车用传感器如何保证驾驶安全?
随着社会的发展,交通安全问题越来越凸显,传统的汽车安全理念也在逐渐发生变化,传统的安全理念很被动比如安全带、安全气囊、保险杠等多是些被动的方法并不能有效解决交通事故的发生,交通安全问题已成为世界性的大问题。汽车事故增多所引起的人员伤亡和财产损失,已成为一个不容忽视的社会问题,汽车的行车安全更显得非常重要。而传统的被动安全已经远远不能避免交通的事故发生,因此主动安全的概念慢慢的行成并不断的完善。
为预防汽车发生事故,避免人员受到伤害而采取的安全设计,称为主动安全设计,如ABS,EBD,TCS,LDWS等都是主动安全设计。它们的特点是提高汽车的行驶稳定性,尽力防止车祸发生。其它像高位刹车灯,前后雾灯,后窗除雾等也是主动安全设计。目前安全技术逐渐在完善,有更多的安全技术将被开发并得到应用。
主动安全系统对传感器要求高
要做出正确的警示甚至是系统监控,关键在于充分且有用的感测信息,以及对信息的辨识或判断能力,前者需要靠传感器的广泛设置,后者则得依靠控制器中的可靠算法。以传感器来说,目前用于环境感知的技术包括雷达、光探测与测距、红外线、超音波、影像传感器及加速度器等。这些技术各有其使用特性,分别适用于车体中不同的位置及不同的应用。
以追随前车及预碰撞功能来说,在传感器上主要是采用毫米波雷达或激光雷达。其中激光雷达的成本较低,约只有毫米波雷达1/3的价格,不过,由于激光雷达的波长比较短,因此在下雨天无法达到理想的功能,因此为提高安全性能,高端车种还是会选用毫米波雷达。
预碰撞系统起"内外"保护作用
交通事故的发生以碰撞为主,而碰撞的理由往往与驾驶人的注意力不集中(如打瞌睡或打电话)、或视线不良等情况有关,而且事故的发生通常都只在刹那之间。今日汽车厂无不致力于发展预碰撞(pre-crash)安全系统,此系统又可分为对内部驾驶人(或乘客)的保护以及对行人的保护两种。
对驾驶人来说,当预碰撞安全系统透过雷达系统监测到冲击的可能性,它会向驾驶人提出警示,如果仍无法避免冲撞的发生,会在0.6秒前启动自动刹车系统,此系统能根据驾驶者刹车的力量,增加刹车油压辅助,让车辆减速的动作更为确实,以望能将车速降至最低;在此同时,预碰撞系统也会驱动安全带系统内的马达,将安全带卷回,并将乘员固定在所设计的最佳位置上,例如调整头枕位置来防止颈部伤害,或将坐椅移到一个可以让安全气囊发挥最大功能的位置,以期将冲击降到最低。此外,系统也可以做出关闭车窗及天窗等控制动作。
在行人的保护方面,当雷达、红外线或影像传感器等组件感测到车体即将冲撞到行人时,预碰撞系统会紧急告知驾驶人,并在碰撞不可避免时,如上述般启动自动刹车系统、爆开位于保险杆及前挡风玻璃处的安全气囊,以降低对行人头部、胸部及足部的伤害。
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