《電子技術(shù)應(yīng)用》
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預(yù)防追尾!汽車(chē)主動(dòng)預(yù)防碰撞系統(tǒng)簡(jiǎn)析
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摘要: 隨著對(duì)汽車(chē)安全性要求的提升,越來(lái)越多的主動(dòng)安全電子系統(tǒng)出現(xiàn)在如今的汽車(chē)上,比如我們最熟知的ESP電子穩(wěn)...
Abstract:
Key words :
  隨著對(duì)汽車(chē)安全性要求的提升,越來(lái)越多的主動(dòng)安全電子系統(tǒng)出現(xiàn)在如今的汽車(chē)上,比如我們最熟知的ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng),不少緊湊級(jí)車(chē)型也都裝備了這一系統(tǒng)。而今天我們要提到的是可以在行駛中為駕駛者提供輔助的主動(dòng)碰撞預(yù)防系統(tǒng)(Precrash system)。

奔馳Pre-Safe系統(tǒng)

  作為歷史悠久,不斷以技術(shù)創(chuàng)新著稱的品牌,奔馳在安全上一向不落人后。奔馳Pre-Safe系統(tǒng)最早出現(xiàn)在2002年巴黎車(chē)展上,隨后既裝備在了2003款奔馳S級(jí)上。它通過(guò)ESP監(jiān)測(cè)車(chē)輛轉(zhuǎn)向角度、橫向加速度和剎車(chē)力度等數(shù)據(jù),當(dāng)檢測(cè)駕駛員在規(guī)避危險(xiǎn)時(shí),Pre-Safe系統(tǒng)可以預(yù)先收緊安全帶,并把座椅調(diào)節(jié)到碰撞損傷最低的角度。同時(shí)打開(kāi)的車(chē)窗可以在需要的時(shí)候自動(dòng)關(guān)閉。

『作為奔馳品牌的旗艦車(chē)型,S級(jí)成為最先裝備Pre-Safe系統(tǒng)的車(chē)型』

 

  

  而在2006款S級(jí)上面,奔馳的工程師為其裝備的Pre-Safe系統(tǒng)集成了主動(dòng)預(yù)防車(chē)前方碰撞的功能,升級(jí)之后的Pre-Safe系統(tǒng)增加了微波探測(cè)器和剎車(chē)輔助,在檢測(cè)即將發(fā)生碰撞時(shí)剎車(chē)系統(tǒng)可以自動(dòng)施加最大-0.4G的加速度,確保將損失最小化。到了奔馳的2009款車(chē)型,此時(shí)Pre-Safe系統(tǒng)已經(jīng)可以在碰撞前0.6秒時(shí)(這個(gè)時(shí)間值是系統(tǒng)根據(jù)前后車(chē)的相對(duì)速度和間距計(jì)算所得的),使自動(dòng)剎車(chē)的力度達(dá)到最大值。

『在E級(jí)上面應(yīng)用的Pre-Safe系統(tǒng)預(yù)防碰撞功能演示』

 

 

奔馳E級(jí)

  2011法蘭克福車(chē)展推出的全新一代奔馳B級(jí)采用了多項(xiàng)新技術(shù),這其中包括動(dòng)力、底盤(pán)、車(chē)身等各方面,同時(shí)B級(jí)也將奔馳的Pre-Safe預(yù)防碰撞系統(tǒng)裝備到了車(chē)上。隨著B(niǎo)級(jí)的國(guó)產(chǎn),這類系統(tǒng)也有望第一次在國(guó)產(chǎn)小車(chē)上與消費(fèi)者見(jiàn)面。

 

『新一代奔馳B級(jí)也裝備了Pre-Safe系統(tǒng)』

  編者語(yǔ):可能是對(duì)車(chē)輛本身的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較自信,奔馳并沒(méi)有在旗下車(chē)型廣泛采用這套安全系統(tǒng),同時(shí)對(duì)這套系統(tǒng)也沒(méi)有太多宣傳,不過(guò)實(shí)際上這套系統(tǒng)的實(shí)用性和與車(chē)輛的契合程度都可圈可點(diǎn),而從新的B級(jí)也開(kāi)始用這套系統(tǒng)看,Pre-Safe系統(tǒng)也有望在其他奔馳的車(chē)型上見(jiàn)到。

● 本田CMBS系統(tǒng)

  本田算是日系品牌中的技術(shù)派之一,本田的CMBS(Collision Mitigation Brake System)系統(tǒng)最初研發(fā)始于2003年,最初裝備美版雅閣,隨后開(kāi)始在謳歌的部分車(chē)型上(包括RL、MDX和ZDX)裝備。這套由本田自己開(kāi)發(fā)的“碰撞緩解制動(dòng)系統(tǒng)”其主要原理是,當(dāng)毫米波雷達(dá)探測(cè)到前方行駛的車(chē)輛,判斷有追尾的危險(xiǎn)時(shí)用警報(bào)的方式提醒駕駛員,繼續(xù)接近前車(chē)時(shí)輕輕制動(dòng),以身體感受進(jìn)行警告。當(dāng)判斷出難以避免追尾時(shí),CMBS會(huì)采取強(qiáng)烈制動(dòng)措施,和駕駛員自身的制動(dòng)一起降低追尾車(chē)速,以便有效地幫助駕駛員避免和降低一旦追尾時(shí)的損傷。

