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Navigate：传感器技术让汽车道路行驶更安全
回想过去，汽车都是由驱动装置驱动几乎所有的机械和液压系统，现在则由电子元件和系统的组合来完成。电子传感器增强或甚至已经取代了各种机械系统。一些高档汽车具有多达70 个ECU 。一般汽车的传感器数量已经达到35 个，而一个高档汽车的感应器数量达到了60 个。通常汽车还附带6 个左右的气囊。这意味着现在的汽车更复杂、更安全，并且驾驶起来更简单。和以前的汽车相比，它们也更具智能化，并将继续获得更高的智能。
在安全性方面，联邦授权标准将在未来几年内促使这些性能与其它的融合，例如轮胎压力监测。根据市场调查公司IC Insights 介绍，全球的汽车IC 电子市场到2009 年将由现在的近130 亿个增长到近200 亿个。ISuppli 、Philips 和Strategy Analytics 的市场调查数据显示在气囊、驾驶者警告、安全性、车身和底盘电子技术等方面均有增长(图1)。
更多的智能化气囊被配置到车辆中。为前座和后座乘客提供头部和背部保护的高科技侧帘安全气囊已普遍用于许多汽车。而现在的正面碰撞气囊包含辨别儿童和小个子成人的传感器：气囊将利用较小的力量把对那些乘客的伤害减到最少。
“智能化”汽车的例子有很多。Toyota 公司2006 年推出的Lexus LS460 的智能泊车辅助系统可对后座和前座摄像头的图像进行处理，利用该结果去控制电子动力方向盘和一个“由电线驱动”的电子油门。只需轻触一个按钮和驾驶者的少许制动，系统就可以把车刹住。
同样地，LS460 的VDIM(Vehicle Dynamic Integrated Management) 系统从各种感应器中搜寻数据以预知刹车。利用这一数据，加上驾驶者的输入信息来帮助驾驶者恢复对汽车的控制。它通过启动电控刹车、电子动力转向、防抱死制动、车辆稳定性控制、刹车辅助、电子刹车力分配和引擎扭矩等功能来恢复控制。
如果那些还不够，气候控制系统会根据周围气温以及汽车乘客发出的体温自我调整。可是，随着汽车智能程度的提高，消费者也开始对有多少智能是必需的产生疑问，甚至未来的汽车是否应包含某种驾驶控制。
雷达和摄像头加强了驾驶技术
经过多年的努力，由于安全带和安全气囊的应用，交通事故导致的伤亡已经减少。汽车制造商以及供应商把目光从转向了预防事故的技术。例如，尾灯上的LED 灯簇和后窗制动灯，以及LED 前灯都提供了较好的照明水平，而且比常规灯泡的持续时间要长些。
在像Mercedes-Benz S-class 这样的车上，24/77 GHz 雷达导航系统在提高安全性方面起到很重要的作用。Brake Assist( 刹车辅助)、Parking Assist( 泊车辅助)、Pre-Safe(预警安全)、Distronic Plus(巡航控制)以及Adaptive Brake(自适应制动)功能采用七个雷达传感器(五个在前缓冲器、两个在后缓冲器)来加强安全水平(图2)。
拥有这些功能，汽车就可以感应到即将发生的碰撞，使驾驶者可以采取躲避措施。雷达系统允许自动制动应用。另外，如果探测到潜在的碰撞，它就会关闭天窗和加固安全带。
说到雷达，现在基于雷达和自适应巡航控制的系统正蓬勃发展。在很多Mercedes-Benz 和Toyota 模型中都可以发现他们的身影。Volkswagen Passat 和BMW 的3 系列也同样具有这样的雷达。
为了改善交通安全，Nissan 公司开发了车距控制辅助系统(Distance Control Assist System)以帮助驾驶者控制他们自身与面前车辆之间的距离。这个系统采用一个在前缓冲器的雷达传感器，来确定驾驶者的尾随距离和双方车辆的相对速度(图3)。
如果驾驶者松开加速踏板，或者没有踩住加速踏板，系统就会自动启动制动。如果系统确定需要制动，那么在仪表板和蜂鸣器上就会出现一个指示器，然后加速踏板会自动上移以帮助驾驶者转换到制动。
另一个关键功能，即摄像头，给驾驶者返回狭窄停车位并执行能见度受限操作时提供了更佳的视野。研究表明，很多儿童是因为驾驶者在返回停车位的时候看不见他们而致死的。
