主被動安全對汽車安全行駛的重要性

楊子福

河南省食品藥品監督管理局機關服務中心 河南省鄭州市 450046

如今，汽車逐漸走進了千家萬戶，隨著汽車產業在我國的飛速發展。人們越來越關注汽車在行駛中的交通安全問題。據統計，全球每年因交通事故死亡的人數約為50萬人。汽車能否安全行駛對人們的生命財產非常重要。傳統的被動安全技術并與汽車主動安全技術得發展研究都非常重要。所以，對主動安全與被動安全技術的整合是保障汽車安全行駛的重要發展趨勢。本文主要從汽車主動安全技術分析、被動安全技術進行分析。

1 對汽車主動安全技術分析

汽車主動安全系統是對交通意外防范于未然的汽車電子裝備。它能通過車輛自身傳感器讀取周邊環境信息，并對車輛的下一步行動軌跡做出預判和一定程度的干預、提醒。接下來通過對交通事故過程的解讀，對汽車主動安全技術進行分析。正常行駛、交通意外可能發生時、交通意外不可避免時、碰撞發生時是車輛發生交通意外之前的四個階段，而主動安全技術在前三個階段的應用，通過對駕駛員的提醒及輔助作用，而降低交通意外的發生。目前已經成熟的主動安全技術主要包括ACC自適應巡航、FCW前碰撞預警、AEB自動剎車系統、BOS剎車優先系統、ESP電子穩定程序、BA智能剎車系統、HHC上坡輔助系統、HDC陡坡緩降系統、TPMS智能胎壓監測系統、LKA車道保持功能、LDW車道偏離預警、LCA并線輔助、倒車側向輔助、360全景環視系統、駕駛員疲勞提醒等等。

當前最主流的主動安全配置是ESP，該系統主要包括轉角傳感器、ESP控制模塊、輪速傳感器、偏航率傳感器，ESP控制模塊通過判斷傳感器發出的信號，進行處理計算后分別對每個車輪進行控制。在車輛的負載條件和路面條件一定時，即車輪能提供的最大附著力為定值的極限情況下，車輪受到的縱向力和側向力是互補關系。汽車各輪的縱向力在電子穩定程序控制下，也會影響側向力，從而使汽車的可控性有所提高。

汽車車輪受到的縱向力達到極值時，側向力消失，駕駛員將無法控制汽車的橫向運動，汽車會發生側滑，駕駛員不能按照按自己的意愿操控汽車的變道或轉彎。這時汽車的電子穩定程序就會檢測到汽車會失控，從而預防汽車側滑。其工作原理是對特定車輪施加制動力，讓駕駛員按照自己意愿控制汽車行駛方向。

當汽車轉彎發生轉向不足時，電子穩定程序會向轉彎內側的后輪施加縱向力，從而汽車后輪的側向力減小，這樣就能幫助汽車轉向；同樣當汽車轉彎發生轉向過度時，電子穩定程序也會對轉彎外側的前輪縱向力，從而汽車前輪的側向力減小，對車身產生抵抗轉向的力。還有些電子穩定程序會在車輛失控時降低發動機的動力，以保證汽車穩定行駛。

在ESP基礎上開發的上坡輔助程序，可以讓駕駛員在坡道上起步時不用手剎情況下，右腳離開剎車踏板汽車仍可以保持制動幾秒，使駕駛員可以輕松的由剎車踏板踩向油門踏板，就能防止溜車，還不會讓駕駛員感到手忙腳亂。

進行上坡起步時，當右腳從剎車轉到油門的那一瞬間，很容易發生溜車。而這時候如果有HHC，它就能控制不溜車，讓你在坡路上很容易的起動，就像在平路上一樣。

HHC的原理是這樣的：當車坡起時，腳離開剎車踏板正去踩油門的那一刻，HHC系統會自動保持剎車油壓2—3秒，這樣汽車就不會下溜。當腳踩下油門了，HHC對剎車的控制就自動結束了，而且不是一下就卸掉全部剎車力量，是逐步的減小剎車力量，于是車也隨著你踩油門穩穩的起來了。如果不踩油門，HHC的自動剎車控制也會在2、3秒后結束，所以踩油門的動作可以從容不迫。

作為汽車智能安全技術之一的并線輔助系統，能夠在左右兩個后視鏡內或其他地方提醒駕駛員后方安全范圍內有無障礙物。從而提高行車安全。沃爾沃的并線輔助叫盲點信息系統，簡稱BLIS。這套系統會通過后視鏡上的攝像頭對對車輛后部的一個扇形區域進行圖像監控，該系統認為目標在逐漸靠近時，A柱上的警示燈就會亮起以提醒駕駛員，預防交通事故。還有一些車型是在后保險桿上裝了兩個并線輔助雷達，左右兩邊各一個，通過雷達波對后面區域進行監控，也會達到相應效果。

車道保持系統能幫助駕駛員一直保持在某個車道上行駛。其工作原理是使用一個攝像頭來識別車道的邊界線。此攝像頭一般集成在內后視鏡底座上，當檢測到汽車要偏離或已偏離所在車道時，車道保持系統就會介入工作。

當汽車有偏離該車道趨勢時，車道保持系統就會提醒駕駛員修正方向，一般通過方向盤振動來提醒駕駛員。在車道保持系統正在工作而駕駛員又在汽車偏離車道邊界線之前開了轉向燈，那么該系統就不會再進行提醒，因為系統認為是司機主動要變道了。

