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激光雷达助力汽车自动制动系统普及

2016-01-15 10:18
科技潮人
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  丰田在2015年先后采用了多种先进安全技术。这些过去以高级车为中心配备的先进技术将在2017年之前,逐步配置到包括小型车在内的所有车型上。对于成本化课题,丰田将通过引入以标准化为宗旨的新架构“TNGA”,实现超越其他公司的性价比。

  丰田早在2014年11月,便公开了在2015年要采用的安全技术等。其中包括支持预防冲撞的自动制动器使用的新传感器、车车间及路车间通信系统、提高了易用性的泊车辅助系统等。

  该自动制动系统为中型车和高档车准备了避免冲撞行人的“Safety Sense P”,为小型车准备了避免冲撞前方车辆的“Safety Sense C”。2015年开始在日美欧上市的款式中配备,在2017年底之前,除OEM(贴牌生产)和合作开发的款式外,所有乘用车都将配备该系统。

  由大陆与电装提供传感器

  以C级以上车辆为对象的中型车和高档车用系统,包括安装在前脸徽标后方的77GHz频带毫米波雷达、安装在前窗室内一侧的单眼摄像头。摄像头和毫米波雷达均为电装制造。除前方车辆外,还可以检测行人并启动自动制动器。该系统已于2015年夏季开始采用。

  另一方面,以B级以下车辆为对象的小型车用系统,在前窗的室内一侧,安装了集红外线激光与单眼摄像头于一体的传感器单元。传感器单元为德国大陆公司(Continental)制造。已于2015年春季开始采用。

  在日本国内,时速超过30km/h的交通事故经常会造成人员死亡,丰田希望通过在小型车中广泛配备自动制动器,降低死亡事故的发生率。

  单元中的红外线激光的检测距离约为30m。摄像头的检测距离比激光长。通过对二者进行组合,可以高精度检测出前方车辆。之所以决定采用激光,是因为激光不仅可以提高性能,还能够降低成本。

  借助TNGA降低成本

  过去,丰田的自动制动系统价格高,配备的车型和购买者的范围有限。丰田从2015年上市的新款车开始,全部采用以标准化为核心的新车制作机制“TNGA(丰田新型全球架构)”。

  丰田通过使此次采用的自动制动器的传感器单元和传感器支持TNGA,实现了不分车型的通用化,利用量产效果大幅降低了成本。因为支持TNGA,安装传感器的位置和倾斜度等都规定了标准。即使安装位置因车辆的尺寸和形状发生改变,只需要设定参数,就可以保持相同的性能。

  激光起死回生

  丰田2000年代曾在“皇冠玛捷斯塔(Crown Majesta)”等高级车中采用了激光雷达加毫米波雷达的配置,之后,激光因为雨天时的检测性能较低,未再继续采用。这次成功复活,最主要的原因是激光不再像过去那样设置在车外,而是设置在了车内。

  激光怕雨怕脏。之前设置在前格栅周边的时候,没能充分采取措施。这次,激光与摄像头一样配置在了前窗内侧,不容易沾染雨水和污垢。而且前窗上的雨水和污垢可以用雨刷擦拭干净。

  尽管如此,“在下暴雨的时候,激光的检测性能还是会有所降低。但受到保险杠附近配置空间的限制,毫米波雷达无法应用于小型车,只能在中型车以上的车型中配置。虽然不能配备毫米波雷达,但与什么都不做相比,通过配备激光减少事故才是上策”(控制系统开发部第2控制系统开发室长山田幸则)。

  另外,“雷克萨斯LS”配备了立体摄像头,不会替换成新开发的系统,因为丰田认为“立体摄像头有自己的用处,会将这项技术保留下去”。

  安全系统的主流传感器目前依然延续以往的思路,是毫米波雷达和摄像头。

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