【導讀】xiandaiqichepeibeiledaliangxitonghexiaogongju，meigechexingnianfenzhonghaizaijixuzengjia。youxiexitonghexiaogongjushiweilexiyingoumaizhehuotigaoshushidu。changjiandelizibaokuofenweizhaoming
、高端娛樂係統


、各種性能模式、預設座位設置、後視鏡位置等。另外一些係統則是為了確保駕駛員和乘客的安全

，通常稱為先進駕駛輔助係統(ADAS)。常見的例子包括自適應巡航控製
、自動緊急製動

、倒車攝像頭
、前向感應、環視攝像頭等。

在過去的100年裏，這些駕駛輔助係統飛速發展，從最初簡單的機械巡航控製發展成為汽車願景——使用軟件定義，沉浸於增強現實和虛擬現實(又稱為元宇宙)
，並達到完全自主駕駛。目前，汽車達到SAE International規定的2+級自動駕駛水平。2級是汽車允許部分自動駕駛
，但駕駛員仍需保持注意力，隨時準備接管駕駛。2+級中的加號(+)是指自動駕駛極為複雜且持續時間超過行業預期的現實。作為背景知識
，5級指的是完全自動駕駛，無需駕駛員，0級則是無自動駕駛。

本文是有關先進駕駛輔助係統(ADAS)的發展曆史係列文章的第一部分。本係列由多個部分組成
，將回顧各種不同係統的說明。最後一篇文章將討論未來的ADAS係統以及汽車將如何從一個機械機器轉變為完全數字化體驗。

巡航控製

最早的駕駛員輔助係統或許是Speedostat。Speedostat是由 Ralph Teetor設計的第一個速度控製係統設計(Steinken
，2020年)。bukesiyideshi，tacongxiaojiushuangmushiming。taliyongshilidequeshipeiyanglechaochangdechujiaohechaoqiangdezhuanzhuli，tashengchengzhejiushishitachengweiruciweidadefamingjiahegongchengshideyuanyin。《史密森尼》雜誌(Sears，2018年)的一篇文章對他的一生進行了精彩的概括。

Speedostat(通常被稱為“Stat”，於1950年8月22日獲得專利)包bao含han一yi個ge連lian接jie到dao源yuan自zi汽qi車che驅qu動dong軸zhou的de機ji械xie調tiao速su器qi裝zhuang置zhi的de儀yi表biao板ban速su度du選xuan擇ze器qi。在zai調tiao速su器qi的de驅qu動dong下xia，真zhen空kong泵beng會hui向xiang上shang推tui動dong油you門men踏ta板ban
，向xiang駕jia駛shi員yuan發fa出chu減jian速su觸chu覺jiao信xin號hao。

該專利獲批五年後，《大眾機械師》(Sears，2018年)在Speedostat的專題介紹中稱它是“一種帶有額外功能的動力加速器或調速器。它使我們在汽車自動駕駛的道路上向前邁進了幾英裏。”

克萊斯勒是第一家采用Speedostat的汽車製造商，並於1958年將其命名為“Auto-Pilot”。凱迪拉克也使用了該係統，不過他們將其命名為“巡航控製”，該名稱逐步泛化
，甚至到今天仍被普遍用來指代這項技術(Teetor
，2020年)。

圖1. 1957 年，Ralph Teetor手持巡航控製，圖片由汽車名人堂提供

Teetor的Speedostat在量產車型中獲得成功後不久，另一場技術革命正在進行——隨著矽晶體管的發明
，集成電路誕生了。隨著單個晶體管發展成為芯片上的整個電路
，Daniel Wisner發明了第一個電子巡航控製係統，並獲得了專利(1971年)，該係統被稱為“汽車速度控製係統”(Niemeier，2016年)。這種新的電子速度控製可以在閉環中調節車速，即使在上坡和下坡時也可調節，這是一個創舉。

