汽車主動安全調(diào)研報(bào)告

汽車主動安全調(diào)研報(bào)告關(guān)于汽車主動安全技術(shù)的調(diào)研報(bào)告隨著社會的發(fā)展，交通安全問題越來越凸顯，汽車的安全性能也越來越受到消費(fèi)者的關(guān)注。傳統(tǒng)的針對沖撞后的乘員保護(hù)的被動安全技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代交通對汽車安全性的要求，汽車主動安全技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。汽車主動安全技術(shù)是指通過預(yù)先的防范避免事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)防患于未然的技術(shù)。汽車主動安全技術(shù)從研發(fā)至今，除了經(jīng)典的防抱死制動系統(tǒng)ABS(AntilockBrakeSystem,ABS)，電子制動力分配EBD(ElectronicBrakeforceDistribution,EBD)，車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP(ElectronicStabilityProgram,ESP)和牽引力控制系統(tǒng)TCS(TractionControlSystem,TCS)外，越來越多的先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用于汽車主動安全配置中。汽車主動安全技術(shù)的研究現(xiàn)狀汽車主動安全技術(shù)按照開發(fā)商主要分為汽車制造企業(yè)和第三方科技企業(yè)兩大類。在本報(bào)告中以沃爾沃、豐田、本田、日產(chǎn)、通用、BMW幾個汽車品牌為例介紹汽車制造企業(yè)開發(fā)主動安全技術(shù)的現(xiàn)狀，以Mobileye公司介紹第三方科技企業(yè)開發(fā)主動安全技術(shù)的現(xiàn)狀。汽車制造企業(yè)沃爾沃在汽車安全領(lǐng)域，沃爾沃是有口皆碑的，除了完善的被動安全措施，沃爾沃近幾年發(fā)展了一系列主動安全系統(tǒng)，這些主動安全配置也已成為沃爾沃車輛的重要賣點(diǎn)之一，主要包括：CitySafety城市安全系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航系統(tǒng)、帶全力剎車的行人安全安全系統(tǒng)、盲點(diǎn)信息系統(tǒng)、車道偏離警示系統(tǒng)、駕駛員安全警告系統(tǒng)。除此之外，沃爾沃還有六大主動安全技術(shù)還未正式推向市場，它們是沃爾沃汽車最新的安全技術(shù)，將會配備在最新的SPA可擴(kuò)展平臺上。其中夜間探測系統(tǒng)、動物探測系統(tǒng)、帶輔助轉(zhuǎn)向功能的路沿和路障探測系統(tǒng)、帶輔助轉(zhuǎn)向功能的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)即將和全新XC90一起推向市場(2014年底)，而車間互聯(lián)和汽車自動泊車系統(tǒng)則將要耐心等待一段時間。豐田豐田的預(yù)碰撞安全系統(tǒng)叫做Pre-CollisionSystem，簡稱PCS。\o"豐田"豐田不僅是最早將預(yù)碰撞安全系統(tǒng)裝備在量產(chǎn)車上的品牌之一，而且一直都是世界領(lǐng)先水平。經(jīng)歷了幾年的發(fā)展，如今該系統(tǒng)主要由4個系統(tǒng)組成：預(yù)碰撞座椅安全帶、預(yù)碰撞\o"制動"制動、預(yù)碰撞輔助\o"制動"制動和\o"懸架"懸架控制。