汽車安全之主動安全系統(tǒng)與技術(shù)篇

汽車安全之主動安全系統(tǒng)與技術(shù)篇

為預(yù)防汽車事故的發(fā)生，避免人員受到傷害而采取的安全設(shè)計，稱為主動安全設(shè)計。譬如ABS、EBD、TCS、LDWS等都是主動安全設(shè)計。它們的特點是提高汽車行駛的安全性和穩(wěn)定性，盡一切可能防止車禍發(fā)生。除此之外，還有其它的輔助設(shè)置，如：高位剎車燈、前后霧燈，后窗除霧等也是主動安全設(shè)計。目前主動安全技術(shù)在不斷地被完善和改進，有更多的安全技術(shù)將被開發(fā)并得到應(yīng)用。

主要系統(tǒng)配置

ABS防抱死制動

ABS是Anti-lock Braking System縮寫。大多數(shù)轎車都裝有ABS，在遇到急剎車時，需要立刻停車。但人為大力剎車容易造成車輪鎖死的意外情況，就是說如果前驅(qū)動輪鎖死引起汽車失去轉(zhuǎn)彎能力，后驅(qū)動輪鎖死容易發(fā)生甩尾等事故。安裝ABS主要是為了解決剎車時車輪鎖死的問題，從而提高剎車時汽車的穩(wěn)定性，甚至是較差路面條件下的汽車制動性能。簡言之，就是在汽車制動狀態(tài)下，仍能保持轉(zhuǎn)向，保證制動方向的穩(wěn)定性，使汽車輪胎處于即將靜止與未靜止之間。ABS的廣泛使用，大大降低了緊急情況下發(fā)生的事故的頻率。

AWS防碰撞預(yù)警

防碰撞預(yù)警AWS是Advance Warning System縮寫。AWS是指意外事故預(yù)防和緩和的駕駛輔助系統(tǒng)，在危險發(fā)生前給駕駛員提供及時的聲音和視覺報警。公路交通事故已成為全球范圍內(nèi)日益嚴重的公共安全問題。統(tǒng)計資料表明，其中駕駛員的人為因素導(dǎo)致的公路交通事故率最高。無論是事故數(shù)量還是傷亡人數(shù)均分別高達各自總數(shù)的90%左右，并且在導(dǎo)致這些公路交通事故的駕駛員的人為因素中，疲勞和精神分散駕駛是重要原因之一。

駕駛員如果在3秒內(nèi)注意力不集中，便會造成交通事故的發(fā)生，這有80%的可能性，其主要表現(xiàn)為車道偏離和追尾事故。國內(nèi)外在防止車道偏離和保持安全車距兩個方面都開展了相當(dāng)多的探索，在雷達、激光、超聲波、紅外線、機器視覺和傳感器技術(shù)方面都取得了巨大的突破。經(jīng)過長期的研究和實踐，人們逐步認識到采用單目視覺技術(shù)，僅使用一臺攝像機，只能在一定程度上實現(xiàn)對前方道路環(huán)境、車輛探測及車距的監(jiān)測功能。車元素研究顯示，若在公路交通事故發(fā)生前的1.5s給駕駛員發(fā)出預(yù)警，則可避免90%的此類事故發(fā)生。因此，通過在汽車上安裝汽車碰撞預(yù)警系統(tǒng)，利用技術(shù)手段分析車道、周圍車輛的狀況等駕駛環(huán)境信息，一旦當(dāng)駕駛員發(fā)生疲勞及精神分散、汽車出現(xiàn)無意識的車道偏離及汽車間車距過近。當(dāng)遇到追尾情況時，能及時給予駕駛員主動預(yù)警，是減少公路交通事故有效的技術(shù)方式。

LCA變道輔助

LCA（lane change assist），又稱變道輔助系統(tǒng)。因為汽車在變道行駛時有時會有視野盲區(qū)，所以車輛在變道的時候就容易產(chǎn)生危險，LCA就采用24Ghz雷達傳感器檢測后面盲區(qū)接近的車輛，并通過前方后視鏡旁的指示燈報警提示，起到提醒駕駛員注意的功能。