這項發明最終被稱為巡航控製，它徹底改變了汽車。隨著它越來越受歡迎，在20 世紀80年代末，摩托羅拉設計並製造了一款矽芯片來實現Wisner的算法。在很長一段時間內
，許多汽車都使用了這款芯片。其部件編號是MC14460，盡管MC14460芯片早已退役
，但該算法至今仍被廣泛使用。

圖2. MC14460巡航控製芯片的數據手冊封麵頁
，圖片由 hackaday.com提供

圖3. 1996年的通用汽車巡航控製模塊(圖片由 LS Engine DIY 提供)，它顯示了用於控製油門線的電氣驅動與過去的真空泵係統的對比

巡航控製的下一個重大創新是20世紀90年代初出現的自適應巡航控製。William Chundrlik和Pamela Labuhn發明了自適應巡航控製(Steinken，2020年)。gaixitongdegongzuoyuanlileisiyudingsuxunhangkongzhi，dancaiyongleyigecejuchuanganqi
，shiqichenenggouzaichesujiaomandeqichehoumianjiansu，danrengranbaochisudukongzhi。shoupixitongcaiyonglejiguang
，dangezhongfanganshiyonglebutongleixingdechuanganqi，baokuoleida、激光雷達和攝像頭。

ABS

防抱死製動係統(ABS)起源於航空業，也有一段有趣的發展曆史。ABS與巡航控製一樣，起初也是機械係統。(作者不詳，Wikipedia
，2021年)

1920年，飛機和汽車先驅Gabriel Voisin為飛機設計並試驗了機械式ABSxitong。gaixitongcaiyongyigefeilun，feilunsuichelunxuanzhuanbingkongzhizhidongxitongdeyeyafa。dangchelunhefeilundouyixiangtongsuduxuanzhuanshi
，xitonghuishifangzhidongqi。ruguochelunturanjiansu(可能是車輪打滑時)，飛輪將保持更快地旋轉，這種相對轉速的差異將打開液壓製動閥，從而讓輪胎再次旋轉。該係統使製動距離減少了30%，並使飛機在通常沒有該係統無法飛行的情況下也能飛行。由於該係統減少了打滑
，也大幅降低了輪胎磨損。

除了飛機，皇家恩菲爾德超級流星摩托車在1958年試用了首個ABS。全機械式係統證明ABS可大幅減少摩托車打滑，這是導致事故的常見原因。不幸的是，由於當時的技術總監沒有看到這個想法的價值，該公司放棄了此係統。

在20世紀60年代，另一個全機械式係統在Ferguson P99
、Jensen FF和四輪驅動的福特Zodiac上進行了有限的試驗。該係統並不可靠且過於昂貴，沒有流行起來。

第一款全電子式ABS開發於20世紀60年代末期——並(bing)非(fei)麵(mian)向(xiang)汽(qi)車(che)，而(er)是(shi)用(yong)於(yu)協(xie)和(he)式(shi)飛(fei)機(ji)。協(xie)和(he)式(shi)飛(fei)機(ji)是(shi)一(yi)個(ge)高(gao)可(ke)見(jian)性(xing)的(de)創(chuang)新(xin)技(ji)術(shu)開(kai)發(fa)項(xiang)目(mu)，舉(ju)世(shi)矚(zhu)目(mu)。協(xie)和(he)式(shi)飛(fei)機(ji)的(de)起(qi)飛(fei)和(he)著(zhe)陸(lu)需(xu)要(yao)很(hen)長(chang)的(de)跑(pao)道(dao)
，配(pei)備(bei)ABS是避免在發生事故或其他偏移時滑出跑道的要求，是正常運行所必需的。協和式飛機的起飛速度為250節，遠比當時和現在的普通商用飛機(作者不詳，Heritage Concorde
，2021年)要高得多。如果沒有ABS製動，在濕滑跑道上中斷起飛將很危險。

