汽車安全應(yīng)用中多種傳感器技術(shù)融合催生自主型汽車
汽車工業(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)安全性能開始,最終目標(biāo)是創(chuàng)建完全的自主型汽車。汽車工業(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)用方面出現(xiàn)了高速增長(zhǎng)。
同時(shí),汽車工業(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)提出在每輛車的后面定義一個(gè)具體的區(qū)域,當(dāng)車輛倒車時(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、自適應(yīng)巡航控制和車道偏離預(yù)警系統(tǒng)等特性已經(jīng)部署在高檔車輛中。最近,汽車制造商已經(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),并且將從高檔車輛轉(zhuǎn)向主流車輛,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)開發(fā)提供的動(dòng)力,汽車工業(yè)已經(jīng)開始認(rèn)真地考慮開發(fā)最大程度減少人為干涉、自動(dòng)駕駛的自主型汽車。
目前車輛中已有的某些特性實(shí)例可以作為自主型汽車的早期基礎(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)是高檔車輛的可選特性,利用雷達(dá)或激光裝置,當(dāng)車輛接近另一輛車時(shí),使車輛減速,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)智能車輛的基礎(chǔ),進(jìn)一步增加車輛的安全特性。
車道偏離警告(LDW)
美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局(NHTSA)于2003年開展的一項(xiàng)研究表明,55%的死亡事故是由于車輛偏離車道,撞上其它車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)車輛偏離其指定車道時(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)車道(未使用轉(zhuǎn)向信號(hào)),則會(huì)發(fā)出預(yù)警 — 如方向盤振動(dòng) — 提醒駕駛員回到車道。
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)算汽車和車道標(biāo)線之間的距離及相對(duì)于車道標(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,判斷車輛是否偏離車道。如果根據(jù)距離和橫向速度,判斷車輛偏離了車道,則會(huì)通過(guò)儀表盤上的指示燈或通過(guò)類似蜂鳴器報(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)車前的車輛和物體。利用這種系統(tǒng)的信息并結(jié)合車輛狀態(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。
評(píng)論