎(chǔ)上,搞好各項(xiàng)單一技術(shù)間的協(xié)同。這一點(diǎn)更重要,直接影響到第一項(xiàng)工作的最終成敗,即汽車安全技術(shù)應(yīng)超值集成化、智能化、系統(tǒng)化發(fā)現(xiàn)發(fā)展。集成化的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單項(xiàng)技術(shù)所有作用的簡單總和。智能化在汽車上得到廣泛應(yīng)用,安全技術(shù)逐步走向智能化,現(xiàn)代通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)與ITS相結(jié)合,將使汽車達(dá)到幾乎不出現(xiàn)交通事故的境界。
??????? 參考文獻(xiàn):
??????? 1.楊妙梁,薛志紅? 汽車安全系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與維修[N],北京,中國物資出版社,1998.
??????? 2.曲曉峰? 21世紀(jì)先進(jìn)安全車(ASV)技術(shù)[J],中國機(jī)電工業(yè),2003.
??????? 3.許力? 現(xiàn)代汽車安全新技術(shù)[J],城市車輛,2004.
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