汽车驾驶辅助系统

驾驶辅助系统

前言

驾驶辅助系统是当前国际智能交通系统研究的重要内容，它是利用机器视觉和传感器技术实现对驾驶员周围环境状况实时通报，并在本车可能发生潜在危险时及时警示驾驶员采取有效措施，消除事故隐患。

驾驶辅助系统有车道保持辅助系统、自动泊车辅助系统、刹车辅助系统、行车辅助系统、车辆红外线夜视辅助系统等。

1．车道保持辅助系统

车道保持辅助系统可以帮助司机将车辆保持在原车道上行驶。借助一个摄像头识别行驶车道的标志线。如果车辆接近识别到的标记线并可能脱离行驶车道，系统会通过方向盘的振动提醒驾驶员注意。如果车道保持辅助系统识别到本车道两侧的标记线，系统处于待命状态。如果在车辆横过车道边界线之前拨动了转向灯，系统就不会给出振动提醒，因为系统认为这是驾驶员需要变道。在接近或者横过识别出的车道边界线时，会产生振动，并且这种振动提醒只发生一次。车道保持辅助系统是为高速公路和主干线公路而设计的，所以该系统在车速高于约65km/h时才会工作。环境条件恶劣时，比如车道脏污或者覆盖着雪、车道过窄、车道边界线不清晰（如高速公路施工时）该系统暂时会不工作，系统当前的工作状态会显示在组合仪表上。

2．自动泊车辅助系统

倒车辅助系统以图像、声音的直观形式告知驾驶者车与障碍物的相对位置，解除因后视镜存在盲区带来的困扰，从而为驾驶者倒车泊车提供方便，消除安全隐患。按所使用的传感器不同，倒车辅助系统可分为红外线式、电磁感应式和超声波式。红外线式的最大缺点是红外线易受干扰，对深黑色粗糙表面物体的反应不灵敏。并且，如果红外线发射器或接收器表面被一层薄薄的冰雪或泥尘覆盖，系统就会失效。电磁感应式的倒车辅助系统其检测稳定性和灵敏度比红外线提高许多，其缺点是只能动态检测障碍物。超声波与机器视觉配合式的倒车辅助系统使用超声波传感器检测障碍物，并能结合摄像头自动识别停车线，当汽车自动检测好停车位置和距离时，只要驾驶者按下确认键，该系统就会自动泊车。

自动泊车辅助系统的基本原理是通过车身前后和侧面的多个传感器，来测算车位的大小、距离以及准确的入位角度。系统对车辆和车位都有要求：首先车辆必须装有倒车影像功能的屏幕，其次，在停车时，车位的大小不应小于车身总长加2米的长度，而倒车时，与旁边车辆的横向距离应该保持在0.5-1.5 m之间。选择好车位就可以泊车。将车摆放好挂入倒档后，倒车影像屏幕会自动显示出你所在的位置和周围环境，这时用户在触摸屏式导航仪上，通过移动光标来设定泊车的目标位置，同时启动智能泊车系统。系统一旦启动会自行旋转转向盘，然后缓慢进行倒车，最后将车辆停在泊车位置附近。驾驶者可以在注意周围有无障碍物的同时，控制油门或制动调整泊车过程。目前，自动泊车系统还存在一些局限，随着技术不断改进，将对泊车起始点的要求减弱，车位侦测速度和精度得到提高，泊车过程运行更加平稳快捷等。

3．制动辅助系统

制动主要包括电磁制动，电子液压制动，电子机械制动。制动系统的技术有：EBA

（Electronic Control Brake Assistance System）为电子控制制动辅助系统、EHB（The Electro hydraulic Brake）电子液压制动系统、EMB（Electro Mechanical Braking）电机械制动、ABS （antilock brake system）制动防抱死系统、EBD（Electronic Brakeforce Distribution）电子制动力分配系统、EDS（Electronic Differential System）电子差速锁系统等。其中，制动系统的缩写有英文缩写，也有德文缩写，对照如表1。

制动系统就像一个金字塔式的关系，上一层的系统包含了下边各层的功能，比如装备ESP的车型，将同时具有TCS(ASR)、EDL、ABS功能；装备TCS的车型，将同时具有EDL、ABS功能；装备EDL系统的车型．将同进具备ABS和EBD的功能。

