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車用電子安全系統介紹

第三章、 車用電子安全系統產業

3.1 車用電子安全系統介紹

隨著車用電子應用逐漸普及,各項嶄新的技術也持續研究開發,針對車用電子安全 系統方面,有多項新的概念逐步克服技術上的障礙,已應用或即將應用在車輛上,相關 安全系統說明如下:

3.1.1 前方防碰撞警告系統

功能:此系統可計算車輛與前方車輛距離與其本身車速關係,當車速與車距小於所 設定之關係式時,系統便會利用警示標識或是警告音量的作動,警告駕駛者其駕駛行為 可能會導致車輛事故,以確保車輛乘員生命之安全。

圖 3-1 ACC(Adaptive Curies Control System)示意圖

資料來源:http//www.vesteon.com

應用技術︰利用毫微米波雷達或是雷射雷達進行車輛距離的偵測,並經由邏輯判斷 式的撰寫,以期達到警告的作用。

3.1.2 數位式行駛記錄系統

功能︰可記錄車輛行車的速度與距離,並且將此相關的紀錄以電子資料方式記錄儲 存以便達到車輛行駛監控,確保道路其他使用人之用路安全與權益。

應用技術︰利用車速記錄器與 GPS 進行車速與車輛所在位置等之資料記錄。

3.1.3 事故自動通報系統

功能:當車輛發生事故同時,可以藉由此系統發出訊息至緊急救援中心或是救護中 心告知發生事故,請相關人員進行救護工作。

應用技術:利用事故感知器進行車輛事故發生之判定,進而利用 GPS 進行位置確 認與訊號之傳遞工作。

3.1.4 後側方死角警告系統

功能:駕駛視線的死角通常容易導致車輛事故的發生,此系統即可以提供視線死角 處之環境,使乘員的安全更進一步之保障。

應用技術:利用 CCD(Charge-Couple Device:電荷耦合元件)或是

CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor:互補金屬氧化半導體)裝置於汽車兩 邊後照鏡上,在車輛行進途中,提供駕駛視線死角處之相關環境資訊。

3.1.5 胎壓感知器及防爆輪胎

功能:當車輛以高速行駛時,常會因為輪胎無預警之爆破導致車輛無法控制,進而 發生交通事故。故此防爆輪胎是以穩定車輛操控性為前提,避免車輛事故之發生。而胎 壓感知器則為預先提供輪胎壓力訊息給駕駛者,使其提早發現胎壓之異常狀況。

應用技術:胎壓感知器可利用 ABS 相關技術達成胎壓感知的功能,或是在氣嘴處 加設壓力感知器,利用無線通訊技巧將相關訊號送至中央控制帄台處,進行警告的動 作。而防爆輪胎就已知的形式有許多種,如胎邊加強以使輪胎爆破後,可以維持相當之 操控性而不致發生意外。更有輪胎之胎面以雙重材料鋪設,致使車輛輪胎爆破之時,不 致失去其車輛操控性。

圖 3-2 胎壓感知器 3.1.6 後方視覺死角監視系統

功能:車輛倒車時,常因為無法察覺後車廂底部或是車輛的後方區域,而導致事故 發生。利用後方視覺死角監視系統可避免車輛倒車時發生事故,避免可能在車後遊玩的 小朋友或是死角內的人員因此受傷。

應用技術:利用 CCD 或是超音波換能器進行物體的偵測與顯像,再利用相關的邏 輯判斷式進行物體距離的計算及相關警告系統的驅動。

圖 3-3 後方視覺死角監視系統示意圖

資料來源:http//www.vesteon.com

3.1.7 智慧型車輛定位系統

功能:車輛為一可移動之工具,但是如何將移動中車輛的位置與相關資訊作一最好 之利用,則為交通管理的最基本的資料庫,因此可以利用這套系統,精準的定義車輛的 位置,與道路上車輛的資訊。

應用技術:利用 GPS(Global Positioning System)與豐富完整的 GIS (Geographical Information System)資料庫將車輛的位置精準的定義,並從車輛之行車電腦進行車輛資 料的擷取,進而可以實施進一步之交通管理工作,如經由交控指揮中心進行動態指派車 輛之行徑路線等等工作。

