汽車主動安全技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展分析

肖仕昊，李迎輝

（1.華北理工大學(xué)，河北 唐山 063210；2.河北遠(yuǎn)東通信系統(tǒng)工程有限公司，河北 石家莊 050000）

近年來，隨著汽車的普及，我國汽車保有量不斷增加。與此同時，我國車輛交通事故也更加頻繁，造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡程度也更大。根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國每年會發(fā)生50 萬起車輛交通事故，有超過10 萬人因車輛交通事故死亡。無論是交通事故次數(shù)，還是人員傷亡程度，都排在世界第一位。而且，車輛交通事故每年還會造成數(shù)百億元的經(jīng)濟(jì)損失。這些數(shù)據(jù)表明，加強車輛交通安全工作至關(guān)重要。而對于車輛交通安全而言，除了完善交通基礎(chǔ)設(shè)施之外，汽車行駛安全也尤為重要。其中，主動安全技術(shù)對改進(jìn)汽車行駛安全有著重要的實際意義。

1 汽車主動安全技術(shù)概述

從我國發(fā)生的車輛交通事故原因看，很多事故的根本原因在于車輛的安全系數(shù)小。而汽車主動安全技術(shù)是保障汽車行駛安全，增加車輛安全技術(shù)的關(guān)鍵。所謂主動安全技術(shù)，就是為從本質(zhì)原因上防止汽車事故而設(shè)計的汽車安全防護(hù)措施，以便能從根本上預(yù)防事故發(fā)生的技術(shù)。主動安全技術(shù)由于能從源頭上加強汽車安全，因而其對保障汽車行駛安全，減少事故發(fā)生有著重要的意義。當(dāng)前，常見的汽車主動技術(shù)包括自動巡航系統(tǒng)（ACC）、盲點監(jiān)測系統(tǒng)（BSD）和緊急剎車穩(wěn)定系統(tǒng)（EBA）等。這些汽車主動安全技術(shù)都具有共同的目的，那就是要提高汽車行駛的穩(wěn)定性和可操作性，這樣才能有效保障汽車的行駛安全。經(jīng)過多年的發(fā)展，汽車主動技術(shù)也逐漸成熟，技術(shù)種類和形式也不斷增多，并在多種品牌的汽車上得到了應(yīng)用，為我國交通事業(yè)發(fā)展做出了很多貢獻(xiàn)。

2 汽車主動安全技術(shù)應(yīng)用情況

伴隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，近百年來，汽車的安全技術(shù)也不斷進(jìn)步。最早的汽車安全技術(shù)主要包括安全氣囊、保險杠、乘客安全座椅等，繼而發(fā)展到兒童座椅、防抱死系統(tǒng)（ABS）和無盲點系統(tǒng)等。而到現(xiàn)今，汽車設(shè)計們?yōu)榱诉M(jìn)一步改進(jìn)汽車的安全性能，主動安全技術(shù)開始得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

2.1 電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESP）

ESP 是當(dāng)前得到廣泛應(yīng)用的汽車主動安全技術(shù)之一。這種系統(tǒng)可以說是牽引力控制系統(tǒng)和車輪防抱死系統(tǒng)的進(jìn)一步升級。而且，ESP 系統(tǒng)還增加了方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、橫擺率傳感器和側(cè)向加速度傳感器，從而能夠更好的保障汽車行駛過程中的穩(wěn)定性。這些傳感器將汽車行駛的相關(guān)數(shù)據(jù)傳遞給電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)的中心。穩(wěn)定控制系統(tǒng)收到這些信號后，通過信號分析，可以計算出汽車行駛過程中車輪的驅(qū)動力和制動力的大小，從而可以幫助更好地控制汽車的行駛，以提高汽車行駛的穩(wěn)定性。

2.2 電子制動力分配系統(tǒng)（EBD）

從本質(zhì)上講，EBD 可以看作是車輪防抱死系統(tǒng)的輔助功能。這種主動安全技術(shù)是將控制軟件增加到車輪防抱死系統(tǒng)的電子控制單元中。EBD 與防抱死系統(tǒng)有著完全一致的機(jī)械結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)可以說是防抱死系統(tǒng)的有效補充。在實際運用中，EBD 一般都要與車輪防抱死系統(tǒng)一塊使用，能夠起到汽車的車輪防抱死效果。當(dāng)汽車發(fā)生緊急制動時，在車輪防抱死系統(tǒng)發(fā)揮作用之前，EBD 首先通過滑移率對汽車的行駛情況進(jìn)行分析，以判斷汽車的制動力是否得到了合理的分配。該系統(tǒng)根據(jù)自身的計算方法，計算出車輛滑移率。如果車輛的滑移率在某個設(shè)定區(qū)間內(nèi)，該系統(tǒng)并不會干預(yù)制動系統(tǒng)。而若是計算出的車輛滑移率超出了設(shè)定區(qū)間，則該系統(tǒng)就會發(fā)揮作用，通過調(diào)整前后制動輪的輪缸，實現(xiàn)對制動力的合理分配。該主動安全技術(shù)的應(yīng)用，可以幫助汽車獲得最佳的制動效率，從而能夠大大縮短汽車的制動距離，并保證汽車的穩(wěn)定性。

