ADAS是实现汽车主动安全的关键论文_张圆圆,周嘉鑫

ADAS是实现汽车主动安全的关键论文_张圆圆,周嘉鑫

长城汽车股份有限公司 河北保定 071000

摘要:高级驾驶辅助系统(ADAS)使得驾驶者能够更好地了解情况和进行控制,使驾驶变得更简单和更安全。汽车被动安全性可以减轻事故伤害,而主动安全技术则可以防患于未然,更具现实意义。也是未来发展的趋势,可从文本提出的方向着手进一步完善汽车的主动安全性能,为驾驶员和乘客提供更好的安全保障。

关键词:汽车;主动安全;ADAS

1.ADAS系统工作原理

ADAS技术可以是基于汽车内的系统,即车辆常驻系统,比如视觉摄像系统和传感器技术,或者是以智能互连网络为基础,如车辆与车辆(V2V)或车辆与基础设施(V2I)系统,两者合称为V2X。ADAS 利用安装于车上各种不同的传感器 ( 包括超声波雷达、毫米波雷达、摄像头等 ) 在第一时间收集数据,进行车外和车内环境、物体的辨识和检测,让驾驶员尽快察觉潜在危险以采取相应的行动,从而提高行车安全。其中,摄像头在视觉ADAS中的应用有着举足轻重的地位,通过前视、后视、360度环视等摄像头,可实现自适应巡航控制、先进的照明系统、盲点检测、防撞、路口交通警报、紧急制动、车道保持系统、追尾预警、环视、泊车辅助、行人检测、信号检测等。

2.ADAS系统优势

ADAS利用安装在车上的各式各样的传感器, 在第一时间收集车内外的环境数据, 进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理,从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险, 以引起注意和提高安全性的主动安全技术。早期的ADAS 技术主要以被动式报警为主,当车辆检测到潜在危险时, 会发出警报提醒驶员注意异常的车辆或道路情况。最新的ADAS 技术,可采取主动式干预方式,使驾驶者不得不进行有效的安全措施。

3.ADAS的功能

3.1安全驾驶辅助系统

采用高速处理器,配合独立研发以决策控制算法为核心的嵌入式操作系统,结合视频压缩/解压缩技术、4G网络技术、GPS定位技术,车载雷达技术、8路高清环视技术等,实现对驾驶员的主动式安全预警、车道偏移预警、以及低速跟车、自动泊车等功能,并配合中心软件可实现报警联动的中央远程图像或视频监控、以及基于中心数据库的回放分析。在检测和预警的准确度方面,包括对前车碰撞预警FCW、车道偏离预警LDW、车距监测预警HMW等技术方面,走在了国内同类产品的前列,比肩国际先进技术水平。在功能方面,ADAS系统重注实用性,有前车急刹预警、溜车提醒等诸多功能,同时在产品体验方面,强调用户使用的舒适感及方便性,通过采用符合国际标准的预警策略,开放个性化定义,让用户拥有优质的驾驶体验。

3.2运动监测系统

检测方向盘的运动就可以判断驾驶员是否是疲劳驾驶,当检测到疲劳驾驶时,警示装置将自动启动,系统马上以自动摇下车窗通风、开启音乐播放等手段使驾驶员的嗜睡感降低甚至消失,使其重新回到正常驾驶状态。与以往的技术不同的是,这项技术的亮点在于不需要价格高昂的电子外接设备。这个系统可以内置在新车中,或作为售后配件安装在汽车内,价格也相对合理。这个系统采用低成本的零部件,零部件可以内嵌到新的汽车中,或者作为售后市场配件安装。

3.3疲劳预警系统

主要通过驾驶员面部表情特征与方向盘操作特征的融合实现驾驶员疲劳状态的实时识别,可自动检测驾驶员疲劳及注意力分散等危险状态,兼具本地预警与后台远程监控功能于一体。同时,该系统可以检测吸烟、酒驾、开车使用手机等危险驾驶行为,全程为驾驶者提供安全保障服务,有效规避危险情况的发生。

