世界三大著名公司汽車安全傳感器技術(shù)發(fā)展

2013-10-18

 

幾乎與保險(xiǎn)公司一樣，汽車生產(chǎn)廠和大型供貨商對汽車消費(fèi)者每時(shí)每刻都進(jìn)行著“生命保險(xiǎn)”。在世界三大著名公司――Bosch、Delphi和Hella公司的“保險(xiǎn)單”中，都開出了自己的“傳感器保險(xiǎn)條款”。

如果汽車駕駛?cè)藛T的反應(yīng)動(dòng)作提前半秒鐘，60%的汽車追尾事故和30%左右的汽車正面碰撞事故都是可以避免的。利用電子安全保障系統(tǒng)，可以及時(shí)地向汽車駕駛員發(fā)出警告，或使駕駛?cè)藛T將精力集中到“謹(jǐn)慎駕駛，安全行車”上來。傳感器探測著周圍的環(huán)境，對來往的車輛狀況能及時(shí)地做出比人的反應(yīng)更快的報(bào)警或應(yīng)急處理措施。但遺憾的是：所需要的系統(tǒng)元件――傳感器和功能強(qiáng)大的處理器，還沒有達(dá)到批量生產(chǎn)的水平。

無線雷達(dá)測量系統(tǒng)和視頻技術(shù)湖北五岳傳感器有限公司是中國高溫熔體壓力傳感器的誕生公司，主要從事于高溫熔體壓力傳感器、高溫熔體壓力變送器

如今，技術(shù)領(lǐng)先的系統(tǒng)供應(yīng)商都把工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到傳感器系統(tǒng)的應(yīng)用之中了。例如Bosch公司將在半導(dǎo)體集成電路和控制儀器方面下大力氣開發(fā)新的傳感器應(yīng)用系統(tǒng)。Bosch公司已經(jīng)在市場上推出了超聲探測的停車保護(hù)裝置，它可保障在停車位置比較緊張時(shí)不與其他停放到位的車輛發(fā)生碰撞。另一個(gè)產(chǎn)品是ACC（Adaptive Cruise Control）巡航控制系統(tǒng)，該技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用到BMW 7系列中。這一系統(tǒng)是由工作頻率為77GHz的無線電雷達(dá)系統(tǒng)組成的，探測距離為120m。可以測量、確定前方車輛的距離，并能自動(dòng)將汽車與前方物體之間的安全距離反映給駕駛員。湖北五岳傳感器有限公司是中國高溫熔體壓力傳感器的誕生公司，主要從事于高溫熔體壓力傳感器、高溫熔體壓力變送器

在車輛周圍15m的距離內(nèi)，Bosch公司提供了第二套雷達(dá)探測系統(tǒng)。這套系統(tǒng)的工作頻率為24GHz。這樣，在汽車的周圍就形成一個(gè)完整的安全帶，從而排除雷達(dá)工作的死角，更加全面地進(jìn)行保護(hù)。湖北五岳傳感器有限公司是中國高溫熔體壓力傳感器的誕生公司，主要從事于高溫熔體壓力傳感器、高溫熔體壓力變送器

Bosch公司下一步將開發(fā)視頻傳感器安全系統(tǒng)。這一視頻探測系統(tǒng)可安裝在汽車頂部，用作倒車或停車監(jiān)控裝置。由于這種視頻傳感技術(shù)的有效工作距離可達(dá)40m，因此，也適用于道路識(shí)別和交通信號的識(shí)別。