2.3 緊急剎車穩(wěn)定系統(tǒng)（EBA）

EBA 系統(tǒng)主要在駕駛者出現(xiàn)緊急制動時才會發(fā)揮作用，而在一般情況下則處于不工作狀態(tài)。在有些情況下，駕駛者為了緊急制動會踩踏汽車的制動踏板。而當(dāng)踩踏的速度超過EBA 系統(tǒng)設(shè)定的范圍時，該系統(tǒng)就會識別出緊急情況。在這種情況下，EBA 系統(tǒng)就會主動干預(yù)制動力的大小。根據(jù)實際情況，EBA 系統(tǒng)能夠在短時間內(nèi)釋放出十八兆帕的液壓，以便為汽車提供最大的制動能量。所以，EBA 系統(tǒng)的干預(yù)，能夠使得汽車的制動系統(tǒng)明顯提高，這樣就能是的事故發(fā)生的概率大大降低。而當(dāng)駕駛者釋放制動踏板后，EBA 系統(tǒng)也就會推出對汽車制動系統(tǒng)搞得干預(yù)。EBA 系統(tǒng)組成部分主要包括三個部分。一是傳感器，主要負(fù)責(zé)對制動踏板的壓力進(jìn)行監(jiān)測，以判斷汽車是否在進(jìn)行緊急制動行為。而是控制器，控制器主要負(fù)責(zé)分析駕駛者踩踏速度是否在系統(tǒng)設(shè)定范圍內(nèi)。三是執(zhí)行器，主要是接受系統(tǒng)指令，提高汽車的緊急制動能力。

2.4 盲點監(jiān)測系統(tǒng)（BSD）

BSD 系統(tǒng)是將兩個24GHz 雷達(dá)傳感器安裝在汽車后保險杠內(nèi)。在汽車行駛過程中，倘若其行駛速度超過10km/h，該傳感器就會自動啟動，并發(fā)出探測微波。這些探測微波遇到障礙物就會被反射，而盲點監(jiān)測系統(tǒng)通過接收這些反射的微波信號，就可以通過分析判斷出附近障礙物情況。BSD 中的雷達(dá)傳感器探測范圍可以達(dá)到汽車左右3 米范圍，前后8 米的范圍。并且該系統(tǒng)可以根據(jù)反射微波信號的強弱來分析出附近車輛的行駛方向和速度。當(dāng)有危險車輛或者障礙物出現(xiàn)在行駛的汽車附近時，該系統(tǒng)就會通過光或者聲音等信號來提醒駕駛者，已提醒駕駛者此時應(yīng)該謹(jǐn)慎駕駛，變道有碰撞危險。而倘若汽車駕駛者已經(jīng)打了轉(zhuǎn)向燈，BSD 系統(tǒng)就會自動認(rèn)為駕駛者沒有發(fā)現(xiàn)障礙物或者障礙車輛，進(jìn)而發(fā)出警告聲音，以多次提示駕駛者注意行駛安全。BSD 系統(tǒng)可以在汽車行駛過程中多次探測和不斷提醒，以便提高駕駛員的行駛注意力，避免因為駕駛員的疏忽導(dǎo)致發(fā)生交通事故。在惡劣天氣環(huán)境下和新手駕駛情況下，BSD 能夠充分發(fā)揮汽車主動安全技術(shù)的作用，及時發(fā)現(xiàn)潛在危險，對降低交通事故發(fā)生的有著重大的意義。

3 汽車主動安全技術(shù)發(fā)展趨勢

汽車主動安全技術(shù)的發(fā)展，離不開科學(xué)技術(shù)，尤其是信息技術(shù)、電子傳感技術(shù)和自動化技術(shù)等的支持。而隨著這些技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，汽車主動安全技術(shù)的作用和效果都會得到增強，其應(yīng)用范圍也將不斷擴(kuò)大。未來，汽車主動安全技術(shù)的發(fā)展趨勢主要有一下幾個方面。

（1）主動安全技術(shù)與傳統(tǒng)被動安全技術(shù)的整合。為了充分發(fā)揮安全技術(shù)的效用，保障汽車的行駛安全，應(yīng)該有效整合兩種安全技術(shù)，而不是將它們分開。這兩種安全技術(shù)應(yīng)該相互補充，互相結(jié)合?？梢哉f，兩種安全技術(shù)的整合是未來汽車安全系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢，兩者的有效結(jié)合所發(fā)揮的作用和價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單獨某個系統(tǒng)的作用。

（2）主動安全技術(shù)應(yīng)該加強對汽車駕駛者的監(jiān)測。對于汽車行駛而言，駕駛者掌握了主動性。很多情況下，車輛交通事故的原因是由于駕駛者的不當(dāng)操作造成的。因此，為了更好的保障汽車行駛安全，降低交通事故的發(fā)生，主動安全技術(shù)需要實時監(jiān)測駕駛員的操作。當(dāng)駕駛員出現(xiàn)不當(dāng)或者不合時宜的操作室，主動安全系統(tǒng)就應(yīng)該發(fā)揮作用，提醒駕駛者謹(jǐn)慎和正確駕駛，或者通過系統(tǒng)自動控制汽車駕駛。

（3）汽車主動安全技術(shù)的集成化發(fā)展。微處理技術(shù)、集成化技術(shù)也將會被應(yīng)用到汽車上。這些技術(shù)的應(yīng)用，可以幫助汽車實現(xiàn)對道路上的車輛、行人和路面情況進(jìn)行監(jiān)測和識別，進(jìn)而能夠進(jìn)一步幫助駕駛者正確駕駛，能夠有效提高汽車的主動安全性。

4 結(jié)語

汽車主動安全技術(shù)是減少交通事故發(fā)生的有效保障，也是汽車行業(yè)高新技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容之一。汽車主動安全技術(shù)的發(fā)展實力決定了未來我國汽車行業(yè)的綜合實力，也是我國制造強國建設(shè)的重要方向。而隨著智能化技術(shù)和信息化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，我國汽車主動安全技術(shù)發(fā)揮的作用也會更加明顯，其應(yīng)用范圍也會不斷擴(kuò)大。