楊靖磊

蘭州交通大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，甘肅蘭州 730070

0 引言

隨著電子技術(shù)在重型卡車上的日益廣泛應(yīng)用，輔助駕駛裝置也明顯增多。駕駛輔助系統(tǒng)（Driver Assistance Systems）簡(jiǎn)稱DAS，是利用安裝于車上各式各樣的傳感器，在第一時(shí)間收集車內(nèi)外的環(huán)境數(shù)據(jù)，進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)物體的辨識(shí)、偵測(cè)與追蹤等技術(shù)上的處理，從而能夠讓駕駛者在最快的時(shí)間察覺可能發(fā)生的危險(xiǎn)。DAS的組成架構(gòu)非常廣泛，包括了夜視系統(tǒng)、主動(dòng)巡航控制系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序、隨動(dòng)轉(zhuǎn)向前照燈、車道偏移報(bào)警、防碰撞技術(shù)、盲點(diǎn)輔助技術(shù)以及泊車輔助技術(shù)等，下面就幾種比較熱門的技術(shù)進(jìn)行介紹。

1 國(guó)內(nèi)外重型車輛駕駛輔助系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

1.1 電子穩(wěn)定程序(ESP)

在歐洲，估計(jì)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(cè)滑或翻車等事故發(fā)生的系統(tǒng)。

通常，ESP系統(tǒng)由多個(gè)傳感器組成，這些傳感器測(cè)量的參數(shù)包括轉(zhuǎn)彎角度、偏航運(yùn)動(dòng)的幅度和側(cè)加速度等。另外，ESP系統(tǒng)還會(huì)將駕駛員所期待的汽車行駛狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行比較，如果汽車的實(shí)際狀態(tài)不符合駕駛員所希望的狀態(tài)，ESP就會(huì)對(duì)其行駛狀態(tài)進(jìn)行糾正。例如，車輛在側(cè)滑時(shí)的情況，如果一輛半掛車在轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)了轉(zhuǎn)彎過大的跡象并具有橫穿的危險(xiǎn)，ESP系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)，制動(dòng)牽引車外側(cè)前輪和整個(gè)半掛車；如果汽車轉(zhuǎn)向不足而徑直駛向彎道，ESP則制動(dòng)牽引車內(nèi)側(cè)后輪。

1.2 主動(dòng)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(dòng)機(jī)艙內(nèi)配有巡航控制模塊，通過控制執(zhí)行器調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度來(lái)控制車速。在轉(zhuǎn)向盤附近通常有控制按鍵，按下設(shè)定鍵就會(huì)啟動(dòng)巡航，車輛會(huì)自動(dòng)維持在當(dāng)前車速。按下加速或減速鍵時(shí)，車速會(huì)以一定的數(shù)值改變，可以進(jìn)行1 km/h的定值加速或減速。在40 km/h以下的車速時(shí)不能設(shè)定巡航。作為安全特性，只要踩下制動(dòng)踏板，巡航會(huì)自動(dòng)取消。如果是手動(dòng)變速器，離合器踏板也起到關(guān)閉巡航的功能。

1.3 智能緊急制動(dòng)系統(tǒng)

這種技術(shù)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(chǎng)難以避免的事故后果可以在最后一秒鐘內(nèi)減小到最小。幾年來(lái)，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?cè)诩夹g(shù)上的設(shè)計(jì)最多只達(dá)到最大制動(dòng)力的20%。緊急制動(dòng)系統(tǒng)利用車距控制系統(tǒng)的3個(gè)雷達(dá)傳感器，它們能在一個(gè)三維范圍內(nèi)識(shí)別貨車前面車道上715Om范圍內(nèi)的行駛障礙物并連續(xù)測(cè)定出與前面行駛車輛的速度差。如果一場(chǎng)事故在所難免的話那么會(huì)首先在視覺上通過一個(gè)紅色三角標(biāo)志給駕駛員以報(bào)警.當(dāng)碰撞危險(xiǎn)性加劇時(shí)就以聲音信號(hào)報(bào)警并附帶以部分制動(dòng)(30%的制動(dòng)功率)。如若駕駛員還沒有反應(yīng).則本系統(tǒng)自動(dòng)投入全制動(dòng)。

