汽车主动安全技术论文

《汽车文化》结课论文论文题目：汽车主动安全技术

班级：11023801

专业：生物工程

姓名：万伟玮

学号：1102380117

序号：24

2013 年 5 月 11 日

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汽车主动安全技术

摘要：交通安全问题已成为世界性的大问题。据报道，全世界每年因交通事故死亡的人数约50万，因此汽车的安全性对人类生命财产的影响是不言而喻的。随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车行驶速度也相应加快，加之汽车数量增加以及交通运输日益繁忙，汽车事故增多所引起的人员伤亡和财产损失，已成为一个不容忽视的社会问题，汽车的行车安全更显得非常重要。

关键词：主动安全技术；智能；弊端。

正文：

一、汽车主动安全技术的背景与发展趋势

随着社会的发展，交通安全问题越来越凸显，传统的汽车安全理念也在逐渐发生变化，传统的安全理念很被动比如安全带、安全气囊、保险杠等多是些被动的方法并不能有效解决交通事故的发生，随着科技的进步，汽车的安全被细化，目前汽车安全分为主动安全、被动安全两种概念。

主动安全是指能够避免车祸发生的安全保护装置，而被动安全是指在车祸发生之后保护乘员生命安全的装置。显而易见，传统的被动安全已经远远不能避免交通的事故发生，因此主动安全的概念慢慢的行成并不断的完善。

汽车安全设计要从整体上来考虑，不仅要在事故发生时尽量减少乘员受伤的机率，而且更重要的是要在轻松和舒适的驾驶条件下帮助驾驶员避免事故的发生。而被动安全技术和主动安全技术是保证汽车乘员安全的重要保障。过去，汽车安全设计主要考虑被动安全系统，如设置安全带、安全气囊、保险杠等。现在汽车设计师们更多考虑的则是主动安全设计，使汽车能够主动采取措施，避免事故的发生。在这种汽车上装有汽车规避系统，包括装在车身各部位的防撞雷达、多普勒雷达、红外雷达等传感器、盲点探测器等设施，由计算机进行控制。在超车、倒车、换道、大雾、雨天等易发生危险的情况下随时以声、光形式向驾驶员提供汽车周围必要的信息，并可自动采取措施，有效防止事故发生。另外在计算机的存储器内还可存储大量有关驾驶员和车辆的各种信息，对驾驶员和车辆进行监测控制。例如，根据日

本政府“提高汽车智能和安全性的高级汽车计划”，由日本丰田公司研制成功的“丰田高级安全汽车”即具有驾驶员瞌睡预警系统、轮胎压力监测警告系统、发动机火警预报系统、前照灯自动调整系统、盲区监控系统、汽车间信息传输系统、道路交通信息引导系统、自动制动系统、紧急呼叫(SOS)停车系统、灭火系统以及各向安全气囊系统等，其中有些单项设备已投放市场。

汽车100多年的发展史中，有关汽车的安全性能的研究和新技术的应用也发生了日新月异的变化，从最初的保险杠减振系统、乘客安全带系统、安全气囊到汽车碰撞试验、车轮防抱制动系统(ABS)、驱动防滑系统(ASR)，到无盲点、无视差安全后视镜及儿童座椅系统的研究，汽车的安全性能正日趋完善。特别是近几年，随着科学技术的迅速发展，越来越多的先进技术被应用到汽车上。目前，世界各国都在运用现代高新科，加紧研制汽车安全技术，一批批有关汽车安全的前沿技术、新产品陆续装车使用，使未来的汽车更加安全。

未来汽车电子控制的重要发展方向之一是汽车安全领域，并向几个方向发展：利用雷达技术和车载摄像技术开发各种自动避撞系统；利用近红外技术开发各种能监测驾驶员行为的安全系统；高性能的轮胎综合监测系统；自适应自动巡航控制系统；驾驶员身份识别系统；安全气囊和ABS/ASR。随着更加先进的智能型传感器、快速响应的执行器、高性能电控单元、先进的控制策略、计算机网络技术、雷达技术、第三代移动通信技术在汽车上的广泛应用，现代汽车正朝着更加智能化、自动化和信息化的机电一体化方向发展。

二、汽车的几种主要的主动安全系统。

1．报警监控系统（ARTS—GPS）

ARTS—GPS是一种较为先进的安全报警系统，它采用先进的卫星定位技术和计算机技术，对运动目标进行全天候、全地区跟踪和监测。当该系统用于车辆的调度与监控时，调度中心就可以从电子地图上很快找到所需调度车辆的位置和动态；一旦车辆遇到突发事件（如失去控制、急救等），驾驶员只要轻轻按下身边的按键，控制中心便会根据实际情况迅速采取相应处理措施；当车辆遭劫时，控制中心还可遥控运行车辆中的防劫装置，将车内电源切断而使车辆停驶。