复杂的全轮驱动一度只是高档汽车的安全堡垒。而如今，它是很多车辆的标准配置。这些系统通过瞬间提供车轴最需要的动力，可在恶劣的驾驶条件下提供最佳动力。
对安全性的关注也延伸到前灯。由Gentex 公司开发的Chrysler 300C 具有Smart Beam 系统。它根据公路情况自动开启和关闭前灯(图4)。在后视镜里装了一个前向CMOS 图象传感器，它让车灯一直维持开启状态，直到在公路上探测到其它车的前灯或尾灯，它才转换到近光灯。为了避免分散相向行驶驾驶者的注意力，该系统可使远光灯渐开和渐关。
Mercedes-Benz S-class 汽车有两个照射公路的红外线前灯。当汽车的近光灯打开，它们将驾驶者的视野范围扩展到150 多米，使其能更快看见行人、停泊的汽车和其他障碍物。同时也减少了黑暗中驾驶发生碰撞的危险。
更安全的轮胎也正在开发中。一些轮胎甚至长途行驶也不会瘪。
Purdue 大学的研究者开发了一个使用传感器和数学模型的系统，来探测新产轮胎中的缺陷。研究者说这个方法比常规测试方法好，并承诺将满足联邦对轮胎耐用性的严格要求。
现在，汽车电子可让驾驶者把定制自己的仪表板显示器。今年四月在圣何塞举行的嵌入式系统会议上，Toshiba 展示了采用TX9461 实时显示控制器(SoC 控制器)的一个仪表板。这个IC 包含一个CPU、一个图解加速器和一个视频图像采集器。它可以显示一个“虚拟”的仪表板，复制一个相似的速率计、转速计和其它仪器。
配有后视图像传感器的车辆可以在虚拟仪表板上显示车后的情况，而不是把图像压缩到辅助屏幕上去。驾驶者也可以利用仪表板观察导航系统、速度、燃料水平和其它根据优先情况最小化或最大化的信息。
一个更安全的驾驶环境
政府研究员正考虑可以极大改善驾驶环境和使路况更安全的无线基础设施可获得多少安全性。到目前为止，汽车中的无线技术仍限制在车载蜂窝电话。但是当这些研究者针对路边站的安全架构而进一步调查Wi-Fi 通信使用状况的时候，这可能会有所改变。
交通部(DOT)的VII 计划试图使用无线连接来避免碰撞。有车辆接近十字路口或死角的时候，基站将通知和提醒其它基站和驾驶者。该系统也会提供交通速度和密度的数据，使路标可以通知驾驶者在进入高速公路前倒车。
交通部和全美高速公路运输安全署(National Highway Transportation Safety Administration)、联邦公路管理局(Federal Highway Administration)的智能运输协会(Intelligent Transportation Systems Joint Program Office) 以及联邦机动车安全管理局(Federal Motor Carrier Safety Administration) 有一个合作协议。去年年底，密歇根大学的运输研究学院从交通部获得2500 万的合同来加入这个计划。
UMTRI 目前正和Visteon 公司、AssistWare Technology 公司、Honda R&D Americas 公司、Eaton 公司、Battelle 研究院和密歇根交通局合作这个项目。合作者将开发可以在不同情况下警告驾驶者的集成先进技术，这些情况包括：当驾驶者将要离开公路的时候，当驾驶者和另一企图改车道的车辆有碰撞危险时候，以及和前方车辆有碰撞危险的时候。
Big Brother 监视
VII 计划中预想的交互通讯系统带来的是对隐私的大量干涉。它可能会让驾驶者认为“Big Brother”正监视着和跟踪他们的一举一动。
拿通用汽车最新的OnStar 系统来说吧。它不仅可以监视很多功能，比如油压、水压和汽油水平，还可以在车辆处于危险驾驶的时候进行探测。它通过对汽车的性能数据和储存在OnStar 数据库中的标准数据进行对比而得出结果。如果位于密歇根Troy 的OnStar 监视中心认为汽车的路面活动超出正常，就会呼叫驾驶者以确保一切平安。
就算拥有像OnStar 这样的系统的性能，期待这种技术能减缓汽车速度或甚至关掉引擎也是不现实的。虽然会有一些安全甚至法律实施的获益，但有多少驾驶者会希望在自己的汽车上安装该技术还无人得知。
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