轿车的雷达防撞技术

xiaocheng

雷达技术早在第二次世界大战中，已经被广泛用於探测敌方飞机、舰船和坦克等军事目标的距离。在轿车上的应用则以奔驰轿车为先。除了雷达以外，超声波、红外线、激光和视频等技术均可以用於汽车防撞。不过，在长距离探测能力、目标鉴别能力、排除虚惊能力、黑暗穿透能力、适应温度变化能力、全天候穿透能力、在灰尘/烟雾笼罩下的传感器性能等方面，雷达技术均有明显的优越性；在硬件成本和信号处理成本方面，也明显低於其他技术，所以雷达测距防撞技术终於被汽车造厂家选中。例如奔驰220型系列S级轿车（图1）便采用了雷达测距防撞技术。 　　雷达测距防撞技术是一种主动的安全措施，其任务包括：保持所选车速（巡航控制功能），并控制与前车的距离；控制可变车速限制器和可编程的固定车速限制器；在控制仪板上把信息和警报信号发给驾驶员。

　　雷达测距防撞控制系统（Distronic，简称DTR）的组成部件包括：DTR雷达控制模块、DTR雷达传感器、具有距离测量电位差计和警报信号消除开关的DTR开关座、可变巡航控制（CC）开关、仪板上的显示装置及警报信号发布装置和各种控制机构之间的信息联络网（CAN）。
　　一般巡航控制在交通稠密的情况下不能使用，而DTR雷达测距防撞控制系统借助装在水箱栅栏前的DTR雷达传感器探测车前的交通情况。如果车子接近另一辆车速较低的前车，就会自动降低车速。DTR雷达测距防撞控制系统计算必须与前车保持的距离，并通过各控制机构之间的信息联络网（CAN），执行以下操作：通过车辆稳定行驶系统（ESP）或加速防滑控制(ASR)模块，增大和减小发动机扭矩；通过车辆稳定行驶系统（ESP）或加速防滑控制(ASR)模块，进行制动；通过电子控制变速箱进行换档。
　　DTR适用的车速围为40-160km/h。在此围内，如果车前没有其他车辆，则和一般巡航控制系统的作用一样。如果DTR控制开关因故障而自行关闭，或由於车速超过上述围，驾驶员便会听到声音警报信号，他可以借助距离测量电位差计改变与前车的距离。设置的车距围为车速表指示值的0.28-0.56倍，例如当车速表的读数为100km/h时，车距设置的围为0.28-0.56m。
　　DTR信号的输入/输出功能
　　DTR雷达传感器通过CAN数据库接收所有计算所需的信息，使发动机扭矩值与车轮制动扭矩值在车辆稳定行驶控制（ESP）模块中协调。为了使发动机扭矩和制动扭矩在DTR雷达控制系统与车辆稳定行驶控制（ESP）系统中，两者不发生矛盾，它首先把所有要求（如当前车的车速低於本车时，要求减速并保持车距；若没有前车，要求保持恒速继续前进等）收集在车辆稳定行驶控制（ESP）模块，根据这些要求判断哪个最为重要（如减速并保持车距的要求比保持恒速继续前进的要求更为重要，否则便有撞车的危险），然後按重要的程度来实施操作。
　　在操作过程中，车辆稳定行驶控制（ESP）模块通过CAN把下列信息输向DTR雷达控制模块：左右前轮速度、取消巡航控制模式、设定制动扭矩、DTR雷达制动控制起作用、采用全制动（ABS控制的所有四轮）、不能进入DTR雷达制动控制、ESP制动控制起作用、转向角传感器归零或正在归零。
发动机电子控制（ME-SFI）模块通过CAN把下列信息输向DTR雷达控制模块：车辆代码、油门踏脚板位置、惯性燃油切断起作用、不能实施发动机扭矩DTR雷达控制。
　　电子变速器自动控制(ETC)模块通过CAN把下列信息输向DTR雷达控制模块：实际档位和目标档位、换低档、变速器代码（自动/手动）、ETC紧急模式。
　　电子点火开关控制模块通过CAN把下列信息输向DTR雷达控制模块：车辆转向、消除或打开DTR警报信号（上控制板控制模块，通过车内数据库CAN）、车辆系统紧急模式（客户关闭）、转向灯打开。
　　仪板通过CAN把下列信息输向DTR雷达控制模块：以mph代替、km/h（可变车速限制器）、冬天车轮最高车速。
　　转向柱控制模块通过CAN把下列信息输向DTR雷达控制模块：巡航控制开关“关闭”、“重新设置”、“设置加速”、“设置减速”、“不起作用”，可变车速限制器起作用、左或右转向信号开关起作用、转向角（0°~720°）、转向角信号（向右/向左）、转向角传感器发生故障。

　　DTR雷达控制模块把接收的上述原始信息计算和判断，通过CAN向车辆稳定行驶控制（ESP）模块输出的结果信息有：路线改变换档、抑制动态全负荷换低档、抑制停车灯（采用最小制动力）、DTR雷达控制制动、DTR雷达控制运行正常或发生故障、增大或减小发动机扭矩、实行DTR雷达控制、实行可变车速限制器控制、一定档位的上下车速极限、执行换低档；通过CAN向仪板输出的结果信息有：DTR雷达控制信号灯亮、DTR雷达控制警报信号、转换到DTR雷达控制显示、DTR雷达控制段显示打开、探测到有前车、DTR雷达控制打开（保持车距起作用）、显示“极限车速”、DTR雷达控制发生故障。
　　DTR雷达控制显示与运行功能
　　DTR雷达控制系统的功能，在装有可变巡航开关时，与带有可变车速限制器的一般巡航控制器时相同。
　　在仪板上的显示：为了便於说明，比方说，DTR雷达控制车速为130km/h。为了使驾驶员看起来清楚夺目，特地在车速表上使指针所指的130km/h以下，一到二小段发亮。
　　所设置的车速（130km/h）在车速表中的方框内显示三秒钟。车距在方框下侧用横杠来表示，建议的车距以暗色显示。此建议车距取决於车速，车速高，车距便会大。
　　假如DTR雷达控制系统探测到前面有一辆车速较低的车辆，则指针从左向右来回横扫显示。一旦达到了应该保持的车距，DTR雷达控制系统自动使车速下降，跟随前车行驶并保持一定车距。此时，在车速表上就会出现一条光亮的车速指示带，围从原来理想的车速（如130km/h）到当前实际车速（80 km/h）。