更多傳感技術(shù)應(yīng)用于汽車(chē)安全系統(tǒng) 催生自主型汽車(chē)

2012年08月14日 11:31 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng) 作者:秩名 我要評(píng)論(0)

  目前,汽車(chē)工業(yè)正在尋找保護(hù)駕駛員和乘客安全的創(chuàng)新方法,從一些小幅度地增強(qiáng)安全性能開(kāi)始,最終目標(biāo)是創(chuàng)建完全的自主型汽車(chē)。汽車(chē)工業(yè)在防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、電子穩(wěn)定性控制、多個(gè)安全氣囊以及最近出現(xiàn)的后視攝像頭系統(tǒng)等安全功能應(yīng)用方面已經(jīng)出現(xiàn)了高速增長(zhǎng)。

  同時(shí),汽車(chē)工業(yè)也持續(xù)承受著來(lái)自各種政府團(tuán)體和消費(fèi)者本身的壓力,要求生產(chǎn)出具備更有效的安全特性的車(chē)輛。例如,美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局(NHTSA)已經(jīng)提出在每輛車(chē)的后面定義一個(gè)具體的區(qū)域,當(dāng)車(chē)輛倒車(chē)時(shí),駕駛員必須能夠看到這個(gè)區(qū)域,其解決方案就是后視攝像頭系統(tǒng)。同樣,歐洲各國(guó)的新車(chē)評(píng)價(jià)程序(NCAP)正在推動(dòng)安全特性的發(fā)展,比如碰撞預(yù)警、車(chē)道偏離預(yù)警、自動(dòng)遠(yuǎn)光燈控制和其它安全特性等等。

  安全推動(dòng)項(xiàng)目

  安全標(biāo)準(zhǔn)通常由政府機(jī)構(gòu)規(guī)定或由保險(xiǎn)行業(yè)推動(dòng),這些標(biāo)準(zhǔn)日益重視能夠提高安全性,同時(shí)有機(jī)會(huì)改善用戶體驗(yàn)的新技術(shù)。這使得相關(guān)技術(shù)供應(yīng)商不僅能夠脫穎而出,還可獲得較高的投資回報(bào)。

  自主型汽車(chē)的駕駛員輔助系統(tǒng)介紹和演進(jìn)

  自上世紀(jì)90年代初以來(lái),先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的開(kāi)發(fā)人員一直努力提供更安全、更便利的駕駛體驗(yàn)。在過(guò)去二十多年里,超聲波輔助停車(chē)、自適應(yīng)巡航控制和車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)等特性已經(jīng)部署在高檔車(chē)輛中。最近,汽車(chē)制造商已經(jīng)增加了后視攝像頭、盲點(diǎn)檢測(cè)和環(huán)景顯示系統(tǒng)作為選件。除超聲波輔助停車(chē)之外,ADAS系統(tǒng)的部署量一直有限,但是,預(yù)計(jì)在未來(lái)十年內(nèi)ADAS系統(tǒng)的部署量將會(huì)顯著上升。

  目前,政府可能制定的法規(guī)、消費(fèi)者對(duì)安全特性的強(qiáng)烈興趣、以及遠(yuǎn)程傳感器和相關(guān)算法的創(chuàng)新正在推動(dòng)ADAS部署量增長(zhǎng),這些算法往往用來(lái)提取和解釋關(guān)鍵的安全信息。隨著時(shí)間的推移,這些ADAS系統(tǒng)將變得更先進(jìn),并且將從高檔車(chē)輛轉(zhuǎn)向主流車(chē)輛,其中,基于攝像頭系統(tǒng)的處理將起到非常重要的作用。

  利用這些技術(shù)開(kāi)發(fā)提供的動(dòng)力,汽車(chē)工業(yè)已經(jīng)開(kāi)始認(rèn)真地考慮開(kāi)發(fā)最大程度減少人為干涉、自動(dòng)駕駛的自主型汽車(chē)。