 

『謳歌MDX』

  當(dāng)駕駛者所在車(chē)輛的車(chē)速高于10英里(15公里),CMBS系統(tǒng)啟動(dòng),通過(guò)車(chē)頭的傳感器探測(cè)與前車(chē)之間的距離,當(dāng)系統(tǒng)認(rèn)為有可能導(dǎo)致追尾時(shí),除開(kāi)提醒駕駛者和制動(dòng)之外,也會(huì)自動(dòng)收緊安全帶(E--Pretensioner系統(tǒng)),確保對(duì)前排乘客的約束作用。同時(shí),在車(chē)輛自動(dòng)制動(dòng)時(shí),也會(huì)點(diǎn)亮剎車(chē)燈,提示后車(chē)保持安全距離。當(dāng)本車(chē)與前車(chē)車(chē)速的差距小于10英里(15公里)時(shí),這套系統(tǒng)將不起作用。

  由于信息采集自前置傳感器,因此前面的探頭上的冰雪、泥濘必須及時(shí)清潔,也不能用其他物體覆蓋,不然CMBS系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。在異常擁堵、越野、山路等極端情況下,CMBS系統(tǒng)也可以手動(dòng)關(guān)閉,并在儀表盤(pán)上面顯示。同時(shí),當(dāng)VSA等主動(dòng)安全系統(tǒng)關(guān)閉之后,CMBS也會(huì)處于關(guān)閉狀態(tài)并有所顯示。

  本田在2011法蘭克福車(chē)展上推出了歐版第九代思域,除開(kāi)更為運(yùn)動(dòng)的前臉和掀背式造型設(shè)計(jì)之外,它已經(jīng)裝備了本田的CMBS系統(tǒng),可以有效提高車(chē)輛的行車(chē)安全性。

『第九代思域歐版車(chē)型』

  編者語(yǔ):由于本田主要是在謳歌這樣的高端品牌或者里程這樣的旗艦車(chē)型上裝備CMBS系統(tǒng),因此國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)它并不熟悉,這套系統(tǒng)在技術(shù)上已經(jīng)比較成熟,實(shí)際上就是針對(duì)車(chē)型定位區(qū)別對(duì)待而已,這次國(guó)產(chǎn)的新思域并沒(méi)有見(jiàn)到這套系統(tǒng),希望以后國(guó)外廠商對(duì)于中國(guó)消費(fèi)者也能一視同仁。

● 豐田Pre-Collision(PCS)系統(tǒng)

  豐田的主動(dòng)安全系統(tǒng)Pre-Collision“預(yù)碰撞系統(tǒng)”(PCS)系統(tǒng)同樣先應(yīng)用于其高端品牌雷克薩斯,最先是于2003年初裝備RX系列車(chē)型(日本本土稱Harrier),隨后2003年8月開(kāi)始裝備雷克薩斯的旗艦車(chē)型LS系列(也即日本本土的Celsior),9月份,裝備PCS系統(tǒng)的LS430開(kāi)始投放北美市場(chǎng),這也是這類主動(dòng)安全系統(tǒng)在美國(guó)首次亮相。2004年,豐田為PCS系統(tǒng)加裝了攝像頭,用以改善系統(tǒng)的精度,改進(jìn)之后的系統(tǒng)首先配備在皇冠Majesta車(chē)型上。

『最先裝備豐田PCS系統(tǒng)的雷克薩斯RX系列』

 

『雷克薩斯的旗艦車(chē)型LS系列』

『皇冠Majesta,基于皇冠平臺(tái),但定位和配置更高』

  豐田這套系統(tǒng)也同樣基于毫米波雷達(dá)作為前方的探測(cè)系統(tǒng)。如果系統(tǒng)判斷前方的碰撞已經(jīng)不可避免,則會(huì)預(yù)收緊安全帶,同時(shí)當(dāng)駕駛者深踩剎車(chē)踏板時(shí),剎車(chē)輔助(BA)系統(tǒng)啟動(dòng),對(duì)剎車(chē)系統(tǒng)施加最大制動(dòng)力,以減小碰撞的力度和損害。2006年,豐田對(duì)PCS系統(tǒng)再度進(jìn)行了改進(jìn),新系統(tǒng)被稱為APCS(Advanced Pre-Collision System),除開(kāi)增加了雙透鏡攝像頭之外,新系統(tǒng)改善了前置雷達(dá)的精度,可以探測(cè)更小的“軟”目標(biāo)(比如動(dòng)物或者行人),新加入的近紅外系統(tǒng)讓APCS在夜間也能工作。此外,新系統(tǒng)可以與主動(dòng)懸掛和可變齒比轉(zhuǎn)向聯(lián)動(dòng),在危險(xiǎn)來(lái)臨時(shí)增加減震器的支撐力,同時(shí)放大轉(zhuǎn)向的比例以規(guī)避危險(xiǎn)。

