carav 2007-11-1 11:58
戴姆勒-奔驰重型货车的未来驾驶辅助系统
在欧洲，人们对诸如行驶稳定性和车距控制或车道辅助控制(Stabilitaets- und Abstandsregelung oder Spurassistent)等驾驶辅助和安全系统已经司空见惯。专家们除了利用奔驰Actros车的标准装备之外，还通过将行驶稳定性控制、车距控制以及车道保持辅助控制等组合起来，估计能将重大事故降低达40%。
除此之外，本文着重介绍奔驰公司另外一些表征技术前瞻性的驾驶辅助系统。
智能紧急制动系统
2006年春季，智能紧急制动系统(Telligent-Notbremsesystem)投放市场。这种技术的作用效果，使事故发生的载货车撞车事故减少了30%。事故的避免通常在刹那间。能否在事故发生最后瞬间得以防止或者一场难以避免的事故后果可以在最后一秒钟内减小到最小？几年来，智能车距控制系统(Telligent-Abstandsregelung)已富有成效地证明在奔驰重型货车上的这种能力，然而它们在技术上的设计最多只达到最大制动力的20%。
紧急制动系统基于车距控制的雷达系统，在与前行车辆存在现实碰撞危险的时候即可投入全制动。
紧急制动系统利用车距控制系统的3个雷达传感器，它们能在一个三维范围内能识别货车前面车道上7150m范围内的行驶障碍物，并连续测定出与前面行驶车辆的速度差。如果一场事故在所难免的话，那么会首先在视觉上通过一个红色三角标志给驾驶员以报警，当碰撞危险性加剧时就以声音信号报警并附带以部分制动(30%的制动功率)。如若驾驶员还没有反应，则本系统自动投入全制动。在这个阶段高音喇叭和灯光信号都自动打开。
一种贯穿其辅助功能的紧急制动系统正处于试验研究之中。布置在车轮范围的一个颤噪器(Mikrofon)吸收滚动噪声，一个与之相连接的计算机从中导出路面的附着力。根据滚动噪声、速度和所测得至前面行驶车辆的距离，可以获得一种更加精确使用以及紧急制动系统与具体交通状况相协调的反应。
继续开发的系统能够按照从干燥及湿地面直到覆盖积雪和光滑路面等五个等级来辨别路面的附着力。此外，本系统的工作在靠近静止障碍物的情况下有别于最新采用的紧急制动系统。由于对路面有一个宽达15度的扫描角度，只要能确保一种向前方的开阔视野，这种紧急制动系统还能在转弯时发挥有效作用。
上述两种紧急制动系统都不能免除驾驶员应承担的责任，甚至也不能阻止一次事故的发生，然而用之能降低事故的严重性从而大大减轻事故引起的后果。即便是雷达系统，也不能发现诸如头顶后边的危险，对于非因为汽车的侧面黑影形成的危险不能做出反应。这里所涉及的不仅是路面上的小障碍，而且涉及到与行人和骑自行车者的危险碰撞。奔驰子公司三菱重工的工程师们正在研究相应的技术系统。
识别行人的立体摄像系统
在市内交通中，事故主要发生在交通管理红绿灯和转弯处，因为货车驾驶员通过车窗和后视镜不能清楚地看到行人或者骑自行车的人，难以排除与行人和骑自行车者的危险碰撞。三菱重工公司的行人识别系统能预防这种危险。在载货车前面布置一个立体摄像系统，通过图像来测定出载货车前面行人的精确位置。为了能够清楚而明确知道行人距离货车的不同位置，系统将人的大量具有特征性轮廓在所连接的计算机上存储，摄到的图像不断与之加以比较。
被监视范围覆盖货车前面520m的一片面积。基于对在这个范围内行人的活动以及货车的行驶进行统调均衡，视危险性大小而进行分级报警，直到可能实施主动干涉为止。系统的作用带宽从一种声音信号延伸到自动投入紧急制动过程。识别行人的立体摄像系统是三菱重工公司与奔驰紧密合作之下开发的。
车道保持辅助控制系统
