汽车主动安全概述

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关键问题。
基于车辆行驶轨迹的检测方法利用车辆行驶轨迹变化和车道线偏离等车辆行驶信息也可推测驾 驶人的疲劳状态。这种方法和基于驾驶人操作行为的疲劳状态识别技术一样，都以车辆现有的装置
为基础，不需添加过多的硬件设备，而且不会对驾驶人的正常驾驶造成干扰，因此具有很高的实用
价值。 １．２．８盲区监控系统
车辆左右两侧３米，后方３米的区域极易形成视觉盲区，盲区的存在极易导致发生车辆变道侧 撞事故。同时，各种客观环境因素也会导致后视镜盲区增大或功能失效，譬如雨雾天、夜晚灯光昏 暗等恶劣环境状态。 目前已经有技术可以消除视野盲区，它们一般采用电子摄像装置，采集驾驶员无法看到区域的 图像，然后显示在驾驶员能看到的地方。再有就是在传统的后视镜的外侧上角加装了一个小的凸镜，
和路面条件来控制制动过程。
１．２．４ ＴＣＳ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）
ＴＣＳ（牵引力控制系统）又称循迹控制系统。它是根据驱动轮的转数及传动轮的转数来判定驱 动轮是否发生打滑现象，当前者大于后者时，进而抑制驱动轮转速的一种防滑控制系统。 当ＴＣＳ感应到车轮打滑的时候，首先会经过引擎控制电脑改变引擎点火的时间，减低引擎扭力
轮，从而校正行驶方向。
ＥＳＰ首先通过方向盘转角传感器及各车轮转速传感器识别驾驶员转弯方向。ＥＳＰ通过横摆角速 度传感器，识别车辆绕垂直于地面轴线方向的旋转角度及侧向加速度传感器识别车辆制动内侧后轮，使车辆进一步沿驾驶员转弯方向偏转，从而稳定车 辆。若ＥＳＰ判定为出现过度转向，ＥＳＰ将制动外侧前轮，防止出现甩尾，并减弱过度转向趋势，稳 定车辆。如果单独制动某个车轮不足以稳定车辆，ＥＳＰ将通过降低发动机扭矩输出的方式或制动其
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。主动安全可 以按照提高驾驶员操控性能、预防安全技术、辅助安全技术进行划分，具体划分如图１所示。
詈一
１．２主动安全介绍［２－４］
１２．１
图１汽车安全分类
文中介绍了几种汽车主动安全技术，分别介绍各种主动安全技术的结构以及工作原理。汽车安 全技术涉及的范围越来越广、越来越细，但任何单一技术都或多或少存在不尽人意之处，而且仅仅 依靠某一项技术已很难使汽车整体安全性能得到很大提高。因此，如何提高汽车安全性，满足人们 对汽车安全性能越来越高的需求，变得越来越急迫。在不断完善各项单一技术本身还要搞好各项单 一技术之间的协同，所以今后的汽车安全技术是越来越集成化、智能化、系统化的［１，５】。
和平均闭合时间都可直接用于检测疲劳。目前基于眼动机理研究驾驶疲劳的算法有很多种，广泛采
用的算法包括ＰＥＲＣＬＯＳ，即将眼睑闭合时间占一段时间的百分比作为生理疲劳的测量指标。
基于驾驶人操作行为的检测方法通过驾驶人的操作行为如方向盘操作等操作推断驾驶人疲劳状
态。总体来说，目前利用驾驶人操作行为进行疲劳识别的深入研究成果较少。驾驶人的操作除了与 疲劳状态有关外，还受到个人习惯、行驶速度、道路环境、操作技能的影响，车辆的行驶状态也与 车辆特性、道路等很多环境因素有关，因此如何提高驾驶人状态的推测精度是此类间接测量技术的
