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摘要：首先闡釋了汽車(chē)智能安全電子技術(shù)的內(nèi)涵，介紹了其基本原理及實(shí)現(xiàn)功能，綜合國(guó)內(nèi)外最新的研究成果，厘清關(guān)于汽車(chē)智能安全電子技術(shù)的研究進(jìn)展，并且對(duì)該技術(shù)的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)，立足本國(guó)實(shí)際，針對(duì)汽車(chē)智能安全電子技術(shù)的發(fā)展問(wèn)題制定有效的應(yīng)對(duì)策略。

關(guān)鍵詞：智能安全電子；協(xié)同式安全技術(shù)；駕駛輔助系統(tǒng)

1概述

智能化汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)不斷吸收了先進(jìn)的控制技術(shù)、信息技術(shù)等，從而在實(shí)踐中發(fā)揮出更大作用，并朝向高安全性、高集成化的方向發(fā)展。除了傳統(tǒng)的攝像機(jī)、雷達(dá)等環(huán)境信息獲取方式以外，還創(chuàng)新出了GIS、GPS等新型手段，在控制目標(biāo)方面，除了要求實(shí)現(xiàn)安全這一基礎(chǔ)目標(biāo)以外，還希望同步實(shí)現(xiàn)舒適、節(jié)能等更高目標(biāo)，此外，智能化汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境逐步從良好路況拓展至更為復(fù)雜的路況。為了滿足現(xiàn)代社會(huì)及未來(lái)社會(huì)對(duì)于汽車(chē)安全的更高要求，在汽車(chē)智能安全電子系統(tǒng)的研發(fā)工作中必須攻克以下關(guān)鍵問(wèn)題：控制產(chǎn)品成本，頒布相關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)；精準(zhǔn)辨別危險(xiǎn)狀態(tài)，做出正確的安全決策；提高對(duì)多源信息的分析能力，確保復(fù)雜行車(chē)環(huán)境識(shí)別的準(zhǔn)確度；創(chuàng)建適配的系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)機(jī)制，提出有效的評(píng)價(jià)方法；提高駕駛員對(duì)系統(tǒng)的可接受程度。

2汽車(chē)智能安全電子最新發(fā)展?fàn)顩r

2.1走-停型車(chē)輛ACC技術(shù)

為了滿足車(chē)距近、車(chē)速低行駛情況的應(yīng)用需求，人們對(duì)車(chē)輛ACC系統(tǒng)進(jìn)行了功能擴(kuò)展，并且研發(fā)出了具有走-停功能的車(chē)輛ACC系統(tǒng)，不僅具備強(qiáng)大的近距離探測(cè)能力，而且表現(xiàn)出優(yōu)越的控制性能，比如響應(yīng)速度快、信號(hào)處理高效、魯棒抗強(qiáng)等。相較于常規(guī)ACC，車(chē)輛走-停巡航控制系統(tǒng)表現(xiàn)出時(shí)滯、非線性、干擾的動(dòng)力學(xué)特征，這是由其運(yùn)行工況所決定的，即行使于城市擁擠的交通線路中，需要頻繁地走或停，對(duì)車(chē)間相對(duì)距離、相對(duì)速度的控制精度要求高，期望車(chē)間距離小，車(chē)速一般介于0～40km/h區(qū)間內(nèi)。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者高度關(guān)注于走-停巡航控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)效，并且取得了較快的研究進(jìn)展。

2.2彎道ACC技術(shù)

為了滿足彎曲道路工況的應(yīng)用需求，人們對(duì)常規(guī)ACC進(jìn)行了功能拓展，由此研發(fā)出的彎道ACC系統(tǒng)能夠?qū)澋乐械哪繕?biāo)車(chē)輛進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別。當(dāng)車(chē)輛行駛至彎道，雷達(dá)提供自車(chē)、前車(chē)的相對(duì)速度、方位角等信息，據(jù)此實(shí)時(shí)掌握前車(chē)在彎道工況下的行駛狀態(tài)，比如速度、換道等；此外，分析前車(chē)與自車(chē)的橫向間距，可以認(rèn)識(shí)自車(chē)的相鄰車(chē)道中的車(chē)輛情況。彎道ACC系統(tǒng)與DYC系統(tǒng)共享一個(gè)制動(dòng)執(zhí)行器，這樣能夠降低系統(tǒng)成本，并且節(jié)省內(nèi)部空間，可是這種設(shè)計(jì)可能誘發(fā)特定工況下的控制沖突。為了解決這一問(wèn)題，DYC期望的附加橫擺力矩與ACC期望的縱向驅(qū)/制動(dòng)力共同控制車(chē)輪的目標(biāo)滑移率，此外，ACC期望的縱向驅(qū)/制動(dòng)力是縱向力模型的輸入，由滑移率控制器產(chǎn)生的附加制動(dòng)力是制動(dòng)力分配模塊的輸入，由此控制節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度和輪缸的制動(dòng)壓力，這種設(shè)計(jì)能夠有效規(guī)避ACC系統(tǒng)與DYC系統(tǒng)因?yàn)楣蚕韴?zhí)行器而誘發(fā)的矛盾。

