国内外重型车辆驾驶辅助系统应用现状

2010-08-15杨靖磊

科技传播 2010年7期

杨靖磊

兰州交通大学机电工程学院，甘肃兰州 730070

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随着电子技术在重型卡车上的日益广泛应用，辅助驾驶装置也明显增多。驾驶辅助系统（Driver Assistance Systems）简称DAS，是利用安装于车上各式各样的传感器，在第一时间收集车内外的环境数据，进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险。DAS的组成架构非常广泛，包括了夜视系统、主动巡航控制系统、电子稳定程序、随动转向前照灯、车道偏移报警、防碰撞技术、盲点辅助技术以及泊车辅助技术等，下面就几种比较热门的技术进行介绍。

1 国内外重型车辆驾驶辅助系统关键技术

1.1 电子稳定程序(ESP)

在欧洲，估计每年有400人不幸在卡车事故中丧生，其中的3/4是由卡车滑出路面造成的，另外的1/4则是由于翻车所致。而电子稳定程序(Electronic Stability Program)是一种非常有效的可以防止侧滑或翻车等事故发生的系统。

通常，ESP系统由多个传感器组成，这些传感器测量的参数包括转弯角度、偏航运动的幅度和侧加速度等。另外，ESP系统还会将驾驶员所期待的汽车行驶状态与实际状态进行比较，如果汽车的实际状态不符合驾驶员所希望的状态，ESP就会对其行驶状态进行纠正。例如，车辆在侧滑时的情况，如果一辆半挂车在转弯时出现了转弯过大的迹象并具有横穿的危险，ESP系统进入工作状态，制动牵引车外侧前轮和整个半挂车；如果汽车转向不足而径直驶向弯道，ESP则制动牵引车内侧后轮。

1.2 主动巡航控制系统

传统巡航控制系统车辆通常在发动机舱内配有巡航控制模块，通过控制执行器调节节气门开度来控制车速。在转向盘附近通常有控制按键，按下设定键就会启动巡航，车辆会自动维持在当前车速。按下加速或减速键时，车速会以一定的数值改变，可以进行1 km/h的定值加速或减速。在40 km/h以下的车速时不能设定巡航。作为安全特性，只要踩下制动踏板，巡航会自动取消。如果是手动变速器，离合器踏板也起到关闭巡航的功能。

1.3 智能紧急制动系统

这种技术的作用效果.使事故发生的载货车撞车事故减少了30%。事故的避免通常在刹那间。能否在事故发生的最后瞬间得以防止或者一场难以避免的事故后果可以在最后一秒钟内减小到最小。几年来，智能车距控制系统已富有成效地证明在奔驰重型货车上的这种能力然而它们在技术上的设计最多只达到最大制动力的20%。紧急制动系统利用车距控制系统的3个雷达传感器，它们能在一个三维范围内识别货车前面车道上715Om范围内的行驶障碍物并连续测定出与前面行驶车辆的速度差。如果一场事故在所难免的话那么会首先在视觉上通过一个红色三角标志给驾驶员以报警.当碰撞危险性加剧时就以声音信号报警并附带以部分制动(30%的制动功率)。如若驾驶员还没有反应.则本系统自动投入全制动。

1.4 轮胎压力监视系统

据有关部门调查得知，在欧洲公路上行驶的接近50%的卡车存在轮胎压力不足的问题。这意味着存在加剧轮胎磨损、增大轮胎爆胎的可能性及油耗增高等问题。其中，近乎85%的这类事件是由于没有检测到轮胎有慢性漏气现象造成的。为了解决这个问题，让驾驶员更加警惕这些轮胎的状态，汽车制造商提供了压力监视系统。

1.5 驾驶员视觉增强

驾驶员的视觉增强是利用各种传感器和先进技术增强驾驶员在雨、雾天、光线不足条件下的视觉效果。为增强在雨、雾天驾驶员视觉效果，日本研制出一种视觉增强系统。可迅速去除档风玻璃上的雨水、雾气。典型的结构有3种：1）采用除水防护薄膜，使水膜不易形成；2）采用一种斥水玻璃，使水珠快速结成大水滴流走；3）利用超声波技术使吸附在档风玻璃上的水膜雾化消散。

1.6 车道保持辅助控制系统

另一种常见的载货车事故原因.是车辆偏离行驶车道。卓有成效的车道保持辅助控制系统.它通过切入转向操纵而从被动变成为一种主动安全系统。这种技术在以“Road Departure Avoidance(道路偏离免除系统)概念而处于开发之中。当系统发出声音报警信号之后有目标地制动一个车轮而重新将货车引回到自己的车道上。某种意义上讲，这种功能与智能稳定控制系统的制动干涉功能并不相类似。它是基于车道辅助控制和智能稳定控制这两个系统的一种智能网络互联。驾驶员在这里仍然保持对局势的控制:当投入制动和转向控制后可随时让本系统失效。

1.7 停车辅助系统

在载货车上已可选用的车距自动跟踪控制系统保持着一定的车距类似于速度自动控制系统.从车速30km/h起往上就保持恒定，当速度不断降低时就把速度调节到15km/h。因此，它很理想地适用于交通畅通无阻时候。但是当交通堵塞时“走走停停”情况下，或者在人口稠密区交通密度大的时候，这时，不断地停车和起动要求驾驶员有特别高的注意力。因此，为减轻驾驶员的工作负担和心理压力，奔驰公司开发了这种停车辅助系统。

1.8 纵向操纵杆

纵向操纵杆的控制德国梅赛德斯公司调试了一种不再需要转向盘、油门踏板、制动器踏板的汽车驾驶装置。所有这些功能将由一些内置于驾驶员座椅扶手内的左右侧操纵杆来代替。这2个操纵杆具有完全一样的功能：加速、减速和转弯，使用时只需选择左手或右手来进行操作。用纵向操纵杆的控制系统将会增加主动和被动安全性，因为在该装置中取消了驾驶室内的传统的转向装置，同时取消了油门踏板和制动器踏板，降低了车辆在发生碰撞时驾驶员的危险性。