EBD電子制動分配

EBD能夠在汽車制動時自動調(diào)節(jié)前、后軸的制動力分配比例，并配合ABS提高制動穩(wěn)定性。汽車在制動時，四只輪胎與地面的摩擦力不一樣，容易造成打滑、傾斜和車輛側(cè)翻事故。EBD用高速計算機分別對四只輪胎附著的不同地面進行感應(yīng)與計算，根據(jù)不同的情況用不同的方式和力量制動，并不斷調(diào)整，保證車輛的安全平穩(wěn)行駛。

EBA緊急剎車輔助系統(tǒng)

電腦根據(jù)剎車踏板上偵測到的剎車動作，來判斷駕駛員對此次剎車的意圖，如屬于緊急剎車，則指示剎車系統(tǒng)產(chǎn)生更高的油壓使ABS發(fā)揮作用，從而使剎車力更快速的產(chǎn)生，縮短剎車距離。

LDWS車道偏離預(yù)警系統(tǒng)

該系統(tǒng)提供智能的車道偏離預(yù)警，在無意識（駕駛員未打轉(zhuǎn)向燈）偏離原車道時，能在偏離車道0.5秒之前發(fā)出警報，為駕駛員提供更多的反應(yīng)時間，大大減少了因車道偏離引發(fā)的碰撞事故，此外，使用LDWS還能糾正駕駛員不打轉(zhuǎn)向燈的習(xí)慣，該系統(tǒng)其主要功能是輔助過度疲勞或長時間單調(diào)駕駛引發(fā)的注意力不集中等情況。

TCS牽引力控制

TCS又稱循跡控制系統(tǒng)。汽車在光滑路面制動時，車輪會打滑，甚至使方向失控。同樣，汽車在起步或急加速時，驅(qū)動輪也有可能打滑，在冰雪等光滑路面上還會使方向失控而出危險。TCS依靠電子傳感器探測車輪驅(qū)動情況，不斷調(diào)節(jié)動力的輸出，從而使車輪不再打滑，提高加速性與爬坡能力。

ESP 電子穩(wěn)定裝置

電子穩(wěn)定裝置（Electronic Stability Program）是一種牽引力控制系統(tǒng)，不但控制驅(qū)動輪，而且可以控制從動輪。如后輪驅(qū)動汽車常出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向過度的情況，此時后輪會失控而甩尾，ESP便會通過對外側(cè)的前輪的適度制動來穩(wěn)定車輛。轉(zhuǎn)向不足時，為了校正循跡方向，ESP則會對內(nèi)后輪制動，從而校正行駛方向。

隨著電子科技的發(fā)展，各種汽車智能安全系統(tǒng)也開始發(fā)展起來，主要是通過由雷達和攝像機組成的“預(yù)知傳感器”，對行車危險進行判斷并幫助駕車者進行處理。這一系統(tǒng)能夠在汽車與其它物體發(fā)生碰撞前的瞬間，自動進行干預(yù)以保證安全。

盤式制動器

盤式制動器又稱為碟式制動器，顧名思義是取其形狀而得名。它由液壓控制，主要零部件有制動盤、分泵、制動鉗、油管等。制動盤用合金鋼制造并固定在車輪上，隨車輪轉(zhuǎn)動。分泵固定在制動器的底板上固定不動，制動鉗上的兩個摩擦片分別裝在制動盤的兩側(cè)，分泵的活塞受油管輸送來的液壓作用，推動摩擦片壓向制動盤發(fā)生摩擦制動，動作起來就好像用鉗子鉗住旋轉(zhuǎn)中的盤子，迫使它停下來一樣。

盤式制動器散熱快、重量輕、構(gòu)造簡單、調(diào)整方便。特別是高負載時耐高溫性能好，制動效果穩(wěn)定，而且不怕泥水侵襲，在冬季和惡劣路況下行車，盤式制動比鼓式制動更容易在較短的時間內(nèi)令車停下。有些盤式制動器的制動盤上還開了許多小孔，以加速通風(fēng)散熱和提高制動效率。

