即使在自動駕駛汽車問世之前，毫無疑問，先進的汽車應(yīng)用正在將驅(qū)動器從駕駛員手中奪走 - 尤其是當基于傳感器的系統(tǒng)確定即將發(fā)生高速碰撞時。汽車制造商越來越多地試圖減輕潛在致命事故的一個領(lǐng)域是自動制動系統(tǒng)。

研究表明，近一半的駕駛員沒有快速踩剎車，而且強度足以阻止緊急情況下的車輛。因此，自動制動結(jié)合了先進的駕駛員輔助系統(tǒng)和電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESC），可在不可避免的碰撞時減慢車輛速度并降低碰撞的嚴重程度。通過結(jié)合前視雷達和視頻系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，自動制動可在有或沒有駕駛員干預(yù)的情況下工作，從而提供完整，準確，實時的前方道路圖像。當這些數(shù)據(jù)表明即將發(fā)生撞擊并且駕駛員的轉(zhuǎn)向和制動干預(yù)不足以避免碰撞時，一旦駕駛員接合制動器，就會立即自動施加制動壓力以提供最大制動助力。最終動作實現(xiàn)為全ABS制動，確保最大程度地降低速度。

最近在新聞中 ¹ 是一款全新的“防撞車”，正在寶馬公司工作。該車具有主動輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許車輛進入另一車輛的特定范圍內(nèi)，然后自動接管駕駛員的制動。使用激光傳感器，系統(tǒng)可以有效地掃描車輛周圍360度，并在車輛撞到任何靜止物體之前自動輕柔地制動。

它的工作方式與自動減速的巡航控制系統(tǒng)不同當你在前面的車上關(guān)閉太快時車輛：BMW測試車中的傳感器跟蹤墻壁，柱子和其他靜止物體，不斷維護和更新周圍區(qū)域的數(shù)字地圖。該公司已經(jīng)證明，如果你在墻壁上驅(qū)動其主動輔助汽車全油門，系統(tǒng)將使車輛在沒有駕駛員接觸制動器的情況下遠離撞擊。

寶馬現(xiàn)在正在努力擴展系統(tǒng)以包括移動物體，這是一項更加困難的任務(wù)，因為所涉及的算法不僅要顯示行人或汽車的位置，還要顯示它們的位置。

圖1：自動制動系統(tǒng)通過加強制動來支持駕駛員力量和改善反應(yīng)時間。 （由豐田公司提供）

與大多數(shù)技術(shù)一樣，隨著使用量的增加，價格下降 - 預(yù)計系統(tǒng)價格將從現(xiàn)在的2000美元或更高的高端車輛降至300美元至650美元之間對于低成本版本。

同樣，梅賽德斯制動輔助技術(shù)使用駕駛員踩下制動踏板的速度感應(yīng)緊急制動，并立即應(yīng)用最大可用功率提升。它可以通過消除人類不能足夠快地剎車的傾向來減少停車距離。除自動制動外，梅賽德斯的PRE-SAFE系統(tǒng)還采用了傳感器網(wǎng)絡(luò)（其中許多已經(jīng)為車輛中的其他安全系統(tǒng)提供服務(wù)），以檢測出即將發(fā)生事故的某些情況，例如極端打滑。然后收緊前排座椅安全帶，調(diào)整前排座椅和乘客座椅，甚至可以關(guān)閉車窗和天窗，以便更好地為乘客做好準備，從而獲得更有效的約束系統(tǒng)效果。

目前，大多數(shù)防撞系統(tǒng)都是可選包的一部分，但好消息是標準設(shè)備類別的可用性正在增長。根據(jù)公路損失數(shù)據(jù)研究所 ² ，2014年車型特征數(shù)據(jù)庫中超過20％的車型提供了具有自動制動能力的前防撞系統(tǒng)，兩年前的可用性翻了一番。 2014年近40％的車型提供前碰撞警告，超過51％的車型提供前碰撞警告作為標準或可選功能，但只有27％將其與自動制動相結(jié)合。

當聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會 ³ （UNECE）裁定這些系統(tǒng)從今年開始對新型重型車輛強制執(zhí)行時，該技術(shù)得到了推動。

