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幾乎與保險(xiǎn)公司一樣，汽車生產(chǎn)廠和大型供貨商對(duì)汽車消費(fèi)者每時(shí)每刻都進(jìn)行著“生命保險(xiǎn)”。在世界三大公司――Bosch、Delphi和Hella公司的“保險(xiǎn)單”中，都開(kāi)出了自己的“傳感器保險(xiǎn)條款”。
如果汽車駕駛?cè)藛T的反應(yīng)動(dòng)作提前半秒鐘，60%的汽車追尾事故和30%左右的汽車正面碰撞事故都是可以避免的。利用電子安全保障系統(tǒng)，可以及時(shí)地向汽車駕駛員發(fā)出警告，或使駕駛?cè)藛T將精力集中到“謹(jǐn)慎駕駛，安全行車”上來(lái)。傳感器探測(cè)著周圍的環(huán)境，對(duì)來(lái)往的車輛狀況能及時(shí)地做出比人的反應(yīng)更快的報(bào)警或應(yīng)急處理措施。但遺憾的是：所需要的系統(tǒng)元件――傳感器和功能強(qiáng)大的處理器，還沒(méi)有達(dá)到批量生產(chǎn)的水平。
無(wú)線雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)和視頻技術(shù)
如今，技術(shù)的系統(tǒng)供應(yīng)商都把工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到傳感器系統(tǒng)的應(yīng)用之中了。例如Bosch公司將在半導(dǎo)體集成電路和控制儀器方面下大力氣開(kāi)發(fā)新的傳感器應(yīng)用系統(tǒng)。Bosch公司已經(jīng)在市場(chǎng)上推出了超聲探測(cè)的停車保護(hù)裝置，它可保障在停車位置比較緊張時(shí)不與其他停放到位的車輛發(fā)生碰撞。另一個(gè)產(chǎn)品是ACC(Adaptive Cruise Control)巡航控制系統(tǒng)，該技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用到BMW 7系列中。這一系統(tǒng)是由工作頻率為77GHz的無(wú)線電雷達(dá)系統(tǒng)組成的，探測(cè)距離為120m?？梢詼y(cè)量、確定前方車輛的距離，并能自動(dòng)將汽車與前方物體之間的安全距離反映給駕駛員。
在車輛周圍15m的距離內(nèi)，Bosch公司提供了第二套雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)的工作頻率為24GHz。這樣，在汽車的周圍就形成一個(gè)完整的安全帶，從而排除雷達(dá)工作的死角，更加全面地進(jìn)行保護(hù)。
Bosch公司下一步將開(kāi)發(fā)視頻傳感器安全系統(tǒng)。這一視頻探測(cè)系統(tǒng)可安裝在汽車頂部，用作倒車或停車監(jiān)控裝置。由于這種視頻傳感技術(shù)的有效工作距離可達(dá)40m，因此，也適用于道路識(shí)別和交通信號(hào)的識(shí)別。
如何真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛？
利用這種探測(cè)傳感技術(shù)和信息技術(shù)，Bosch公司計(jì)劃開(kāi)發(fā)完善汽車安全保障系統(tǒng)、舒適駕駛系統(tǒng)和內(nèi)部乘員的安全保護(hù)系統(tǒng)。除了停車制動(dòng)或緊急制動(dòng)系統(tǒng)外，公司感興趣的還有自動(dòng)駕駛、自動(dòng)制動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩自動(dòng)控制技術(shù)。當(dāng)上述自動(dòng)技術(shù)與傳感器探測(cè)技術(shù)結(jié)合在一起時(shí)，將能夠?qū)崿F(xiàn)在危急情況下的全自動(dòng)緊急避讓。利用ACC控制技術(shù)還可提供更高的駕駛舒適性：當(dāng)汽車在車隊(duì)中前進(jìn)時(shí)，汽車可按車隊(duì)的前進(jìn)速度進(jìn)行自動(dòng)制動(dòng)和自動(dòng)啟動(dòng)。
如果無(wú)線電雷達(dá)探測(cè)控制系統(tǒng)和視頻傳感技術(shù)進(jìn)一步相互結(jié)合，并與道路識(shí)別系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)工作，則有可能實(shí)現(xiàn)“無(wú)人駕駛”。 在車內(nèi)乘員主動(dòng)安全防護(hù)方面，Bosch公司將按照這些傳感器發(fā)出的數(shù)據(jù)建立一套自動(dòng)的、分級(jí)實(shí)施的脊椎保護(hù)系統(tǒng)。在階段中，傳感器探測(cè)與障礙物之間的距離，計(jì)算出可能發(fā)生碰撞的時(shí)間，利用這些數(shù)據(jù)，將自動(dòng)控制安全帶拉緊，將車內(nèi)乘員“固定”在坐椅上。在第二階段中，將在最合適的時(shí)間啟動(dòng)、釋放安全氣囊，防止碰撞對(duì)乘員的脊椎、頸椎造成損傷?！ osch公司打算在3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)安全氣囊的“按需釋放”功能。第三階段是：通過(guò)安全防護(hù)系統(tǒng)的適時(shí)啟動(dòng)，防止車內(nèi)乘員的傷亡。該工作的的困難是建立一個(gè)完善的雷達(dá)探測(cè)、視頻傳感器和其他傳感器組成的傳感控制網(wǎng)絡(luò)。
