防撞系统是如何工作的?

2018年5月2日

资料来源:FRANK DERKS的CC BY 2.0

开车比我们每天开车时通常想象的要复杂得多。但有可能你也有过这样的时刻——一辆车突然在你面前刹车，一只动物冲到街上，一件分散你注意力的事情——你发现自己突然处于碰撞的危险中。你会作何反应?你的反应够快吗?有些事故是不可避免的吗?

降低风险的科学

尽管有最佳实践、交通法规和众多安全宣传，但每天仍有碰撞发生。因此，工程师们选择从自动化的角度解决这个问题也就不足为奇了。2016年，国家公路交通安全管理局(NHTSA)和20家主要汽车制造商，同意到2022年将自动紧急制动作为所有新车的标准配置。虽然这些系统并不能预防所有事故，但它们已被证明可以显著降低碰撞风险。

随着NHTSA协议的实施，目前市场上的每个主要汽车制造商都有某种版本的这种技术。但是这些系统是如何防止碰撞的呢?这在不同的解决方案中有所不同，但这里有一些技术背后的一般原则。

旧技术表演新把戏

自20世纪50年代末以来，工程师们一直在寻找使用传感器防止碰撞的方法。凯迪拉克旋风这是一款由Harley Earl设计的未来概念车，在其众多创新功能中，还包括一个防撞雷达探测系统。当时认为大规模生产雷达系统过于昂贵，但在未来，雷达系统仍将在防撞技术中发挥重要作用。

1995年，休斯研究实验室和德尔科电子公司演示了一种基于雷达的前避碰系统．雷达技术已经从旋风的鼻锥发展到专门为车辆设计的小型天线。雷达一直在进步和发展，在许多自动防撞系统中占有重要地位。

1997年，丰田在汽车设计中引入了一项额外的技术，该公司在日本推出了一款汽车包括自适应巡航控制使用激光探测系统。这些激光器也经过了设计和改进，随着NHSTA截止日期的临近，它们将更容易进入市场。

如何提醒和协助司机

防撞系统有两种不同的应对方式。第一种是通过灯光、声音或两者兼备来提醒司机危险。前后装有摄像头的车辆还可以提供障碍物的视觉警告。公路安全保险协会(IIHS)一直在积极研究这些系统的好处。

通过使用雷达、激光和摄像机，防撞警报系统包括:

前向碰撞警告(FCW):视觉和/或声音警告，提醒司机碰撞风险。IIHS已经观察到，通过这项技术，前后碰撞事故减少了27%。
盲点警告(BSW):视觉和/或声音提示车辆在相邻车道的驾驶员盲点内;如果车辆在盲点使用转向指示器，可能会发出额外的警告。IIHS的研究表明，具有这种能力的车辆变道事故减少了14%，变道事故中受伤的事故减少了23%。
交叉交通警告:一种视觉、听觉或触觉警报，如果一个物体目前在相机范围之外，但似乎正在移动到它。研究表明倒车事故减少了22%。
车道偏离警告(LDW):一种视觉、听觉或触觉上的警告，提醒司机正在越过车道标记。这项技术使侧擦和正面碰撞事故减少了11%，此类事故的受伤人数减少了21%。

除了警告和警报之外，一些防撞系统还可以帮助司机减轻迫在眉睫的风险。这些系统将超越驾驶员，改变车辆的油门或踩刹车。通知这些系统的工具类似于警报，包括雷达、激光和摄像头，但车辆的响应更主动。主动辅助驾驶员的防撞功能包括:

自适应巡航控制:这些系统更多的是预防性的，而不是反应性的，它们使用雷达或激光通过油门调整你的巡航控制速度，与你前面的车辆保持适当的距离。
自动紧急制动(AEB):刹车会根据传感器的反馈自动施加，以防止碰撞或将碰撞速度降至最低
后自动紧急制动:通过交叉交通监控系统或雷达或激光等传感器，自动施加刹车以防止车辆倒车到物体上。
电子稳定控制(ESC):作为防抱死制动技术的延伸，ESC自动应用您的刹车，以帮助在失去牵引力的情况下适当地驾驶汽车。车载计算机监控各种传感器，以确定哪些车轮需要刹车，哪些车轮需要加速。
停车协助:来自摄像头和传感器的反馈结合在一起，可以让车辆在司机控制速度的同时自动驶入停车位。