導言：隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代交通工具正逐步從機械化向智能化轉變。在這一變革過程中，輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS, Advanced Driver Assistance Systems）成為了一個重要的里程碑。ADAS不僅為駕駛員提供了額外的安全保障，還顯著提高了駕駛的舒適性與效率。我們每天在路上看到的盲點監(jiān)測、自適應巡航控制和自動緊急制動等功能，背后都依賴于傳感器技術、人工智能和先進的控制系統(tǒng)。
本文將帶您回顧輔助駕駛系統(tǒng)的技術發(fā)展歷程，探索從最初的巡航控制和防抱死系統(tǒng)，到如今自動駕駛功能的實現(xiàn)過程。通過這段旅程，我們將一同見證科技如何改變駕駛的未來，并展望智能交通發(fā)展的新方向。
20世紀中期，伴隨著工業(yè)化浪潮的席卷，汽車逐漸從奢侈品變成了大眾化的交通工具。尤其是在歐美發(fā)達國家，汽車保有量迅速增加，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?。然而，汽車普及所帶來的不僅僅是便利與自由，同時也引發(fā)了令人擔憂的交通安全問題。
為了應對這一挑戰(zhàn)，汽車制造商、工程師和科研機構開始共同努力，嘗試通過技術手段來減少人為失誤對駕駛安全的影響。早期的嘗試多集中在提升車輛的機械性能和可靠性，例如改善制動系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng)的設計。然而，隨著電子技術和自動化概念的興起，研究人員的目光逐漸轉向如何直接輔助駕駛員操作，減輕他們的負擔。
ADAS的初步嘗試
世界上第一輛配備速度控制系統(tǒng)的汽車可以追溯到1900年代初期的 Wilson-Pilcher 汽車。這款車上的速度控制器被認為是巡航控制系統(tǒng)的早期雛形，其設計和原理在當時可謂開創(chuàng)性。這種裝置位于凸輪軸的中間，適配四缸和六缸發(fā)動機，駕駛員可以通過方向柱上的杠桿來設定目標速度。速度控制器通過機械方式幫助駕駛員保持設定速度，從而減輕了駕駛過程中的操控負擔。
1958年，克萊斯勒公司在汽車技術發(fā)展史上邁出了具有里程碑意義的一步，推出了全球首個機械式巡航控制系統(tǒng)“Speedostat”。這一系統(tǒng)的誕生不僅體現(xiàn)了工業(yè)設計的進步，也為未來輔助駕駛系統(tǒng)的構建埋下了伏筆。作為最早期的駕駛輔助技術之一，Speedostat的目標十分明確：減輕駕駛員在長途駕駛中的疲勞。
在1950年代的美國，高速公路網(wǎng)絡迅速擴展，跨州長途駕駛變得日益普遍。然而，長時間保持腳部壓力控制油門的駕駛方式不僅繁瑣，還容易導致疲勞和不安全的駕駛行為。Speedostat的出現(xiàn)為這一問題提供了簡潔而有效的解決方案。駕駛員只需啟動該系統(tǒng)，就可以將車輛的速度固定在一個恒定值上，無需持續(xù)操作油門。如此一來，駕駛員能夠更加專注于路況，身體負擔也顯著減輕。
Speedostat的工作原理相對簡單，主要依賴于一個機械裝置。系統(tǒng)通過檢測驅(qū)動軸的旋轉速度，進而控制節(jié)氣門的開合來維持恒定的車速。當駕駛員設定速度后，系統(tǒng)會通過連接到發(fā)動機節(jié)氣門的機械拉桿自動調(diào)節(jié)油門開度，確保車輛在平坦道路或緩坡時保持穩(wěn)定速度。雖然這一設計并不涉及復雜的電子元件，但其機械化控制邏輯已經(jīng)為后來的電子巡航控制系統(tǒng)奠定了理論基礎。