  隨著電子技術(shù)的進(jìn)步,諸如CCD攝像頭、夜視系統(tǒng)也開(kāi)始整合到PCS系統(tǒng)之中,作為監(jiān)控駕駛者或者滿足不同環(huán)境的安全需求,同時(shí)車(chē)頭側(cè)面增加的毫米波探測(cè)器也可以監(jiān)測(cè)車(chē)輛兩側(cè)可能出現(xiàn)的碰撞危險(xiǎn),而剎車(chē)輔助系統(tǒng)甚至?xí)?a class="innerlink" href="http://ihrv.cn/tags/GPS" title="GPS" target="_blank">GPS導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)生數(shù)據(jù)交聯(lián),為G-BOOK一類的智能行車(chē)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。

『LX470』

  編者語(yǔ):豐田這套PCS系統(tǒng)在雷克薩斯的車(chē)型上有著廣泛的裝備,同時(shí)在豐田品牌的一些大中型車(chē)上面也有配備,值得一提的是,這套系統(tǒng)同時(shí)采用了毫米波和紅外兩套系統(tǒng),在夜間和復(fù)雜氣象下的能力大大增強(qiáng),同樣由于成本和定位的關(guān)系,PCS在國(guó)產(chǎn)車(chē)型上也沒(méi)有見(jiàn)到。

● 沃爾沃City Safety系統(tǒng)

  安全性幾乎已經(jīng)成為沃爾沃品牌在中國(guó)消費(fèi)者眼中的最深刻印象,而沃爾沃標(biāo)志性的City Safety系統(tǒng)自然也成為了各種主動(dòng)預(yù)防碰撞系統(tǒng)中名氣最大的系統(tǒng)之一。City Safety系統(tǒng)首先于2007年裝備在S80上面,其后在XC60、S60、XC70等車(chē)型上都有配備。因?yàn)楦鶕?jù)調(diào)查,75%以上的碰撞都是在30公里時(shí)速及其以下發(fā)生的,因此這套系統(tǒng)研發(fā)的初衷也主要針對(duì)低速碰撞。

『沃爾沃S80L』

  和上面三種主動(dòng)安全系統(tǒng)不大一樣,City Safety系統(tǒng)不是通過(guò)雷達(dá),而是通過(guò)發(fā)射激光束,然后傳感器采集發(fā)射的光束,從而搜集車(chē)輛前方的路況信息(探測(cè)距離約為4米,相對(duì)于其他三種距離短些,這也是該系統(tǒng)主要考慮城市低速路況所致),并通過(guò)抬頭顯示器(HUD)為駕駛者提供提示警示信息。

  當(dāng)車(chē)速高于30公里/小時(shí)時(shí),City Safety系統(tǒng)即開(kāi)始工作,掃描車(chē)輛前方的障礙物,通過(guò)車(chē)輛與前方障礙間的相對(duì)速度和距離判斷是否有碰撞的風(fēng)險(xiǎn),如果系統(tǒng)判斷兩者的碰撞時(shí)相對(duì)速度大于15公里/小時(shí),則會(huì)通過(guò)前擋風(fēng)上的紅色警示燈對(duì)駕駛者提供預(yù)警。如果系統(tǒng)已經(jīng)提示駕駛者,但駕駛者沒(méi)有響應(yīng),則采取自動(dòng)制動(dòng)措施直至車(chē)輛靜止。對(duì)于時(shí)速在15到30公里之間的情況,系統(tǒng)則根據(jù)計(jì)算結(jié)果減速以避免碰撞。不過(guò)要注意的是,剎車(chē)系統(tǒng)的自動(dòng)制動(dòng)時(shí)間約為1.5秒,如果駕駛者沒(méi)有繼續(xù)采取動(dòng)作踩下制動(dòng)踏板(比如駕駛者突發(fā)疾病失去意識(shí)這樣的極端情況),還是會(huì)發(fā)生輕微的追尾。

  編者語(yǔ):與前述三種安全系統(tǒng)相比,沃爾沃City Safety系統(tǒng)的設(shè)計(jì)針對(duì)性非常明確,就是在城市路況中使用,因此它的作用距離也是最短的,不過(guò)在實(shí)際體驗(yàn)中,City Safety系統(tǒng)的實(shí)用性還是不錯(cuò)的,同時(shí)作為一個(gè)以安全性著稱的品牌,沃爾沃更是在幾乎全系車(chē)型上普及了這套系統(tǒng),這一點(diǎn)也值得肯定。

小結(jié):

  其實(shí)除開(kāi)奔馳、本田、沃爾沃、豐田之外,奧迪、福特、大眾各大廠商均有對(duì)應(yīng)的主動(dòng)安全防碰撞系統(tǒng),而且現(xiàn)在B級(jí)、思域這個(gè)級(jí)別的車(chē)型上也開(kāi)始裝備這樣的安全配備,我們也希望在更多的家用車(chē),尤其是國(guó)產(chǎn)車(chē)型上能見(jiàn)到這類頗具實(shí)用價(jià)值的安全設(shè)備,哪怕是列入選裝也好。

 

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