陈迪峰，冯 曙，姜凤春，乐志国，丁 勇

（浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江 杭州 311228）

（上接2011年第4期P4）

3 智能主动安全技术

3.1 盲点监测技术

当有车辆进入盲区，警示灯亮起，提示驾驶员此时变换车道可能会发生碰撞。如驾驶员仍打转向灯准备变换车道，系统就会发出声音报警，同时警示灯闪烁，从而达到提前警示、预防侧撞的目的。盲点监测技术示意图如图10所示［6］。

盲点监测技术的主要原理就是在外后视镜上安装摄像头或雷达探头等监控设备，以避免因视觉误差或观察不足引起的车辆碰擦事故。

该技术的主要难度在于装配监控装置的后视镜。此设备的技术难度和成本目前还比较高，因此盲点监控技术目前主要在高端车型上应用，如奥迪A6L、Q5、奔驰S、沃尔沃S80等。

3.2 全景影像辅助系统

全景影像辅助系统是专门为揉库和泊位停车设计的，具有低速自动启动，高速自动关闭的功能。

图11中，左侧是车头或车尾的影像 （D档时显示前方画面，挂倒档自动切换到后方画面），右侧则是鸟瞰式视图。

全景影像辅助系统不仅是一套全方位泊车辅助系统，同样也是避免出入车位发生刮蹭的最佳解决方案。

该系统的原理是通过多个方位的摄像头，实时捕捉影像，系统将摄像头捕捉到的影像进行合成，按转向舵角的信息在行驶轨道上计算出 “预设引导线”，在车辆行驶时加入提示与障碍物之间距离的“定点引导线”，最后将这些信息显示在导航画面中，增大驾驶视野，辅助驾驶员停车和靠边等。

目前此技术已较为成熟，在部分高端车型上也得到了应用。同时有部分厂商利用该技术进一步拓展出了自动泊车系统，如标致等，将在本文第4章进行描述。

3.3 车载夜视系统

车载夜视系统属于红外成像技术，它在能见度不高的条件下，保证驾驶员实时获得前方路况和方向信息。

车载夜视系统具有全天候电子眼 （夜间、雨、雪、雾）功能，可视范围大 （一般车灯照明范围为100m以下，夜视系统可视范围为150m以上），能防止对面远光灯带来的视野致盲，耗电量为前照灯的四分之一。

目前，根据成像原理的不同，车载夜视系统分主动红外夜视系统和被动红外夜视系统。

3.3.1 主动红外夜视技术

主动红外夜视技术，也称近红外技术，采用红外反射原理成像，即采用红外光源发出的近红外线主动照射目标，红外CCD或CMOS探测器接收目标反射的红外光线，通过ECU处理后输出到显示装置上，成像清晰、自然，能显示道路的详细信息 （如行人、车辆、车道标志线、交通信号、道路上散落的物体等），即使不发热的物体也能清晰可见。近红外技术成像如图12所示［7］。这种技术检测范围为150～200 m，需要开启前照灯才能使用，但成本较低，仅300美元左右，目前奔驰车型使用该技术。

3.3.2 被动红外夜视技术

被动红外夜视技术，相对应则被称为远红外技术。它利用热感应原理成像，即利用热成像相机接收人、动物等发热物体发出的不同的红外辐射 （远红外线），影射不同的图像，进行放大和处理后输出到显示装置上。远红外技术成像如图13所示［7］。行人等发热物体在图像中特别突出，图像对比度高，但是详细的道路信息，如车道标线和边界，由于是 “无生命”的冷目标而探测不到。

这种技术检测范围达300 m，使用时无需开启前照灯，但 “无生命”冷目标探测不到。同时该技术成本相对较高，达1200美元左右，目前宝马、丰田等公司在使用该技术。

3.4 车道偏离报警系统

车道偏离报警系统 （Lane Departure Warning System，简称LDWS）指汽车在高速行驶的过程中，在驾驶员没有示意车辆变道的情况下，车辆偏离了正常行驶的车道时，利用报警方式提醒驾驶员修正车辆方向的汽车主动安全装置。车道偏离报警系统示意图如图14所示［8］。

该系统只适合在良好路面上使用，基于国内路面状况，该系统使用机会不大，因此国内装配此系统的车辆很少。

3.5 行人探测安全系统

行人探测安全系统是一种预防式安全技术，它可以探测走入车前路面的行人。在紧急情况下，系统首先向驾驶员发出声音警示，并在挡风玻璃上显示闪光信号。同时，汽车的制动器将会进行预充压。如果驾驶员仍未对警示做出反应，碰撞即将发生时，汽车会自动进行全力制动。行人探测安全系统示意图如图15所示［9］。

该系统在车速小于35 km／h时，可使车辆避免与行人发生碰撞；当车速较高时，尽可能减少碰撞伤害。

该技术难度较高，由一个新型双模雷达、摄像机和中央控制模块组成，雷达和摄像机持续监测车前路况。雷达的任务是探测物体并测量距离。摄像机的功能是确定物体的类型。其功能是对前面停止的汽车或同向行驶的汽车做出反应。

