汽車(chē)安全性研究

【摘 要】隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車(chē)保有量不斷增加，道路交通安全日益成為人們關(guān)注的問(wèn)題，本文首先就研究的必要性進(jìn)行了簡(jiǎn)單的概述，接著就汽車(chē)的主動(dòng)安全體系進(jìn)行了分析和研究，最后對(duì)未來(lái)汽車(chē)主動(dòng)安全的研究和發(fā)展方向進(jìn)行了展望。以期能夠最大限度提高交通安全。

【關(guān)鍵詞】汽車(chē)；交通安全；主動(dòng)安全

0.引言

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，世界各國(guó)的汽車(chē)保有量不斷增加，道路交通安全問(wèn)題已經(jīng)成為社會(huì)最關(guān)注的問(wèn)題之一。每年因交通事故所造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到數(shù)百億元。我國(guó)汽車(chē)保有量以每年約15%的速度遞增，交通事故發(fā)生起數(shù)也連年呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。面對(duì)如此嚴(yán)峻的道路交通安全形勢(shì)，社會(huì)各界期望汽車(chē)的安全越來(lái)越高。目前，盡管已研究出很多被動(dòng)安全措施以減少交通事故的傷害程度，但因大霧、雨雪等特定氣候條件及駕駛員操作失誤造成的交通事故仍居高不下。所以汽車(chē)主動(dòng)回避危險(xiǎn)，營(yíng)造安全舒適的行車(chē)環(huán)境成了未來(lái)汽車(chē)安全的發(fā)展趨勢(shì)。

1.汽車(chē)主動(dòng)安全性研究

主動(dòng)安全是指盡量自如的操縱控制汽車(chē)的安全系統(tǒng)措施。無(wú)論是直線上的制動(dòng)與加速還是左右打方向都應(yīng)該盡量平穩(wěn)，不至于偏離既定的行進(jìn)路線，且不影響司機(jī)的視野與舒適性。這樣的汽車(chē)，應(yīng)有比較高的避免事故能力，尤其是在突發(fā)狀況下保證汽車(chē)、乘員及行人的安全。汽車(chē)的主動(dòng)安全技術(shù)研究大致包括以下幾個(gè)方面：

1.1 ABS（防抱死制動(dòng)系統(tǒng)）

它通過(guò)傳感器檢測(cè)到各個(gè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速，通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算出汽車(chē)當(dāng)時(shí)的滑移率，從而判斷車(chē)輪是否抱死，再來(lái)命令執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整汽車(chē)的制動(dòng)壓力，使車(chē)輪處于理想的制動(dòng)狀態(tài)。ABS的功能：能夠在駕駛員緊急剎車(chē)的狀況下，保持車(chē)輪不被抱死而失控，維持其轉(zhuǎn)向能力，從而避開(kāi)障礙物。一般狀況下，ABS并不能夠縮短剎車(chē)距離。

1.2 EBA（緊急剎車(chē)輔助系統(tǒng)）

行車(chē)電腦通過(guò)偵測(cè)作用在制動(dòng)踏板上的剎車(chē)速度和力量，來(lái)判斷駕駛員的剎車(chē)意圖，如系統(tǒng)判斷為緊急剎車(chē)時(shí)，即使駕駛員踩剎車(chē)的力量很弱，系統(tǒng)就會(huì)指示制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生更大的油壓，從而快速增大制動(dòng)力。有效縮短剎車(chē)的距離。

1.3 LDWS（車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)）

該系統(tǒng)能夠提供智能車(chē)道偏離預(yù)警，在駕駛員未打轉(zhuǎn)向燈無(wú)意識(shí)偏離原車(chē)道時(shí)，LDWS能在偏離車(chē)道0.5秒之內(nèi)發(fā)出警報(bào)提醒駕駛員，為其爭(zhēng)取反應(yīng)時(shí)間，大大減少因車(chē)道偏離而引起的碰撞事故，且使用車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)還能糾正駕駛員不打轉(zhuǎn)向燈的習(xí)慣，該系統(tǒng)可有效輔助因過(guò)度疲勞或長(zhǎng)時(shí)間單調(diào)駕駛而引起的注意力不集中等危險(xiǎn)駕駛情況。

1.4 TRC（牽引力控制系統(tǒng)）

牽引力控制系統(tǒng)能夠有效防止車(chē)輛起步或加速時(shí)車(chē)輪發(fā)生空轉(zhuǎn)。在雨雪等濕滑路面，車(chē)輛進(jìn)行急起步或急加速時(shí)，車(chē)輪非常容易發(fā)生空轉(zhuǎn)。牽引力控制系統(tǒng)能夠通過(guò)傳感器了解車(chē)輛在起步或行使過(guò)程中驅(qū)動(dòng)輪發(fā)生的空轉(zhuǎn)情況，及時(shí)控制驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)油壓和發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出，從而提供最恰當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)力，有效防止驅(qū)動(dòng)輪發(fā)生空轉(zhuǎn)，大大提高車(chē)輛在濕滑路面上的行駛安全性。