2．防抱死制动系统（ABS）

ABS防抱死装置是在当今汽车上广泛采用的一种安全技术。其主要作用就是为了避免汽车在紧急制动时，轮胎因抱死而导致车身发生侧滑或甩尾事故。当制动盘受到重压时，该

系统就会自行感应，并采用适当的间歇进行收、放制动动作。设计精良的ABS能在轮胎抱死前使轮胎与地面的摩擦力达到最大值，因而具有良好的减速效果，并使制动距离最短。 3. 循环控制系统（TCS）

TCS主要是为了抑止驱动轮打滑的防滑系统。它根据驱动轮、从动轮的转速来判断驱动轮是否发生打滑。该系统与车上现有的ABS电脑、轮速感应器和控制发动机变速器的电脑共同使用，可以使驾驶员在附着力较差的路况下能够得心应手地驾驶，保证行车安全。4. 自动感应大灯

自动感应大灯随车辆周边环境光线影响，系统会自动识别判断。雨雾天气光线不够，大灯会自动亮起给驾驶者提供更安全的行车环境。夜视系统可以有不同的形式，如基本的红外线大灯或热成像摄像机。但是无论采用何种科技，作用都一样：在夜间或者视线不明的情况下，帮助您看清更远处的路面并且辨别接近1000 英尺外道路上的动物、人或树木。图像在驾驶室中的显示屏上形成，使肉眼难于看清的障碍物体提前被驾驶者掌控。

三、主导未来汽车安全发展方向的车载智能化技术

车载智能化技术不仅使汽车驾驶变得更加容易，而且还使汽车的安全系统得到大幅度的提高，尤其是减轻了司机在驾车时的种种精神压力。专家预言，汽车驾驶的智能化将是21世纪汽车发展的一个重要方向。目前，已研制成功的车载智能化技术主要有以下几种：

1. 车载雷达防碰系统

日本马自达公司和丰田公司共同研制的激光雷达；美国TRW公司研制出的24GHz波段微波雷达，都已在载货车和公司汽车上投入使用。车载雷达通过障碍物探测器，利用光、微波、超声波等作为测距媒介，并将所测得的距离转换为指令，以达到控制驾驶汽车时的换挡、减速和制动等；有的则是为了向驾驶员提供减速、制动、转向、停车等警示信息，使司机能够从容地驾驶汽车，防止汽车发生事故。

2. 声音导航系统

丰田汽车公司成功推出了一种声音合成技术导航系统。该系统采用10个中央处理器，其基本功能包括：应用传感器、全方位系统和图匹来展示车辆所处的位置；根据地址和地名为驾驶员展示出要到达地方的参考图；计算和展示从现场到目的地的线路图；用声音和交叉路线图指示所选择路线的有关住处；通过人造卫星和汽车传感器传出的信号来确定。

3. 牵引力控制系统

丰田公司研究开发该系统，可以通过安装在四个轮子上的车轮速度传感器和安装在转向盘上的转角传感器来测定驱动轮速度和车体方向的变化，然后根据汽车实际状态将燃料供给量和点火时间调节到最佳状态。除此之外，它还能根据驾驶的路面情况，辅助驾驶员进行加速操作。

4. 交通阻塞指示仪

该产品为英国通用逻辑控制设备公司推出。长15.24cm，高12.7cm，可安装在汽车仪表盘上。司机只要按下电钮便可接收到由交通控制中心发出的各种信息，随时了解道路的阻塞情况，从而选择最佳的行车路线。目前，该产品在英国伦敦已经投入使用。

5. 疲劳驾驶警报装置

日本丰田公司研制的疲劳报警装置，只要驾驶员在操纵转向盘时表现迟钝或脉搏发生一点变化，该装置就能测出这些反应并发出警告，使座垫产生振动或自动刹车。日本东京大学研制出的疲劳测试器，可戴在司机的手腕上。该测试器内部装有一小型氧气电池电极，能测量司机汗液中的乳酸、氨和酒精含量，然后通过小型无线电发射器把数据传送到研究中心。研究中心通过电脑分析判定司机的疲劳程度，及时向司机发出警告，避免交通事故的发生。

6. 自动刹车眼镜

德国人日前发明了一种奇特的眼镜，这种眼镜有一灵敏的光电开关，与驾驶室里的电灯和声音发生器连接。司机在途中打瞌睡时，眼镜里的光电开关就会自动接通电源，使司机眼前的灯光发亮，引起司机警觉。如未奏效，声音发生器将会发出更大的声音；如司机仍未清醒，开关便会接通制动器，强制停车。

