汽車安全集成

摘要：本文探討了主動安全的特點、分類及發展動向。

關鍵詞：主動安全，ESP，ACC

DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2012.8.001

雖然被動安全有助于提高汽車的安全性，但研究表明，多數撞車事故是由駕駛員的失誤和違規操作造成的。導致這些情況的原因多種多樣，比如酒駕、注意力不集中、疲勞駕駛、缺乏對汽車的控制能力等，這些是主動安全需要解決的。

主動安全的分類

安全系統可以處于信息、警告、半自動控制，或全自動控制四個層面。每個層面在駕駛員和汽車之間的交互和干預類型是不同的。

主動系統還有其他分類方法。其中一種，以汽車碰撞前后的時間區間對這些技術進行分類。在這種方法中，針對不同的時段設計不同的安全系統或模式。比如碰撞或事故發生前的時刻，系統根據可預防性碰撞、可能發生的碰撞，以及迫近碰撞這三種不同情境區分，針對不同的情境啟動相應的主動安全系統。

主被動的集成

作為汽車安全策略的一部分，各種被動和主動安全系統被自動集成起來，以增強安全性。例如，配備預緊裝置的安全帶，可以在汽車防碰撞雷達檢測到迫近碰撞情況時提前啟動，把車內人員更牢固地系在座椅上，從而降低傷害風險。但這只是安全集成策略眾多模式中一個簡單的例子。

從整體去看集成安全，傳感器可以提供額外的狀態監控和態勢感知功能。安全算法基于傳感器所收集的數據，用各種確定性和隨機的方法進行評價、評估、估算、感知和判斷。這些算法可以提供最優化、安全的糾正措施，類似于熟練駕駛員在緊急狀況下會做出的判斷。這些判斷可充當智能副駕駛的角色，最后轉換成具體的車輛控制操作(如制動、轉向等)。互動/干預/驅動的實際功能是安全系統設計的一部分。如表1所示(從信息層和警告層到完全控制層)，其執行層次可能不盡相同。

車與基礎設施間的通信

車輛間以及車輛與基礎設施之間的數據通信正推動著新一波的汽車安全技術革命。一些設備制造商已示范了其車輛通信技術。該技術可以向駕駛員發出路口碰撞警告，減少駕駛員因視覺盲點而導致的事故。目前，相關機構正在評估DSRC(專用短程通信技術)和其他通信協議對于不同安全應用的適用性。美國交通部在其智能駕駛計劃(IntelliDrive)的指導下，正在進行現場操作試驗和協作研究，以推動未來的標準制定。許多其他集成安全系統也將不斷涌現：車道偏離控制、偏道警告和控制、輔助制動、盲點警告、路口碰撞警告、智能速度順應系統、駕駛員困倦檢測和警告、違例駕駛員輔助等。這些技術有些已經上市，有些還處于開發之中。

困難和挑戰

毫無疑問，先進的集成安全系統已在原型車和實驗室環境下被證實其降低危險的效力，并將給用戶帶來實際利益。由于目前還沒有一個適用的統一性能標準，阻礙了主動安全技術的進一步發展和普及。需要指出的是，為主動安全系統制定合適的標準是個非常復雜的問題，因為整體系統存在差異，制造商之間又缺乏統一的標準。而由于駕駛員交互系統本身也非常復雜，從而使得解決駕駛員的適應問題難上加難。我們還需要更多的研究和評估，才能針對這些技術制定創新、有效的標準。

參考文獻：

[1]Blum J， Eskandarian A.The Threat of Intelligent Collisions.IEEE IT Professional.2004，6(1):24-26

[2] Jeremy J，Eskandarian A.A Reliable Link-Layer Protocol for Robust and Scalable Intervehicle. Intelligent Transportation Systems， IEEE Transactions on.2007