技術(shù)配置

隨著社會發(fā)展，安全不僅僅是防碰撞的代名詞，財產(chǎn)安全也應(yīng)算到中間一條，所以安全系統(tǒng)已經(jīng)被融入到各個配置當(dāng)中，如果細分的話那將數(shù)不勝數(shù)，下面我們來介紹幾種在中高檔轎車上出現(xiàn)且也不太多見的。

夜視輔助

這項新的研發(fā)成果能提供更大的視野范圍，而且不會讓逆向的車輛感到晃眼。由于采用了夜視輔助系統(tǒng)，可以提前看清近光燈照不到的黑暗中的 交通標(biāo)牌、彎道、行人、汽車、丟失的貨物或者道路上其他可以造成危險的事物。這樣，駕駛者可以及時采取制動或者避讓措施。此外，這個系統(tǒng)能減輕駕駛者在夜間開車的緊張和勞累，保持精神飽滿的狀態(tài)，從而能夠在緊要關(guān)頭迅速而正確地做出反應(yīng)。配備了夜視輔助系統(tǒng)的車輛裝有兩個額外的紅外線前照燈，可以照到前方大約200m的距離。

由于夜視輔助系統(tǒng)的前照燈在可見光波長范圍之外進行工作，因此不會對人類的視線產(chǎn)生影響。在擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)，一個小型紅外線攝像機可以記錄車輛前方的環(huán)境，并將其顯示在駕駛艙儀表板的顯示屏上。

當(dāng)車速超過每小時15km時，駕駛者就可以啟動夜視輔助系統(tǒng)。將前照燈打開，然后只需按下儀表板上的一個按鈕，通常情況下顯示速度的8 英寸顯示器就被切換為攝像機圖像的狀態(tài)。

胎壓監(jiān)控

胎壓監(jiān)測系統(tǒng)可分為兩種：一種是間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，是通過輪胎的轉(zhuǎn)速差來判斷輪胎是否異常；另一種是直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，通過在輪胎里面加裝四個胎壓監(jiān)測傳感器，在汽車靜止或者行駛過程中對輪胎氣壓和溫度進行實時自動監(jiān)測，并對輪胎高壓、低壓、高溫進行及時報警，避免因輪胎故障引發(fā)的交通事故，以確保行車安全。駕駛者可以通過車內(nèi)提示警告系統(tǒng)來判斷輪胎胎壓情況是否正常，首先避免了因輪胎虧氣出現(xiàn)的行車跑偏，其次在高速行駛時也對乘坐者安全是一種保障。

防眩目后視鏡

防眩目后視鏡一般安裝在車廂內(nèi)，它由一面特殊鏡子和兩個光敏二極管及電子控制器組成，電子控制器接收光敏二極管送來的前射光和后射光信號。如果照射燈光照射在車內(nèi)后視鏡上，如后面燈光大于前面燈光，電子控制器將輸出一個電壓到導(dǎo)電層上。導(dǎo)電層上的這個電壓改變鏡面電化層顏色，電壓越高，電化層顏色越深，此時即使再強的照射光照到后視鏡上，經(jīng)防眩目車內(nèi)后視鏡反射到駕駛員眼睛上則顯示暗光，不會耀眼。鏡面電化層使反射i11根據(jù)后方光線的入射強度，自動持續(xù)變化以防止眩目。當(dāng)車輛倒車時，防眩目車內(nèi)后視鏡防眩功能被解除，右外后視鏡自動照射地面。

倒車警告/倒車影像/車外攝像頭

倒車警告這項技術(shù)用于在駕駛期間以及駐車時，針對您盲區(qū)中的轎車或物體向您發(fā)出警告。通常，該系統(tǒng)會在您行車時已經(jīng)進行響應(yīng)；它可能會使后視鏡內(nèi)的一個警告標(biāo)示進行閃爍，同時會發(fā)出聲音警告，該系統(tǒng)是一個短程檢測系統(tǒng)。比如：當(dāng)一輛汽車內(nèi)配備了此功能，反光鏡左邊會有一個車體形狀的圖標(biāo)，前、后雷達在偵測障礙物時，警告標(biāo)示會給駕駛者以視覺和聽覺上的警告。

