汽車主動(dòng)安全技術(shù)概況

摘 要：汽車主動(dòng)安全技術(shù)是一個(gè)涉及機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等領(lǐng)域的高新技術(shù)，通過該技術(shù)的應(yīng)用，能夠明顯提高車輛駕駛的安全性。本文簡(jiǎn)要介紹了主動(dòng)安全的概念、發(fā)展歷程，分析了幾種典型的主動(dòng)安全技術(shù)，并對(duì)主動(dòng)安全技術(shù)未來的發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：汽車；主動(dòng)安全技術(shù)；概況

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車在我們的生活中逐漸普及，但隨之而來的安全問題也同時(shí)困擾著我們。在過去三十年里，被動(dòng)安全技術(shù)獲得了很大程度的發(fā)展，但人們意識(shí)到，僅僅依靠被動(dòng)安全技術(shù)不足以提供最可靠的安全保護(hù)，于是主動(dòng)安全技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

1 汽車主動(dòng)安全技術(shù)的概念與發(fā)展歷程

主動(dòng)安全性是指汽車避免發(fā)生意外事故的能力，包括行駛安全性、環(huán)境安全性、感覺安全性和操作安全性。通過主動(dòng)安全技術(shù)的應(yīng)用，能夠使汽車具有最佳的動(dòng)態(tài)性能，能在碰撞事故發(fā)生前做出相應(yīng)的緊急措施，提高車輛的制動(dòng)能力和操縱穩(wěn)定性，有效減少意外事故的發(fā)生。

自1898年有記載的第一例交通事故以來，人們不斷致力于提高汽車行駛的安全性。但當(dāng)時(shí)人們尚未形成主動(dòng)安全的概念，而將主要精力放在提高汽車的被動(dòng)安全性，即致力于提高汽車安全帶、安全氣囊、能量吸收式轉(zhuǎn)向柱等設(shè)備的性能上。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后，人們開始相信相對(duì)于在事故發(fā)生后設(shè)法降低事故傷害與財(cái)產(chǎn)損失，如果在事故前可以對(duì)車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并在必要時(shí)進(jìn)行干涉或預(yù)警，具有更為深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。在此契機(jī)下，汽車主動(dòng)安全性迎來重要發(fā)展機(jī)遇。近些年，電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展更加助推了主動(dòng)安全技術(shù)向前邁進(jìn)。先進(jìn)的電子、通信及信息技術(shù)在汽車上的應(yīng)用催生了ABS、EBS、ACC等主動(dòng)安全技術(shù)，使車輛更安全、更舒適、更智能化。

2 簡(jiǎn)要介紹典型主動(dòng)安全技術(shù)

1.防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）

當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，若將剎車完全踩死，車輪將發(fā)生抱死滑移，輪胎與地面的附著力急劇下降，車輛操縱穩(wěn)定性受到嚴(yán)重影響。如果只是前輪抱死，后輪保持滾動(dòng)，那么汽車將失去轉(zhuǎn)向能力。如果只是后輪抱死，前輪保持滾動(dòng)，即使受到不大的側(cè)向干擾力，汽車也將產(chǎn)生側(cè)滑現(xiàn)象。所以，我們不希望車輪直接抱死，而是想讓車輪在制動(dòng)時(shí)邊滾邊滑，于是就出現(xiàn)了防抱死制動(dòng)系統(tǒng)。 通過安裝在車輪上的傳感器發(fā)出車輪將被抱死的信號(hào)，同時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)做出反應(yīng)，減小制動(dòng)力矩，經(jīng)過一段時(shí)間，當(dāng)車輪恢復(fù)滾動(dòng)時(shí)，再增加制動(dòng)力矩。如此循環(huán)往復(fù)，使汽車處于良好的制動(dòng)狀態(tài)，提高了車輛安全性。