2.3協(xié)調(diào)化集成式汽車(chē)主動(dòng)安全電子控制技術(shù)

對(duì)于常規(guī)的汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，通過(guò)調(diào)控車(chē)輪及其部件來(lái)改變車(chē)輪-路面的作用力，所以，各種汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)并非獨(dú)立運(yùn)作，而是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的。當(dāng)汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)不斷擴(kuò)增，獨(dú)立設(shè)計(jì)的策略難以為繼，而設(shè)計(jì)研發(fā)的工作量又是巨大的，相反地，如果實(shí)現(xiàn)多種汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)的融合，這樣雖然能夠減少設(shè)計(jì)工作量，但是卻可能出現(xiàn)部分控制功能相互沖突的情況，有悖于主動(dòng)安全控制的初衷。對(duì)此，行之有效的策略是在設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)集成式、多層面的全局優(yōu)化控制，如此既能夠降低設(shè)計(jì)研發(fā)難度，又能夠?qū)崿F(xiàn)正常的主動(dòng)安全控制功能。

2.4車(chē)道偏離預(yù)警及車(chē)道保持輔助電子控制技術(shù)

車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)對(duì)于保障行車(chē)安全具有重要意義，它也是交通運(yùn)輸安全保障技術(shù)體系的重要部分。回顧過(guò)往發(fā)生的交通事故，由于駕駛員自身因素造成的交通事故案例可謂不勝枚舉，在部署應(yīng)用車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)以后，能夠在因駕駛員困覺(jué)、精神渙散、疏忽大意等情況下出現(xiàn)車(chē)輛偏離車(chē)道時(shí)，及時(shí)地向駕駛員發(fā)出警告，從而降低事故發(fā)生率。

2.5車(chē)-路協(xié)同式汽車(chē)主動(dòng)安全控制技術(shù)

以ACC為代表的車(chē)載式駕駛安全輔助控制技術(shù)，其功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程是接收由車(chē)載傳感器感知到的行車(chē)環(huán)境信息，并且對(duì)接收到的信息進(jìn)行綜合分析，通過(guò)對(duì)行駛中的車(chē)輛進(jìn)行主動(dòng)安全控制，從而防范出現(xiàn)行車(chē)事故?？墒牵F(xiàn)有的自主式主動(dòng)安全控制技術(shù)遭遇信息不足的壓力，這是因?yàn)樘綔y(cè)行車(chē)環(huán)境的路徑較少，不能全面掌握與現(xiàn)車(chē)安全相關(guān)的信息，尤其在復(fù)雜交通環(huán)境中的控制效果較差，這成為當(dāng)前技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)。車(chē)-路協(xié)同式汽車(chē)主動(dòng)安全控制技術(shù)能夠?qū)Υ罅啃熊?chē)過(guò)程因素進(jìn)行一體化控制，從而向車(chē)載安全控制系統(tǒng)輸入更多地行車(chē)環(huán)境信息，不及能夠適應(yīng)復(fù)雜路況下的控制要求，而且有效遏制了事故頻發(fā)的問(wèn)題。目前，車(chē)-路協(xié)同式汽車(chē)主動(dòng)安全控制技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代交通領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，人們期望借助于這一技術(shù)來(lái)達(dá)成“安全、暢通、環(huán)保”的控制效果。

2.6車(chē)-車(chē)協(xié)同式汽車(chē)主動(dòng)安全控制技術(shù)

在此技術(shù)的支撐下，搭建起車(chē)-車(chē)信息交互局域網(wǎng)，進(jìn)一步提高了車(chē)輛控制程度，有利于維護(hù)道路行車(chē)安全?；谲?chē)-車(chē)協(xié)同式汽車(chē)主動(dòng)安全控制技術(shù)，若前車(chē)在行駛過(guò)程中遇到障礙物或者車(chē)禍現(xiàn)場(chǎng)，借助于車(chē)-車(chē)信息交互局域網(wǎng)向后車(chē)發(fā)出告警，警示后車(chē)行車(chē)注意安全。此外，緊急停靠的車(chē)輛也會(huì)通過(guò)信息交互局域網(wǎng)向靠近自車(chē)的行進(jìn)車(chē)輛發(fā)出提醒，行進(jìn)車(chē)輛主動(dòng)規(guī)避危險(xiǎn)區(qū)域。車(chē)-車(chē)通信還可應(yīng)用于安全超車(chē)、車(chē)隊(duì)管理以及轉(zhuǎn)彎速度控制等工況中。

3智能安全視角下汽車(chē)電子技術(shù)發(fā)展對(duì)策

客觀來(lái)講，雖然我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的體量較大，但是汽車(chē)智能安全電子行業(yè)尚處于起步階段，汽車(chē)安全電子行業(yè)只能夠生產(chǎn)少量汽車(chē)安全電子產(chǎn)品，而不具備完整的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)能力，無(wú)法支撐大批量生產(chǎn)任務(wù)。本文提出以下對(duì)策，用以加強(qiáng)汽車(chē)智能安全技術(shù)的研發(fā)實(shí)力，同步推動(dòng)汽車(chē)智能安全行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