１．２．７疲劳驾驶预警系统 驾驶人疲劳状态的检测方法可大致分为基于驾驶人生理信号、基于驾驶人生理反应特征、基于 驾驶人操作行为和基于车辆状态信息的检测方法。 针对疲劳的研究最早始于生理学。相关研究表明，驾驶人在疲劳状态下的生理指标会偏离正常
状态的指标。因此可以通过驾驶员的生理指标来判断驾驶人是否进入疲劳状态。目前较为成熟的检
频率与轮速成正比。执行机构由电磁阀及继电器等组成。电磁阀调整制动力，以便保持理想的滑移
率。这种ＡＢＳ可保证滑移率的理想控制，防抱制动性能好，但由于增加了一个测速雷达，因此结
构较复杂，成本也较高。
一种是单参数控制：它以控制车轮的角减速度为对象，控制车轮的制动力，实现防抱死制动，
其结构主要由轮速传感器、控制器（电脑）及电磁阀组成。
作并临时性控制车辆。
侧向避撞一有助于防止车辆偏离行驶车道引起的侧面碰撞。该系统为改变车道与驶离道路和车
辆碰撞警示与控制，有助于两辆或多辆汽车以及驶离道路的单辆汽车减少侧碰事故。在改变车道时，
现场显示器能够连续地监视车辆盲点，驾驶员能够得到有效的临近碰撞警示。根据需要，能够很快 地采取自动控制。警示系统还能提醒驾驶员临近的道路交叉口、帮助车辆免于偏离行驶车道，最后 在危险状况下提供自动导向及油门控制。
１．２．５主动避撞技术
主动避撞技术采用雷达、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。它包括：
纵向避撞＿唷助于防止车辆之间、车辆与其他物体或行人之间正面或尾部的碰撞。该系统有助
于减少碰撞的数量及减轻受损程度，它包括对潜在或临近碰撞的探测，提醒驾驶员采取即时规避动
一个锁死点时，刹车在一秒内可作用６０至１２０次，相当于不停地刹车、放松，即相似于机械的“点
刹”。因此，可以避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑，使车轮在刹车时不被锁死，轮胎不在一个
点上与地面摩擦，加大了摩擦力，使刹车效率达到９０％以上。
种控制方式：
ＡＢＳ系统使汽车在制动状态下仍能
转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是制动效果最佳的制动装置。ＡＢＳ有两 一种是双参数控制：双参数控制的ＡＢＳ，由车速传感器（测速雷达）、轮速传感器、控制装 置（电脑）和执行机构组成。其工作原理是车速传感器和轮速传感器，分别将车速和轮速信号输入 电脑，由电脑计算出实际滑移率，并与理想滑移率１５％．２０％作比较，再通过电磁阀增减制动器的制 动力。这种曳速传感器常用多普勒测速雷达。当汽车行驶时，多普勒雷达天线以一定频率不断向地 面发射电磁波，同时又接收反射回来的电磁波，测量汽车雷达发射与接收的差值，便可以准确计算 出汽车车速。而轮速传感器装在变速器外壳，由变速器输出轴驱动，它是一个脉冲电机，所产生的
汽车主动安全概述
何友国１２ ｌ、奇瑞汽车股份有限公司２、沈阳大学信息工程学院
摘要：随着道路交通事故的不断增加，
汽车的安全性能越来越受到关注。如何提高汽车的安全
性，降低交通事故的发生，成为汽车生产商关注的焦点。本文介绍了几种汽车主动安全技术，主要 分析了目前汽车上常用的主动安全装置，如ＥＳＰ、ＡＢＳ、ＥＢＤ、ＴＣＳ、主动避撞技术等。 关键词：主动安全、ＥＳＰ、主动避撞、盲区检测
侧车轮制动力必将不能充分利用，使汽车总制动力减小，延长制动距离。而ＥＢＤ的工作原理恰恰就 是用高速计算机在汽车制动的瞬间，分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应和计算，得出不同的 摩擦力数值，使四只轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动，并在运动中不保持 调整，使制动力与摩擦力相匹配，从而保证车辆的平稳。实际调整前后轮时，它可依据车辆的重量
