國內外重型車輛駕駛輔助系統(tǒng)應用現(xiàn)狀

楊靖磊

蘭州交通大學機電工程學院，甘肅蘭州 730070

0 引言

隨著電子技術在重型卡車上的日益廣泛應用，輔助駕駛裝置也明顯增多。駕駛輔助系統(tǒng)（Driver Assistance Systems）簡稱DAS，是利用安裝于車上各式各樣的傳感器，在第一時間收集車內外的環(huán)境數(shù)據(jù)，進行靜、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤等技術上的處理，從而能夠讓駕駛者在最快的時間察覺可能發(fā)生的危險。DAS的組成架構非常廣泛，包括了夜視系統(tǒng)、主動巡航控制系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序、隨動轉向前照燈、車道偏移報警、防碰撞技術、盲點輔助技術以及泊車輔助技術等，下面就幾種比較熱門的技術進行介紹。

1 國內外重型車輛駕駛輔助系統(tǒng)關鍵技術

1.1 電子穩(wěn)定程序(ESP)

在歐洲，估計每年有400人不幸在卡車事故中喪生，其中的3/4是由卡車滑出路面造成的，另外的1/4則是由于翻車所致。而電子穩(wěn)定程序(Electronic Stability Program)是一種非常有效的可以防止側滑或翻車等事故發(fā)生的系統(tǒng)。

通常，ESP系統(tǒng)由多個傳感器組成，這些傳感器測量的參數(shù)包括轉彎角度、偏航運動的幅度和側加速度等。另外，ESP系統(tǒng)還會將駕駛員所期待的汽車行駛狀態(tài)與實際狀態(tài)進行比較，如果汽車的實際狀態(tài)不符合駕駛員所希望的狀態(tài)，ESP就會對其行駛狀態(tài)進行糾正。例如，車輛在側滑時的情況，如果一輛半掛車在轉彎時出現(xiàn)了轉彎過大的跡象并具有橫穿的危險，ESP系統(tǒng)進入工作狀態(tài)，制動牽引車外側前輪和整個半掛車；如果汽車轉向不足而徑直駛向彎道，ESP則制動牽引車內側后輪。

1.2 主動巡航控制系統(tǒng)

傳統(tǒng)巡航控制系統(tǒng)車輛通常在發(fā)動機艙內配有巡航控制模塊，通過控制執(zhí)行器調節(jié)節(jié)氣門開度來控制車速。在轉向盤附近通常有控制按鍵，按下設定鍵就會啟動巡航，車輛會自動維持在當前車速。按下加速或減速鍵時，車速會以一定的數(shù)值改變，可以進行1 km/h的定值加速或減速。在40 km/h以下的車速時不能設定巡航。作為安全特性，只要踩下制動踏板，巡航會自動取消。如果是手動變速器，離合器踏板也起到關閉巡航的功能。

1.3 智能緊急制動系統(tǒng)

這種技術的作用效果.使事故發(fā)生的載貨車撞車事故減少了30%。事故的避免通常在剎那間。能否在事故發(fā)生的最后瞬間得以防止或者一場難以避免的事故后果可以在最后一秒鐘內減小到最小。幾年來，智能車距控制系統(tǒng)已富有成效地證明在奔馳重型貨車上的這種能力然而它們在技術上的設計最多只達到最大制動力的20%。緊急制動系統(tǒng)利用車距控制系統(tǒng)的3個雷達傳感器，它們能在一個三維范圍內識別貨車前面車道上715Om范圍內的行駛障礙物并連續(xù)測定出與前面行駛車輛的速度差。如果一場事故在所難免的話那么會首先在視覺上通過一個紅色三角標志給駕駛員以報警.當碰撞危險性加劇時就以聲音信號報警并附帶以部分制動(30%的制動功率)。如若駕駛員還沒有反應.則本系統(tǒng)自動投入全制動。

1.4 輪胎壓力監(jiān)視系統(tǒng)