表1 电控制动系统英文与德文缩写对照表

4．行车辅助系统

（1）DAC(Down-hill Assist Control)为下坡行车辅助系统，它是一项可让车辆在行驶下坡路段时，自动减轻刹车负荷的系统。为了避免刹车负荷过大，当行驶在下坡路段时，DAC 系统将会自动侦测并主动介入将档位置于低速档，尽可能将车辆控制在平均车速。当车辆进入下坡路段，未配有DAC的车辆将可能导致刹车负荷过大进而影响行车安全。

（2）HAC HAC(Hill-start Assist Control)为上坡行车辅助系统，它是一项可避免车辆行驶于上坡时产生下滑的系统。未配备HAC的车辆在上坡起步时，往往由于驾驶人从刹车切换到油门的时间差而造成车辆下滑，配备HAC系统的车辆则能在系统侦测到车身有下滑动作时主动施以刹车，以提供驾驶充裕的时间踩油门并顺利起步。

（3）ASR(Accelerate Slip Regulation)为加速防滑控制系统，它是一项可以防止车轮在加速时产生打滑的电子系统。当ECU检测到某一车轮在打滑时(无论起步或者加速)，系统将自动介入减少该轮动力输出，并给予适当刹车力以避免持续打滑，让车辆随时保有稳定行驶方向与抓地力，此配备对于强劲动力的车辆尤其重要。

（4）ESP(Electronic Stability Program)为电子车身稳定系统，它是一项可防止车辆遭遇紧急状况时发生打滑失控的电子系统，而各家车厂之命名也不尽相同，如VDC、DSC、VSA 皆属同系。ESP常与ABS、EBD、BAS等刹车辅助系统整合，当车辆高速入弯或遭遇危机必须进行紧急闪避时，该系统会自动分析车况，并对车轮施以适当刹车力以修正转向过度或不足，让车身在紧急闪避过后依旧保有最佳稳定动态，避免不受控制的失控发生。车辆高速入弯时，未搭载ESP的车将可能导致失控，而搭载ESP的车(绿色路径)则可适度抑制转向过度，让车辆保持应有循迹路线。

（5）ACC（Adaptive Cruise Control）自适应巡航控制系统，自适应巡航控制系统是一种智能化的自动控制系统，它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器（雷达）持续扫描车辆前方道路，同时轮速传感器采集车速信号。当与前车之间的距离过小时，ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作，使车轮适当制动，并使发动机的输出功率下降，以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。自适应巡航控制系统在控制车辆制动时，通常会将制动减速度限制在不影响舒适的程度，当需要更大的减速度时，ACC控制单元会发出声光信号通知驾驶者主动采取制动操作。当与前车之间的距离增加到安全距离时，ACC控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。

（6）BSMS（Blind Spot Monitoring System）为盲点监测系统，通过雷达、摄像头等装置，在车辆行驶时对车辆两侧的盲区进行探测，如果有其他车辆进入盲区，会在后视镜或其他指定位置对司机进行提示，从而告知司机何时是并线的最好时机，大幅度降低了因并线而发生的事故。

5．车辆红外线夜视辅助系统

夜视技术是研究在夜间照度低的情况下，采用拓宽人类裸眼有限视力的方案以实现夜间观察景物的一种方法。它应用光电效应原理与光电子成像的方法，使人眼的视觉能力得到一定程度的扩展。在黎明或夜间模式下，该系统能在大灯光束照射到(驾驶员视野范围内)行人和障碍物之前，就能够监测到车辆前方行人和障碍物的图像，并通过仪表盘显示给驾驶员。夜视系统能使驾驶员辨别出距离210m左右路旁身着浅色衣服的试验假人，比氙气大灯提早41 m左右。而在行人身着黑色衣服时，可提早92m左右。这意味着采用夜视辅助系统可以将夜间行车安全性提高125％以上。同时，由于对于潜在危险信息的充分掌握也能够使驾驶者在夜间驾驶过程中的心理压力大为缓解，进而使驾驶过程更加舒适放松。

夜视系统分为主动式红外夜视和被动夜视红外系统。主动式红外夜视仪采用自身携带的红外探照灯，主动照明被探测的景物，探照灯发射出的不可见红外光被景物反射回来，由带有红外变像管的夜视仪探测出来，并被转换成可见光图像，供人眼观察。主动夜视系统因为主动照明，故景物图像反差较大、图像较清晰。被动式微光夜视与主动式红外夜视工作原理相仿。不同的是：被动式微光夜视仪自身不带光源，它探测景物的微光图像，并且放大到足以供人眼观察的程度。