１．１引言 汽车安全系统主要分为两个方面，一是主动安全系统，另外一方面是被动安全系统【・】。简单说， 所谓主动安全，就是作用避免事故的发生；而被动安全则是在发生事故时汽车对车内成员的保护或
对被撞车辆或行人的保护。主动安全性的好坏决定了汽车产生事故发生概率的多少，而被动安全性 的好坏主要决定了事故后车内成员的受伤严重程度。
它车轮来满足需求。
１．２．２ ＡＢＳ（Ａｎｔｉ－ｌｏｃｋ Ｂｒｅａｋ Ｓｙｓｔｅｍ）
ＡＢＳ（防死锁刹车系统）它是一种具有防滑、防锁死等优点的安全刹车控制系统。没有安装ＡＢＳ
系统的车，在遇到紧急情况时，来不及分步缓刹，只能一脚踩死。这时车轮容易抱死，加之车辆冲
刺惯性，便可能发生侧滑、跑偏、方向不受控制等危险状况。而装有ＡＢＳ的车，当车轮即将到达下
驶员避免与其他车辆或道路上物体相碰撞，也能使驾驶员遵守交通标志及交通信号。该系统要求具 备车载探测潜在危险的设备、对危险信息进行处理并且以对驾驶员有帮助的方式显示信息。 １．２．６自适应前照灯控制系统 自适应前照灯控制系统是一种智能灯光调节系统。通过感知驾驶员操作、车辆行驶状态、路面
变化以及天气环境等信息，自适应前照灯控制系统自动控制前照灯实时进行上下左右照明角度的调 整，为驾驶员提供最佳道路照明效果。在动态转向以及坡路行驶时，自适应前照灯控制系统可以自 动调整照程，照射方向也可以随方向盘自动调整；静态转弯辅助照明是指车辆在低速过弯时，夜间 拨转向开关或打方向盘时自动打开；自动开启／熄灭是指在车速高于１４０Ｋｍ／ｈ时，黄昏或者是驶入隧 道或者是雨中行驶自动开启前大灯，而脱离这些环境时则自动熄灭。
汽车制动时即开始控制制动力，而ＡＢＳ则是在车轮有抱死倾向时开始工作。ＥＢＤ的优点在于在不同 的路面上都可以获得最佳制动效果，缩短制动距离，提高制动灵敏度和协调性，改善制动的舒适性。
ＡＳＳ可以在一定程度上避免上述现象的发生，但由于ＡＢＳ对后轮的控制，始终以附着力较小的
一侧（如泥水中的车轮）为基准点来进行调节，以保证两侧车轮制动力的平衡。这样一来，情况好的一
这个凸镜可以给驾驶员带来额外的视角，让驾驶员的后视角度更加开阔。另外，也有采用防侧撞雷 达对盲区进行检测，当有车辆进入盲区，后视镜内ＬＥＤ警示灯亮起，提示驾驶员此时变换车道可能
会发生碰撞，如驾驶员仍打转向灯准备变换车道，系统就会发出声音报警，同时警示灯闪烁，从而 达到提前警示、预防侧撞的目的。 １．３结论
要被抱死，再减少该轮的刹车力以防被抱死，它会快速的改变刹车力，以保持该轮在即将被抱死的
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边缘，而ＴＣＳ主要是使用引擎点火的时间、变速箱挡位和供油系统来控制驱动轮打滑。 ＴＣＳ的作用是使汽车在各种行驶状况下都能获得最佳的牵引力。汽车在行驶时，加速需要驱动 力，转弯需要侧向力。这两个力都来源于轮胎对地面的摩擦力，但轮胎对地面的摩擦力有一个最大 值。在摩擦系数很小的光滑路面上，汽车的驱动力和侧向力都很小。如果为了获得较大的驱动力， 一个劲儿地踏紧油门踏板，使驱动力超过了轮胎和地面之间的最大摩擦力即附着力，这样不但不能 获得所期望的驱动力，反而影响了汽车的行驶稳定性。