系統發出警告只在車輛靠近和穿過車道邊界線時出現一次。只有當在第一次警告出現后車輛已離相應的車道邊界線足夠遠隨后又靠近此邊界線時，才會第二次發出這種警報。這樣就可防止車輛在與車道邊界線平行行駛時持續出現這種警告。

車道保持系統只能用于高速公路和路況良好的普通公路，因此該系統只有在車速超過約65 km/h才開始工作。當道路環境條件較差時，比如路面很臟或者路面被雪覆蓋著、道路過窄或者道路邊界線不清楚時，車道保持系統會被暫時關閉，組合儀表上會向用戶顯示出該系統當前的狀態。

LKA這個看起來不太起眼的配置也非常重要。美國高速公路安全管理局調查顯示，車道偏離在死亡車禍肇因中占37%，比例之高讓人開始重視LKA的重要性。提到LKA，就必須先提到LDW(Lane Departure Warning)車道偏離預警系統。LDW與LKA非常相似，是藉由攝像頭監測道路上的標線，來判斷車輛是否偏離車道。然而，LDW系統并不能自動導正車身，只能提醒駕駛員汽車正在偏離車道。

在汽車正常行駛階段，主動安全使駕駛員視野拓寬或幫助其進行自動駕駛。自動調節燈光系統會依據實際的交通狀況調節車前燈照明，這樣能避免駕駛員由于視野盲區而發生交通意外。

在汽車偏離正常行駛軌道或因轉向過猛導致交通事故可能發生時，主動安全技術系統可以輔助修正汽車行駛軌道使車輛保持穩定以降低意外的發生概率。駕駛員在汽車變道或轉彎時，由于操作失誤使汽車不能穩定行駛，電子穩定控制系統就會輔助讓車輛保持穩定，降低意外發生。在駕駛員在無意識狀態下使汽車偏離正常軌道行駛，這時車道偏離輔助修正系統就會發出警報，同事幫助駕駛員回到安全行駛軌道，避免發生交通意外。

當汽車即將追尾而司機沒有感覺到意外風險時，緊急制動系統會自動識別并對汽車進行緊急制動，降低汽車在交通意外發生時的速度，避免發生非常嚴重的傷亡。

2 汽車被動安全技術分析

被動安全系統開始工作，是在交通意外發生時最大限度的保證人員的生命安全。在歐美國家最早研究應用了汽車被動安全技術，在一些交通事故中的傷害因為這些技術運用，有了了明顯改善。而車身結構設計、約束系統匹配、被動安全零部件完美的體現在了中國汽車被動安全內容。隨著中國汽車市場的不斷擴大，雖然大量國外的優質零部件供應商進入中國并占領市場，但同時也使中國學習了很過國外先進的汽車安全技術，并且這些技術已經在國產許多車型上得到應用。下面我們根據今年新上市的WEY汽車對被動安全技術進分析。

發生在2018年3月份的一起車禍，當時汽車時速大約30—40公里，安全氣囊在發生碰撞后快速打開，但駕駛員不幸被安全帶勒傷，內臟器官嚴重受傷。像安全帶勒傷內臟這種情況在事故發生時比較常見，有的是沒有正確使用安全帶，但人體的位移也是事故發生時被安全帶勒傷的重要原因。學術界對于這個問題其實早有公論，安全帶確實能把我們在車禍發生時固定在座椅上，無法向前沖出。但由于多種原因，有時我們身體仍會向下移動，致使安全帶實際所處位置與理論位置不符，對內臟器官、頸部等部位形成擠壓傷害。針對這些事故，WEY 采用了防潛保護系統和預緊式安全帶兩種技術給新款車型配備。

防潛保護系統也是一種新型的座椅骨架結構。這種座椅將骨架的大腿支撐部位由平直結構改成向上翹起，使人體臀部低于最前端，以防止人體向下移動。對汽車駕駛員及乘車人員進行有效保護。

在車輛速度發生劇烈變化時會在 0.1 秒內收緊，能將人體迅速地固定在座椅上。所以，普通安全帶相比，預緊式安全帶能使人體位置不會在座椅位置上發生大幅度移動，能更有效地固定人體，避免對人的內臟器官造成損害。也可以防止駕駛員在安全氣囊彈出時因沖擊力過大而受到傷害。

接下來我們根據案例分析一下安全氣囊對人的保護。同樣在2018年3月紹興上虞發生的一起交通意外，一輛 SUV 不幸撞在了路邊大樹上，由于安全氣囊沒有在碰撞過程中打開，使車上乘員死亡。針對安全氣囊有時不能順利彈出的問題，WEY 將碰撞傳感器分別安裝在車身前部和左右兩側，每個部位兩顆。這樣碰撞傳感器會迅速識別碰撞所帶來的速度變化，將碰撞行為傳輸給安全氣囊的控制系統，并快速彈出安全氣囊。同時WEY也考慮到了乘員安全，配備了主副駕駛安全氣囊和前排側氣囊，還有前后排頭部氣簾。以保證碰撞發生時更加有效地保護乘員的人身安全。

3 結語

綜上，通過對汽車主動安全技術及被動安全技術的相似分析，說明了，這些技術對汽車安全行駛的重要性。希望所有相關企業及研究院能對汽車安全行駛的技術更加重視。使人們的汽車出行更加安全。