發(fā)展中的主動安全技術

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1.前言  汽車誕生和發(fā)展的百余年來，汽車安全一直受到汽車制造企業(yè)、汽車消費者以及各國政府的普遍重視和關注。在汽車工業(yè)發(fā)達的國家中，巨大的人力、財力、物力不斷投入到汽車安全性的研究領域，并制定了大量相關的汽車安全性標準，如國際標準(ISO)歐共體標準(ECE)、聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會標準(EEC)以及各個國家標準(其中美國聯(lián)邦機動車安全標準FMVSS及日本的汽車安?；鶞暑H具影響)。  盡管世界各地的安全標準千差萬別，但由于汽車工業(yè)的國際化特征，汽車大國之間通過雙邊及多邊的合作不斷對汽車安全標準、法規(guī)加以協(xié)調(diào)、整合，使該領域的國家邊界日益模糊。經(jīng)過近幾

2、十年，尤其是進入90年代以來的發(fā)展，未來汽車安全的新概念已大致形。  從現(xiàn)實生活中可以看到，盡管被動安全技術可以有效地減輕事故災害，但主動安全技術更為重要，它可以避免人員及車輛的損傷，尤其是可以避免事后由于交通堵塞引起的可觀的間接經(jīng)濟損失，可謂防患于未然。  2.發(fā)展動因  隨著汽車保有量的增長，道路交通事故已成為世界性的社會問題。全世界每年死于道路交通事故的人數(shù)估計超過50萬人，傷1000萬人，而我國則是世界上交通事故最嚴重的國家。嚴峻的現(xiàn)實使人們不能不正視汽車安全性問題。從市場營銷的角度看，提高汽車安全性就是增加企業(yè)產(chǎn)品的市場占有率；從消費者利益的角度看，提高

3、汽車安全性就是強化對人的生命和財產(chǎn)的保障；從政府管理的角度看，提高汽車安全性就是穩(wěn)定社會、保證經(jīng)濟繁榮的重要舉措。  進入90年代以來，無論是汽車消費者還是政府管理者都對未來汽車的安全性的期望值愈來愈高。隨著社會的進步和人民生活水平的提高，汽車消費者和政府管理者的這種心態(tài)是合理的，也是必然的。這種趨勢很快體現(xiàn)在各國的汽車安全法規(guī)上，汽車安全法規(guī)經(jīng)過不斷修訂和追加，變得越來越嚴格和完善了。先是美國由運輸部和國家公路交通安全局制定和監(jiān)督實施的FMVSS法規(guī)使事故死亡人數(shù)減少20%。隨后，歐共體、日本、澳大利亞、加拿大等國也相應公布了自己的法規(guī)，它們大多參照FMVSS和ECE進行修改和補充

4、，且強制性越來越嚴格。我國繼1989年制定的GB/T11551-89“汽車乘員碰撞保護”、GB/11557-89“防止汽車轉向機構對駕駛員傷害的規(guī)定”、GB/11553-89“汽車正面碰撞時對燃油泄漏的規(guī)定”后，汽車碰撞安全法規(guī)系統(tǒng)也已呼之欲出，政府管理部門的法規(guī)使汽車企業(yè)不能不在汽車安全性上做出迅速而有力的回應。   另一方面，汽車工業(yè)已成為當今世界上最典型的集團化、世界化產(chǎn)業(yè)，在全球經(jīng)濟一體化和知識經(jīng)濟初見端倪的背景下，尤其是亞洲金融危機后，世界各大汽車企業(yè)都在力求提高產(chǎn)品性能、占領技術制高點、適應國際化的多元化需求、積極開拓和占據(jù)國際市場。汽車安全性也自然成為各國工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)

