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駕駛員協(xié)助系統DAS在商用車(chē)中的應用
作者：
時(shí)間：2013-03-06
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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隨著(zhù)交通運輸業(yè)的發(fā)展，大噸位重型商用運輸車(chē)以其運輸效率高、能耗低、單位運輸成本低等特點(diǎn)受到了用戶(hù)的青睞，最近幾十年來(lái)有了高速的發(fā)展。隨之而來(lái)的公路安全問(wèn)題，引起了很多普通用戶(hù)、車(chē)輛制造商和車(chē)輛管理機構的高度重視。駕駛員協(xié)助系統DAS(Driver Assistance System)的出現及發(fā)展就受到了如歐聯(lián)盟委員會(huì )(the EU Commission)等機構的支持和鼓勵，本文在不涉及技術(shù)細節的情況下，就DAS的技術(shù)狀態(tài)和發(fā)展方向作的總體介紹。
一、駕駛員協(xié)助系統DAS簡(jiǎn)介
最初安裝在乘用車(chē)和卡車(chē)上的助力制動(dòng)系統，雖然全都是機械結構，我們通常也稱(chēng)之為DAS。當然，目前這種說(shuō)法在內容上已有了很大的變化，通常我們把電子控制車(chē)輛動(dòng)力系統如防抱制動(dòng)系統ABS（Anti-skid Brake System）和電子穩定系統ESP（Electronic Stability Program）等、車(chē)距控制系統如自適應巡航控制ACC（Adaptive Cruise Control）和車(chē)輛變道報警系統LDW（Lane Departure Warning）等都稱(chēng)為DAS；另外我們也把報警、信息、視頻系統，如導航、夜視、路面識別等，以及為提高經(jīng)濟性而開(kāi)發(fā)的一些系統，如控制拖車(chē)和掛車(chē)匹配的耦合力系統、自動(dòng)變速器控制系統等等也都稱(chēng)為DAS；還有，我們也把主動(dòng)安全系統和舒適系統，如安全氣囊、車(chē)輛雷達防撞和導航等系統都歸類(lèi)為DAS。
DAS發(fā)展到目前為止，基本能夠實(shí)現對車(chē)輛各個(gè)部位的控制，這些控制系統種類(lèi)和功能都很多。如果按各控制系統的功能劃分，大體可分為安全類(lèi)、舒適類(lèi)和經(jīng)濟類(lèi)，見(jiàn)圖1。其實(shí)各種類(lèi)型的控制系統的功能很難有嚴格的區分。從宏觀(guān)經(jīng)濟的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，安全性能越好的系統最終導致的結果是成本大大降低，所以從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，我們所說(shuō)的駕駛員協(xié)助系統中的“協(xié)助”，并不是說(shuō)所有的工作都是由協(xié)助系統自動(dòng)完成，而是與駕駛員共同合作，以適應駕駛員的需要。DAS的目標就是協(xié)助駕駛員完成他的主要工作—開(kāi)車(chē)，以減輕駕駛員的勞動(dòng)強度。 
駕駛車(chē)輛是一個(gè)很復雜的過(guò)程，對駕駛員來(lái)說(shuō)，這個(gè)過(guò)程可劃分為開(kāi)車(chē)主要任務(wù)和開(kāi)車(chē)次要任務(wù)。圖2給出了駕駛員開(kāi)車(chē)過(guò)程分解圖。當然這兩個(gè)過(guò)程是同時(shí)存在的，在駕駛員的大腦里開(kāi)車(chē)過(guò)程有意識的成分，也有潛意識的成分，人們很難用語(yǔ)言來(lái)描述它。所以到目前為止，盡管人們對此過(guò)程作了大量深人的研究，并取得了很大的進(jìn)展，然而仍然沒(méi)有人能夠成功定義出一個(gè)標準的、可用來(lái)模擬駕駛員開(kāi)車(chē)過(guò)程的可用的模型。
DAS主要是由一個(gè)或多個(gè)傳感器構成的，如圖3所示。使用這些傳感器可以對車(chē)輛運行環(huán)境（如車(chē)輛間距）、車(chē)輛運行狀況（如車(chē)速）、駕駛員（如注意力）、人機接口MMI(man-Machine interface)等進(jìn)行處理，通常這些控制都是由執行機構來(lái)完成動(dòng)作，在圖3中用虛線(xiàn)表示，是因為只有當駕駛員主動(dòng)干預時(shí)，他們才對車(chē)輛起作用。隨著(zhù)DAS技術(shù)的發(fā)展，執行機構逐漸集成到人機交換系統MMI中，它對駕駛員作用在主動(dòng)踏板、方向盤(pán)等操縱件上的觸覺(jué)起到反饋作用。 
對DAS控制鏈來(lái)說(shuō)，目前比較具有競爭性的有兩種。以車(chē)輛動(dòng)力控制系統為例。分別為“駕駛員—車(chē)輛—行車(chē)環(huán)境”和“DAS—車(chē)輛—行車(chē)環(huán)境”。從“駕駛員—車(chē)輛—行車(chē)環(huán)境”大系統的觀(guān)點(diǎn)觀(guān)察，可以說(shuō)車(chē)輛設計的首要任務(wù)是劃定“駕駛員一車(chē)輛”和“車(chē)輛－行車(chē)環(huán)境”兩條邊界。確定哪些功能由人實(shí)現，哪些功能由車(chē)輛提供，車(chē)輛要從環(huán)境中吸收哪些物質(zhì)，環(huán)境要承受車(chē)輛的哪些副作用。隨著(zhù)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，就連避讓、辨認路標和道路跟蹤等等原來(lái)天經(jīng)地義由人負責的功能都可以部分或全部由汽車(chē)承擔，這就出現了“DAS—車(chē)輛—行車(chē)環(huán)境”控制系統。如圖4所示。為了使車(chē)輛的安全性能達到最大，DAS在發(fā)展過(guò)程中遇到的最大的挑戰之一，就是在“駕駛員—車(chē)輛—行車(chē)環(huán)境”和“DAS—車(chē)輛—行車(chē)環(huán)境”兩種控制鏈之間找到合適的平衡點(diǎn)。按目前的技術(shù)狀態(tài)，在不久的將來(lái)，通過(guò)將駕駛員和DAS已經(jīng)應用的技術(shù)和正在研發(fā)的技術(shù)結合在一起，這個(gè)“平衡點(diǎn)”是能夠找到的。
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