此外，日本豐田公司還成功研制“豐田高級安全汽車”，包括駕駛員瞌睡預(yù)警系統(tǒng)、輪胎壓力監(jiān)測警告系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)火警預(yù)報(bào)系統(tǒng)、前照燈自動調(diào)整系統(tǒng)、盲區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)、汽車間信息傳輸系統(tǒng)、道路交通信息引導(dǎo)系統(tǒng)、自動制動系統(tǒng)、緊急呼叫(SOS)停車系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)以及各向安全氣囊系統(tǒng)等，其中有些單項(xiàng)設(shè)備已投放市場。而在2013年CES美國消費(fèi)電子展中，豐田公布了全新的“先進(jìn)主動安全研試驗(yàn)車”。這輛試驗(yàn)車基于一輛雷克薩斯LS600h打造，整套系統(tǒng)的全稱為AdvancedActiveSafetyResearchVehicle。這套系統(tǒng)通過車載GPS、雷達(dá)、激光測距儀和立體相機(jī)等外設(shè)相配合，探測車輛周圍一切的路況和環(huán)境，從而以準(zhǔn)無人駕駛的形式幫助駕駛員安全行車，避免意外事故發(fā)生。本田本田在被動安全領(lǐng)域除了獨(dú)創(chuàng)的“G-CON”碰撞安全技術(shù)外，在主動安全領(lǐng)域其開發(fā)的碰撞緩解制動系統(tǒng)CMBS(CollisionMitigationBrakeSystem)、主動巡航控制系統(tǒng)ACC(AdaptiveCruiseControl)、全球首例盲點(diǎn)顯示系統(tǒng)LW(LaneWatch)和主動轉(zhuǎn)角照明系統(tǒng)ACL(ActiveCorneringLight)也均有不俗的表現(xiàn)。同時本田也一直在關(guān)注行人主動安全，正在研發(fā)基于專用短波通訊的V2P(車對行人)/V2M(車對騎車者)技術(shù)，并于2013年9月在底特律演示了這兩項(xiàng)安全技術(shù)。該技術(shù)通過專用短波通訊方式進(jìn)行信息交換，防止車輛與行人和騎車者之間發(fā)生碰撞。目前該技術(shù)正在試驗(yàn)階段。日產(chǎn)在2013年9月結(jié)束的法蘭克福車展上，日產(chǎn)推出了新一代奇駿車型。日產(chǎn)新奇駿配備了LDW(LaneDepartureWarning)車道偏離警示系統(tǒng)、FCW(ForwardCollisionWarning)前方碰撞警示、人機(jī)交互系統(tǒng)、主動小駕駛控制和主動發(fā)動機(jī)制動系統(tǒng)和自動駐車系統(tǒng)。除此之外，日產(chǎn)的主動安全技術(shù)的最大體現(xiàn)就是，將各式繁多的安全英菲尼迪安全屏障系統(tǒng)。安全屏障系統(tǒng)是英菲尼迪一系列主動安全技術(shù)的組合系統(tǒng)加以整合，為車輛提供主動安全保護(hù)，降低事故的發(fā)生概率，同時結(jié)合高強(qiáng)度的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為乘客提供進(jìn)一步的安全保護(hù)。該系統(tǒng)多項(xiàng)安全技術(shù)，包括帶有移動物體檢測(MOD)的360度全景式監(jiān)控影響系統(tǒng)、車輛碰撞預(yù)防系統(tǒng)、全速段智能巡航系統(tǒng)、盲區(qū)警示系統(tǒng)、側(cè)面碰撞修正系統(tǒng)、車道偏離警示系統(tǒng)、車到偏離修正系統(tǒng)、超視距前端碰撞預(yù)警系統(tǒng)以及增強(qiáng)型智能剎車輔助系統(tǒng)。