5、展戰(zhàn)略的重要組成部分。   傳統(tǒng)的針對沖撞后的乘員保護的技術和措施已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代交通對汽車安全性的要求，把以沖撞安全為核心的傳統(tǒng)汽車被動安全技術發(fā)展為以預防為核心的現(xiàn)代汽車主動安全技術已成為現(xiàn)代交通的迫切要求，而以先進的電子、通訊及信息技術在汽車上的應用為特征的新一輪汽車技術革命恰恰為此提供了可能。  3.技術構成  導致汽車交通事故的原因十分復雜，既有車輛自身的技術因素，也有參與交通的人的行為因素，還有公路、氣象等環(huán)境因素?？偠灾?，人-車-環(huán)境是影響汽車行駛安全性能的三大因素，這三者組成了相互制約的系統(tǒng)工程。例如，駕駛員在駕駛汽車時要完成一個對環(huán)境和車的

6、感知-判斷-操作的閉環(huán)過程，在行駛中要經(jīng)過周而復始地循環(huán)才能完成對汽車的操縱和控制。對駕駛員而言，必須具備相應的技能才能順利完成安全駕駛工作；對車輛而言，必須為駕駛員提供一個能夠適應人的生理和心理特點的外部技術條件，以保證駕駛員能很好地完成上述循環(huán)，這就是汽車主動安全的內(nèi)涵。在目前的情況下，為提高汽車的主動安全性，做到防患于未然，主要通過以下幾個方面的技術加以實現(xiàn)。  3.1視認特性  駕駛員在行車中所感覺到的道路、車輛等信息的準確性將直接影響汽車的主動安全性。良好的視認特性是汽車主動安全性的重要組成部分。汽車在行駛過程中，大約95%以上的外部環(huán)境信息是通過人的觀察來進行收

7、集的。視認特性包括：視野性能、被視認性、防眩目性等。其中視認性能包括前方視野(直接視野)、后方視野(間接視野)以及特殊環(huán)境下的視野性能(包括寒冷、雨天及夜晚時的視野)；被視認性則通過車輛示寬、緊急閃爍、報警、反射等信號裝置加以實現(xiàn)。在防眩目性方面引入了諸如三光束前照燈等一些技術。  3.2車輛底盤電子綜合控制裝置  該裝置是汽車主動安全技術中非常引入注目的項目，也是各大汽車企業(yè)顯示自己技術實力、占據(jù)汽車技術有利制高點的重要方面，因此，發(fā)展中的汽車主動安全技術在此得以集中體現(xiàn)。駕駛員駕車的過程就是人、車和環(huán)境三者之間信息交流的過程，構成人-車-環(huán)境信息流的閉環(huán)系統(tǒng)，車輛性能的

8、完善取決于閉環(huán)系統(tǒng)中的人、車和環(huán)境三者之間相互協(xié)調(diào)與各自特性的最佳匹配，即實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)駕駛員行為特性、車輛機械特性以及道路設施和交通法規(guī)之間的最優(yōu)協(xié)調(diào)，以追求系統(tǒng)整體的最佳效益。這種先進的汽車主動安全技術的研究動向和成果，正體現(xiàn)了人機一體化(AHMS)的系統(tǒng)工程學觀點。  3.3信息傳遞技術  駕駛員在操縱和控制汽車時，必須不斷地從各方面獲得所需要的信息。信息傳遞系統(tǒng)收集的人、車和環(huán)境三者的信息經(jīng)過處理器處理后，除了服務于車輛底盤電子綜合控制裝置外，還可以輸出對駕駛員更加有用的深加工信息，甚至包括駕駛員注意力狀況，并用數(shù)據(jù)或圖像顯示，幫助駕駛員更加完整地獲得信息，及時處理各種