倒車影像和后視攝像機是一體，不僅保護您的轎車，還能夠避免在倒車時意外傷及兒童和動物。倒車情況已經(jīng)從向下傾斜的后視鏡中顯現(xiàn)，也會發(fā)出聲音警告便于車主實時查看。新一代技術(shù)包括一個攝像機，它可以與導(dǎo)航系統(tǒng)協(xié)同工作，對您身后的一切進行廣角拍攝，然后反映在車內(nèi)屏幕上，從而幫助您倒車或掛接拖車。

高位制動燈

一般的制動燈（剎車燈）是裝在車尾兩邊，當(dāng)駕車人踩下制動踏板時，制動燈即亮起，并發(fā)出紅色光，提醒后面的車輛注意，不要追尾。當(dāng)駕車人松開制動踏板時制動燈即熄滅。高位制動燈也稱為第三制動燈，它一般裝在車尾上部，以便后方車輛能及早發(fā)現(xiàn)前方車輛而實施制動，防止發(fā)生汽車追尾事故。由于汽車已有左右兩個制動燈，因此人們習(xí)慣上也把裝在車尾上部的高位制動燈稱為第三制動燈。

雨量傳感器

雨量傳感器暗藏在前風(fēng)擋玻璃后面，它能根據(jù)落在玻璃上雨水量的大小來調(diào)整雨刷的動作，因而大大減少了開車人的煩惱。雨量傳感器不是以幾個有限的擋位來變換雨刷的動作速度，而是對雨刷的動作速度做調(diào)節(jié)。它有一個被稱為LED的發(fā)光二級管負責(zé)發(fā)送遠紅外線，當(dāng)玻璃表面干燥時，光線幾乎是100%地被反射回來，這樣光電二級管就能接收到很多的反射光線。玻璃上的雨水越多，反射回來的光線就越少，其結(jié)果是雨刷動作越快。

芯片防盜系統(tǒng)

人身安全無疑是頭等重要的，而財產(chǎn)安全在今天也受到了人們的高度重視。假設(shè)一部幾十萬的轎車被偷盜會讓車主蒙受巨大的損失。因此，廠家也絞盡腦汁為轎車加入更多的安全防范系統(tǒng)。例如某汽車品牌不僅在點火鑰匙上加入Passkey III安全防盜系統(tǒng)，還針對后行李箱結(jié)構(gòu)進行了改進，變?yōu)檫b控開啟無鎖芯防盜模式，大大減低了被盜被撬的幾率，給車主財產(chǎn)方面的最大保護。

智能鑰匙

所謂智能鑰匙是指能發(fā)射出紅外線信號，既可打開一個或兩個車門、行李箱和燃油加注孔蓋，也可以操縱汽車的車窗和天窗。更先進的智能鑰匙則像一張信用卡，當(dāng)司機觸到門把手時，中央鎖控制系統(tǒng)便開始工作，并發(fā)射一種無線查詢信號，智能鑰匙卡作出正確反應(yīng)后，車鎖便自動打開。只有當(dāng)中央處理器感知鑰匙卡在汽車內(nèi)時，發(fā)動機才會啟動。

汽車主動安全系統(tǒng)的弊端

雖然現(xiàn)代汽車已采用了大量的安全技術(shù)及防范措施，但并不等于駕車或乘車就進入了保險箱，也就是說，安全汽車也只是相對而言，它仍然存在許多不安全的因素，表現(xiàn)在以下幾方面。

一、 各種干擾因素對安全系統(tǒng)的影響

汽車行駛的環(huán)境和工作狀況一直是變化多端的，汽車行駛的環(huán)境不可能一直是平坦沒有阻礙的公路。在一些干擾因子的影響下，安全系統(tǒng)可能無法發(fā)揮其效用可能會給出錯誤的提示。

