未來完善的系統(tǒng)還得充分結(jié)合陀螺儀、加速度計、方向盤與剎車踏板位置,以及輪胎轉(zhuǎn)速檢測系統(tǒng),對車體配件做出精確的及警示。
汽車安全系統(tǒng)已從被動形式發(fā)展到主動形式,被動式安全系統(tǒng)追求的是在意外發(fā)生時能降低對個人的傷害,但主動式安全系統(tǒng)則強(qiáng)調(diào)要避免意外事件的發(fā)生。這種事先的預(yù)防能力,需依靠在車子內(nèi)外所設(shè)置的各種感測裝置,如雷達(dá)、紅外線、CMOS/CCD影像、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)等?;诓煌陌踩V求,這些監(jiān)測到的數(shù)據(jù)會經(jīng)由特定的控制器來加以計算,分析其代表的意義,并以最快的速度做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。目前已使用或發(fā)展中的先進(jìn)安全系統(tǒng)在市場上已呈現(xiàn)應(yīng)用熱潮。
預(yù)碰撞系統(tǒng)起“內(nèi)外”保護(hù)作用
交通事故的發(fā)生以碰撞為主,而碰撞的理由往往與駕駛?cè)说淖⒁饬Σ患?如打瞌睡或打電話)、或視線不良等情況有關(guān),而且事故的發(fā)生通常都只在剎那之間。今日汽車廠無不致力于發(fā)展預(yù)碰撞(pre-crash)安全系統(tǒng),此系統(tǒng)又可分為對內(nèi)部駕駛?cè)?或乘客)的保護(hù)以及對行人的保護(hù)兩種。
對駕駛?cè)藖碚f,當(dāng)預(yù)碰撞安全系統(tǒng)透過雷達(dá)系統(tǒng)監(jiān)測到?jīng)_擊的可能性,它會向駕駛?cè)颂岢鼍?,如果仍無法避免沖撞的發(fā)生,會在0.6秒前啟動自動剎車系統(tǒng),此系統(tǒng)能根據(jù)駕駛者剎車的力量,增加剎車油壓輔助,讓車輛減速的動作更為確實,以望能將車速降至最低;在此同時,預(yù)碰撞系統(tǒng)也會驅(qū)動安全帶系統(tǒng)內(nèi)的馬達(dá),將安全帶卷回,并將乘員固定在所設(shè)計的最佳位置上,例如調(diào)整頭枕位置來防止頸部傷害,或?qū)⒆我频揭粋€可以讓安全氣囊發(fā)揮最大功能的位置,以期將沖擊降到最低。此外,系統(tǒng)也可以做出關(guān)閉車窗及天窗等控制動作。
在行人的保護(hù)方面,當(dāng)雷達(dá)、紅外線或影像傳感器等組件感測到車體即將沖撞到行人時,預(yù)碰撞系統(tǒng)會緊急告知駕駛?cè)?,并在碰撞不可避免時,如上述般啟動自動剎車系統(tǒng)、爆開位于保險桿及前擋風(fēng)玻璃處的安全氣囊,以降低對行人頭部、胸部及足部的傷害。
自適應(yīng)巡航系統(tǒng)介入汽車操縱
從被動安全到預(yù)碰撞系統(tǒng),都是不得已時的撞車處理措施,但最好的情況是能做到事前預(yù)防碰撞的發(fā)生。通過配置在車子四周、愈來愈多的傳感器,以及更先進(jìn)的數(shù)字控制技術(shù),今日的車主能夠獲得來自安全系統(tǒng)的輔助駕駛信息,在探測到可能出現(xiàn)的危機(jī)時,可適時發(fā)出警告信號,甚至能夠介入汽車的操縱控制。自適應(yīng)巡航控制(AdaptiveCruiseControl,ACC)就是這樣的一套系統(tǒng),它的主要功能在于當(dāng)車距過近時將車輛減速,距離夠遠(yuǎn)時再為車子加速。
自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)屬于前向行駛的自動車速控制功能,它對于剎車僅有部分的干預(yù)程度,讓駕駛?cè)巳跃佑谥骺卣叩牡匚弧R獙崿F(xiàn)自適應(yīng)巡航控制的首要工作,就是鎖定前方的目標(biāo)車輛,再計算出前方車輛的移動信息,如車速、加速度、偏航率等;ACC系統(tǒng)會依據(jù)計算出的距離及相對速度,以及車主設(shè)定的反應(yīng)時間,進(jìn)一步算出兩車之間的安全車距,并進(jìn)一步做出加速及減速的動作。當(dāng)兩車距離過近時,則切換到預(yù)碰撞的處理模式。
駕駛警示系統(tǒng)多用CCD/CMOS
除了對碰撞及車速的控制處理外,對于駕駛?cè)说姆N種行為,也能通過各種感測系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控并做出警示動作。這些警示功能包括車道偏離警示(LaneDepartureWarning,LDW)、駕駛危險警示、視覺死角警示(或稱盲點檢測)等等。這些功能大多利用CCD/CMOS影像傳感器來進(jìn)行監(jiān)視,并通過一套辨識系統(tǒng)判斷車輛或駕駛的行為是否正常,并適時發(fā)出恰當(dāng)?shù)木嫘盘枴?nbsp;
車道偏離警示是當(dāng)車輛不正常偏離車道線時進(jìn)行警示動作,輔助駕駛?cè)丝刂栖囕v保持在車道線內(nèi),或提醒駕駛?cè)俗儞Q車道時必須先打方向燈。如果駕駛?cè)耸孪却蚍较驘?,再變換車道,這屬于正常行為,系統(tǒng)不會發(fā)出警示信號。
駕駛危險警示系統(tǒng)是利用影像傳感器來監(jiān)看駕駛?cè)说男袨?,?dāng)駕駛?cè)顺霈F(xiàn)打瞌睡或視線偏離車道太久的情況時,會發(fā)出警告。有的系統(tǒng)甚至?xí)O(jiān)測駕駛座中的酒精濃度,并提出適當(dāng)?shù)木?。此外,駕駛?cè)说囊暰€也有不少死角,透過加裝后側(cè)方死角及后方死角,可以為駕駛?cè)颂峁┮曈X死角的相關(guān)環(huán)境信息。例如使用CCD或是超音波進(jìn)行后方物體的監(jiān)測、顯像及警示,可以避免車輛倒車時發(fā)生事故。
對于駕駛?cè)藖碚f,有用的信息能減輕一些操控上的感知負(fù)擔(dān),并協(xié)助他做出適當(dāng)?shù)膽?yīng)變動作,不過,如果警示信息出現(xiàn)的太頻繁且沒有太大作用(如“前有測速照相”語音警示),這只會讓駕駛?cè)擞X得不堪其擾,進(jìn)而拒絕使用這樣的一套輔助系統(tǒng)。另一個問題是如何發(fā)出警訊讓駕駛?cè)酥?,如語音、屏幕/儀表板顯示,或通過以振動油門踏板、方向盤或車體微動等方式來對駕駛?cè)俗龀鼍尽?/div>
主動安全系統(tǒng)對傳感器要求高
要做出正確的警示甚至是系統(tǒng)監(jiān)控,關(guān)鍵在于充分且有用的感測信息,以及對信息的辨識或判斷能力,前者需要靠傳感器。