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1、汽车安全装备的新技侯绪超关键词：主动安全；被动安全；安全新技术;行人安全摘要：随着社会进步，科技发展，生活水平提高，汽车作为人们的代步工具开始走入平常百姓的家庭，尤其是城市化的加快，越来越多的汽车出现在我们身边，同时越来越多的交通事故也为我们的生存带来了新的威胁。于是，随之而来的便是各种保障汽车安全的新技术。本文对这些新技术做概述。汽车安全性分为主动安全性和被动安全性, 相应的技术措施也就分为主动安全技术及被动安全技术。主动安全性也称为“一次安全性”, 是指汽车能主动预防或难于发生事故的性能。被动安全性也称为“二次安全性”, 是指汽车在不可避免的情况下, 一旦出现事故时, 汽车本身具有能对付事
2、故、保护乘员及行人不伤亡或减少伤亡, 将损失减少到最小 的性能。 主动安全性包括能让驾驶员避免事故的所有事物 , 例如车辆的操纵和制动 能力, 信息系统以及人、机正确位置的控制。这实际上牵涉到底盘设计的很多方 面, 例如四轮驱动, 四轮转向、防抱死制动系统、防侧滑系统及主动悬架等 , 也牵涉到有关信息系统方面的技术, 例如测距防撞、定位导航技术等。被动安全性包括所有能减少事故发生后的伤害的事物。例如安全气袋、能抗弯吸 收冲击的方向柱等。 目 录序言 11 主动安全性的新技术21.1 被动安全性的新技术31.1.1 改善驾驶员的视野41.1.1.1 对行人安全的关注5结论6致谢7序言上世纪 60
3、 年代，美国要求所有车辆强制安装安全带被写入法律。现在，另一项重要的安全装备也被美国国家公路交通安全管理局列为强制安装配置车身电子稳定控制系统。有专家预测，到 2011 年，在美国仅这一项技术每年就可挽救 1 万人的生命。不仅如此，现在越来越多技术都被集成到汽车中，来提高行驶的安全性。汽车的安全配置已经不再是安全带这样单一的配件，更多的配件和电控系统被集成起来，形成互不相同但又互相交叉的综合系统。汽车安全技术已经开始渗透到汽车的各个部分，请大家看下面的详细介绍。一、主动安全性的新技术 1) 检测路面及环境状况系统 使用传感器或摄像机检测路面状态(干燥、潮湿或冰雪, 有无障碍物等) ; 检测 周
4、围车辆及障碍物的距离, 车辆的相对速度 ; 检测周围行人及交通状况, 夜间 则用红外线监视系统在显示屏上指示行人状况。这些检测不断地给驾驶员提供信 息或者危险状态警告等。2) 打瞌睡警告及唤醒系统 使用安装在驾驶员前仪表板处的小型摄像机及夜间使用红外线扫描装置, 监视 驾驶员的脸部表情变化, 通过微机处理, 判别驾驶员是否打瞌睡。当驾驶员注意 力不集中, 处于危险状态时, 即发出警告响声, 同时还会由空调系统中自动散 发出具有提神效果的香气。3) 高适应性定速巡航系统 定速巡航功能启动后, 该系统能根据前方车辆速度及后方车辆的距离, 自动减 速或加速。该系统比传统的增加了路面状态感知系统, 并
5、用性能更高的微机控制 刹车系统及调节发动机的供油量。4) 紧急制动先期警告系统 一般驾驶员在紧急制动时, 脚由加速踏板移到制动踏板时约需 0 .8s。这一系统 可以监视驾驶员紧急制动的先期动作, 当加速踏板弹回的加速度达到一定值时, 制动灯即亮起, 警告后边车辆驾驶员, 使后车驾驶员多 0 .8s 对前边车辆状况 的反应。配备该系统能减少车辆的追尾现象。5) 火灾隐患或轮胎气压过低的警报系统该系统能在发生火灾的早期及轮胎气压过低时, 给驾驶员发出警告信号, 以便 及早消除隐患。6) 智能前大灯随转系统智能前大灯随转系统(Intelligent AdaptiveFronLighting Syst