傳感器示例

雖然存在許多制動技術(shù)，但它們都依賴于傳感器輸入的形式。來自激光器，雷達或視頻數(shù)據(jù)的傳感器輸入決定了車輛路徑中物體的存在。一個重要因素是車輛的速度差異與要避免的物體的速度相比。當速度差很大時，碰撞更加確定，這些系統(tǒng)將自動激活制動器。

英飛凌科技TLE4921-5U差分霍爾效應(yīng)傳感器（圖2）提供高靈敏度優(yōu)越的穩(wěn)定性，特別適用于鐵磁齒輪的轉(zhuǎn)速檢測和定時應(yīng)用，如防抱死制動系統(tǒng)。 IC提供數(shù)字信號輸出，其頻率與旋轉(zhuǎn)速度成比例。

圖2：英飛凌差分霍爾效應(yīng)傳感器廣泛應(yīng)用于汽車應(yīng)用，包括自動制動系統(tǒng)。 （由英飛凌提供）

如前所述，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)也開始使用自動制動。這些系統(tǒng)能夠測量領(lǐng)先車輛的速度并匹配它。它們還可以通過減少油門，降檔以及最后啟動制動器來降低速度。

謳歌，梅賽德斯 - 奔馳和沃爾沃采用自動制動系統(tǒng)作為多種車型的標準配置;最后一家汽車制造商使用先進的自動制動系統(tǒng)作為沃爾沃S60，S80和XC60的標準配置。

緊急制動系統(tǒng)也可以通過輪胎爆胎啟動，從而制動壓力從液壓動力源傳遞到每個輪缸。利用車輛的橫擺率信號，緊急自動制動系統(tǒng)的控制器判斷操作條件并調(diào)節(jié)每個輪缸中的壓力幅度。在這種情況下，可以使用ADI公司的ADXRS620偏航率陀螺儀等傳感器（圖3）。

圖3：ADI公司的ADXRS620專門針對發(fā)生輪胎爆胎時的自動制動問題 - 這是必要的，特別是對于無人駕駛的未來。 （由ADI公司提供）

ADXRS620是一款汽車級陀螺儀，100％引腳，封裝，溫度和功能與該公司的工業(yè)級ADXRS652陀螺儀兼容。輸出信號RATEOUT是與圍繞垂直于封裝頂面的軸的角速率成比例的電壓。相對于提供的參考電源，輸出是比例的。外部電容設(shè)置帶寬。操作需要其他外部電容器。提供溫度輸出用于補償技術(shù)。兩個數(shù)字自測輸入以機電方式激勵傳感器，以測試傳感器和信號調(diào)理電路的正常運行。應(yīng)用包括汽車用慣性測量單元。

當然，有許多傳感器和傳感器類型可以組合起來提供自動制動系統(tǒng)。例如，ADI公司的ADIS16364慣性系統(tǒng)包括一個三軸陀螺儀和三軸加速度計。每個傳感器都有自己的動態(tài)補償公式，可提供準確的傳感器測量。用于平臺穩(wěn)定和控制和導航應(yīng)用，所有必要的運動測試和校準都是工廠生產(chǎn)過程的一部分，減少了系統(tǒng)集成時間。緊密的正交對齊簡化了導航系統(tǒng)中的慣性框架對齊。 SPI和寄存器結(jié)構(gòu)為數(shù)據(jù)收集和配置控制提供了簡單的接口。這款緊湊型模塊大約為23 mm×23 mm×23 mm，提供靈活的連接器接口，可實現(xiàn)多種安裝方式選擇。

總之，新技術(shù)正在集成到車輛中的系統(tǒng)中。一段時間大多數(shù)汽車制造商目前在部分型號上提供自適應(yīng)巡航控制或防碰撞系統(tǒng)，它只是在它們無處不在的短時間內(nèi)，加入了無數(shù)的技術(shù)，旨在通過協(xié)助駕駛員或從手中取出輪子來拯救生命完全是人類

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參考文獻

1. 寶馬“防撞車”
2. 公路損失數(shù)據(jù)研究所
3. 聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會（UNECE）