3.1.8 道路環境警告資訊系統

功能:道路上的突發事故,常為造成交通事故的主要因素之一。因為於快速的行駛 過程中,駕駛者對於事故即將發生所做反應動作的時間會比車輛撞擊發生的時間要慢許 多,因此若可以將道路上的突發事故提早告知道路使用者,便可以儘早採取應變措施,

避免事故的發生。

應用技術:利用路邊之資訊設備,提供可資利用判斷之前方道路相關資訊,以利駕 駛者可以進行車輛行為的穩定控制,避免因前方之緊急事故造成另一次之交通事故。

3.1.9 偏離車道警示系統

功能:車輛若能維持在該行駛的道路中行駛,應可降低許多交通事故發生的機會。

此系統即可在車輛發生車道偏離的情況,而駕駛者並不採取任何的應變措施時,適時的 發出警告,以降低事故發生的機率。

圖 3-4 偏離車道警示系統抓取路邊白線顯像圖

資料來源:http//www.vesteon.com

應用技術:利用 CCD 取得標線影像或是利用道路路面與車輛間的磁性標號作用,

取得車輛與標線間相關位置的資料,再利用辨識軟體及邏輯之判斷式進行判斷,並將可 能發生的事故預先加以警告,以達到車道偏離警示的作用。

3.1.10 智慧型乘員保護系統

功能:目前乘員的保護系統,可以包括正向空氣囊與側向空氣囊及防止翻滾用的空 氣囊。但是這些空氣囊皆以一般西方乘員的尺寸進行設計。空氣囊原本是為降低車輛事 故發生時人員所受到的傷害,但對於較為瘦小或坐得太靠近方向盤的人而言,卻使得空 氣囊也偶有造成乘員受傷的情形發生。此系統可以藉由一些感測器進行乘員的體重或是 身材甚至坐姿等的偵測與判斷,進行空氣囊相關參數的調整使空氣囊的乘員保護性能發 揮至最大。

應用技術:利用超音波技術或是在座椅的下方放置重量感測器,並於車輛的方向盤 上置放位置感知器等方式,進行乘坐人員的體型位置的感知,進而調整空氣囊之質量流 率(Mass_Flow_Rate)或是空氣囊膨脹速度,來降低乘員的受傷程度。

3.1.11 駕駛危隩警告系統

功能:因為長途的駕駛或酒醉易使駕駛人員專心程度降低,經常造成事故的發生,

此項系統可偵測駕駛是否處於正常狀態,適時的提出警告以避免事故的發生。

應用技術:利用 CCD 或是相關感知器,擷取駕駛者之行為外型或是眼睛閉合次數 等資料,或是利用酒精濃度感知器偵測駕駛座艙中之酒精濃度,再利用影像辨識系統與 邏輯判斷式的撰寫,對駕駛者的行為進行評估並適時發出適當之警告。

3.1.12 行人碰撞保護系統

功能:車輛常會因為慢速行駛或是煞車後的低速滑行撞到行人,因為車輛保隩桿及

引擎蓋的剛性較高常導致行人傷亡較為嚴重。行人碰撞保護系統所設計的保隩桿剛性較 低,也有在引擎蓋上增設空氣囊等保護裝置的設計以減低車輛撞到行人所造成的傷害。

3.1.13 頭燈自動配光控制系統

功能:在車輛行進彎道的道路上,或是快速的進入黑暗的隧道,亦或是因為對向車 道的遠光燈來不及切換,常易造成交通事故,因此若利用頭燈自動配光控制系統可以將 上述的情況加以改善,並且提升駕駛的安全性。例如在轉彎的道路行進時,可以自動的 將燈光聚光的角度隨著道路的曲率變化;在車輛快速進入黑暗隧道時,可以自動的將所 需要的頭燈燈光亮度提升,或是利用頭燈內之光感器,去判定前方車輛的遠近而進行燈 光亮度的調整,以降低車禍發生事故的可能。

圖 3-5 頭燈配光自動控制系統示意圖

資料來源:http//www.vesteon.com

應用技術:利用燈光照度感知器、可變式頭燈與車輛所配備之陀螺儀,判斷車輛的 行車動態與車輛因轉彎所產生側債角,以決定是否驅動頭燈自動配光系統,並且調整所 需之照度。