汽車安全輔助駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

今日的奧迪駕駛輔助系統(tǒng)從具有stopgo功能的自適應(yīng)巡航控制到限速顯示，奧迪提供豐富的輔助系統(tǒng)讓駕駛更方便、更可控。在一些高端車系中，各種輔助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了緊密聯(lián)網(wǎng)，從而提升了系統(tǒng)的智能程度，功能也更加全面、更加強(qiáng)大。

奧迪主動式車道保持

奧迪主動式車道保持功能是奧迪目前正在提供的輔助系統(tǒng)之一，大部分配備電子機(jī)械式轉(zhuǎn)向助力的奧迪車型都能配備這一功能。當(dāng)車速超過60公里/小時，奧迪主動式車道保持功能利用安裝在車內(nèi)后視鏡前的攝像頭檢測車道標(biāo)記。攝像頭可覆蓋汽車前方超過50米的距離以及約40度視場的道路范圍，每秒提供25幅高清晰圖像。

車載軟件負(fù)責(zé)從圖像中監(jiān)測出車道標(biāo)記以及在兩條車道標(biāo)記中的車道。如果在沒有打轉(zhuǎn)向燈的情況下汽車偏向某一側(cè)車道標(biāo)記，該系統(tǒng)將通過對電子機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行微小而有效的干預(yù)幫助汽車駛回“正道”。駕駛者可以通過MMI確定這個干預(yù)行為的反應(yīng)速度，以及是否結(jié)合方向盤振動警示。如果駕駛者選擇早期干預(yù)，系統(tǒng)可保持汽車在車道的中央行駛。主動式車道保持功能讓奧迪在競爭中脫穎而出。

泊車輔助

奧迪為全系車型提供各種不同的泊車系統(tǒng)。這些系統(tǒng)或采用超聲波、聲光信號，或采用能夠通過車載顯示器顯示圖像的后視攝像頭。這其中，泊車輔助可謂是一個特別方便的解決方案。當(dāng)駕駛者倒車入位時，泊車輔助系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成所有相關(guān)的轉(zhuǎn)向操控，這既適用于垂直泊車，也適用于平行側(cè)向泊車。當(dāng)汽車以較慢的速度行駛時，系統(tǒng)會通過側(cè)面的超聲波傳感器以二維方式掃描路邊的空蕩并定位適合的泊車位。系統(tǒng)找到合適的車位后會通過顯示屏通知駕駛者。

如果駕駛者希望泊車入位并掛上倒擋，泊車輔助系統(tǒng)將自動激活，并在電子機(jī)械轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的協(xié)助下完成所有相關(guān)的轉(zhuǎn)向操控。駕駛者則必須繼續(xù)負(fù)責(zé)加速、換擋和制動。系統(tǒng)還通過視覺和聲音信號提供支持。當(dāng)進(jìn)行平行側(cè)向泊車時，只需停車位長度超出汽車長度的約0.8米就可完成。如有必要，泊車輔助系統(tǒng)將進(jìn)行多次向前向后“移庫”來完成泊車，當(dāng)駛離泊車位時，系統(tǒng)也能提供類似的支持。

奧迪在該領(lǐng)域的最新成果是配備360°全方位攝像頭的增強(qiáng)型泊車系統(tǒng)。位于一體式散熱格柵、車尾以及側(cè)后視鏡支架上的四個小攝像頭負(fù)責(zé)記錄汽車四周環(huán)境的圖像。

駕駛者可以通過車載顯示器選擇不同視角的圖像觀測汽車四周的真實(shí)環(huán)境，其中包括俯視視角。配備360°全方位攝像頭的增強(qiáng)型泊車系統(tǒng)不僅在泊車時提升了安全性，而且能夠在狹窄的路口確保安全。該系統(tǒng)提供特殊視角，以顯示車前和車后的實(shí)時情況，讓駕駛者看清前后路口的交通狀況。

奧迪側(cè)向輔助

奧迪側(cè)向輔助是一種并線輔助系統(tǒng)，它可以向所有奧迪車型提供。該功能能夠監(jiān)測汽車后方的交通情況，并在危險變道前向駕駛者發(fā)出警告。

在汽車達(dá)到某一設(shè)定的速度，奧迪側(cè)向輔助系統(tǒng)將被激活。兩個位于車外后視鏡、頻率為24千兆赫的雷達(dá)傳感器負(fù)責(zé)監(jiān)測汽車后方70米范圍內(nèi)的情況，其數(shù)據(jù)經(jīng)電腦分析。

當(dāng)檢測到有汽車出現(xiàn)在危險區(qū)域內(nèi)——比如本車的后視鏡盲區(qū)內(nèi)或者正在快速從后方接近本車——這時系統(tǒng)進(jìn)入所謂的“提示”階段。此時，外后視鏡支架上的黃色LED指示燈會輕輕亮起，但不會干擾駕駛，本車駕駛者只有在直接望向后視鏡時才能看見這一提示。

如果此時本車駕駛者打轉(zhuǎn)向燈準(zhǔn)備變道，外后視鏡支架上的指示燈亮度會陡然增強(qiáng)并多次閃動。這時系統(tǒng)是進(jìn)入了“警示”階段，這樣的警示信號會讓本車駕駛者難以忽視。因?yàn)長ED指示燈光是指向駕駛者的，其亮度可以根據(jù)環(huán)境照明亮度變化，也可通過MMI操控終端進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置。