盡管Speedostat在當時被視為技術上的一次突破，但它仍然存在諸多局限性。首先，系統(tǒng)只能在固定速度下工作，無法根據(jù)前方車輛的距離或道路情況進行調(diào)整。其次，由于沒有電子傳感器和計算單元的支持，該系統(tǒng)并不具備適應復雜路況的能力。例如，在上坡或下坡時，車輛速度可能出現(xiàn)偏差，需要駕駛員手動調(diào)整。
然而，這些限制并未掩蓋Speedostat對汽車工業(yè)的重要意義。作為ADAS技術的雛形，它開啟了人們對駕駛自動化的想象，并推動了汽車制造商對駕駛員輔助功能的進一步研究與開發(fā)。更重要的是，這一技術的成功商業(yè)化證明了駕駛輔助系統(tǒng)的市場潛力，為日后更復雜、更智能的系統(tǒng)研發(fā)積累了寶貴的經(jīng)驗。
ABS技術“著陸”
防抱死制動系統(tǒng)（ABS）的概念最早起源于航空領域，用于防止飛機在跑道上緊急制動時車輪鎖死。20世紀50年代，這一技術逐漸被引入汽車行業(yè)，成為提升車輛制動性能的重要探索方向。
到了1970年代，博世公司和戴姆勒公司聯(lián)合開發(fā)的ABS系統(tǒng)實現(xiàn)了首次量產(chǎn)應用。這一系統(tǒng)的核心功能是通過監(jiān)測車輪轉速并調(diào)整制動力，防止車輪在緊急制動時發(fā)生抱死，從而保持車輛的可控性。特別是在濕滑路面或冰雪環(huán)境下，ABS顯著減少了制動距離，提升了行車安全性。這一技術突破不僅標志著主動安全領域的一次飛躍，也為后續(xù)輔助駕駛系統(tǒng)的發(fā)展奠定了技術基礎。
在ABS等主動安全技術尚未成熟的年代，汽車制造商的研發(fā)重心更多集中在被動安全設備上。其中，沃爾沃發(fā)明的三點式安全帶是最具代表性的創(chuàng)新之一。作為一種簡單而有效的保護措施，三點式安全帶極大地減少了碰撞事故中的人員傷亡。此外，頭枕的引入進一步降低了追尾事故中頸部受傷的風險。
這些被動安全技術雖然不直接參與駕駛過程，但為車輛安全性能的全面提升奠定了堅實基礎。它們不僅提高了人們對汽車安全的關注，也為后續(xù)主動安全技術和ADAS功能的研發(fā)提供了重要啟示。
ESC讓雨天也能更安全
20世紀80年代，汽車行業(yè)迎來了電子化的轉型期。電子控制單元（ECU）和微處理器技術的應用，為車輛引入了更高的智能化控制能力。這一技術進步不僅提升了汽車的性能和可靠性，也為開發(fā)更復雜、更智能的駕駛輔助功能提供了堅實的硬件基礎。
通過ECU，汽車能夠?qū)崟r監(jiān)控和調(diào)節(jié)多個系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如發(fā)動機管理、制動控制和轉向穩(wěn)定性。而微處理器的高效計算能力，則使得駕駛輔助功能得以處理更復雜的數(shù)據(jù)輸入，并作出快速響應。這一時期的技術革新，標志著駕駛輔助系統(tǒng)從機械化向電子化邁進，為現(xiàn)代ADAS技術的興起奠定了重要的技術平臺。
電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESC）是現(xiàn)代汽車主動安全技術的重要組成部分，其誕生標志著車輛動態(tài)控制技術邁向了智能化的新時代。ESC由博世公司與戴姆勒公司聯(lián)合研發(fā)，最早在1987年提出概念并進行技術研發(fā)。經(jīng)過多年的測試與優(yōu)化，1995年，全球首個量產(chǎn)的電子穩(wěn)定程序（ESP）系統(tǒng)正式問世。
