浅谈汽车安全技术

浅谈汽车安全技术

班级：T1043-4

学号：20100230919

姓名：肖辉卿

专业：车辆工程

【摘要】随着汽车由商用走入家庭，汽车保有量的急剧增加，交通事故率的大幅攀升，人们越来越重视汽车的安全性能，本文就从从主动安全技术和被动安全技术两方面来论述几项新的可行的汽车安

全技术。

【Abstract】With the car by a commercially available into the family, the car retains the quantity increases sharply, traffic accident rate is climbed considerably litre, people pay more and more attention to the safety performance of the vehicle,The article from the active safety and passive safety technology to elaborate some new practical automotive safety technology.

【关键词】汽车安全技术警示辅助智能

1 引言

随着我国社会科技和国民经济的高速发展，人民生活水平的提高和对丰富物质生活的追求，汽车正逐步步入家庭，人们的汽车梦也变为了现实，然而，伴随汽车保有量大幅增加而来的是交通事故的大幅攀升，交通事故已成为一个严重的社会问题，使人民的生命和财产蒙受重大损失，因此，怎样保护人的生命，避免和减少这方面的损失，正是现代汽车安全技术研究和发展的重点。先进安全汽车涉及预防安全(即主动安全)和冲突安全(即被动安全)两个方面，下面就从这两方面谈谈汽车的安全技术的智能化发展。

2主动安全技术

主动安全就是尽量自如的操纵控制汽车。无论是直线上

的制动与加速还是左右打方向都应该尽量平稳，不至于偏离既定的行进路线，而且不影响司机的视野与舒适性。这样的汽车，当然就有着比较高的避免事故能力，尤其在突发情况的条件下保证汽车安全。对于主动安全体系，我觉得有以下几个系统装置很可行。

（1）防碰撞预警系统

防碰撞预警系统是一种意外事故预防和缓和的驾驶辅助统，是一种能够有效避免驾驶者分神与疲劳驾驶的新系统。在危险发生前给驾驶员提供及时的声音和视觉报警，或帮助司机作出适当的应对措施。它包括驾驶员警示系统、车道偏离警示系统、距离警示系统和碰撞警示系统四大系统，被称为“永不疲倦的第三只眼”。

a．驾驶员警示系统

统计资料表明，其中驾驶员的人为因素导致的公路交通事故率最高。无论是事故数量。还是伤亡人数均分别高达各自总数的90%左右。并且。在导致这些公路交通事故的驾驶员的人为因素中，疲劳和精神分散驾驶是重要原因之一。为此，驾驶员警示系统就应运而生，它可以监控行车安全，在我们还在要采取各种强制措施要求疲劳驾驶的司机进行休息时, 这项技术的发生已经让汽车主动充当交通警察的角色。这是一项最新的汽车安全技术,驾驶员警示控制系统由一个摄像头、若干传感器和一个控制单元组成。摄像头安装在风挡玻璃与车内后视镜之间, 用于连续测量汽车与车道标志之间的距离, 传感器记录汽车的运动, 控制单元

储存该信息并计算是否有失去对汽车控制的危险。如果评估的结果是高风险, 即通过声音信号向驾驶者发出警示,同时在仪表盘上显示您需要休息的信号。

在车辆进入容易使驾驶者进入放松状态的平直道路以及容易使驾驶者分神和打盹的环境时, 当车速超过60km/h 时, 系统被激活, 当车速超过65km/h 时, 系统开始进行干预。

b. 车道偏离警示系统．

在美国公路上, 车辆偏离车道发生的事故约占所有事故的1/4 , 占死亡事故的1/3 。为此, 沃尔沃汽车公司研发了车道偏离警示( LaneDeparture Warning) 系统来解决这一问题。沃尔沃公司的研究人员估计,车速在70 ～100km/h 之间时, 车道偏离警示系统可以使这类事故减少30%～40% 。车道偏离警示系统通过位于中控台上的一个按钮激活, 如果驾驶员在行车过程中跨越原来的车道, 但没有转向的操作( 如打转向灯) , 该系统会发出轻微的警示音。该系统是通过一台摄像机来检测车辆在车道标志线之间的位置, 当车速超过60km/h 时, 系统被激活, 当车速超过65km/h 时, 系统开始进行干预。在此基础上, VOLVO 开发出了自动转向规避碰撞功能, 它比车道偏离系统更为先进。该系统利用摄像头和雷达监测汽车本身与对面来车的位置, 在设计上保证了能够帮助防止司机一时疏忽造成的迎面碰撞。如果汽车即将进入错误车道, 同时系统探测到对面车辆处在碰撞路线上, 汽车会自动转向, 回到原车道中的安全位置。