二、安全系統(tǒng)所使用的電子元件容易損壞

在雨天或泥水路中行駛時，電子設(shè)備有可能被水浸濕而受潮，在冬季還有可能結(jié)冰，直接影響電子設(shè)備的正常工作；在高海拔地區(qū)，大氣壓力的降低也會引起某些傳感器的工作性能變壞，這些環(huán)境因素都對汽車的安全性能產(chǎn)生極大的影響。

三、 電腦病毒極大危害安全系統(tǒng)

眾所周知，電腦也會出現(xiàn)病毒和硬件工作失效的問題，應(yīng)用到汽車上當(dāng)然也不例外。在正常使用條件下，各種電子元件都有失效的可能；如電阻開路、電容漏電、集成電路內(nèi)部損壞、傳感器損壞等。車用電腦的硬件越多，失效的概率就越大，可靠性也就越差。另外，眾多的電磁干擾也直接影響電子系統(tǒng)軟件對數(shù)據(jù)的采集和整理，從而影響到程序的運行、指令的發(fā)出，導(dǎo)致控制失常。

四、 電子信息系統(tǒng)使駕駛者分散精力

先進的電子信息系統(tǒng)雖然能彌補駕駛員人為的一些失誤，但它也有可能會分散駕駛員的注意力，增加駕駛員操作疲勞，造成交通事故。盡管汽車生產(chǎn)商保證操作這些設(shè)備的風(fēng)險很低，甚至有的設(shè)備不需要人工操作，但安全專家還是對精力分散的嚴重危害發(fā)出了警告。他們指出，即便是聲控電腦，也會常常造成駕駛員分散精力，不注意道路。因為他們在駕車過程中需要努力分辨電腦發(fā)出的各種聲音，這比與乘客說話耗費的精力還要大。據(jù)有關(guān)資料顯示，如果前面行駛的汽車實行緊急制動，駕駛員收聽電腦講話所花的反應(yīng)時間要比不聽的多30%。另外，美國國家公路交通安全局最近的統(tǒng)計報告也指出，在美國每年發(fā)生的600萬起車禍中，25%則是由于駕駛員精力不集中造成的。

五 、完備的安全系統(tǒng)使駕駛員放松警惕

一輛裝配有各式安全系統(tǒng)的汽車會使駕駛員對這輛汽車的安全性能擁有很大的信心，從而降低了對車禍發(fā)生的警惕性。在行車過程中，由于智能系統(tǒng)并不具備思考的能力，并且容易發(fā)生故障，起主要控制作用的仍然是駕駛員。智能安全系統(tǒng)的作用主要是在汽車遇到潛在危險的時候代替駕駛員作出決定，彌補人控制的疏忽，想要完全代替人的控制，仍需要更加深入的研發(fā)。如果駕駛員過度依賴于安全系統(tǒng)，便會降低人對汽車的控制作用，相對于沒有裝配安全系統(tǒng)的汽車來說，反而更不安全。

由于行車安全并不僅僅是涉及到一個人、一輛車或一條路的問題，而是涉及到整個行車動態(tài)的。例如，行駛路面的千差萬別、行車流量的瞬息萬變，以及駕駛員的文化、心理和身體素質(zhì)等都不盡相同。因此僅靠汽車的先進信息系統(tǒng)或某些安全設(shè)施，并不能從根本上消除行車中的安全隱患，安全行車系統(tǒng)并非絕對可靠。

綜述

汽車主動安全系統(tǒng)的發(fā)展，與科技的進步息息相關(guān)，它是人類社會進步的體現(xiàn)。由于近年來車禍發(fā)生率的高居不下和其造成的死亡人數(shù)逐年攀升，人們意識到需要使用各種科技手段來提升汽車的性能，降低車禍發(fā)生的可能性。在未來，一定還會有更加智能可靠的新型安全系統(tǒng)出現(xiàn)并為人們廣泛使用，也可能會出現(xiàn)可以無人駕駛的汽車，但究其根源，這些輔助的安全系統(tǒng)為了使駕駛員的駕駛更加方便而產(chǎn)生的，需要我們好好利用，不能過度依賴這些系統(tǒng)。在駕駛過程中，仍然需要集中注意力，并且注意提升自己的駕駛水平，這樣才能做到真正的安全。