汽車主動(dòng)安全技術(shù)和產(chǎn)品的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

江蘇鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 顧偉璐 羅文華 陳安柱

1 引言

汽車給人們的生活帶來了很多便捷，也給人們帶來了巨大的災(zāi)難。交通事故的發(fā)生率不斷增加，不僅給國家社會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失也給事故家屬造成一定的精神傷害。因此，人們?cè)谫徿嚂r(shí)也越加看中汽車的安全性能。

汽車安全技術(shù)通?？煞譃橹鲃?dòng)安全技術(shù)和被動(dòng)安全技術(shù)。主動(dòng)安全技術(shù)是指通過預(yù)先的防范，避免事故發(fā)生的技術(shù)；被動(dòng)安全技術(shù)則是在事故發(fā)生過程中及事故發(fā)生后，盡量減少損害的方法與措施。被動(dòng)安全是事故發(fā)生后盡量減少傷亡損失，而主動(dòng)安全才可以從源頭避免事故的發(fā)生，因此主動(dòng)安全更能防患于未然。

2 現(xiàn)代汽車主動(dòng)安全技術(shù)及產(chǎn)品

汽車安全主動(dòng)裝置能保證制動(dòng)效能，增加汽車可控性和加速過程中的穩(wěn)定性，同時(shí)還可以對(duì)汽車行駛過程中的車況、駕駛員情況及環(huán)境狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有利于汽車更加安全穩(wěn)定的行駛。接下來根據(jù)主動(dòng)安全裝置的功用分類介紹幾種現(xiàn)代汽車上使用的主動(dòng)安全技術(shù)及產(chǎn)品。

2.1 提高汽車制動(dòng)性

2.1.1 制動(dòng)防抱死系統(tǒng)ABS

ABS主要由輪速傳感器、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器和電子控制器等組成。安裝在車輪上的轉(zhuǎn)速傳感器在車輪抱死時(shí)會(huì)發(fā)出信號(hào)，控制器會(huì)控制調(diào)節(jié)器降低該車輪制動(dòng)缸的油壓，減小制動(dòng)力矩，隨后會(huì)再恢復(fù)原有的油壓，使車輪處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)而又有最大制動(dòng)力矩。沒有安裝ABS的汽車，在行駛過程中用力踩下制動(dòng)踏板，容易出現(xiàn)側(cè)滑現(xiàn)象，使方向無法控制，導(dǎo)致危險(xiǎn)。

2.1.2 電子制動(dòng)力分配EBD

EBD是ABS的輔助功能，自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)力分配比例，提高制動(dòng)效能，配合ABS可以提高制動(dòng)的穩(wěn)定安全性。當(dāng)車主緊急踩下剎車踏板，車輪抱死的情況下，EBD能夠平衡四個(gè)車輪對(duì)地面的附著力，有效避免出現(xiàn)甩尾和側(cè)移，并縮短汽車制動(dòng)距離。

2.1.3 驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)ASR

在雨雪天氣，路面較滑，車輪附著力也低，車輪在加速時(shí)容易打滑。ASR可以通過各車輪轉(zhuǎn)速的對(duì)比情況判斷出驅(qū)動(dòng)輪是否打滑，控制動(dòng)力輸出。

2.1.4 電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP

ESP系統(tǒng)是在ABS和ASR基礎(chǔ)上發(fā)展的。當(dāng)車輛發(fā)生轉(zhuǎn)向過度或不足時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)接收到相應(yīng)的傳感器發(fā)出的信號(hào)，控制車輪的制動(dòng)使車輛在轉(zhuǎn)彎變道時(shí)可以更加平穩(wěn)，以保證安全。

2.2 改善駕駛員視野

2.2.1 EyeCar技術(shù)

沃爾沃EyeCar系統(tǒng)可以根據(jù)每個(gè)人的身高、體型調(diào)整座椅，使駕駛員的視線保持在最佳高度，擁有最佳的觀察視野和舒適度。

2.2.2 CamCar技術(shù)

福特CamCar技術(shù)利用多個(gè)攝像機(jī)和顯示屏來顯示前后視線，提高駕駛員的感知能力，使駕駛員在泊車時(shí)更方便，在擁擠的交通中也提高了行駛的安全性。