c．距离警示系统

它的主要特点是在自适应巡航系统被关闭时也可以帮助司机保持与前车的安全距离, 当距离警示系统被激活后, 司机可以预先设定自己与前车的时间间隔, 汽车行驶时, 系统探测到您的汽车与前面的汽车时间间隔低于您的设定时, 会在前挡风玻璃发出警示, 同时发出警告铃声, 如果司机仍然没有采取任何安全措施, 这个系统将会主动帮你刹车。

d．碰撞警示系统

据调查研究, 在所有已知的交通事故中, 追尾事故占总数的1/3 。沃尔沃汽车公司在解决汽车追尾碰撞的问题上更进一步, 推出了新的带自动制动功能的碰撞警示系统( Collision Warning with Auto Brake) 。这种新系统可以最大可能地降低碰撞时的车速, 以减少对碰撞中双方乘员的伤害风险。与该公司2006 年推出的基于雷达的带制动辅助功能的碰撞警示系统相比, 新的带自动制动功能的碰撞警示系统在技术水平上又上了一个台阶, 它采用雷达和摄像头来检测前方的车辆。该系统使用了数据融合( DataFusion) 技术, 把由雷达和摄像头获得的信息进行综合分析, 所以能更有效地发挥作用。当碰撞事故临近时,信息的准确性足以实现汽车自动判断和自动制动。该系统设定为在雷达和摄像头共同确认情况危急时才启用自动制动功能。在带有碰撞警示系统的车辆逼近前车时, 如果驾驶员没有留意, 位于风挡玻璃上的红色报警灯会闪烁并发出声响, 提醒驾驶员采取行动。如果发

出警示后, 碰撞的风险仍然在增加, 制动支持功能会被激活, 制动器能缩短响应时间, 预充液压, 增强制动压力, 确保在驾驶员没有用力踩制动踏板的情况下也能实现有效制动。如果驾驶员没有实施制动, 而系统发现碰撞即将发生, 则制动器将被激活。

自动制动功能的作用是尽可

能地降低碰撞速度, 从而减少两车乘员的受伤几率。举例来说, 如果把碰撞时的车速从60km/h 降低到50km/h , 撞击力就会减少大约30% , 这足以决定乘员是受轻伤还是重伤。在有些情况下, 自动制动功能甚至可以帮助驾驶员完全避免碰撞的发生。

（2）盲区探测和预警系统

于现今道路拥挤，加上汽车在行驶过程中，司机会存在许多视野盲区，所以我们车辆（尤其是货车和大客车）在变道或倒车的时候就容易产生危险，盲区探测和预警系统可以有效地探测出离汽车大约3m 的物体,它以间断的低音信号向驾驶员报警。汽车向这个物体靠近时,报警信号的音调升高。当汽车与这个物体的距离在1.2m 以内时,报警信号变成连续的高音信号。

因为这个音响报警信号只有在右转信号灯打开时才能工作, 所以在正常向前行驶时,它是不会分散驾驶员的注意力的。这种盲区探测系统中安装了一个巧妙的程序,从而在遇到树木、标志牌之类的路边物体时,该系统不会有所反应。在盲区探测系统中还装有连续自检装置,用来检测电子装置和传感器实际发射和接收情况,保证系统工作良好。在发生故障时,该系统的故障警告灯

向驾驶员报警。当系统打开时,它发出一串短的音调信号,证明音响报警部件工作良好。

（3）夜视辅助系统

夜视辅助系统能使驾驶员辨别出距离210米左右路旁身着浅色衣服的试验假人，比氙气大灯提早41米左右。而在行人身着黑色衣服时，可提早92米左右。这意味着采用夜视辅助系统可以将夜间行车安全性提高125%以上。同时，由于对于潜在危险信息的充分掌握也能够使驾驶者在夜间驾驶过程中的心理压力大为缓解，进而使驾驶过程更加舒适放松。

这项新的研发成果能提供更大的视野范围，而且不会让逆向的车辆感到晃眼。由于采用了夜视辅助系统，可以提前看清近光灯照不到的黑暗中的交通标牌、弯道、行人、汽车、丢失的货物或者道路上其他可以造成危险的事物。这样，驾驶者可以及时采取制动或者避让措施。此外，这个系统能减轻驾驶者在夜间开车的紧张和劳累，保持精神饱满的状态，从而能够在紧要关头迅速而正确地做出反应。

