从细节出发阐述汽车安全系统技术架构

　　随着中国汽车工业的飞速发展和汽车保有量的大幅提高，我国每年由于交通事故造成的人员伤亡和财产损失也在随之大幅的增加。汽车的被动安全性能也就自然而然的越来越受到广大国人的关注。厂家也越来越多的把自己产品的安全性当 作宣传的重点，越来越多的世界最新的安全技术研究成果被引进中国，越来越多的中国的工程师和研发人员开始专注于这一领域。

　　汽车主动式安全系统

　　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，后窗除雾灯也是主动安全设计。

　　实现对意外的主动避免和预防需要各种传感和探测系统，如前后视雷达、夜视系统、红外线探测、测距、CMOS/CCD影像监视，以及胎压自动监测系统（TPMS）等。主要的工作原理即传感器从外界获得所需的物理模拟信号值，转化为数字信号后再交由特定的控制单元进行分析，并进行有效的决策和预防措施。

　　图一　汽车安全系统从被动向主动方式发展的趋势图

　　1. 预碰撞系统

　　AWS是Advance Warning System缩写。是一个意外事故预防和缓和的驾驶辅助系统，在危险发生前给驾驶员提供及时的声音和视觉报警。目前，公路交通事故已成为全球范围内日益严重的公共安全问题。统计资料表明，其中驾驶员的人为因素导致的公路交通事故率最高。无论是事故数量。还是伤亡人数均分别高达各自总数的90%左右。并且。在导致这些公路交通事故的驾驶员的人为因素中，疲劳和精神分散驾驶是重要原因之一。驾驶员在3s时间内的注意力不集中，造成了其中80%的交通事故，主要表现为车道偏离和追尾事故。 目前。国内外在防止车道偏离和保持安全车距两个方面都开展了相当多有益的探索，在雷达、激光、超声波、红外线、机器视觉等传感器技术方面都取得了一些突破。经过长期大量的研究实践，人们逐步认识到采用单目视觉技术，仅使用一台摄像机，即能在一定程度上实现对前方道路环境、车辆探测及车距监测的功能。 车元素研究显示，若在公路交通事故发生前的1.5s给驾驶员发出预警，则可避免90%的这类事故。因此，通过在汽车上安装汽车碰撞预警系统，利用技术手段分析车道、周围车辆的状况等驾驶环境信息，一旦当驾驶员发生疲劳及精神分散、汽车出现无意识的车道偏离及汽车间车距过近。存在追尾可能时。能够及时给予驾驶主动预警，是减少公路交通事故行之有效的技术措施。

　　2. ACC自适应巡航控制系统

　　所谓预碰撞系统，只能在碰撞发生之前做出的一系列积极准备，而并不是"预防"碰撞的发生。目前发展迅速的ACC（Adaptive Cruise Control），即自适应巡航控制，则能部分实现碰撞事故的预防。

　　ACC属于前向行驶的速度控制系统，主要功能在于控制本车与周边车辆的安全距离。其通过在车身四周配置的多个传感器和车内控制系统的先进算法向驾驶员提供安全驾车的辅助信息和建议，并在探测到潜在危险时向驾驶员及时发送警报，甚至直接介入车辆的操控系统加以干预。然而无论如何，ACC仅对刹车拥有部分干预程度，驾驶员仍然是驾驶的核心。

　　ACC实现速度和车距控制的关键在于锁定前方目标车辆，然后计算出该车的速度、加速度等行驶信息。车主会提前为ACC设定反应时间，ACC在行驶时则会再依据辆车的相对速度和当前车距计算出安全车距，并判断下一步的速度控制；而当辆车距离过近而超出ACC的控制范围，则系统切换至预碰撞安全处理系统。

　　3. 驾驶警示系统

　　驾驶警示系统主要通过CCD/CMOS等传感器和影像设备作为监视手段，通过内置辨识系统判断车辆状态和驾驶员的行为是否正常，如出现问题则及时发出警示信号避免事故的发生。也有的驾驶警示系统能探测出驾驶员呼出气体的酒精浓度并给予适当的警告。此外后方和侧面的监视器也可属于驾驶警示系统，其可消除驾驶员的视觉死角，避免倒车时常见的碰撞事故。

　　驾驶警示系统的功能主要包括车道偏离警示（Lane Departure Warning， LDW）、驾驶危险警示、视觉死角警示（或称盲点检测）等。其中车道偏离警示主要在驾驶员驶入错误的车道进行警告，或在变换车道时提示其打方向灯等动作。

　　驾驶警示系统能为驾驶员的安全驾驶提供有效的辅助信息，但如果辅助信息不够全面则无法起到其应有的作用。另一方面，一切事物都有其两面性，如果辅助信息过多或过于复杂，不但对安全驾驶无益，有时反而会让驾驶员疲于处理各种辅助信息而精力不集中，容易酿成事故。

此外，辅助