2.輪胎壓力監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)（TPMS）

輪胎的使用狀況直接影響汽車安全性，輕者導(dǎo)致爆胎，重者導(dǎo)致車輛失控，造成重大交通事故，所以，輪胎壓力監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)（TPMS）顯得十分重要。TPMS包括間接型TPMS和直接型TPMS。間接型TPMS是通過輪速傳感器來比較輪胎之間的轉(zhuǎn)速差別，進(jìn)而通過車輪轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性來判斷車輪的胎壓，以達(dá)到監(jiān)測(cè)胎壓的目的。間接型TPMS雖然價(jià)格低廉，但是使用效果不如直接型。直接型TPMS是利用安裝在每一個(gè)輪胎里的壓力傳感器來直接測(cè)量輪胎的氣壓，利用無線發(fā)射器將壓力信息從輪胎內(nèi)部發(fā)送到中央接收器模塊上的系統(tǒng)，可以對(duì)各輪胎氣壓數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。

3.自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（ACC）

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)是將自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)和車輛前向撞擊報(bào)警系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，既有自動(dòng)巡航功能，又有防止前向撞擊功能。該系統(tǒng)在車輛行駛過程中，安裝在車輛前部的車距傳感器持續(xù)掃描車輛前方道路，同時(shí)輪速傳感器采集車速信號(hào)。當(dāng)與前車之間的距離過小時(shí)，ACC控制單元可以通過與制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作，使車輪適當(dāng)制動(dòng)，并使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率下降，以使車輛與前方車輛始終保持安全距離。

4.車道偏離預(yù)警和換道輔助系統(tǒng)

有不少交通事故的發(fā)生是由于汽車偏離正常行駛車道引起的，同時(shí)車道偏離也被看成車輛側(cè)翻事故的主要原因。車道偏離預(yù)警系統(tǒng)采用攝像機(jī)監(jiān)測(cè)車輛在車道中的橫向位置，當(dāng)系統(tǒng)識(shí)別車輛已經(jīng)越過車道線行駛且駕駛?cè)宋撮_啟轉(zhuǎn)向燈時(shí)，向駕駛?cè)税l(fā)出預(yù)警信號(hào)。

車輛在變換車道時(shí)，因?yàn)轳{駛員不清楚后面車輛的行駛狀況，有可能發(fā)生碰撞事故。換道輔助系統(tǒng)利用雷達(dá)傳感器監(jiān)控后方和兩側(cè)的環(huán)境，通過轉(zhuǎn)向燈信號(hào)狀態(tài)對(duì)駕駛?cè)藫Q道意圖進(jìn)行識(shí)別，在判定駕駛?cè)擞袚Q道意圖的前提下，如果有危險(xiǎn)存在，則對(duì)駕駛員進(jìn)行緊急預(yù)警。

3 主動(dòng)安全技術(shù)未來發(fā)展方向

1.車輛將更加智能化。

隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化技術(shù)的迅猛發(fā)展，21世紀(jì)必定是一個(gè)信息技術(shù)高度滲透的時(shí)代。近些年，車聯(lián)網(wǎng)、智能交通的興起使人們開始暢想智能駕駛的無限未來。可以預(yù)見，在不久的將來，通過科研人員的不斷努力，車輛將會(huì)變得更智能，安全性也將大幅提高。

2.對(duì)駕駛員操作意圖的識(shí)別將更加精確。

在發(fā)生危險(xiǎn)前，若是過早的干預(yù)駕駛行為會(huì)影響駕駛員的駕駛體驗(yàn)，若是過晚的啟動(dòng)安全保護(hù)裝置則會(huì)引起安全事故。所以，對(duì)駕駛員操作意圖的精確識(shí)別，掌握合理的時(shí)機(jī)啟動(dòng)安全保護(hù)裝置顯得十分重要。

3.重視行人安全的主被動(dòng)安全集成技術(shù)成為熱點(diǎn)。

主動(dòng)安全技術(shù)主要是從保護(hù)車輛安全的角度考慮，但是近些年，行人安全性問題也日益突出。目前，對(duì)行人的保護(hù)大多是被動(dòng)安全保護(hù)，效果有所欠缺。根據(jù)相關(guān)研究人員的最新進(jìn)展，從汽車主動(dòng)避讓行人的主動(dòng)安全角度，結(jié)合目前已經(jīng)成熟的被動(dòng)安全技術(shù)，進(jìn)行主被動(dòng)安全集成是解決行人安全問題的有效途徑。

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作者簡(jiǎn)介

張臣（1996-），鄭州大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)，2014級(jí)本科生。