6、em) 是在采用防眩玻璃、异型前照灯等措施之外，视觉方面除了根据各种行驶状况， 提供更加便于观察前方道路的灯光。AFS 系统可以根据转弯角度和行驶 速度，自动地将近光束和曲光灯的照射轴向左右两侧调节，使驾驶员在夜间行车 转弯时更容易看清前方的路况，提高了行车安全。 7) 主动行驶安全系统 该系统也称为行驶动力学调节系统, 不仅能保持和改进 ABS 和 ASR 的基本作用, 即汽车在纵向动力学临界状态下的稳定作用 ; 而且在汽车各种工作状态下, 都 能明显地减小侧滑危险, 即在横向动力学临界状态下, 也能起到稳定作用。 以牵引力控制系统(TCS)为例 ，TCS(TractiOn COntrOlS
7、ystem)又称驱动防 滑系统。汽车在光滑路面制动时，车轮会打滑，甚至使方向失控。同样，汽车在 起步或急加速时，驱动轮也有可能打滑，在冰雪等光滑路面上还会使方向失控而 发生危险。因此需要对其牵引力进行控制。TCS 依靠电子传感器探测到从动轮速 度低于驱动轮时 (这是打滑的特征)，就会发出一个信号，调节点火时间、喷油器 开闭时间、减小气门开度，从而降低发动机转速以减小输出扭矩。或控制降挡及 制动车轮，从而使车轮不再打滑。TCS 可以提高汽车行驶稳定性，提高加速性， 提高爬坡能力。再比如电子稳定装置(ESP)ESPfElectronic StablityProgram)实际上也是一 种牵引力控制系
8、统，与其他牵引力控制系统比较，ESP 不但控制驱动轮，而且可 控制从动轮。ESP 一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加 速度传感器等。该系统具有支援 ABS 及 TCS 的功能。它通过各传感器传来的车辆行 驶状态信息的分析，向 ABS、TCS 发出纠偏指令，帮助车辆维持动态平衡。ESP 可 以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情形下效果 更加明显。有研究表明，ESC 技术使美国每年降低了50008000 个交通死亡人数，在紧急情况下，驾驶员控制汽车的能力提高了34 。8) 卫星定位导行系统 该系统可以向驾驶员提供有关交通信息, 如该车行驶时的所在位置,
9、 前进路线 中交通事故及堵塞情况等。指导驾驶员如何按最佳路线行驶, 以便顺利到达目的 地。该系统可提高交通运输效率, 使驾驶轻松, 有助于交通安全。 9) 主动防撞技术主动防撞技术是汽车主动安全领域的一个重要研究方向。其原理是采用雷达、红 外线等多种方式来监测车辆周围的道路交通状况，一旦发现有两车相撞的危险时，就会给驾驶员发出提醒信号，或者自动采取制动、转向等措施来避免碰撞。近年来在主动安全技术研发方面屡创佳绩的日产公司最近就推出了 2项车辆主动防撞技术，它们分别是侧面碰撞预防与追尾碰撞预防，用来强化日产旗下车型对于乘员的保护性能。这 2 项技术与之前推出的车道偏离警示系统及车距控制辅助系统相
10、配合，可以很好地体现日产公司“安全屏障”的安全理念，为车辆及乘员提供多角度的保护。 侧面碰撞预防技术是在汽车车身的侧面装上传感器，当邻道有车时，如果驾驶员开始变道，就会以图像和声音发出警示的同时，通过分别控制每个车轮的制动器产生车辆的回转力，帮助驾驶员驾驶车辆不接近邻道车辆。至于追尾碰撞预防技术，则是通过车尾的传感器来监 测后方的情况，若是感应器检测到后方来车有可能追尾的话，会自动发出声音警告驾驶者，或是暂时接管制动系统的控制来避免被追尾。 近年来，日产公司在主动安全技术领域成果颇丰，开发了很多世界首创的主动安全技术，对降低道路 交通事故伤害起到了很好的效果。10 )安全的行驶方向控制系统 当