ESC的核心功能是通過主動干預制動和動力輸出來防止車輛失控，從而幫助駕駛員在緊急情況下保持對車輛的掌控。這一系統(tǒng)依賴于多個關鍵傳感器協(xié)同工作，包括橫擺率傳感器、方向盤轉角傳感器和車輪速度傳感器等。系統(tǒng)通過對比駕駛員的轉向意圖與車輛的實際動態(tài)行為，判斷是否存在失控風險。當檢測到側滑、甩尾或不足轉向等問題時，ESC會迅速對單個或多個車輪施加制動力，同時調(diào)整發(fā)動機的動力輸出，使車輛重新回到穩(wěn)定狀態(tài)。
ESC最早被應用在豪華車型上，例如1995年的奔馳S級和SL級，這些高端車型為新技術提供了理想的測試平臺。在這些車輛中，ESC主要用于應對高速公路行駛和濕滑路面等復雜駕駛場景，測試結果顯示，它顯著減少了車輛側滑事故的發(fā)生。隨著技術成本的降低，ESC逐漸被引入更多車型。例如，1997年，豐田在雷克薩斯LS 400上搭載ESC系統(tǒng)，而寶馬則在1998年將其引入7系（E38系列）和3系（E46系列）。
LDW讓行車更安全
車道偏離警告系統(tǒng)（Lane Departure Warning, LDW）是現(xiàn)代輔助駕駛系統(tǒng)的重要組成部分，其目標是通過監(jiān)測車輛與車道線的位置關系，防止因無意識偏離車道導致的交通事故。這一技術在1990年代首次應用于高端汽車，標志著駕駛輔助系統(tǒng)從單一功能向環(huán)境感知方向邁出了關鍵一步。
1990年代初，隨著攝像頭技術和圖像處理算法的進步，汽車制造商開始在高端車型中嘗試引入LDW系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的核心硬件是安裝在車輛前擋風玻璃上的單目攝像頭，它通過實時拍攝道路圖像并識別車道線的邊界來判斷車輛的行駛位置。當系統(tǒng)檢測到車輛偏離車道且駕駛員未打轉向燈時，會通過視覺、聽覺或振動反饋向駕駛員發(fā)出警告，提醒其及時調(diào)整方向。
早期的LDW系統(tǒng)主要出現(xiàn)在豪華品牌車型中，例如1992年日本日產(chǎn)（Nissan）在Cima車型上推出了全球首款商用車道偏離警告系統(tǒng)。此后，其他汽車制造商也相繼將該技術引入自家車型，包括奔馳、寶馬和雷克薩斯等高端品牌。隨著技術的不斷改進，LDW的性能和適應性進一步提升，其檢測準確性在復雜路況下也有顯著改善。
結語：輔助駕駛技術的起步，是人類追求更安全、更高效駕駛體驗的重要開端。從20世紀中期簡單的機械式巡航控制系統(tǒng)，到后來的防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESC）、車道偏離警告系統(tǒng)（LDW），這些技術從最初的單一功能逐步演化為多元化、集成化的駕駛輔助體系。它們不僅提升了駕駛安全性，還顯著改善了駕駛舒適性，減少了因疲勞或突發(fā)狀況引發(fā)的事故。
這些早期技術的成功，不僅在于解決了當時駕駛過程中的實際問題，更在于它們?yōu)楝F(xiàn)代智能駕駛技術提供了基礎。每一次技術的突破，都是無數(shù)工程師、科學家和制造商共同努力的結果。這些技術奠定了車輛智能化的基礎，也推動了汽車工業(yè)從機械化邁向電子化、從單機智能邁向互聯(lián)化的演進。
回顧這些早期的技術，我們可以清晰地看到，輔助駕駛的核心始終圍繞著“讓駕駛更安全、更輕松”的目標展開。雖然當時的技術受限于硬件能力和開發(fā)成本，但它們已經(jīng)成功地展現(xiàn)了未來的可能性。這些技術不僅改變了汽車的功能，更改變了人們對駕駛的理解，讓駕駛從一項充滿挑戰(zhàn)的任務，逐步變?yōu)橐环N更加智能、舒適的體驗。
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