目前应用该技术的只有提出该技术的厂商——沃尔沃。

3.6 TPMS系统

TPMS（轮胎压力监测系统）是汽车在行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以确保行车安全的一种技术。TPMS系统示意图如图16所示［10］。

TPMS系统的功能主要有全时监测轮胎压力、轮流显示当前轮胎压力及温度、高压低压报警、高温报警、快速漏气报警，并可根据车型及轮胎位置设定相应的标准压力值。

TPMS系统的这些功能除了能有效防止爆胎外，还能有效避免缺气行驶造成的轮胎损毁、油耗增加、车辆部件非正常磨损，确保车辆最佳操控性能。

TPMS系统按照技术原理的不同，可分为间接式、直接式和复合式3种类型。其中间接式检测精度高，但成本高，维护难。直接式虽然成本低，但检测精度不够，且可靠性不高，常误报。

由于我国尚未推出TPMS相关法规，所以日韩车系均未匹配TPMS，欧美车系中部分高端车型已开始匹配，自主品牌中吉利、奇瑞、上汽等车企也有部分车型匹配了该系统。

3.7 睡意探测提醒系统

睡意探测器设有70个不同的参数来检测驾驶者的疲劳程度。当探测器检测到驾驶者有瞌睡的意向时，仪表板上会出现一杯咖啡的图像和 “您是否该稍作休息一下？”的文字，同时还会发出铃声对驾驶者进行警告。睡意探测系统示意图如图17所示［10］。

由于该技术难度很高，目前仅有奔驰新E级车型上有所应用。

3.8 预防碰撞系统

预防碰撞系统 （Advance Collision Warning System，简称AWS）通过车头传感器监测车辆前方状况，在即将碰撞前自动采取应对措施降低危险。丰田预防碰撞系统示意图如图18所示［11］，它可自动探测前方障碍物，判断可能发生的碰撞，同时报警。

预防碰撞安全系统可分为对车内人员 （驾驶员和乘客）的保护和对车外人员 （车外行人和车辆）的保护。

1）车内保护 当相关传感器或雷达探测到潜在的碰撞危险时，会首先向车内驾驶员发出警告，若警告无效则启动辅助制动系统，同时关闭车窗、调整座椅角度或安全带松紧程度和让安全气囊发挥更大作用等。

2）车外保护 预防碰撞安全系统通过一系列措施尽量保护被撞对象的安全。如碰撞不可避免，安全系统会打开与行人受撞击面相对的外部安全气囊 （如保险杠、挡风玻璃等处）。预防碰撞系统安全保护示意图如图19所示［11］。

该技术尚未成熟，但少量的高端车型已开始应用，如沃尔沃XC60、奔驰E级等。

3.9 预防碰撞智能头枕系统

预防碰撞智能头枕又称主动式安全头枕 （Active Head Restraint），是一种针对车辆遭受后方撞击时，头部快速往后仰时最常发生的头颈部伤害所设计的防护缓冲装置。该装置主要用于前排驾驶区座椅。

大部分的主动式安全头枕都为机械式系统，座椅上方的衬垫支撑是由一支连杆连接至座椅椅背内的压力板 （另外有一种设计的启动装置是放在头枕内），当车辆遭受后方追撞时，乘客的身体因撞击力道的作用会往后撞向座椅的椅背，将压力板往后推，迫使连杆上升而使头枕往前推动，以便在头颈快速往后仰时抵住乘客的头部，以缓冲、防止并降低头颈部受伤的可能。在动作完成后，主动式安全头枕会自动回复到原来的位置，以便下次再使用，无须再进行修复。

预防碰撞智能头枕有3种类型。

1）碰撞响应式颈部保护头枕 当发生尾部碰撞时，设在头枕部位的传感器会在瞬间探测到撞击的强度。如果强度在预定范围内，此时传感器会在几毫秒内迅速反应，头枕内的预警弹簧会松开，来带动头枕前移44 mm，上移30 mm，这样乘员的头部、颈部就可以和头枕相贴，起到支撑保护作用，防止颈椎出现过度弯曲的情况。装配此类预防碰撞智能头枕的代表车型有奔驰E级。碰撞响应式颈部保护头枕示意图如图20所示［12］。

2）头部可陷进头枕保护 在受到追尾碰撞时，乘员被推到一个承受碰撞能力的靠背部件中，头部可陷进头枕保护则可提前对乘员的头部进行安全保护。其代表车型有lexus RX。头部可陷进头枕保护示意图如图21所示［12］。

3）头颈部保护系统WHIPS 头颈部保护系统的头枕与座椅靠背为一个整体，在受到撞击时，整体后移，座椅系统中的变形部件发生变形，从而吸收碰撞时的能量，对乘员进行安全保护。其代表车型有Volvo XC60。头颈部保护系统WHIPS示意图如图22所示［12］。