驾驶员协助系统DAS在商用车中的应用

作者：时间：2013-03-06来源：网络收藏

随着交通运输业的发展，大吨位重型商用运输车以其运输效率高、能耗低、单位运输成本低等特点受到了用户的青睐，最近几十年来有了高速的发展。随之而来的公路安全问题，引起了很多普通用户、车辆制造商和车辆管理机构的高度重视。驾驶员协助系统DAS(Driver Assistance System)的出现及发展就受到了如欧联盟委员会(the EU Commission)等机构的支持和鼓励，本文在不涉及技术细节的情况下，就DAS的技术状态和发展方向作的总体介绍。

一、驾驶员协助系统DAS简介

最初安装在乘用车和卡车上的助力制动系统，虽然全都是机械结构，我们通常也称之为DAS。当然，目前这种说法在内容上已有了很大的变化，通常我们把电子控制车辆动力系统如防抱制动系统ABS（Anti-skid Brake System）和电子稳定系统ESP（Electronic Stability Program）等、车距控制系统如自适应巡航控制ACC（Adaptive Cruise Control）和车辆变道报警系统LDW（Lane Departure Warning）等都称为DAS；另外我们也把报警、信息、视频系统，如导航、夜视、路面识别等，以及为提高经济性而开发的一些系统，如控制拖车和挂车匹配的耦合力系统、自动变速器控制系统等等也都称为DAS；还有，我们也把主动安全系统和舒适系统，如安全气囊、车辆雷达防撞和导航等系统都归类为DAS。

DAS发展到目前为止，基本能够实现对车辆各个部位的控制，这些控制系统种类和功能都很多。如果按各控制系统的功能划分，大体可分为安全类、舒适类和经济类，见图1。其实各种类型的控制系统的功能很难有严格的区分。从宏观经济的观点来看，安全性能越好的系统最终导致的结果是成本大大降低，所以从这个意义上来说，我们所说的驾驶员协助系统中的“协助”，并不是说所有的工作都是由协助系统自动完成，而是与驾驶员共同合作，以适应驾驶员的需要。DAS的目标就是协助驾驶员完成他的主要工作—开车，以减轻驾驶员的劳动强度。

驾驶车辆是一个很复杂的过程，对驾驶员来说，这个过程可划分为开车主要任务和开车次要任务。图2给出了驾驶员开车过程分解图。当然这两个过程是同时存在的，在驾驶员的大脑里开车过程有意识的成分，也有潜意识的成分，人们很难用语言来描述它。所以到目前为止，尽管人们对此过程作了大量深人的研究，并取得了很大的进展，然而仍然没有人能够成功定义出一个标准的、可用来模拟驾驶员开车过程的可用的模型。

DAS主要是由一个或多个传感器构成的，如图3所示。使用这些传感器可以对车辆运行环境（如车辆间距）、车辆运行状况（如车速）、驾驶员（如注意力）、人机接口MMI(man-Machine interface)等进行处理，通常这些控制都是由执行机构来完成动作，在图3中用虚线表示，是因为只有当驾驶员主动干预时，他们才对车辆起作用。随着DAS技术的发展，执行机构逐渐集成到人机交换系统MMI中，它对驾驶员作用在主动踏板、方向盘等操纵件上的触觉起到反馈作用。

对DAS控制链来说，目前比较具有竞争性的有两种。以车辆动力控制系统为例。分别为“驾驶员—车辆—行车环境”和“DAS—车辆—行车环境”。从“驾驶员—车辆—行车环境”大系统的观点观察，可以说车辆设计的首要任务是划定“驾驶员一车辆”和“车辆－行车环境”两条边界。确定哪些功能由人实现，哪些功能由车辆提供，车辆要从环境中吸收哪些物质，环境要承受车辆的哪些副作用。随着汽车技术的发展，就连避让、辨认路标和道路跟踪等等原来天经地义由人负责的功能都可以部分或全部由汽车承担，这就出现了“DAS—车辆—行车环境”控制系统。如图4所示。为了使车辆的安全性能达到最大，DAS在发展过程中遇到的最大的挑战之一，就是在“驾驶员—车辆—行车环境”和“DAS—车辆—行车环境”两种控制链之间找到合适的平衡点。按目前的技术状态，在不久的将来，通过将驾驶员和DAS已经应用的技术和正在研发的技术结合在一起，这个“平衡点”是能够找到的。

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