1.5 ESP（電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)）

電子穩(wěn)定裝置（ElectronicStablityProgram）是一種牽引力控制系統(tǒng)，由博世公司研發(fā)，不僅能夠控制驅(qū)動(dòng)輪，而且可以控制從動(dòng)輪。如當(dāng)后輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)常出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過(guò)度的情況，此時(shí)往往后輪因失控而甩尾，而ESP則會(huì)通過(guò)對(duì)外側(cè)前輪的適度制動(dòng)來(lái)穩(wěn)定車(chē)輛的行駛。當(dāng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足時(shí)，為了校正循跡方向，ESP則會(huì)對(duì)內(nèi)后輪進(jìn)行制動(dòng)，從而校正行駛方向。

隨著近年來(lái)電子科技的不斷發(fā)展，各種汽車(chē)智能安全系統(tǒng)逐漸發(fā)展起來(lái)，這些系統(tǒng)主要通過(guò)由雷達(dá)和攝像機(jī)組成的“預(yù)知傳感器”對(duì)行車(chē)危險(xiǎn)進(jìn)行判斷并幫助駕車(chē)者進(jìn)行處理。此系統(tǒng)能夠在汽車(chē)與其它物體發(fā)生碰撞前，自動(dòng)進(jìn)行干預(yù)從而保證行車(chē)安全。

1.6胎壓監(jiān)控

胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（tire pressure monitoring system）。這種技術(shù)可以通過(guò)記錄輪胎轉(zhuǎn)速或安裝在輪胎中的電子傳感器，對(duì)輪胎的各種狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，能夠?yàn)樾旭偺峁┯行У陌踩Ｕ稀Ｌ罕O(jiān)測(cè)系統(tǒng)可分為兩種：一種是間接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是通過(guò)輪胎的轉(zhuǎn)速差來(lái)判斷輪胎是否異常；另一種是直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)在輪胎里面加裝四個(gè)胎壓監(jiān)測(cè)傳感器，在汽車(chē)靜止或者行駛過(guò)程中對(duì)輪胎氣壓和溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并對(duì)輪胎高壓、低壓、高溫進(jìn)行及時(shí)報(bào)警，避免因輪胎故障引發(fā)的交通事故，以確保行車(chē)安全。

1.7倒車(chē)警告倒車(chē)影像

倒車(chē)警告這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于駕駛期間以及駐車(chē)時(shí)，主要針對(duì)駕駛員盲區(qū)中的轎車(chē)或物體對(duì)其發(fā)出警告。通常，該系統(tǒng)會(huì)在行車(chē)時(shí)已經(jīng)進(jìn)行響應(yīng)；它會(huì)使后視鏡內(nèi)的一個(gè)警告標(biāo)示燈進(jìn)行閃爍，于此同時(shí)發(fā)出聲音警告，該系統(tǒng)是一個(gè)短程的檢測(cè)系統(tǒng)。倒車(chē)時(shí)能夠通過(guò)向下傾斜的后視鏡進(jìn)行實(shí)時(shí)查看并發(fā)出聲音警告。

1.8芯片防盜系統(tǒng)

近年來(lái)財(cái)產(chǎn)安全備受人們關(guān)注，汽車(chē)被偷盜會(huì)讓車(chē)主遭受很大的損失。為此廠家也在絞盡腦汁為汽車(chē)的安全防范進(jìn)行研究。如通用別克君越不僅在點(diǎn)火鑰匙上加入了安全防盜系統(tǒng)，還針對(duì)后備箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，變?yōu)檫b控開(kāi)啟無(wú)鎖芯防盜模式，減低了被盜被撬的風(fēng)險(xiǎn)，給車(chē)主的財(cái)產(chǎn)安全提供了最大保護(hù)。

1.9自動(dòng)感應(yīng)大燈和或夜視輔助系統(tǒng)

自動(dòng)感應(yīng)大燈隨車(chē)輛周邊環(huán)境光線影響，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別判斷。當(dāng)雨雪及大霧天氣光線不夠時(shí)，大燈會(huì)自動(dòng)亮給駕駛者提供更安全的行車(chē)環(huán)境。后期廠家又延伸到了自適應(yīng)大燈系統(tǒng)，這種更高級(jí)的系統(tǒng)會(huì)因方向而進(jìn)行調(diào)節(jié)。它也可通過(guò)感應(yīng)車(chē)速而改變光束的長(zhǎng)度或高度及能夠?qū)Νh(huán)境光進(jìn)行補(bǔ)償。