2.3 預(yù)防駕駛疲勞

2.3.1 防止瞌睡系統(tǒng)

日本先鋒公司的這套系統(tǒng)通過貼在方向盤上的心跳感應(yīng)器來檢測(cè)駕駛員的心跳速度，同時(shí)還通過裝有的其他感應(yīng)器來檢測(cè)車速變化和方向盤操作頻率，以此來判斷駕駛員是否打瞌睡。

2.3.2 防碰撞安全系統(tǒng)

豐田公司的這套系統(tǒng)利用攝像頭來監(jiān)測(cè)駕駛員的狀態(tài)，不僅可以偵測(cè)駕駛者頭部的動(dòng)作，還可以透過鏡頭直接測(cè)量駕駛者的上下眼皮距離來判斷是否打瞌睡。

3 汽車主動(dòng)安全技術(shù)及產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)

主動(dòng)安全基本就是將“車”、“人”、“路”三者相互作用，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。早期應(yīng)用到車輛上的主動(dòng)安全技術(shù)幾乎都是“以車輛為中心”，沒有充分考慮不同的駕駛員在車輛行駛過程中對(duì)駕駛行為的影響。

隨著近年來主動(dòng)安全技術(shù)的不斷發(fā)展，“以人為中心”的思想在不斷被應(yīng)用和拓展，將人作為系統(tǒng)內(nèi)最核心的要素來考慮，著重從聯(lián)系的、發(fā)展的、變化的觀點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合人的因素，建立起完善人、車、環(huán)境、車載系統(tǒng)的合理聯(lián)系，這也是未來汽車主動(dòng)安全技術(shù)及產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。

總體來看，未來汽車主動(dòng)安全技術(shù)及產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)大致有以下幾點(diǎn)：

（1）智能化。隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車上采用了越來越多的新型智能化安全系統(tǒng)，可以提高駕駛員的駕駛舒適度，降低駕駛員的疲勞感，提高交通的安全性與舒適性。

（2）集成化。汽車安全技術(shù)中的主動(dòng)安全和被動(dòng)安全是相輔相成的，主動(dòng)與被動(dòng)安全系統(tǒng)的集成是汽車安全系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，將二者融合，形成一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)，協(xié)同發(fā)揮作用，可有效提高車輛的安全穩(wěn)定性。

（3）網(wǎng)絡(luò)化。通過采用以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)快速、可靠、低成本的傳輸要求，從而完成人—車—路之間的兩兩信息交互。

在上述三個(gè)特點(diǎn)中，集成化是現(xiàn)今各大汽車廠商正著力解決的問題，其理念已經(jīng)滲透進(jìn)了各自品牌的高端車型，并正逐漸下探至中低端車型。智能化是汽車發(fā)展的終極方向，即最終將會(huì)實(shí)現(xiàn)汽車的“自動(dòng)駕駛”，而要想達(dá)到這一目標(biāo)，單純靠個(gè)體車輛或個(gè)人是無法完成的，于是網(wǎng)絡(luò)化即成為解決這一問題的有效途徑。

未來的汽車主動(dòng)安全技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主流方向?qū)?huì)是集計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)于一體的綜合技術(shù)。隨著更加先進(jìn)的傳感器、快速響應(yīng)的執(zhí)行器、高性能的運(yùn)算器、先進(jìn)的控制策略、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用，汽車主動(dòng)安全技術(shù)及產(chǎn)品也將向智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化三個(gè)主要方向發(fā)展。其中網(wǎng)絡(luò)化將會(huì)是近期研究的熱點(diǎn)及前沿技術(shù)，也是通往“智能駕駛”這一終極目標(biāo)的先決條件。

[1]楊秀芳,張新等.汽車主動(dòng)安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2008（4）：15-17.

[2]王紅,李占峰,劉玉清.現(xiàn)代汽車主動(dòng)安全技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2009（5）：45-46.