據(jù)有關部門調查得知，在歐洲公路上行駛的接近50%的卡車存在輪胎壓力不足的問題。這意味著存在加劇輪胎磨損、增大輪胎爆胎的可能性及油耗增高等問題。其中，近乎85%的這類事件是由于沒有檢測到輪胎有慢性漏氣現(xiàn)象造成的。為了解決這個問題，讓駕駛員更加警惕這些輪胎的狀態(tài)，汽車制造商提供了壓力監(jiān)視系統(tǒng)。

1.5 駕駛員視覺增強

駕駛員的視覺增強是利用各種傳感器和先進技術增強駕駛員在雨、霧天、光線不足條件下的視覺效果。為增強在雨、霧天駕駛員視覺效果，日本研制出一種視覺增強系統(tǒng)?？裳杆偃コ龣n風玻璃上的雨水、霧氣。典型的結構有3種：1）采用除水防護薄膜，使水膜不易形成；2）采用一種斥水玻璃，使水珠快速結成大水滴流走；3）利用超聲波技術使吸附在檔風玻璃上的水膜霧化消散。

1.6 車道保持輔助控制系統(tǒng)

另一種常見的載貨車事故原因.是車輛偏離行駛車道。卓有成效的車道保持輔助控制系統(tǒng).它通過切入轉向操縱而從被動變成為一種主動安全系統(tǒng)。這種技術在以“Road Departure Avoidance(道路偏離免除系統(tǒng))概念而處于開發(fā)之中。當系統(tǒng)發(fā)出聲音報警信號之后有目標地制動一個車輪而重新將貨車引回到自己的車道上。某種意義上講，這種功能與智能穩(wěn)定控制系統(tǒng)的制動干涉功能并不相類似。它是基于車道輔助控制和智能穩(wěn)定控制這兩個系統(tǒng)的一種智能網絡互聯(lián)。駕駛員在這里仍然保持對局勢的控制:當投入制動和轉向控制后可隨時讓本系統(tǒng)失效。

1.7 停車輔助系統(tǒng)

在載貨車上已可選用的車距自動跟蹤控制系統(tǒng)保持著一定的車距類似于速度自動控制系統(tǒng).從車速30km/h起往上就保持恒定，當速度不斷降低時就把速度調節(jié)到15km/h。因此，它很理想地適用于交通暢通無阻時候。但是當交通堵塞時“走走停?！鼻闆r下，或者在人口稠密區(qū)交通密度大的時候，這時，不斷地停車和起動要求駕駛員有特別高的注意力。因此，為減輕駕駛員的工作負擔和心理壓力，奔馳公司開發(fā)了這種停車輔助系統(tǒng)。

1.8 縱向操縱桿

縱向操縱桿的控制德國梅賽德斯公司調試了一種不再需要轉向盤、油門踏板、制動器踏板的汽車駕駛裝置。所有這些功能將由一些內置于駕駛員座椅扶手內的左右側操縱桿來代替。這2個操縱桿具有完全一樣的功能：加速、減速和轉彎，使用時只需選擇左手或右手來進行操作。用縱向操縱桿的控制系統(tǒng)將會增加主動和被動安全性，因為在該裝置中取消了駕駛室內的傳統(tǒng)的轉向裝置，同時取消了油門踏板和制動器踏板，降低了車輛在發(fā)生碰撞時駕駛員的危險性。

3 結論

重型卡車制造商使用科學技術來實現(xiàn)越來越多的輔助駕駛裝置，以滿足駕駛員對舒適性的要求。輔助駕駛裝置在帶來舒適性的同時，也隨之增加了汽車的安全性，因為駕駛員承受了較小的疲勞，這樣可以保證以更好的注意力來關注汽車周圍經過的行人和車輛，從而避免發(fā)生某些碰撞事故。

[1]修云.基于普適計算的汽車駕駛安全輔助系統(tǒng)研究.黃石理工學院學報,2009(4).

[2]王貴槐,萬劍.汽車安全輔助駕駛支持系統(tǒng)信息感知技術綜述.交通與計算機,2008(3).