如何真正實(shí)現(xiàn)無人駕駛？

利用這種探測傳感技術(shù)和信息技術(shù)，Bosch公司計(jì)劃開發(fā)完善汽車安全保障系統(tǒng)、舒適駕駛系統(tǒng)和內(nèi)部乘員的安全保護(hù)系統(tǒng)。除了停車制動(dòng)或緊急制動(dòng)系統(tǒng)外，公司感興趣的還有自動(dòng)駕駛、自動(dòng)制動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩自動(dòng)控制技術(shù)。當(dāng)上述自動(dòng)技術(shù)與傳感器探測技術(shù)結(jié)合在一起時(shí)，將能夠?qū)崿F(xiàn)在危急情況下的全自動(dòng)緊急避讓。利用ACC控制技術(shù)還可提供更高的駕駛舒適性：當(dāng)汽車在車隊(duì)中前進(jìn)時(shí)，汽車可按車隊(duì)的前進(jìn)速度進(jìn)行自動(dòng)制動(dòng)和自動(dòng)啟動(dòng)。湖北五岳傳感器有限公司是中國高溫熔體壓力傳感器的誕生公司，主要從事于高溫熔體壓力傳感器、高溫熔體壓力變送器

如果無線電雷達(dá)探測控制系統(tǒng)和視頻傳感技術(shù)進(jìn)一步相互結(jié)合，并與道路識(shí)別系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)工作，則有可能實(shí)現(xiàn)“無人駕駛”。 在車內(nèi)乘員主動(dòng)安全防護(hù)方面，Bosch公司將按照這些傳感器發(fā)出的數(shù)據(jù)建立一套自動(dòng)的、分級實(shí)施的脊椎保護(hù)系統(tǒng)。在第一階段中，傳感器探測與障礙物之間的距離，計(jì)算出可能發(fā)生碰撞的時(shí)間，利用這些數(shù)據(jù)，將自動(dòng)控制安全帶拉緊，將車內(nèi)乘員“固定”在坐椅上。在第二階段中，將在最合適的時(shí)間啟動(dòng)、釋放安全氣囊，防止碰撞對乘員的脊椎、頸椎造成損傷?！　osch公司打算在3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)安全氣囊的“按需釋放”功能。第三階段是：通過安全防護(hù)系統(tǒng)的適時(shí)啟動(dòng)，防止車內(nèi)乘員的傷亡。該工作的最大的困難是建立一個(gè)完善的雷達(dá)探測、視頻傳感器和其他傳感器組成的傳感控制網(wǎng)絡(luò)。湖北五岳傳感器有限公司是中國高溫熔體壓力傳感器的誕生公司，主要從事于高溫熔體壓力傳感器、高溫熔體壓力變送器

路面情況 一目了然

公司則認(rèn)為紅外線技術(shù)將更有前途，能在速度調(diào)節(jié)方面發(fā)揮更大的作用。該公司紅外線測控技術(shù)的發(fā)明者Norbert H?ver先生說：“我們的IDIS紅外線車距測控系統(tǒng)更加有利于消費(fèi)者。其傳感器的價(jià)格只是雷達(dá)系統(tǒng)傳感器的1/2左右。這種紅外線車距測控系統(tǒng)可在2004年進(jìn)入中檔車的實(shí)際應(yīng)用階段?！奔t外線測控系統(tǒng)除了能在保持車距、防止車輛相互碰撞方面發(fā)揮作用外，還有其他的一系列用途，能夠進(jìn)一步改進(jìn)車輛的性能。例如：能達(dá)到目視距離的遠(yuǎn)距離紅外傳感技術(shù)，燈照距離調(diào)節(jié)技術(shù)和防碰撞系統(tǒng)等，這些技術(shù)的發(fā)展均需要紅外線傳感器的支持。為此，Hella公司研制了一種測量傳感器，可以測量從幾米到150米之間正在接近的物體的速度和位置。

以IDIS為基礎(chǔ)技術(shù)的燈照調(diào)節(jié)系統(tǒng)（LWR），從車燈處發(fā)出多束光線對路面情況進(jìn)行測量，并確定車燈與路面的角度。根據(jù)這些測量的信息可以調(diào)節(jié)車燈的明暗程度，自動(dòng)優(yōu)化車前的燈光照明情況。湖北五岳傳感器有限公司是中國高溫熔體壓力傳感器的誕生公司，主要從事于高溫熔體壓力傳感器、高溫熔體壓力變送器