除了上述车用安全设施外，还有诸如故障显示器、可调式座椅、高安全性能轮胎以及车外各种安全设施等。专家预测，未来的汽车还将充分利用立体交通诱导系统，实现自动驾驶和卫星自动定位指挥。正因为这些高技术安全设施在车上得到广泛采纳和应用，以致许多人认为汽车在不久的将来，能成为比自行车更加安全的一种高速交通工具。

四、汽车主动安全系统的弊端

虽然现代汽车已采用了大量的安全技术及防范措施，但并不等于驾车或乘车就进入了保险箱，也就是说，安全汽车也只是相对而言，它仍然存在许多不安全的因素，表现在以下几

方面。

1. 各种干扰因素对安全系统的影响

汽车行驶的环境和工作状况一直是变化多端的，汽车行驶的环境不可能一直是平坦并且没有阻碍的公路，在一些干扰因素的影响下，安全系统可能无法发挥其效用或者给出错误的提示。例如雷达或红外线防撞系统在

2. 安全系统所使用的电子元件容易损坏

在雨天或泥水路中行驶时，电子设备有可能被水浸湿而受潮，在冬季还有可能结冰，直接影响电子设备的正常工作；在高海拔地区，大气压力的降低也会引起某些传感器的工作性能变坏，这些环境因素都对汽车的安全性能产生极大的影响。

3. 电脑病毒极大危害安全系统

众所周知，电脑也会出现病毒和硬件工作失效的问题，应用到汽车上当然也不例外。在正常使用条件下，各种电子元件都有失效的可能；如电阻开路、电容漏电、集成电路内部损坏、传感器损坏等。车用电脑的硬件越多，失效的概率就越大，可靠性也就越差。另外，众多的电磁干扰也直接影响电子系统软件对数据的采集和整理，从而影响到程序的运行、指令的发出，导致控制失常。

4. 电子信息系统使驾驶者分散精力

先进的电子信息系统虽然能弥补驾驶员人为的一些失误，但它也有可能会分散驾驶员的注意力，增加驾驶员操作疲劳，造成交通事故。尽管汽车生产商保证操作这些设备的风险很低，甚至有的设备不需要人工操作，但安全专家还是对精力分散的严重危害发出了警告。他们指出，即便是声控电脑，也会常常造成驾驶员分散精力，不注意道路。因为他们在驾车过程中需要努力分辨电脑发出的各种声音，这比与乘客说话耗费的精力还要大。据有关资料显示，如果前面行驶的汽车实行紧急制动，驾驶员收听电脑讲话所花的反应时间要比不听的多30%.另外，美国国家公路交通安全局最近的统计报告也指出，在美国每年发生的600万起车祸中，25%则是由于驾驶员精力不集中造成的。

5. 完备的安全系统使驾驶员放松警惕

一辆装配有各式安全系统的汽车会使驾驶员对这辆汽车的安全性能拥有很大的信心，从而降低了对车祸发生的警惕性。在行车过程中，由于智能系统并不具备思考的能力，并且容易发生故障，起主要控制作用的仍然是驾驶员。智能安全系统的作用主要是在汽车遇到潜在

危险的时候代替驾驶员作出决定，弥补人控制的疏忽，想要完全代替人的控制，仍需要更加深入的研发。如果驾驶员过度依赖于安全系统，便会降低人对汽车的控制作用，相对于没有装配安全系统的汽车来说，反而更不安全。

由于行车安全并不仅仅是涉及到一个人、一辆车或一条路的问题，而是涉及整个行车动态的方方面面，如行驶路面的千差万别，行车流量的瞬息万变，以及驾驶员的文化、心理和身体素质等都不尽相同。因此仅靠汽车的先进信息系统或某些安全设施，并不能从根本上消除行车中的安全隐患，安全行车系统并非绝对可靠。

五、结论与思考

汽车主动安全系统的发展，与科技的进步息息相关，它是人类社会进步的体现。由于近年来车祸发生率的高居不下和其造成的死亡人数逐年攀升，人们意识到需要使用各种科技手段来提升汽车的性能，降低车祸发生的可能性。在未来，一定还会有更加智能可靠地新型安全系统出现并为人们广泛使用，也可能会出现可以无人驾驶的汽车，但究其根源，这些辅助的安全系统使为了使驾驶员的驾驶更加方便而产生的，需要我们好好利用，不能过度依赖这些系统。在驾驶过程中，仍然需要集中注意力，并且注意提升自己的驾驶水平，这样才能做到真正的安全。

参考文献：

[1] 贺江华广州日报《保护更全面，福特推出首款气囊式安全带》

[2] 小川计介技术在线《丰田主动安全新技术》

[3] 转载新浪网《汽车主动安全新技术》

[4] iouzsl1813 百度文库《未来汽车的智能安全技术》

[5] 4624030 百度百科《汽车安全》

[6] 孙涛网易汽车《品牌汽车安全系统配置解读》