汽車主動安全技術概況

摘 要：汽車主動安全技術是一個涉及機械、電子、計算機、自動化等領域的高新技術，通過該技術的應用，能夠明顯提高車輛駕駛的安全性。本文簡要介紹了主動安全的概念、發展歷程，分析了幾種典型的主動安全技術，并對主動安全技術未來的發展進行了展望。

關鍵詞：汽車；主動安全技術；概況

隨著經濟的不斷發展，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困擾著我們。在過去三十年里，被動安全技術獲得了很大程度的發展，但人們意識到，僅僅依靠被動安全技術不足以提供最可靠的安全保護，于是主動安全技術應運而生。

1 汽車主動安全技術的概念與發展歷程

主動安全性是指汽車避免發生意外事故的能力，包括行駛安全性、環境安全性、感覺安全性和操作安全性。通過主動安全技術的應用，能夠使汽車具有最佳的動態性能，能在碰撞事故發生前做出相應的緊急措施，提高車輛的制動能力和操縱穩定性，有效減少意外事故的發生。

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。但當時人們尚未形成主動安全的概念，而將主要精力放在提高汽車的被動安全性，即致力于提高汽車安全帶、安全氣囊、能量吸收式轉向柱等設備的性能上。進入20世紀80年代以后，人們開始相信相對于在事故發生后設法降低事故傷害與財產損失，如果在事故前可以對車輛運動狀態進行實時監測，并在必要時進行干涉或預警，具有更為深遠的現實意義。在此契機下，汽車主動安全性迎來重要發展機遇。近些年，電子、計算機、自動化技術的快速發展更加助推了主動安全技術向前邁進。先進的電子、通信及信息技術在汽車上的應用催生了ABS、EBS、ACC等主動安全技術，使車輛更安全、更舒適、更智能化。

2 簡要介紹典型主動安全技術

1.防抱死制動系統（ABS）

當汽車制動時，若將剎車完全踩死，車輪將發生抱死滑移，輪胎與地面的附著力急劇下降，車輛操縱穩定性受到嚴重影響。如果只是前輪抱死，后輪保持滾動，那么汽車將失去轉向能力。如果只是后輪抱死，前輪保持滾動，即使受到不大的側向干擾力，汽車也將產生側滑現象。所以，我們不希望車輪直接抱死，而是想讓車輪在制動時邊滾邊滑，于是就出現了防抱死制動系統。 通過安裝在車輪上的傳感器發出車輪將被抱死的信號，同時執行機構做出反應，減小制動力矩，經過一段時間，當車輪恢復滾動時，再增加制動力矩。如此循環往復，使汽車處于良好的制動狀態，提高了車輛安全性。

2.輪胎壓力監控預警系統（TPMS）

輪胎的使用狀況直接影響汽車安全性，輕者導致爆胎，重者導致車輛失控，造成重大交通事故，所以，輪胎壓力監控預警系統（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速差別，進而通過車輪轉速的穩定性來判斷車輪的胎壓，以達到監測胎壓的目的。間接型TPMS雖然價格低廉，但是使用效果不如直接型。直接型TPMS是利用安裝在每一個輪胎里的壓力傳感器來直接測量輪胎的氣壓，利用無線發射器將壓力信息從輪胎內部發送到中央接收器模塊上的系統，可以對各輪胎氣壓數據進行顯示。

3.自適應巡航控制系統（ACC）

自適應巡航控制系統是將自動巡航控制系統和車輛前向撞擊報警系統有機地結合起來，既有自動巡航功能，又有防止前向撞擊功能。該系統在車輛行駛過程中，安裝在車輛前部的車距傳感器持續掃描車輛前方道路，同時輪速傳感器采集車速信號。當與前車之間的距離過小時，ACC控制單元可以通過與制動防抱死系統、發動機控制系統協調動作，使車輪適當制動，并使發動機的輸出功率下降，以使車輛與前方車輛始終保持安全距離。

4.車道偏離預警和換道輔助系統

有不少交通事故的發生是由于汽車偏離正常行駛車道引起的，同時車道偏離也被看成車輛側翻事故的主要原因。車道偏離預警系統采用攝像機監測車輛在車道中的橫向位置，當系統識別車輛已經越過車道線行駛且駕駛人未開啟轉向燈時，向駕駛人發出預警信號。

車輛在變換車道時，因為駕駛員不清楚后面車輛的行駛狀況，有可能發生碰撞事故。換道輔助系統利用雷達傳感器監控后方和兩側的環境，通過轉向燈信號狀態對駕駛人換道意圖進行識別，在判定駕駛人有換道意圖的前提下，如果有危險存在，則對駕駛員進行緊急預警。

3 主動安全技術未來發展方向

1.車輛將更加智能化。

隨著計算機、自動化技術的迅猛發展，21世紀必定是一個信息技術高度滲透的時代。近些年，車聯網、智能交通的興起使人們開始暢想智能駕駛的無限未來。可以預見，在不久的將來，通過科研人員的不斷努力，車輛將會變得更智能，安全性也將大幅提高。

2.對駕駛員操作意圖的識別將更加精確。

在發生危險前，若是過早的干預駕駛行為會影響駕駛員的駕駛體驗，若是過晚的啟動安全保護裝置則會引起安全事故。所以，對駕駛員操作意圖的精確識別，掌握合理的時機啟動安全保護裝置顯得十分重要。

3.重視行人安全的主被動安全集成技術成為熱點。

主動安全技術主要是從保護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，對行人的保護大多是被動安全保護，效果有所欠缺。根據相關研究人員的最新進展，從汽車主動避讓行人的主動安全角度，結合目前已經成熟的被動安全技術，進行主被動安全集成是解決行人安全問題的有效途徑。

參考文獻

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作者簡介

張臣（1996-），鄭州大學機械工程專業，2014級本科生。