作為照明技術(shù)和電氣技術(shù)的供應(yīng)商，Hella公司將這種傳感器作為燈光模塊的一個(gè)組成部件出售。這樣做的好處是，諸如ACC傳感器等也能在不同負(fù)載的情況下通過燈照調(diào)節(jié)系統(tǒng)LWR而優(yōu)化其工作狀況。另外，傳感器通過燈具清潔裝置能夠始終保持最佳的“視力”。其缺點(diǎn)是燈內(nèi)的溫度過高，因此必須采用專門的耐高溫傳感器?，F(xiàn)在，由于氙光源（氙燈）的大量使用，車燈產(chǎn)生的熱量大大少于白熾燈。

未來的傳感器湖北五岳傳感器有限公司是中國高溫熔體壓力傳感器的誕生公司，主要從事于高溫熔體壓力傳感器、高溫熔體壓力變送器

當(dāng)夜間在彎道上行駛時(shí)，利用傳感器將周圍環(huán)境情況轉(zhuǎn)換為可視的圖形，是最理想的安全防護(hù)方式。這種視頻傳感器應(yīng)能識(shí)別公路上的車道和方向。預(yù)計(jì)在2005年，Hella公司可將這種圖形轉(zhuǎn)換系統(tǒng)投放市場。

對于感光、感雨傳感器來講，最佳的安裝位置是駕駛員前上方的后視鏡處或車頂。Hella公司計(jì)劃用圖形傳感器來取代感雨傳感器，用圖形傳感器探測汽車周圍的光線、雨霧和環(huán)境，使其成為多功能傳感器。

為此，Hella公司將首先開發(fā)日常行駛狀況的多功能傳感器，以便對汽車行駛的周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控。它可以是無線電雷達(dá)或傳感器系統(tǒng)，可以是紅外線系統(tǒng)，也可以是多功能圖形傳感器系統(tǒng)?？傊瑐鞲衅飨到y(tǒng)將有很大的發(fā)展。在Hella公司的700多名員工中，從事這一項(xiàng)目的相關(guān)人員多達(dá)100多人。

萬能傳感器

Delphi公司也在大力開發(fā)多種不同的傳感器系統(tǒng)，其中最重要的是ISS（Integrated Safety System）集成安全系統(tǒng)，系統(tǒng)將50多種獨(dú)立的安全系統(tǒng)集于一身。ISS系統(tǒng)的發(fā)展取決于微處理器技術(shù)、傳感器和X―by―Wire系統(tǒng)的發(fā)展，這種系統(tǒng)的工作過程分為五個(gè)不同階段：

● 在“正常行駛”時(shí)：在輔助和舒適性系統(tǒng)的幫助下，幫助駕駛員保持車輛正常的行駛狀態(tài)。

●在“警告”狀態(tài)時(shí)：通過多種不同的報(bào)警信號系統(tǒng)向駕駛員發(fā)出警告，足以引起駕駛員的警覺。

● 在“尚可避免碰撞”時(shí)：動(dòng)態(tài)行駛系統(tǒng)幫助司機(jī)采取先行避讓措施，防止碰撞事故的發(fā)生。

● 在“碰撞”時(shí)：主動(dòng)安全防護(hù)系統(tǒng)開始工作，保護(hù)車內(nèi)乘員的安全。

● 在“碰撞”后：啟動(dòng)緊急救護(hù)系統(tǒng)，采取相應(yīng)救護(hù)措施，減少車內(nèi)乘員的傷亡。

ISS系統(tǒng)的一些組成部分現(xiàn)在已經(jīng)批量投入市場，其他的部分仍處在研制階段。在Delphi公司的方案中，其外部傳感器的配置與Bosch公司類似。工作頻率為76GHz的雷達(dá)傳感器負(fù)責(zé)監(jiān)測著汽車的前后環(huán)境，測量距離為150m；汽車的近距離探測采用的是76GHz的前方雷達(dá)傳感器，探測距離為25m；后方近距離傳感器為24GHz的雷達(dá)傳感器，探測距離為6m。兩側(cè)的環(huán)境探測傳感器采用的是紅外線傳感器，它們安裝在汽車兩側(cè)的后視鏡中，以避免有探測死角。在司機(jī)上方的后視鏡中，集成了視頻傳感器，用于對車道和交通指示的識(shí)別。