1.10一體化底盤(pán)控制系統(tǒng)

新型一體化底盤(pán)控制系統(tǒng)的功能，就是讓駕駛員在急速行駛或轉(zhuǎn)彎時(shí)通過(guò)中央底盤(pán)控制器，將制動(dòng)、懸掛、轉(zhuǎn)向、動(dòng)力傳動(dòng)等控制系統(tǒng)進(jìn)行“電子化連接”，通過(guò)復(fù)雜的控制運(yùn)算，對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)，使車(chē)輛整體性能和穩(wěn)定性達(dá)到最佳水平，減少顛簸和快速轉(zhuǎn)向時(shí)離心力造成的沖撞，從而保證行車(chē)安全。

2.汽車(chē)主動(dòng)安全發(fā)展趨勢(shì)

雖然目前人們采用了各種方法來(lái)保證駕駛員的安全，但如何避免事故發(fā)生才是我們對(duì)于未來(lái)車(chē)輛安全討論的重點(diǎn)。只有最大程度地減少事故的發(fā)生率，才是最好地體現(xiàn)車(chē)輛安全的標(biāo)志。我們可以預(yù)見(jiàn)，汽車(chē)主動(dòng)安全將成為未來(lái)安全技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)和趨勢(shì)。在不斷完善汽車(chē)被動(dòng)安全系統(tǒng)的同時(shí)，發(fā)展和應(yīng)用汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)來(lái)避免交通事故的發(fā)生，此外，結(jié)合行人保護(hù)的概念及技術(shù)的引入，完善對(duì)行人的保護(hù)也是當(dāng)今汽車(chē)安全的發(fā)展趨勢(shì)。未來(lái)智能行人保護(hù)系統(tǒng)（IPPS）、高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)、保持車(chē)道狀態(tài)系統(tǒng)、夜視系統(tǒng)、高靈敏度雷達(dá)傳感器和激光雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用將大大提高汽車(chē)主動(dòng)安全的水平。歐盟委員會(huì)及日本政府已頒布了新法規(guī)條例來(lái)保護(hù)行人和其他道路使用者。相信隨著安全技術(shù)和法律的不斷完善，汽車(chē)主動(dòng)安全技術(shù)將成為未來(lái)汽車(chē)安全技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。它將與被動(dòng)安全技術(shù)一起發(fā)揮作用，保證駕駛員和行人的安全。另外，汽車(chē)安全性已經(jīng)不僅是個(gè)技術(shù)問(wèn)題，在某種程度上也是一個(gè)重要的社會(huì)問(wèn)題。引導(dǎo)駕駛員樹(shù)立正確規(guī)范的駕駛觀念也是目前亟待解決的問(wèn)題。

汽車(chē)的主動(dòng)安全性因其定位是防患于未然，所以有更為廣闊的發(fā)展前景，也越來(lái)越受到汽車(chē)生產(chǎn)廠家、政府管理部門(mén)和消費(fèi)者的重視。未來(lái)汽車(chē)電子控制的重要發(fā)展方向之一是汽車(chē)安全領(lǐng)域，并向著幾個(gè)方向發(fā)展：（1）利用雷達(dá)技術(shù)和車(chē)載攝像技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)各種自動(dòng)避撞系統(tǒng)；（2）利用近紅外技術(shù)開(kāi)發(fā)各種能監(jiān)測(cè)駕駛員行為的安全系統(tǒng)；（3）高性能的輪胎綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；（4）自適應(yīng)自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)；（5）駕駛員身份識(shí)別系統(tǒng)；隨著更加先進(jìn)的智能型傳感器、快速響應(yīng)的執(zhí)行器、高性能電控單元、先進(jìn)的控制策略、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)、第三代移動(dòng)通信技術(shù)在汽車(chē)上的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代汽車(chē)正朝著更加智能化、自動(dòng)化和信息化的機(jī)電一體化方向發(fā)展。

3.總結(jié)

在汽車(chē)行業(yè)群雄逐鹿的今天，汽車(chē)工業(yè)必須順應(yīng)汽車(chē)主動(dòng)安全技術(shù)發(fā)展的方向，在我國(guó)逐步發(fā)展現(xiàn)代汽車(chē)主動(dòng)安全技術(shù)是勢(shì)在必行。就目前國(guó)內(nèi)主動(dòng)安全技術(shù)的發(fā)展，相較國(guó)外還很滯后，但廣闊的前景是不言而喻的。當(dāng)然主動(dòng)安全的意識(shí)也要不斷的推廣和普及，讓越來(lái)越多的人加入到主動(dòng)安全的行列中，我們期待未來(lái)的汽車(chē)能夠真正實(shí)現(xiàn)零事故。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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