路面情況 一目了然
公司則認(rèn)為紅外線技術(shù)將更有前途，能在速度調(diào)節(jié)方面發(fā)揮更大的作用。該公司紅外線測(cè)控技術(shù)的Norbert H?ver先生說(shuō)：“我們的IDIS紅外線車距測(cè)控系統(tǒng)更加有利于消費(fèi)者。其傳感器的價(jià)格只是雷達(dá)系統(tǒng)傳感器的1/2左右。這種紅外線車距測(cè)控系統(tǒng)可在2004年進(jìn)入中檔車的實(shí)際應(yīng)用階段。”紅外線測(cè)控系統(tǒng)除了能在保持車距、防止車輛相互碰撞方面發(fā)揮作用外，還有其他的一系列用途，能夠進(jìn)一步改進(jìn)車輛的性能。例如：能達(dá)到目視距離的遠(yuǎn)距離紅外傳感技術(shù)，燈照距離調(diào)節(jié)技術(shù)和防碰撞系統(tǒng)等，這些技術(shù)的發(fā)展均需要紅外線傳感器的支持。為此，Hella公司研制了一種測(cè)量傳感器，可以測(cè)量從幾米到150米之間正在接近的物體的速度和位置。
以IDIS為基礎(chǔ)技術(shù)的燈照調(diào)節(jié)系統(tǒng)(LWR)，從車燈處發(fā)出多束光線對(duì)路面情況進(jìn)行測(cè)量，并確定車燈與路面的角度。根據(jù)這些測(cè)量的信息可以調(diào)節(jié)車燈的明暗程度，自動(dòng)優(yōu)化車前的燈光照明情況。
作為照明技術(shù)和電氣技術(shù)的供應(yīng)商，Hella公司將這種傳感器作為燈光模塊的一個(gè)組成部件出售。這樣做的好處是，諸如ACC傳感器等也能在不同負(fù)載的情況下通過(guò)燈照調(diào)節(jié)系統(tǒng)LWR而優(yōu)化其工作狀況。另外，傳感器通過(guò)燈具清潔裝置能夠始終保持的“視力”。其缺點(diǎn)是燈內(nèi)的溫度過(guò)高，因此必須采用專門的耐高溫傳感器?，F(xiàn)在，由于氙光源(氙燈)的大量使用，車燈產(chǎn)生的熱量大大少于白熾燈。
當(dāng)夜間在彎道上行駛時(shí)，利用傳感器將周圍環(huán)境情況轉(zhuǎn)換為可視的圖形，是的安全防護(hù)方式。這種視頻傳感器應(yīng)能識(shí)別公路上的車道和方向。預(yù)計(jì)在2005年，Hella公司可將這種圖形轉(zhuǎn)換系統(tǒng)投放市場(chǎng)。
對(duì)于感光、感雨傳感器來(lái)講，的安裝位置是駕駛員前上方的后視鏡處或車頂。Hella公司計(jì)劃用圖形傳感器來(lái)取代感雨傳感器，用圖形傳感器探測(cè)汽車周圍的光線、雨霧和環(huán)境，使其成為多功能傳感器。
為此，Hella公司將首先開(kāi)發(fā)日常行駛狀況的多功能傳感器，以便對(duì)汽車行駛的周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控。它可以是無(wú)線電雷達(dá)或傳感器系統(tǒng)，可以是紅外線系統(tǒng)，也可以是多功能圖形傳感器系統(tǒng)?？傊?，傳感器系統(tǒng)將有很大的發(fā)展。在Hella公司的700多名員工中，從事這一項(xiàng)目的相關(guān)人員多達(dá)100多人。
傳感器
Delphi公司也在大力開(kāi)發(fā)多種不同的傳感器系統(tǒng)，其中最重要的是ISS(Integrated Safety System)集成安全系統(tǒng)，系統(tǒng)將50多種獨(dú)立的安全系統(tǒng)集于一身。ISS系統(tǒng)的發(fā)展取決于微處理器技術(shù)、傳感器和X―by―Wire系統(tǒng)的發(fā)展，這種系統(tǒng)的工作過(guò)程分為五個(gè)不同階段：
● 在“正常行駛”時(shí)：在輔助和舒適性系統(tǒng)的幫助下，幫助駕駛員保持車輛正常的行駛狀態(tài)。
●在“警告”狀態(tài)時(shí)：通過(guò)多種不同的報(bào)警信號(hào)系統(tǒng)向駕駛員發(fā)出警告，足以引起駕駛員的警覺(jué)。
● 在“尚可避免碰撞”時(shí)：動(dòng)態(tài)行駛系統(tǒng)幫助司機(jī)采取先行避讓措施，防止碰撞事故的發(fā)生。
● 在“碰撞”時(shí)：主動(dòng)安全防護(hù)系統(tǒng)開(kāi)始工作，保護(hù)車內(nèi)乘員的安全。
● 在“碰撞”后：?jiǎn)?dòng)緊急救護(hù)系統(tǒng)，采取相應(yīng)救護(hù)措施，減少車內(nèi)乘員的傷亡。
ISS系統(tǒng)的一些組成部分現(xiàn)在已經(jīng)批量投入市場(chǎng)，其他的部分仍處在研制階段。在Delphi公司的方案中，其外部傳感器的配置與Bosch公司類似。工作頻率為76GHz的雷達(dá)傳感器負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)著汽車的前后環(huán)境，測(cè)量距離為150m；汽車的近距離探測(cè)采用的是76GHz的前方雷達(dá)傳感器，探測(cè)距離為25m；后方近距離傳感器為24GHz的雷達(dá)傳感器，探測(cè)距離為6m。兩側(cè)的環(huán)境探測(cè)傳感器采用的是紅外線傳感器，它們安裝在汽車兩側(cè)的后視鏡中，以避免有探測(cè)死角。在司機(jī)上方的后視鏡中，集成了視頻傳感器，用于對(duì)車道和交通指示的識(shí)別。
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