1.4 輪胎壓力監(jiān)視系統(tǒng)

據(jù)有關(guān)部門調(diào)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(cè)到輪胎有慢性漏氣現(xiàn)象造成的。為了解決這個(gè)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(qiáng)

駕駛員的視覺增強(qiáng)是利用各種傳感器和先進(jìn)技術(shù)增強(qiáng)駕駛員在雨、霧天、光線不足條件下的視覺效果。為增強(qiáng)在雨、霧天駕駛員視覺效果，日本研制出一種視覺增強(qiáng)系統(tǒng)。可迅速去除檔風(fēng)玻璃上的雨水、霧氣。典型的結(jié)構(gòu)有3種：1）采用除水防護(hù)薄膜，使水膜不易形成；2）采用一種斥水玻璃，使水珠快速結(jié)成大水滴流走；3）利用超聲波技術(shù)使吸附在檔風(fēng)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(zhuǎn)向操縱而從被動(dòng)變成為一種主動(dòng)安全系統(tǒng)。這種技術(shù)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(dāng)系統(tǒng)發(fā)出聲音報(bào)警信號(hào)之后有目標(biāo)地制動(dòng)一個(gè)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(dòng)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(gè)系統(tǒng)的一種智能網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。駕駛員在這里仍然保持對(duì)局勢(shì)的控制:當(dāng)投入制動(dòng)和轉(zhuǎn)向控制后可隨時(shí)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(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)保持著一定的車距類似于速度自動(dòng)控制系統(tǒng).從車速30km/h起往上就保持恒定，當(dāng)速度不斷降低時(shí)就把速度調(diào)節(jié)到15km/h。因此，它很理想地適用于交通暢通無(wú)阻時(shí)候。但是當(dāng)交通堵塞時(shí)“走走停?！鼻闆r下，或者在人口稠密區(qū)交通密度大的時(shí)候，這時(shí)，不斷地停車和起動(dòng)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(fù)擔(dān)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(guó)梅賽德斯公司調(diào)試了一種不再需要轉(zhuǎn)向盤、油門踏板、制動(dòng)器踏板的汽車駕駛裝置。所有這些功能將由一些內(nèi)置于駕駛員座椅扶手內(nèi)的左右側(cè)操縱桿來(lái)代替。這2個(gè)操縱桿具有完全一樣的功能：加速、減速和轉(zhuǎn)彎，使用時(shí)只需選擇左手或右手來(lái)進(jìn)行操作。用縱向操縱桿的控制系統(tǒng)將會(huì)增加主動(dòng)和被動(dòng)安全性，因?yàn)樵谠撗b置中取消了駕駛室內(nèi)的傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向裝置，同時(shí)取消了油門踏板和制動(dòng)器踏板，降低了車輛在發(fā)生碰撞時(shí)駕駛員的危險(xiǎn)性。

3 結(jié)論

重型卡車制造商使用科學(xué)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)越來(lái)越多的輔助駕駛裝置，以滿足駕駛員對(duì)舒適性的要求。輔助駕駛裝置在帶來(lái)舒適性的同時(shí)，也隨之增加了汽車的安全性，因?yàn)轳{駛員承受了較小的疲勞，這樣可以保證以更好的注意力來(lái)關(guān)注汽車周圍經(jīng)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(jì)算的汽車駕駛安全輔助系統(tǒng)研究.黃石理工學(xué)院學(xué)報(bào),2009(4).

[2]王貴槐,萬(wàn)劍.汽車安全輔助駕駛支持系統(tǒng)信息感知技術(shù)綜述.交通與計(jì)算機(jī),2008(3).