由于夜视辅助系统的前照灯在可见光波长范围之外进行工作，因此不会对人类的视线产生影响。在挡风玻璃内侧，一个小型红外线摄像机可以记录车辆前方的环境，并将其显示在驾驶舱仪表板的显示屏上。

3被动安全技术

被动安全装置，则是在车祸意外发生，车辆已经失控的

状况之下，对于乘坐人员进行被动的保护作用，希望透过固定装置，让车室内的乘员，固定在安全的位置，并利用结构上的导引与溃缩，尽量吸收撞击的力量，确保车室内乘员的安全。

（1）智能安全气囊

有统计称，传统安全气囊出故障的比例大约为5—10％。它出故障有两方面情况：一是遇到车祸打不开，起不到一点点保护效果；二是没遇到车祸它打开了，无缘无故吓您一跳。由于设计或生产的原因，安全气囊的失误会给消费者带来巨大的经济损失和人身伤害，因此有必要研发智能安全气囊。

智能安全气囊就是在普通型的基础上增加传感器，以探测出座椅上的乘员是儿童还是成年人，他们系好的安全带以及所处的位置是怎样的高度，通过采集这些数据，由电子计算机软件分析和处理控制安全气囊的膨胀，使其发挥最佳作用，避免安全气囊出现无必要的膨胀，从而极大地提高其安全作用。智能安全气囊比普通型主要多了两个核心元件，即传感器及其与之配套的计算机软件。

未来安全气囊的智能化发展，还包括集成了先进的传感器技术和信息处理系统，它们在事故发生的短暂时间内能够提供可靠的碰撞环境方面的信息。这些信息包括汽车碰撞的剧烈程度、碰撞的形式（正碰撞或侧碰撞等）、乘员的身材、体重、乘坐位置和乘坐姿态，以及乘员是否系有安全带等等。

智能安全气囊系统根据探测到的信息，通过其电子控制系统的计算分析，决定安全气囊何时及以何种程度展开，从而对乘员提供最优化的保护。

（2）车身结构和材料的改进

a．安全车身

安全车身全称为GOA安全车身，是指为了减轻汽车碰撞时乘员的伤亡，在设计车身时着重加固乘客舱部分，削弱汽车头部和尾部。当汽车碰撞时，头部或尾部被压扁变形并同时吸收碰撞能量，而客舱不产生变形以便保证乘员安全。

GOA车身的开发理念是：同时兼顾“降低乘员所收到的冲击”以及“保护座舱空间”两个相对“排斥”的目标。之所谓貌似“排斥”是因为，如果仅仅将车身做得非常坚固，虽然可以保护座舱空间，但却无法降低乘员所受到的冲击；而如果让车身容易变形，虽然可以减少乘员所受到的冲击，但在激烈碰撞的情况下，却很难保护座舱空间。在此情况下，丰田才开发出了GOA车身，其出发点就是为了实现“降低乘员所受到的冲击”和“保护座舱空间”两者的并存。

b．碰撞缓冲区

撞击缓冲区的概念是梅塞德斯奔驰在20世纪60年代首次提出来的其设计为在发生撞击时车身发生逐渐变形，以吸附事故中产生的绝大部分的撞击能量。车身改为这种可以变形的设计后，乘员所承受的强烈的撞击力就可以大大减小。现代的撞击缓

冲区设计不仅仅可以吸附撞击能量，而且还可以使撞击能量发生偏转，比如某些车身前部的组件可以在发生前后撞击时在乘客座舱下部向后移动，从而进一步减小乘员可能需要承受的撞击能量。

4.结束语

综上所述，随着人们安全意识的日益提高，汽车安全技术的开发与使用成了产品竞争的焦点，汽车安全技术和安全装置也正朝着更人性化和更智能化的方向发展，随着更加先进的智能型传感器、快速响应的执行器、高性能电控单元、先进的控制策略、计算机网络技术、雷达技术、第三代移动通信技术在汽车上的广泛应用, 通过数据总线进行系统集成, 可以将汽车安全的很多装置集成在一起,提高汽车的安全性能。现代汽车正朝着更加智能化、自动化和信息化的机电一体化方向发展，人们的生命和财产安全将得到最大最有效的保护。