日產(chǎn)是多家汽車產(chǎn)商中計(jì)劃在2020年推出完全自動駕駛汽車的公司之一，同時日產(chǎn)還在開發(fā)一款叫SafetyShield（安全盾牌）的產(chǎn)品。它提供很多方法讓駕駛者和乘客避開危險(xiǎn)，包括各種駕車情境，從危險(xiǎn)出現(xiàn)之前到車禍之后。通用上海通用從07年開始，正式擴(kuò)張主動安全技術(shù)的研發(fā)，并于2013年將五項(xiàng)主動安全技術(shù)應(yīng)用于別克新君越車型之上，為之命名IntelliSafe前瞻性主動安統(tǒng)構(gòu)造簡單、系統(tǒng)簡潔、成本低廉、角度分辨率大并且可以追加設(shè)備，但其可檢測的距離較低并且使用環(huán)境要求較高。功能實(shí)現(xiàn)這里主要針對基于視頻圖像處理的汽車安全主動技術(shù)進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)方面的對比。車道偏離預(yù)警沃爾沃的車道偏離警示系統(tǒng)通過數(shù)字?jǐn)z像頭監(jiān)控車輛在道路上的位置，當(dāng)車速低于65km/h，若車輛在不使用轉(zhuǎn)向燈的情況下穿過了車道標(biāo)記線，系統(tǒng)會發(fā)出音頻警報(bào)。日產(chǎn)的車道偏離防止輔助系統(tǒng)通過設(shè)置在車頂控制臺內(nèi)的照相機(jī)探測本車前方的車道標(biāo)線，并計(jì)算距該車道標(biāo)線的相對位置。當(dāng)駕駛員沒有意識到車輛接近車道標(biāo)線時，在發(fā)出警報(bào)(屏幕顯示及發(fā)出蜂鳴音)同時分別控制各車輪的制動器，將車輛引導(dǎo)回車道內(nèi)。通用別克新君越配備的車道偏離報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)車輛車速大于80km/h時啟動車道偏離系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控車輛是否在自身車道內(nèi)行駛。當(dāng)駕駛者因疲勞或注意力不集中等原因?qū)е聣壕€、或即將壓線等車道跑偏時，系統(tǒng)通過儀表顯示、聲音報(bào)警或座椅震動提醒，讓駕駛者在第一時間感知危險(xiǎn)并做出糾正。BMW2014款5系Li配備的車道偏離警告系統(tǒng)當(dāng)車速超過70km/h時，車輛會通過攝像頭偵測前方道路并識別車道線。當(dāng)駕駛員在不打開轉(zhuǎn)向燈變更車道時，系統(tǒng)將會通過方向盤震動以及發(fā)出警示音的方法提醒駕駛員，避免事故的發(fā)生。Mobileye產(chǎn)品的車道偏離警示功能為當(dāng)汽車時速達(dá)到55km/h以上，無意偏離車道時，顯示器將顯示偏離一側(cè)車道的標(biāo)志，同時發(fā)出“嘟嘟嘟嘟嘟嘟嘟”的警告聲。如果是打開轉(zhuǎn)向燈變更車道，則判斷為有意偏離車道，不會發(fā)出報(bào)警聲也不會顯示圖標(biāo)。綜上，可以得出以下結(jié)論：系統(tǒng)啟動條件不同。沃爾沃的車道偏離警示系統(tǒng)在低于65km/h時啟動，而BMW2014款5系Li的車道偏離警告系統(tǒng)和通用的車道偏離報(bào)警系統(tǒng)則分別在超過70km/h以上和80km/h時啟動，Mobileye產(chǎn)品的車道偏離警示功能為當(dāng)汽車時速超過55km/h時啟動。報(bào)警條件不同。只有日產(chǎn)的報(bào)警條件為當(dāng)車輛壓線或即將壓線，其余的均為車輛壓線。報(bào)警方式不盡相同。