另一种常见的载货车事故原因，是车辆偏离行驶车道。卓有成效的车道保持辅助控制系统，它通过切入转向操纵而从被动变成为一种主动安全系统。这种技术在以“Road Departure Avoidance”(道路偏离免除系统)概念而处于开发之中。当系统发出声音报警信号之后有目标地制动一个车轮，而重新将货车引回到自己的车道上。某种意义上讲，这种功能与智能稳定控制系统(Telligent-Stabilitaets-Regelung)的制动干涉功能并不相类似。它是基于车道辅助控制和智能稳定控制这两个系统的一种智能网络互联。驾驶员在这里仍然保持对局势的控制：当投入制动和转向控制后可随时让本系统失效。
切入转向操纵的行驶稳定性控制系统
今天，类似于小轿车上使用的稳定性控制，在商用车上也被证明是具有更大安全性的有效系统。在此之前，本系统只限于发动机动力的控制以及有目的的制动干预。奔驰公司在这方面也设想一种继续开发方案：将稳定性控制系统切入转向操纵之中。就象现在一样，系统控制总是试图依据驾驶员的指令进行，它以其转向操纵指令规定了汽车的行驶方向。然而辅助功能有其多方面的作用：例如，为防止在太高速度下出现过度转向的行驶稳定性控制系统，在未来可能设计得还要感觉灵敏和精确，因为除了对各个车轮进行制动之外，还通过切入转向操纵赋予安全系统进一步控制的可能性。在开发的第一阶段，切入转向操纵对于驾驶员而言就是察觉得出或者看得见转向轮的运动。
另外一个功能所涉及的是在全制动情况下对汽车的平衡作用，类似于同样尚处于试验研究中的轻型货车叠加操纵系统。在左右不同路面上全制动的典型作用，是易于解除不滑路面一侧可能的最大制动功率，否则驾驶员必须对转向加以手动修正，对汽车可能偏离车道实行稳定性控制。如果稳定性控制系统切入转向操纵，ABS就可能设计得更加有效，转向修正可由驾驶员取消，于是显著缩短了制动距离。
基于这种系统的高度复杂性，切入转向操纵的行驶稳定性控制系统批量制造的具体投入期，目前尚难预料。
转弯预告辅助系统
当稳定性控制系统在急转向范围内阻止离心运动时，而转弯预告辅助系统(Predictive Curve Assistant)则在急转弯的时候确保不致因为不合适的速度而首先就陷入困境。例如在高速公路出口如果一辆货车的驾驶员对高速公路出口的转弯半径估计不足，凭肉眼不可能看得见一个转弯的走向或者驾驶员错误估计了一辆满载的半挂货车列车急转弯的时候，结果将会造成汽车在极端情况下倾翻。转弯预告辅助系统在必须动用诸如ESP控制系统之前就能防止这类危险的发生。
研究人员正在将转弯预告辅助系统与导航系统联网，借助于导航系统的数据开发和制作一种货车前面的道路模型。利用已知的道路走向，可以为汽车定义一个在非临界范围的最大速度，并连续地与实际速度、转弯走向和货车的内倾相比较。
如果在转弯前汽车的真实速度接近于临界值，那么驾驶员在距离危险区前大约200m起就已经提前获得两次的警告。第一次是利用仪表板上的红色信号灯给予提示；如果因为太高的速度而不断增大潜在的危险性，则附加一种声音警告信号。
转弯预告辅助系统的第一阶段业已显示出各种不同的系统是如何通过联网而生成新的安全性好处的。在继续开发阶段，可以设想进一步发展成为一种能自动导入制动或者甚至切入转向操纵从而提前避免危险情况的主动安全系统。
停车辅助系统
在载货车上已可选用的车距自动跟踪控制系统保持着一定的车距，类似于速度自动控制系统，从车速30km/h起往上就保持恒定，当速度不断降低时就把速度调节到15km/h。
因此，它很理想地适用于交通畅通无阻时候。但是，当交通堵塞时“走走停停”(“Stop-and-go”)情况下，或者在人口稠密区交通密度大的时候，驾驶员单靠上述车距控制系统是不行的。这时，不断地停车和起动要求驾驶员有特别高的注意力。因此，为减轻驾驶员的工作负担和心理压力，奔驰公司开发了这种停车辅助系统。本系统直到停车都起作用，并特别适应于上述堵车或者交通密度大的行驶要求。
目前，奔驰公司正在做试验，凭借红外线为停车辅助系统进行车距测量。这种红外线与车距控制系统的雷达不同，甚至在临近车前范围都有作用。另一个不同之处是：这种停车辅助系统在一次停车之后不再自动进入运行状态，因为诸如道路交叉口交通管理红绿灯或者步行线的交通情况可能要求继续停车。因此，汽车在一次停车后加速到早先调好的速度，只有在由驾驶员踩加速踏板之后才能重新达到。
