汽车主动安全系统现状与发展趋势分析

2024年3月27日发(作者：飞度自动挡8万能落地吗)

汽车主动安全系统现状与发展趋势分析

王大兴

【摘 要】介绍主动安全系统的法规及发展现状;对比分析常见的几种主动安全系统

产品性能;详细阐述基于毫米波雷达系统开发的主动安全系统;最后展望主动安全系

统的发展趋势.

【期刊名称】《汽车电器》

【年(卷),期】2016(000)006

【总页数】4页(P39-42)

【关键词】主动安全;被动安全;毫米波雷达

【作 者】王大兴

【作者单位】北京汽车研究总院有限公司电子电器与空调部,北京 101300

【正文语种】中 文

【中图分类】U463.99

目前国内外主动安全系统相应的标准法规还不健全，各国标准建立的程度差异较大，

欧美日的主动安全技术发展较早，技术领先，建立了一些主动安全系统的标准法规，

同时极力将其建立的标准法规转化为ISO标准。而主动安全系统发展较为落后的

国家，其大部分整车厂直接引进先进技术国家的成熟产品，由于缺乏相应的标准法

规，欧美日的产品进入相对简单。

ENCAP法规已经出台了对于主动系统加分项的详细规定，并规定了实施的具体时

间。将车道偏离系统、车道保持系统、主动限速、AEB紧急制动、行人保护列入

了加分项，并成为评价的重点关注项。目前CNCAP暂未将主动安全系统列入加分

项的考核中，按照惯例，CNCAP一般较ENCAP延后5～6年，相对于ENCAP

一年一改版的更新速度，CNCAP三年才会进行一次较大的更新。因此对于

ENCAP上述已经列为加分项的系统，预计在2018年CNCAP将会加入主动安全

系统的加分项规定。

车辆的安全系统，包括被动安全与主动安全系统。被动安全系统侧重于事故发生后

对车上乘员的保护，例如安全带、安全气囊等；主动安全系统可以在事故发生前主

动提醒或者主动采取措施来保护车上乘员，可以大幅降低交通事故的发生率。因此

主动安全系统受到购车人的青睐，在选购新车时除了考虑其造型、价格等外，越来

越注重车辆配置的主动安全系统，进口车型配置了大量的主动安全系统。尽管中国

的相应法规还未建立，中国也掀起了对主动安全系统的研发热潮，特别合资品牌已

经将先进的主动安全系统配置在一些车型上，例如：大众CC配置了车道偏离系统、

ACC自适应巡航、自动泊车入位、并线辅助系统，福特蒙迪欧配置了车道偏离系

统、ACC自适应巡航、自动泊车入位、并线辅助系统。虽然国内自主车型配置的

主动安全系统目前还低于合资品牌，但也有很多配置了部分主动安全系统，例如：

红旗H7配置了夜视系统、ACC自适应巡航系统与车道偏离系统，比亚迪S7与哈

佛H8配置了全景系统，纳智捷优6配置了车道偏离系统、夜视系统、全景系统。

为了使主动安全系统更符合中国的国情，针对中国道路及交通事故的特点，很多整

车厂已经与研究机构或者大学开展联合调查研究，对中国发生的交通事故与地点进

行分析，目的是找到发生交通事故的原因，为整车厂配置何种主动安全系统提供可

靠性数据，使其配置的主动安全系统更符合中国驾驶员的需求，从而提高其车型在

市场上的竞争力。

目前应用较多的主动安全系统产品有超声波传感器、摄像头、激光雷达、毫米波雷

达等，这些产品都被大量应用到汽车上，并实现多种主动安全功能。常用的几种主

动安全系统产品对比分析见表1。

由表1可以看出，毫米波雷达的各项表现都优于或者相当其他产品，但是由于其

目前还未大批量被应用到车辆上，价格较贵，相信在不久的将来，随着应用的普及，

价格也会随之下降。下面介绍几种典型的基于毫米波雷达开发的主动安全系统。

3.1 前置毫米波雷达系统

前置毫米波雷达系统可以实现的功能包括自适应巡航系统、前碰撞预警、紧急制动

辅助、自动紧急制动与人保护。前置毫米波雷达有中距雷达与长距雷达两种，频率

均为76～77 GHz。中距雷达能够探测的前方距离为160 m，长距雷达能够探测

的距离可以达到250m。由于国内高速限速为120km/h，因此在国内中距雷达基

本上就可以满足使用需求，且成本较低。而在欧洲，由于地广人稀，高速公路上没

有限速要求，车辆通常会以较高的车速在道路上运行，因此中距雷达不能满足其使

用要求，一般会采用长距雷达实现自适应巡航功能以及其他的功能。前置毫米波雷

达系统主要是主动预防车辆发生碰撞，发生碰撞后被动安全系统启动，最大限度地

保护车上乘员。具体如图1所示。

当前置毫米波雷达系统发现车辆存在一定的碰撞风险时，首先通过声音提醒驾驶员