沃爾沃的報(bào)警方式為音頻警報(bào)，日產(chǎn)的報(bào)警方式為屏幕顯示加蜂鳴，別克新君越的報(bào)警方式為儀表顯示、音頻警報(bào)或座椅震動，BMW新款5系的報(bào)警方式為方向盤震動加警示音，Mobileye產(chǎn)品的該功能采用聲音警報(bào)。判斷車輛壓線后的措施不同。只有日產(chǎn)是在發(fā)出報(bào)警后同時分別控制各車輪的制動器，將車輛引導(dǎo)回車道內(nèi)。其余的均只有發(fā)出警報(bào)。盲點(diǎn)信息系統(tǒng)沃爾沃盲點(diǎn)信息系統(tǒng)能夠幫助駕駛者時刻關(guān)注車輛兩側(cè)盲區(qū)的道路情況。位于外后視鏡根部的攝像頭會對距離3米寬，9.5米長的一個扇形盲區(qū)進(jìn)行25幀/秒的圖像監(jiān)控，如果有速度大于10公里/小時，且與車輛本身速度差在20-70公里/小時之間的移動物體（車輛或者行人）進(jìn)入該盲區(qū)，系統(tǒng)對比每幀圖像，當(dāng)系統(tǒng)認(rèn)為目標(biāo)進(jìn)一步接近時，該系統(tǒng)可通過指示燈發(fā)出警告，防止出現(xiàn)事故。通用凱迪拉克2014款XTS的側(cè)面盲區(qū)預(yù)警為當(dāng)側(cè)后方車輛駛?cè)牒笠曠R的盲區(qū)時，后視鏡上的標(biāo)識就會閃爍警示以提醒駕駛者。豐田全新第七代凱美瑞的BSM盲區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)在車速高于40km/h時啟動，能夠檢測到進(jìn)入后視鏡盲區(qū)的車輛，并通過后視鏡的警示燈進(jìn)行提示司機(jī)，以防止車輛變線時發(fā)生碰撞。日產(chǎn)英菲尼迪的盲區(qū)警示系統(tǒng)的工作過程為：在并線過程中，如果側(cè)后方有車輛靠近，A柱內(nèi)側(cè)的提示燈便會亮起，提示駕駛者有危險(xiǎn)存在。如果這樣的提示沒有引起駕駛者的注意，側(cè)面碰撞修正系統(tǒng)(BSI)便會介入其中。通過對內(nèi)側(cè)車輪的輕微制動，對車輛行駛軌跡進(jìn)行修正，進(jìn)而避免碰撞的發(fā)生。BMW全新一代X5位于車外后視鏡上的三角形燈號是盲點(diǎn)偵測系統(tǒng)提示用的燈號，當(dāng)系統(tǒng)偵測到盲點(diǎn)范圍內(nèi)有車輛出現(xiàn)，且駕駛切換了方向燈想要進(jìn)行變換車道時便會亮起燈號來提醒駕駛注意周圍路況。此外，本田第九代雅閣的盲點(diǎn)顯示系統(tǒng)功能在于當(dāng)撥動右轉(zhuǎn)向燈或按下轉(zhuǎn)向燈控制桿頂端按鈕后，位于右側(cè)外后視鏡下方的攝像頭可將右側(cè)車道的傳統(tǒng)盲視區(qū)域一覽無遺地呈現(xiàn)在中控臺上方的顯示屏上。綜上，可得出以下結(jié)論：系統(tǒng)啟動條件不同。沃爾沃的盲點(diǎn)信息系統(tǒng)啟動條件為當(dāng)有車速大于10公里/小時，且與車輛本身速度差在20-70公里/小時之間的移動物體（車輛或者行人）進(jìn)入該盲區(qū)時啟動，而豐田全新第七代凱美瑞的BSM盲區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)在車速高于40km/h時啟動。本田第九代雅閣只能在顯示屏上顯示盲點(diǎn)的當(dāng)前信息，但不能對進(jìn)入盲點(diǎn)的車輛進(jìn)行檢測并報(bào)警，其余品牌均具有此功能。除了日產(chǎn)英菲尼迪的盲區(qū)警示系統(tǒng)能在警示燈亮起而駕駛員沒有采取措施時通過對車輛行駛軌跡進(jìn)行修正，進(jìn)一步避免碰撞的發(fā)生。多角度監(jiān)視這里描述的多角度監(jiān)視只是一個統(tǒng)籌的概念，泛指通過在車輛前方、側(cè)方、后方安裝不同數(shù)量的攝像頭實(shí)現(xiàn)對車周環(huán)境的監(jiān)視甚至預(yù)警功能。