11、车辆偏离正确行驶路线时, 该系统摄像机摄取到白色路线标志的信号不正常, 便警告驾驶员或自动地回到原来路线。当车辆要改变路线时, 则会提醒后边车辆 注意, 以免发生相撞事故。11 )转弯减速调节系统 当车辆行驶遇到弯道时, 由于驾驶员对道路不熟悉, 或者注意力不集中, 或者车速太高, 经常发生车辆撞上路标或者翻车事故。转弯减速调节系统可检测转弯车辆经由路面的转弯半径及曲率, 并相应地使车辆速度减低。 二、被动安全性的新技术1) 能承受碰撞吸收能量的车身及车门 进一步改善能承受正面及侧面碰撞并吸收能量的车身, 改进车门设计, 增加横 梁, 使其能有更好的防侧撞能力, 采用中间有泡沫充填物的夹层钢板
12、等。 2) 侧边安全气囊 在头枕及椅背的侧方布置侧边安全气囊, 当发生侧面碰撞时, 气袋即膨胀吸收 侧撞能量,保护乘员的安全。 3) 乘员保护系统 当预测到事故不可避免时, 中央微机控制系统, 便指令安全带收紧, 使座椅沿 滑轨向后移动, 使收缩型方向柱收缩到仪表板内, 使气袋投入工作。4) 紧急门锁释放装置 当车辆发生碰撞, 传感器已确认发生碰撞 , 系统能立即释放门销 , 让车门能迅 速打开。5) 灭火系统 发动机室内传感器检测出火情后, 即起动灭火装置自动灭火, 如装置失灵, 则 发动机罩自动释放开, 可从外面灭火。 6) 行车记录仪 类似飞机上的黑匣子, 可以记录事故发生瞬间前后操作车
13、辆和环境的多种信息, 而且可以再现导致事故的发展过程, 可以分析事故原因 , 为以后预防提供可靠资料。 7) 紧急事故自动通报系统 通过该系统车辆与负责交通管理的无线电台及时联系, 电台可以获知发生事故 的车辆的位置、事故及乘员受伤害的主要情况 , 可以通知有关部门及人员及时前 往事故地点, 进行救援工作。如福特汽车公司的 RescueCar 技术可在碰撞事故发 生后立刻向有关部门报告，并在救援人员赶赴现场的途中转发伤员身体方面的重 要信息。 三、改善驾驶员的视野人的视野分全视野及明确视野两种。 全视野是指人向前方及向后方看时能看 到的范围。向前方看的范围大约为 120140 之间, 而能看得
14、清楚和能准确 判别前方事物具体的特征的范围只有 50 左右, 这种能见范围称之为明确视野。至于距离多远的事物能看清楚则决定于驾驶员的视力。 上述的视野范围是指人处于晴朗天气下及静止状态时, 如果环境光线弱或 模糊, 如雨雪或有雾天气或者夜间, 那么视野范围变狭窄。在高速行驶的汽车上, 驾驶员的视野变得更狭窄, 当车速达到 100km/ h 时, 视野道路两旁的大部分事 物都在视野范围之外。驾驶员视力的反应跟不上汽车的速度, 容易造成判断上的 错误, 遇到紧急情况, 驾驶员慌张更易造成交通事故。 由此可见采用新技术及装 备, 改善驾驶员的视野 , 对减少交通事故是很重要的一个方面。 “十次肇事九
15、次快”通俗地反映了多数交通事故是由于车速高、驾驶员看不 准, 来不及反应造成的。社会生活的快节奏不容许靠降低车速保安全, 而是要采 用先进技术, 改善驾驶员的视野, 提高其观察的方便性及可靠性。改善人的视野 分正常环境条件下及非正常环境条件下, 正常环境条件下采用的新技术如平视 显示器及先进的后视镜等。非正常环境条件可包括夜间及雨雪天等, 采用的新技 术有先进的前照灯、增水挡风玻璃、红外线监视器、测距传感器及摄像机等。1) 平视显示器 驾驶员在操作时, 既要观察前方道路上的事物, 又要经常注意转向盘附近仪表 盘上各种信息数据。需要经常改变眼睛观察角度, 这既拖延了视觉的反应速度, 又容易造成疲劳。于是开 发和采用平视显示器 , 该装置依靠凸透镜、反射镜系统, 把仪表盘上的信息数据 变成驾驶员眼睛正前方挡风玻璃上的虚像。这样驾驶员在观察道路及仪表盘时, 不必改变眼睛的高度, 同时也不要求眼睛必须适应远近距离的视野。近距离视野 容易引起疲劳, 对年纪大的人尤其如此。2) 汽车外后视镜汽车外后视镜是影响主动安全性的重要设备, 长期以来外后视镜大都是采用平 面镜或球状凸面镜, 性能不能令人满意。因视野小盲区大而造成的交通事故, 在