3.1明確合適的技術(shù)發(fā)展路線

技術(shù)研發(fā)是保持汽車(chē)安全電子行業(yè)生命活力的根本，而技術(shù)研發(fā)的關(guān)鍵在于找到適當(dāng)?shù)募夹g(shù)發(fā)展路線。參照發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，立足于我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀，本文認(rèn)為國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)當(dāng)著力推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)程，以自主式智能安全電子技術(shù)為代表，逐步實(shí)現(xiàn)成熟產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化；其次，針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)研發(fā)，建立具有實(shí)用價(jià)值的示范測(cè)試系統(tǒng)；在加快技術(shù)研發(fā)的過(guò)程中，還應(yīng)兼顧技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，制定出業(yè)內(nèi)通行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系；最后，腳踏實(shí)地，堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，積極參與國(guó)際合作，助力于開(kāi)發(fā)更高水準(zhǔn)的智能車(chē)輛系統(tǒng)。

3.2確立發(fā)展戰(zhàn)略

從戰(zhàn)略高度來(lái)認(rèn)識(shí)安全電子技術(shù)，能夠?yàn)閲?guó)內(nèi)安全電子行業(yè)的發(fā)展提供有益指導(dǎo)，并且為安全電子技術(shù)的發(fā)展提供引領(lǐng)。目前，安全電子技術(shù)是中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與國(guó)際先進(jìn)水平的重要分水嶺，加大安全電子技術(shù)的研發(fā)力度，不僅能夠降低交通事故率，還能夠助力于我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。安全電子是汽車(chē)關(guān)鍵核心技術(shù)，它代表了汽車(chē)領(lǐng)域的最高技術(shù)水平，因此成為國(guó)際汽車(chē)市場(chǎng)的重要競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域?？墒?，國(guó)內(nèi)對(duì)于安全電子的理解不夠深入，尚未形成專(zhuān)門(mén)的發(fā)展戰(zhàn)略。對(duì)此，我國(guó)應(yīng)當(dāng)優(yōu)化調(diào)整現(xiàn)行的發(fā)展戰(zhàn)略，在不影響行業(yè)整體發(fā)展進(jìn)程的前提下，逐步制定出正確的、適配的發(fā)展戰(zhàn)略。

3.3技術(shù)上結(jié)合我國(guó)國(guó)情

由于研發(fā)資源有限，技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，我國(guó)在發(fā)展汽車(chē)安全電子技術(shù)時(shí)，尤其在攻克核心技術(shù)難題時(shí)，必須堅(jiān)守產(chǎn)業(yè)化的策略。此外，國(guó)內(nèi)企業(yè)在進(jìn)行汽車(chē)安全電子技術(shù)研發(fā)時(shí)，不能脫離于我國(guó)道路交通的行駛工況，還要考慮本土駕駛員的行為特征，這樣才能確保研發(fā)出的技術(shù)產(chǎn)品具有市場(chǎng)。

3.4推動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與交通、電子信息產(chǎn)業(yè)的融合

無(wú)論從技術(shù)特點(diǎn)還是從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，汽車(chē)智能安全電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)電子信息產(chǎn)業(yè)、交通產(chǎn)業(yè)的支持，只有實(shí)現(xiàn)三大產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作和協(xié)調(diào)發(fā)展，才能促進(jìn)汽車(chē)智能安全電子產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)進(jìn)步。對(duì)此，以國(guó)家重大項(xiàng)目為契機(jī)，整合各方研發(fā)資源，聯(lián)合創(chuàng)辦人才培養(yǎng)中心，著力培育高素質(zhì)復(fù)合型人才，為汽車(chē)安全電子技術(shù)的研發(fā)及實(shí)用化提供人力支持。在行業(yè)內(nèi)建立汽車(chē)電子標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，相關(guān)企業(yè)培育自主研發(fā)能力，加強(qiáng)企業(yè)合作，緊跟國(guó)際步伐，重視人才培養(yǎng)，提升綜合研發(fā)實(shí)力。

4結(jié)語(yǔ)

相較于發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車(chē)安全電子行業(yè)，國(guó)內(nèi)的汽車(chē)智能安全電子行業(yè)正處于起步階段，在設(shè)計(jì)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程方面仍有明顯差距。對(duì)此，我國(guó)亟須頒布相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)企業(yè)除了要重視自主研發(fā)，還應(yīng)加強(qiáng)企業(yè)合作，協(xié)力構(gòu)建行業(yè)信息平臺(tái)，致力于培養(yǎng)高精尖人才，從而為國(guó)內(nèi)汽車(chē)智能安全電子行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展奠定基石，并且在發(fā)展中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，逐漸培育核心競(jìng)爭(zhēng)力，積極融入國(guó)際采購(gòu)體系，在國(guó)際市場(chǎng)搶占更大份額。隨著汽車(chē)安全電子產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展，也將為我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的進(jìn)步注入力量，最終實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的喜人局面。

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作者：王曼 梅友忠 單位：上海汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)有限公司