夜視輔助

夜視輔助系統(tǒng)的核心是位于汽車前面的遠(yuǎn)紅外攝像頭，它覆蓋24度視角，并且配備了玻璃保護(hù)罩以抵御石子擊打，在寒冷天氣下，玻璃罩可加熱，臟時可清洗。作為遠(yuǎn)紅外系統(tǒng)(FIR)，攝像頭可以捕捉到場景中物體的熱輻射，電腦負(fù)責(zé)將攝像頭采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成黑白圖像，并顯示在車內(nèi)儀表盤的中央顯示屏上。

遠(yuǎn)紅外技術(shù)的探測范圍可達(dá)300米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出汽車遠(yuǎn)光燈的照射范圍，而且不會因?yàn)榇鬅艋蝾愃乒庠从绊懚?。最重要的是，遠(yuǎn)紅外可以聚焦在最為重要的物體上——人。不管行人在環(huán)境中是明是暗，由于人體會散發(fā)熱量，他們在遠(yuǎn)紅外圖像中總是明亮顯眼的，而較冷的周圍環(huán)境則顯得暗一些。

圖像處理軟件可以偵測到約100米范圍之內(nèi)的行人。分析數(shù)據(jù)時，分析軟件會特別注意形同人類輪廓的物體，以及明亮的圓形物體——也就是人的頭部。系統(tǒng)將被監(jiān)測到的行人用黃色標(biāo)記突出顯示于儀表盤中央的顯示屏上。如果控制單元認(rèn)為可能發(fā)生危險，比如行人正走在離車較近的馬路上，顯示屏中的行人會被標(biāo)記為紅色，并發(fā)出聲音警告。奧迪一些車型裝備的平視顯示器上也會出現(xiàn)警告標(biāo)志。

無論是標(biāo)記、聲音警告還是圖像對比度，都可以通過MMI系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置。與其他輔助系統(tǒng)一樣，夜視輔助系統(tǒng)也有一定的系統(tǒng)局限性。例如，如果氣溫高于28攝氏，突出顯示行人的功能將被關(guān)閉。

具有stopgo功能的自適應(yīng)巡航控制

奧迪駕駛輔助系統(tǒng)的核心部分是具有stopgo功能的自適應(yīng)巡航控制，這是一種自動跟車距離保持系統(tǒng)。在0至250公里/小時的速度范圍內(nèi)，該系統(tǒng)通過自動加速或自動制動，對車速以及與前車的距離進(jìn)行控制。

系統(tǒng)利用兩個安裝在車前端的雷達(dá)傳感器(冷時會自動加熱)發(fā)射的頻率為76.5千兆赫、可覆蓋大約40度視場、長約250米扇形區(qū)域的雷達(dá)波工作。傳感器控制單元對信號進(jìn)行處理，從而監(jiān)測汽車前面的情況。

駕駛者可以對ACC系統(tǒng)的功能施加影響。從運(yùn)動到舒適，與前車的跟車距離以及控制系統(tǒng)的介入力度都是分級可調(diào)的。該系統(tǒng)的最大減速度被限制在大約4米/秒2，差不多是最大減速度的三分之一。

面對走走停停的交通狀況，ACC系統(tǒng)能夠自動減慢行駛速度直至停車。在經(jīng)過紅綠燈等短暫停止后，汽車重新自動啟動，跟上前車。如果是經(jīng)過較長的停車，駕駛者必須踩下油門或操縱控制桿才能繼續(xù)跟車。在啟動前，系統(tǒng)將檢查車內(nèi)后視鏡上的攝像頭提供的圖像數(shù)據(jù)。通過這種方式，系統(tǒng)可以偵測到潛在的危險——比如想搶在綠燈最后一刻過馬路的行人。泊車系統(tǒng)的超聲波傳感器提供更多的詳細(xì)信息，監(jiān)視汽車啟動的過程。

ACC系統(tǒng)與其他駕駛輔助系統(tǒng)緊密互動協(xié)作，它使用來自多達(dá)27個控制單元的數(shù)據(jù)，不斷分析汽車周圍環(huán)境，即使在復(fù)雜情況下也能提供預(yù)測支持。舉個例子，系統(tǒng)與導(dǎo)航系統(tǒng)合作，能夠預(yù)先知道所選擇的行進(jìn)路線，并能計(jì)算出彎路上的車道。

ACC系統(tǒng)在很多情況下都能派上用場。無論是在鄉(xiāng)間道路快速超過一輛右轉(zhuǎn)的汽車，或是在高速公路上遇到其他車進(jìn)入本車車道的情況，系統(tǒng)的靈敏、沉著的反應(yīng)堪比技術(shù)高超熟練的司機(jī)，從而使行駛更加流暢、協(xié)調(diào)。

奧迪為不同車型提供多種版本的ACC系統(tǒng)，包括不帶停止/啟動功能的。根據(jù)聯(lián)網(wǎng)程度和擴(kuò)展水平的不同，各個版本的功能略有不同。