需要进行车辆制动，但由于驾驶员可能会未注意到提醒，或者采取了制动行为但不

足以避免碰撞风险，此时前置毫米波雷达系统会通知车辆的ESP，自动增大制动力，

帮助驾驶员避免碰撞的风险。当制动距离不足时，前置雷达系统也将采用部分制动，

原因是在这种情况下，全力制动对于车内乘员来说危险性更大，但通过前置雷达系

统的介入，会大大降低车辆在碰撞时的相对速度，减小对车内乘员的伤害。发生碰

撞后，车上的被动安全系统介入（例如安全气囊），最大限度地保护车上乘员。

前置毫米波雷达系统还可以实现行人保护功能，但是其需要与摄像头系统进行有效

的数据融合。雷达系统通过毫米波测出前方的障碍物，再通过摄像头系统，可以对

行人进行识别，并将数据信息发送至雷达系统，雷达系统对收到的数据进行判断与

分析，将制动力与制动距离等信号发送给车辆的ESP系统，进而实现行人保护。

行人保护在E-NCAP目前也有了具体的加分时间计划，且一些高端的进口车型已

经配备了此项功能。

3.2 后置毫米波雷达系统

后置毫米波雷达系统一般由两颗雷达组成，分别装在车辆的后保险杠的左右两侧，

可以实现的功能有盲区监测、并线辅助与倒车侧向报警三大功能。

3.2.1 盲区监测

盲区是指车辆的内外后视镜形成的视野盲区，如图2所示。

图2中虚线部分是驾驶员通过后视镜观测不到的区域，雷达系统时刻监测盲区内

是否存在车辆。当驾驶员进行车辆变换车道时，如果盲区内存在车辆，系统将通过

声音或者报警灯对驾驶员进行提醒，同时可以对这种危险动作进行主动纠正，如图

3所示。

3.2.2 并线辅助

雷达系统在监测汽车盲区内是否存在车辆时，同时可以监测车辆相邻两侧的车道上

是否有相对车速较大的车辆靠近，如果存在且此时驾驶员要变换车道时，雷达系统

会通过声音或者报警灯向驾驶员进行提醒。如图4所示。

3.2.3 倒车侧向报警

当车辆倒车时，在车辆行驶轨迹上可能会有横向穿越车辆，并且与本车有发生碰撞

的风险时，即目标车辆距离本车行驶轨迹满足时间条件时通过声音或报警灯进行报

警，如图5所示。

后置雷达系统实现的上述三项功能，国内还没有相应的标准，在ISO17387中有

详细的要求，系统在设计时，可以参考ISO标准。

3.3 不同频率的毫米波雷达对比

目前的毫米波雷达主要分为76～77 GHz与24 GHz两种，这两种毫米波雷达对

比分析见表2。

由表2中各参数的对比可以看出，由于76～77 GHz毫米波雷达探测的距离较远，

被主要应用在前置雷达系统上，实现ACC自适应巡航等功能，也可应用在后置雷

达系统上，实现BSD盲区监测等功能。24 GHz毫米波雷达主要应用在后置雷达

系统上，尤其是中国，高速道路上的限速为120km/h，因此24 GHz的毫米波雷

达已经能够满足中国道路的使用要求，且成本相对较低。

实现主动安全系统功能目前也不局限于毫米波雷达系统。摄像头系统除了输出影像

视频，也同时具备了很多的主动安全功能，它在成本上较毫米波雷达系统更具优势。

例如全景系统，目前已经能够实现车道偏离功能、盲区检测功能与移动物体识别功

能，未来可能还会加入更多的主动安全功能，而系统并没有增加硬件，成本也未增

加。夜视系统也可以同时实现行人识别、动物识别，可以在夜间更大程度地辅助驾

驶员行车，避免碰撞事故。摄像头的行人与物体识别功能是毫米波雷达系统无法实

现的，因此为了实现更智能化的功能和更高的预警正确率，两个或者两个以上主动

安全系统实现数据融合将是一种趋势，并朝着系统集成化方向发展，最终的目标必

将是实现全面的自动驾驶。

毫米波雷达系统属于一种驾驶员辅助系统，是汽车主动安全系统的一部分。其主要

功能是帮助驾驶员保持一定的行车速度和与前面车辆的行车距离，它必将是汽车未

来发展的一种趋势。实现自动驾驶功能，不仅需要依靠车辆上配置大量的传感器系

统，也需要发动机系统、制动系统与转向系统等相互配合。智能化的传感器、快速

响应的执行器、先进的控制策略，广泛应用的移动通信技术，多系统的相互配合，

汽车主动安全的发展为将来的无人驾驶奠定实现基础。

（Electronic appliance and A/C Department，BAIC Motor Research

Institute Co.，Ltd.，Beijing 101300，China）

【相关文献】

［1］吴桂林，孔军.汽车后视镜盲区及预测方法［J］.武汉理工大学学报，2010，32（6）：958-

961.