電子式ABS進入的首款消費汽車是1971年的克萊斯勒 Imperial小轎車。本迪克斯公司於1970年為該ABS申請了專利

，克萊斯勒將其命名為“Sure Brake”
，通常稱為“防滑”(Schafer，1971年)。該係統非常可靠
，業界其他公司也開始推出自己的版本。 

對於本迪克斯公司來說遺憾的是
，官方認為現代ABS歸功於菲亞特研究中心的Mario Palazzetti。Palazzetti 改進了該係統，他後來被稱為“ABS 先生”。Bosch Mobility Solutions收購了Palazzetti的係統，將其重新命名為“ABS”
，並繼續對其進行改進以用於量產汽車，直至它成為標配功能(作者不詳，Did You Know Cars，未注明日期)。

ABS成為所有汽車製造商的標配功能，幾乎每輛道路上行駛的汽車都使用它。與巡航控製一樣，ABS現在也成為一個泛化通用術語。

圖4. 20世紀70年代梅賽德斯-奔馳的ABS測試，圖片由stuff提供

牽引力控製

牽引力控製係統(TCS)調節用於驅動車輪的動力大小。最初

，驅動輪使用限滑差速器以機械方式限製打滑車輪的動力。在20世紀70年代初期，汽車添加了電子TCS。牽(qian)引(yin)力(li)控(kong)製(zhi)監(jian)控(kong)車(che)輪(lun)速(su)度(du)和(he)車(che)輪(lun)之(zhi)間(jian)的(de)速(su)度(du)差(cha)，以(yi)控(kong)製(zhi)每(mei)個(ge)車(che)輪(lun)的(de)動(dong)力(li)大(da)小(xiao)。一(yi)些(xie)係(xi)統(tong)控(kong)製(zhi)汽(qi)車(che)的(de)油(you)門(men)或(huo)火(huo)花(hua)控(kong)製(zhi)，但(dan)大(da)多(duo)數(shu)最(zui)終(zhong)都(dou)集(ji)中(zhong)在(zai)利(li)用(yong)汽(qi)車(che)的(de)製(zhi)動(dong)係(xi)統(tong)上(shang)。事(shi)實(shi)上(shang)，大(da)多(duo)數(shu)牽(qian)引(yin)力(li)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)都(dou)有(you)上(shang)一(yi)節(jie)中(zhong)描(miao)述(shu)的(de)ABS。牽引力控製和ABS一樣，是當今的標配功能。

穩定性控製

穩定性控製係統出現於20世紀90年代初。1995年，博世在梅賽德斯-奔馳S600轎跑車中引入了該係統。(Markus，2020年)

穩定性控製還與ABS和牽引係統集成
，再加上額外的傳感器，以掌握汽車對駕駛員輸入(油門和轉向)的de響xiang應ying。將jiang來lai自zi方fang向xiang盤pan傳chuan感gan器qi的de數shu據ju與yu偏pian航hang傳chuan感gan器qi和he加jia速su度du計ji進jin行xing比bi較jiao
，計ji算suan出chu汽qi車che當dang前qian的de行xing駛shi狀zhuang況kuang。穩wen定ding性xing控kong製zhi可ke以yi使shi用yong此ci信xin息xi調tiao整zheng製zhi動dong、油門或懸架，改善操控性。

在美國
，2012年穩定性控製已成為汽車標配設備。牽引力和穩定性控製是重要的係統
，但不如ABS和自適應巡航控製那麼知名或常見。

總結

我們介紹了巡航控製、ABS、牽qian引yin力li控kong製zhi和he穩wen定ding性xing控kong製zhi的de曆li史shi和he發fa展zhan。每mei個ge係xi統tong都dou具ju有you獨du特te而er有you趣qu的de發fa展zhan曆li史shi
，早zao期qi設she計ji通tong常chang采cai用yong機ji械xie式shi起qi源yuan。各ge個ge係xi統tong之zhi間jian的de共gong同tong點dian是shi，開kai發fa、測試和驗證新係統通常需要數十年的時間
，才能投放到市場。  

後續文章將探討其他先進駕駛輔助係統(ADAS)及其發展曆史。最後一篇文章將重點介紹未來的係統以及向軟件定義汽車的發展。

來源：安森美，作者：Dan Clement

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