4.汽车主动安全技术的现况

随着科学技术的飞速进步,尤其是电子技术的发展,人们对汽车的主动安全性提出了更高的要求。一些主要车企也把一些创新技术,应用到自己生产的汽车上。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如凯迪拉克XTS轿车配备了座椅安全预警,当传感器感知潜在的事故威胁时,驾驶座会根据情况发出一侧或双侧震动。配合图标和声音发出警告,使驾驶员能清晰感受到危险,做出及时准确的应对。这就是一种安全的创新技术,值得进一步发展推广。

5.汽车主动安全技术的发展

5.1方向汽车越来越智能化、电气化、网联化

汽车越来越智能化、电气化、网联化,这已经成为今天汽车工业发展的一大重要特征,而所有这一切都离不开电子技术的支持。比如,新能源汽车、智能网联汽车、智能驾驶、ADAS 高级驾驶辅助系统、降低污染物排放,以及提高驾驶舒适性等诸多方面均离不开汽车电子技术的支持。而作为电子技术的重要载体,汽车的电子化趋势正以前所未有的速度飞速发展。先进的半导体技术、传感器技术和摄像头等电子技术在快速地研发与创新,其应用范围也日趋广泛,复杂程度在不断加大,其功能也愈加强大。

5.2整合主动安全与被动安全技术

汽车的主动与被动安全技术不能分家,应相互结合,互相补充。整合主动安全与被动安全技术应是汽车安全的重要发展趋势。应将雷达影像等各种汽车传感器结合到一起,全面帮助驾驶员驾驶车辆。在必要时甚至可以自动帮助驾驶员采取保护措施,一个整合的主动安全与被动安全系统的价值远大于独立工作的安全系统。

5.3应全面监测驾驶员的操作状态

汽车事故的发生往往是因为驾驶员的疲劳驾驶。可通过对驾驶员的眼部开闭状态进行监测,并对脑电波活动情况进行监测,判断驾驶员的工作状态,及时提醒疲劳驾驶的驾驶员注意行车安全,提高汽车的主动安全性。

5.4发展高新技术

随着各种高新技术的发展,应将其应用到车辆安全领域,实现对行人、车辆及路面状况的有效识别,进一步提高汽车的主动安全性。将更多微处理技术、集成化技术应用到汽车安全技术中,保证在车辆行驶过程中车内人员及车外人员的安全,实现对行人、车辆及路面状况的识别。

6.现代汽车功能安全与信息安全的关系

安全是未来汽车面向人性化设计的重要内容和关键问题, 不仅在汽车辅助和动力驱动领域, 新添加的功能也在逐渐触及汽车安全领域的技术。这些功能的开发和集成, 将强化对安全相关系统的开发需求, 并且要求车企和汽车销售代理商提供满足所有合理的系统安全目标认证。与此同时, 将大幅度提高汽车零部件现有技术标准和功能安全等级。即便如此, 也不代表汽车是绝对信息安全的。功能安全是适用于道路车辆上特定的由电子、电气和软件组成的安全相关系统在安全生命周期内的所有活动。信息安全是指汽车无论在静态和动态的环境下, 存储在汽车电子/电气系统或控制器内的数据参数、命令格式、通讯协议、程序代码等信息要有安全防护措施。重要数据信息要防止被篡改、被窃取、拷贝、解剖、仿制等; 在车辆上电或下电、数据信息传输和传递时, 要有防干扰和防差错等方法和措施。汽车功能安全与信息安全是两个科研范畴和研究领域, 但它们可以相互衬托、相互依赖、相互弥补各自不足。

7.结束语:

汽车电子技术最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性,用传感器、微处理器 MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。时代在发展,科技在进步,未来将有越来越多的高科技进入汽车电子技术领域中,相信未来像无钥匙系统这类人性化装备会很快成为汽车的标配装备。

参考文献:

[1]郑磊. 汽车纵向主动避撞控制方法研究[D].西华大学,2014.

[2]孙浩. 汽车智能防追尾控制系统的研究与设计[D].安徽工程大学,2014.

[3]胡蕾蕾. 电动汽车主动安全避撞控制系统研究[D].吉林大学,2014.

[4]刘树峰. 多路况下汽车防碰撞预警系统设计与仿真[D].山东农业大学,2014.

论文作者:张圆圆,周嘉鑫

论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期

论文发表时间:2018/1/12

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