駕駛員協(xié)助系統DAS在商用車(chē)中的應用
(五)模擬技術(shù)
今天,無(wú)論是作性能研究還是作系統的認證,如果沒(méi)有模擬技術(shù),這些工作是不可能完成的。這個(gè)過(guò)程通常是以系統功能的離線(xiàn)模擬技術(shù)開(kāi)始,在駕駛模擬器上通過(guò)實(shí)時(shí)試驗進(jìn)行功能擴展,這種方法能夠重復進(jìn)行,而且沒(méi)有危險;然后快速形成可駕駛的模型,并將模型接到試驗臺上,最后對系統進(jìn)行強度破壞模擬試驗。
將來(lái)許多DAS的開(kāi)發(fā)如果沒(méi)有駕駛模擬器是不可能進(jìn)行的。最簡(jiǎn)單的原因就是,在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)階段進(jìn)行路面試驗時(shí)存在很大的危險。有些系統如制動(dòng)援助系統,只能在駕駛模擬器上適當地試驗一下其可行性和效果。
(六)駕駛員和交通運輸研究
多學(xué)科駕駛員和交通運輸研究將起到關(guān)鍵的作用,從心理學(xué)、社會(huì )學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、法學(xué)、人文科學(xué)等方面進(jìn)行研究,這對正確掌握“駕駛員—車(chē)輛—DAS”的關(guān)系具有重要的意義。這項工作超越了傳統的人類(lèi)工程學(xué)研究,它更適合了解和模擬駕駛員的感覺(jué)及情感行為。在可持續發(fā)展理論的指導下,交通規劃新理論體系可以滿(mǎn)足交通運輸領(lǐng)域對交通規劃提出的新要求,也可以滿(mǎn)足智能運輸系統發(fā)展對交通基礎設施提出的新要求。
五、DAS的發(fā)展趨勢
目前DAS有些技術(shù)已有比較成熟的產(chǎn)品,并已得到了應用,如ABS、ESP等。還有些技術(shù)正處在發(fā)展的初級階段或將要開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,見(jiàn)圖6,如導航系統優(yōu)化、動(dòng)力制導系統和用戶(hù)有好系統正在投入研究,在車(chē)輛穩定和導航領(lǐng)域,根據安全性和舒適性的要求提出的一個(gè)新特性,它在對車(chē)輛的操縱性能沒(méi)有影響時(shí),可以將制動(dòng)和轉向的要求相組合來(lái)達到,車(chē)速和盲點(diǎn)等報警系統也將出現;帶轉向調節的車(chē)道保持協(xié)助系統LKA(Lane-Keeping Assistance)、ACC的停車(chē)—起步、能降低嚴重事故的緊急制動(dòng)功能等,在中期目標中也會(huì )出現的越來(lái)越多。
然而,在最近幾年內,DAS還不能夠完全獨自處理100%可能出現的交通情況,因此它的發(fā)展將.主要集中在駕駛員和DAS之間的工作量的合理分配問(wèn)題上。對駕駛員本身來(lái)說(shuō),活動(dòng)要求應該是中等水平,使他們既不能感覺(jué)到工作太多,也不能感覺(jué)到太少。
由聲音控制和觸覺(jué)反饋作補充仍然占主導地位的可視駕駛員MMI將來(lái)可能也是維持這種狀態(tài),如目前使用的主動(dòng)加速踏板、轉向轉矩疊加等。這就使駕駛員—車(chē)輛系統的操作界面更加直觀(guān),并可降低視覺(jué)通道的作用。
因為有許多沒(méi)有準備推向市場(chǎng)的產(chǎn)品,也沒(méi)準備將他們市場(chǎng)化,其功能性研究工作只是在試驗室里驗證一下,所以傳感器和電子控制單元ECU具有特殊地位,它們可以降低產(chǎn)品成本、減少安裝空間和減輕產(chǎn)品重量。例如,用于ESP的橫向偏擺率傳感器的發(fā)展說(shuō)明,在這個(gè)領(lǐng)域內,通過(guò)小型化來(lái)實(shí)現產(chǎn)品的大跨越是可以實(shí)現的。商用車(chē)的快速發(fā)展得益于批量化大規模生產(chǎn),而對乘用車(chē),特別是對傳感器,卻是得益于計算機和無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的發(fā)展。橫向偏擺率和雷達傳感器的發(fā)展證明,只有產(chǎn)品的產(chǎn)量達到一定數量后,才有可能盈利。