  目前車(chē)輛中已有的某些特性實(shí)例可以作為自主型汽車(chē)的早期基礎(chǔ),下面將對(duì)這些特性進(jìn)行討論。

  自適應(yīng)巡航控制(ACC)

  自適應(yīng)巡航控制(ACC)是高檔車(chē)輛的可選特性,利用雷達(dá)或激光裝置,當(dāng)車(chē)輛接近另一輛車(chē)時(shí),使車(chē)輛減速,當(dāng)交通條件允許時(shí),則重新加速到預(yù)定速度。這種系統(tǒng)將成為未來(lái)智能車(chē)輛的基礎(chǔ),進(jìn)一步增加車(chē)輛的安全特性。

  車(chē)道偏離警告(LDW)

  美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局(NHTSA)于2003年開(kāi)展的一項(xiàng)研究表明,55%的死亡事故是由于車(chē)輛偏離車(chē)道,撞上其它車(chē)輛或路邊障礙物所致。以上數(shù)據(jù)為L(zhǎng)DW系統(tǒng)提供了支持,當(dāng)車(chē)輛偏離其指定車(chē)道時(shí),LDW系統(tǒng)可以向駕駛員報(bào)警,。

  基于攝像頭的LDW系統(tǒng)利用安裝在后視鏡后面的小攝像頭檢測(cè)公路上的車(chē)道標(biāo)線。攝像頭檢測(cè)公路邊緣標(biāo)線,如果駕駛員無(wú)意間跨過(guò)車(chē)道(未使用轉(zhuǎn)向信號(hào)),則會(huì)發(fā)出預(yù)警 — 如方向盤(pán)振動(dòng) — 提醒駕駛員回到車(chē)道。

  在組合使用雷達(dá)和攝像頭技術(shù)的系統(tǒng)中,攝像頭的圖像及車(chē)輛速度被發(fā)送到系統(tǒng)的微處理器中,這些信息用于計(jì)算汽車(chē)和車(chē)道標(biāo)線之間的距離及相對(duì)于車(chē)道標(biāo)線的橫向速度變化率。然后,該微處理器將其與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,判斷車(chē)輛是否偏離車(chē)道。如果根據(jù)距離和橫向速度,判斷車(chē)輛偏離了車(chē)道,則會(huì)通過(guò)儀表盤(pán)上的指示燈或通過(guò)類(lèi)似蜂鳴器報(bào)警向駕駛員發(fā)出警告。

  碰撞緩解或碰撞預(yù)警

  這些系統(tǒng)一般利用配備輔助系統(tǒng)如激光雷達(dá)的單一前視攝像頭,或者利用兩個(gè)攝像頭立體系統(tǒng),其中立體成像用于確定距離及檢測(cè)車(chē)前的車(chē)輛和物體。利用這種系統(tǒng)的信息并結(jié)合車(chē)輛狀態(tài)來(lái)確定是否存在需要向駕駛員報(bào)警的狀況,或者在一些更高級(jí)的實(shí)施方案中,該系統(tǒng)干預(yù)并執(zhí)行制動(dòng),以避免發(fā)生碰撞。

  目前,這些系統(tǒng)對(duì)于減少典型通勤交通堵塞狀況下出現(xiàn)的“輕微碰撞”有較大的作用,并且有可能避免更高車(chē)速下發(fā)生的更嚴(yán)重事故。

  到2015年市場(chǎng)將可以提供具備部分自主駕駛功能的車(chē)輛,到2020年將出現(xiàn)具有更先進(jìn)的自主型汽車(chē)。

  基于攝像頭系統(tǒng)(即防撞)、可嵌入到汽車(chē)或移動(dòng)設(shè)備中的先進(jìn)車(chē)輛對(duì)車(chē)輛或者車(chē)輛對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施通信系統(tǒng)、以及其它許多正在開(kāi)發(fā)的技術(shù)的結(jié)合,構(gòu)成了一個(gè)通過(guò)融合各種傳感器和通信技術(shù)而實(shí)現(xiàn)自主型汽車(chē)的未來(lái)前景。


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