停车辅助系统显示出在奔驰集团内部多方面联网的可能性。这里所指的是刚好在梅赛德斯新型S级轿车上作为选用装备命名“Distronic Plus”的一种系统。然而，基于商用车更大的复杂性以及在交通中完全不同的运动过程，停车辅助系统在载货车上的采用还需要做更多的开发工作。
夜视辅助系统
越来越多的货车夜间行驶在公路上。在安全性问题上，首先是可见度不可避免地起着重要的作用。传统的近光灯由于眩目危险其作用距离被限制在40~50m。夜视辅助系统能明显地扩大这个距离，从而为在黑夜中减少事故风险作出进一步贡献。该系统是基于红外线，是人的眼睛看不见的，因而不会给迎面来车的驾驶员造成眩目。
给现有前照灯附加两个红外线灯照明路面，即便是在下雨天、雾天和逆光情况下，接通近光灯后能使货车驾驶员的视距扩大到150m。因此，夜视辅助系统能对行人、骑自行车人、停住的小轿车或者其它障碍物以及所有的道路都更早地提前可见。
在前风窗玻璃内侧上一个摄像头拍摄道路场景的反射图像，然后将这些图像投影到仪表板的一个黑白显示器上面。在这个方面，商用车也得益于奔驰小轿车的开发成果。在新型梅赛德斯S级小轿车上，这种夜视辅助系统在汽车制造中首次作为选装件而使用。推测在今后年里夜视辅助系统将在载货车上作为标准配置。
调车辅助系统
在一个狭窄地带精确调动一辆重型货车是一种艺术，要求驾驶员更灵敏的感觉和经验。货车停车系统在汽车前端和尾部装有超声波传感器，能减轻驾驶员调车负担，并有助于避免昂贵的或者碰撞的损伤。黄色报警灯提供距离障碍物远近的信息。还可以与安装在半挂车尾部的超声波传感器组合，用以避免例如在斜坡或者装卸台上粗暴的碰触包括起动损伤。货车停车系统是一种减轻驾驶员工作负担并使之避免在倒车时碰撞的系统。
位置精确地调动一辆全挂列车倒车要求技巧和丰富经验。尤其是对于未经训练的驾驶员，这类调车隐含着列车折弯和发生事故的风险。因此，倒车辅助系统特别能帮助驾驶员调动一辆全挂列车。它由一个装在挂车尾端的摄像机构成，拍摄的图象被转送到驾驶室里的一个监视器上。利用倒车辅助系统调车时，驾驶员勿需按传统方式通过转动转向盘来操纵列车，而是通过移动安装在座位扶手上的一个侧置手柄来驾驶货车列车。一个电机将指令传递给转向器。
传感器采集转向轮转动情况，计算机将转向指令转变成监视器上所描述列车在停车时可能的移动。
于是，驾驶员能准确地知道他的列车朝哪里移动比较合适。对于一些典型的操作活动，比如在斜坡上调车、在角落里倒车转向调度或者汽车变换车道的连接定位等，用该系统都可以减轻驾驶员工作负担、减少事故风险和节约时间。在继续开发中，可以设想将本系统扩展到汽车变换车道的自动连接定位。因为这种开发部分地与现有元件相关联，故要不了几年就可能实现这种转换。
半挂车挂接和脱挂辅助系统
半挂车的挂接与脱挂被看作是同样麻烦甚至对于造成工作事故都有一定的风险。基于这个原因，奔驰公司自2004年秋季以来提供一种远距离操纵的舒适性半挂牵引座。它通过按钮开关打开或者锁闭，就可以远距离操纵支腿的滑进或者滑出。未来甚至半挂车的电线线路都应能自动连接。驾驶员只负责预先规定的安全控制。挂接时，半挂牵引座自动锁闭并同时加以保险。驾驶室内一个发绿光的指示灯向驾驶员通报已经成功连接；如果挂接出错，一个红的信号灯发亮。拉开锁闩打开半挂牵引座，一个按钮开关就够了。从安全理由考虑，只能在操纵停车制动器的时候才可以下落支腿。一个附加的机械保险装置防止鞍座支腿意外的滑进或者滑出。
在自动牵引连接时，半挂车的电线线路经由牵引销和半挂牵引座而过，由一个在挂接或者脱挂时自动锁闭或者自动打开的插座系统来连接的。如果因为撞车从而造成电线线路出故障，可以利用这个系统排除。据称，这种系统转入标准装备或许几年之内可行。