在更遠的將來(lái),DAS的發(fā)展可以用“集成”這個(gè)詞來(lái)概括。將來(lái)許多單機系統將被集成在一起構成一個(gè)完整的系統,我們可以用“駕駛員助手”或“副駕駛員”來(lái)描述DAS。要素之一就是DAS與車(chē)輛“集成”的要求增長(cháng)很快,例如縱向和橫向控制系統的聯(lián)系和用于距離控制的可靠導航數據的應用。傳感器數據的多重應用可以提高系統協(xié)同合作的效果。另外,象安全氣囊、安全帶張緊裝置等主動(dòng)安全系統,有越來(lái)越多的互連要求;尤其當出現無(wú)法避免的事故時(shí),防撞系統啟動(dòng)要求更是如此。
拋開(kāi)單車(chē)來(lái)看,DAS的發(fā)展趨勢就是它與外部基礎設施(如GPS無(wú)線(xiàn)電接收裝置)以及其它車(chē)輛之間的聯(lián)系更加緊密,整個(gè)的“車(chē)輛一交通一行車(chē)環(huán)境”系統是與整車(chē)網(wǎng)絡(luò )成為一個(gè)整體的功能完整的系統。
顯然,將來(lái)功能完整的D AS的復雜程度要遠遠超過(guò)目前的狀態(tài),我們只有通過(guò)模塊化設計和明確的用戶(hù)界面定義才能進(jìn)行系統管理。
所以,可以用三個(gè)詞來(lái)概括描述DAS的未來(lái)發(fā)展趨勢:行車(chē)環(huán)境、駕駛員和集成。
總之,從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō),DAS的最終目標是廣泛應用于商用車(chē)領(lǐng)域并獲得利潤,所以,其發(fā)展的速度和發(fā)展規模受到法規和用戶(hù)接受程度的制約。只有那些在車(chē)輛的生命周期內對最終用戶(hù)有明顯經(jīng)濟效益的,并且由法規規定了的,或者由設備制造商作為產(chǎn)品的標準配置推出的、對產(chǎn)品沒(méi)有另外標價(jià)的DAS,才能得到市場(chǎng)的廣泛認可。無(wú)論從短期還是長(cháng)期來(lái)說(shuō),車(chē)輛配置高性能的DAS能夠取得最大可能的安全性能,這在市場(chǎng)上早已得到了驗證。
六、DAS終極目標:“無(wú)事故駕駛”和“自動(dòng)運行車(chē)輛”
當我們討論DAS時(shí),其最終的評價(jià)標準是什么?其發(fā)展的最終目標在那里?答案目前有兩種,就是“無(wú)事故駕駛”和“自動(dòng)運行車(chē)輛”。
“無(wú)事故駕駛”的目標與產(chǎn)品質(zhì)量的零缺陷目標一樣,是一個(gè)理想的概念。當然自然界中有一些例子與這種理想狀態(tài)十分接近,實(shí)際上也許永遠沒(méi)有100%無(wú)事故的駕駛。然而,通過(guò)使用智能控制技術(shù)來(lái)減少交通事故的發(fā)生是可以實(shí)現的?!盁o(wú)事故駕駛”就象數學(xué)中的漸近線(xiàn)概念,人們通過(guò)努力可以離目標越來(lái)越近,是永遠無(wú)法達到的終點(diǎn)。在某些情況下,這個(gè)概念對產(chǎn)品將來(lái)的發(fā)展是有益且有幫助的。事實(shí)上,如果用“避免事故發(fā)生”來(lái)取代“無(wú)事故發(fā)生”,目前的技術(shù)狀態(tài)就已經(jīng)實(shí)現了。
另一個(gè)理想的概念就是“自動(dòng)運行車(chē)輛”。即設定目的地和定時(shí)后,車(chē)輛自己會(huì )安全地到達目的地,那時(shí)就不再需要駕駛員了。在工業(yè)環(huán)境中,車(chē)輛以較低的運行車(chē)速,路面上都是無(wú)人駕駛車(chē)輛的情況下,這個(gè)目標在試驗車(chē)上已經(jīng)實(shí)現。然而,在實(shí)際運輸過(guò)程中,要把路面上的所有信息都傳給車(chē)輛,然后對路面交通進(jìn)行管制,還是很困難的,還需要用幾十年的時(shí)間才可能實(shí)現;即使在飛機上,飛行員仍然需要對自動(dòng)駕駛儀進(jìn)行控制;公路上的車(chē)輛速度很快,會(huì )遇上許多偶然的事故,如果有事故發(fā)生,需要極短的反應時(shí)一間,所以,按目前的技術(shù)狀態(tài),這個(gè)要求是無(wú)法達到的。(end)
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