通用凱迪拉克2014款XTS上配備了后方交通預(yù)警，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了當(dāng)雷達(dá)偵測到后方道路上的來車時，通過后視鏡圖標(biāo)、聲音，以及座椅震動（靠近后方來車方向的一側(cè)座椅震動）來提醒駕駛者。豐田的多角度監(jiān)視通過安裝于車輛前、后方以及側(cè)后視鏡中的攝像頭，實(shí)時獲取圖像并快速進(jìn)行數(shù)據(jù)處理加工顯示出空中俯瞰圖像，以幫助司機(jī)確認(rèn)周圍環(huán)境，使得駕駛更為安全。日產(chǎn)英菲尼迪的帶移動物體檢測的全景式監(jiān)控系統(tǒng)通過裝在車身四周的四個超廣角攝像頭拍下四周的情況，然后在顯示屏中呈現(xiàn)出一個俯瞰的無縫連接的合成圖像。而其移動物體檢測功能則在停車過程中檢測車輛四周的移動物體，如果遇到可能發(fā)生碰撞的情況則發(fā)出報(bào)警。與豐田的多角度監(jiān)視類似，本田全新一代謳歌也配備了360度全景攝像頭，實(shí)時采集車周環(huán)境并融合為一個空中俯瞰圖像呈現(xiàn)給駕駛員。綜上可得出以下結(jié)論：呈現(xiàn)監(jiān)視畫面的方式不同。雖然凱迪拉克XTS同樣能夠檢測前方和側(cè)方，但其相較于其他品牌少了對多方向監(jiān)視畫面的融合，不能呈現(xiàn)給駕駛員一個360度的空中俯瞰圖像。通用凱迪拉克2014款XTS和日產(chǎn)英菲尼迪在這方面實(shí)現(xiàn)了在各個方向上的監(jiān)視及碰到移動目標(biāo)時的預(yù)警，而豐田和本田不能實(shí)現(xiàn)監(jiān)視過程中的預(yù)警功能。行人探測沃爾沃帶全力剎車的行人安全系統(tǒng)通過嵌入前格柵的雷達(dá)，沃爾沃的行人安全系統(tǒng)可探測80公分高度以上的兒童和成人，在碰撞有可能出現(xiàn)時，系統(tǒng)會發(fā)出警報(bào)，擋風(fēng)玻璃會不停閃光。一旦駕駛員沒有對預(yù)警做出反應(yīng)，車輛將自動以全部制動力剎車。這個系統(tǒng)可避免時速35km/h的撞人事故，而超過35km/h時則會盡量降低車速，減輕碰撞傷害。BMW2014款5系Li針對行人的特點(diǎn)，配備了行人碰撞保護(hù)系統(tǒng)。在時速60km/h以下時，系統(tǒng)會通過攝像頭檢測前方行人，并在碰撞前1.2s發(fā)出警報(bào)，碰撞前0.9s自動制動閥，最多可將時速降低20km/h。Mobileye產(chǎn)品的行人碰撞警示功能可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)車輛前方30m以內(nèi)有行人時，首先會靜默地點(diǎn)亮紅色的行人標(biāo)志，在行人進(jìn)入危險(xiǎn)距離，可能發(fā)生碰撞的2秒前發(fā)出“嗶-嗶-”的蜂鳴聲。綜上，可得出以下結(jié)論：對行人的高度要求不同。沃爾沃的行人安全系統(tǒng)可以檢測到的行人高度為80公分以上，而BMW2014款5系Li的行人碰撞保護(hù)系統(tǒng)和Mobileye產(chǎn)品的行人碰撞警示功能對行人高度沒有要求。警報(bào)發(fā)出時間不同。BMW2014款5系Li的行人碰撞保護(hù)系統(tǒng)在碰撞前1.2s發(fā)出警報(bào)，而Mobileye產(chǎn)品在可以實(shí)現(xiàn)在可能發(fā)生碰撞的2秒前發(fā)出聲音警報(bào)。沃爾沃帶全力剎車的行人安全系統(tǒng)在駕駛員沒有對預(yù)警做出反應(yīng)時車輛將自動以全部制動力剎車。BMW2014款5系Li碰撞前0.9s自動制動閥，最多