9、情況。  信息傳遞技術是在世界汽車機電一體化的大背景下發(fā)展起來的，是以計算機和通信技術為核心的新技術，它緊緊圍繞市場需要，著眼于未來的汽車安全，將為下個世紀的汽車市場的發(fā)展開辟了一條新路。這項技術即使是在目前的初級階段其回報亦是很可觀的。美國國家公路安全委員會(NHTSA)的交通動力學小組認為，僅ABS的全面實施，每年會減少2.9萬起牽引車/掛車沖撞事故，挽救320-500個生命和減少2.7萬個受傷者。德國漢諾威交通事故研究組對182例交通事故的分析報告表明，汽車裝備防抱死制動系統(tǒng)可以避免7.1%的交通事故、13.9%的材料損失、17.4%的人員傷害。由此可以預計，如果將各項獨立的主

10、動安全裝置和措施加以整合和優(yōu)化，那么，汽車的主動安全性將發(fā)生質(zhì)的飛躍。  事實上，進入90年代以來，尤其是近幾年，汽車主動安全技術正是沿此方向推進的。例如：繼汽車裝備防抱死制動系統(tǒng)ABS(AntiBraking System)和驅動防滑系統(tǒng)ASR(AntiSlide Regulation)成為汽車主動安全常規(guī)技術后，汽車穩(wěn)定性控制單元VSC(Vehicle Stability Control)這種在更高層次上綜合ABS和ASR的汽車主動安全裝置已應運而生。VSC系統(tǒng)極大地提高了汽車主動安全性能，它改變了冬季行車時加裝雪地輪胎、防滑鏈等方法，即使在比直線行駛動力學復雜許多的轉彎或是冰雪

11、濕滑路況時也能應付自如。其它一些業(yè)已運用或即將技入應用的控制系統(tǒng)也將整合并發(fā)揮出綜合效力。有人預測，未來的汽車會成為各種尖端電子技術的載體或者說21世紀汽車是移動的電腦平臺。智能制動、智能加速、智能減速、智能轉向是未來智能汽車的基本特征。  汽車人機一體化的智能主動安全技術充分考察各個方面和多種因素，達到人和汽車共同判斷、共同決策和協(xié)調(diào)統(tǒng)一，實現(xiàn)人機互補的合作“伙伴”關系。這種技術本身就是多學科結合的產(chǎn)物，包括機械、計算機、信息、生理學、心理學和社會科學等技術領域，以及人機耦合與接口的現(xiàn)代高新技術。例如，進行交通心理學和人的心理特性方面的研究目的是使未來汽車的操縱性能與人的生理特性相

12、適應，從而減少因為人機工程原因引起的交通事故，為智能汽車操縱性能設計和人機工程設計奠定了理論基礎。汽車智能化的前期工作是用汽車的駕駛輔助系統(tǒng)彌補人的感知、判斷、操縱方面的不足。該技術將來一旦成熟，就可以進一步推進汽車主動安全智能化。  4.結束語  汽車安全性已經(jīng)不僅是個技術問題，在某種程度上也是一個重要的社會問題。汽車的主動安全性因其定位于防患于未然，所以有著廣闊的發(fā)展前景，越來越受到汽車生產(chǎn)企業(yè)、政府管理部門和消費者的重視。應用電子技術使車輛實現(xiàn)的高度智能化是汽車主動安全技術能在世界范圍內(nèi)發(fā)生質(zhì)的躍變的主要因素。美國70年代提出的試驗安全車ESV(Experiment Safety Vehicle)、日本90年代提出的高級安全車ASV(Advanced Safety Vehicle)雖然是兩個不同歷史時期提高汽車安全性的代表作，但它們都是未來的安全汽車的雛形。  歐、美、日等汽車工業(yè)發(fā)達的國家對于包括汽車主動安全技術在內(nèi)的汽車工業(yè)重大課題都是在高度計劃和有序的狀態(tài)下展開的，并且制定了近期、中期和長期規(guī)劃，在國家法規(guī)和政策的指導下，通過產(chǎn)、學、研的聯(lián)合，投入相當?shù)牧α恐鸩礁吨T實施，并取得了實質(zhì)性的進步。而我國，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，車流的加大，再加上人口眾多，交通問題會更加突出。對此，我國雖然采取了許多相