先进安全车技术的现状与发展由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“先进汽车安全技术”。
先进安全车（ASV）技术的现状与发展
The Present Situation of ASV Technology
and its Development
课程名称：汽车安全技术
先进安全车（ASV）技术的现状与发展
摘要：先进安全车（ASV.Advanced Safety Vehicle）是为21世纪开发使用的一种高度智能化的安全车，其主要利用电子技术进一步提高汽车的安全性能。因而，汽车安全性的研究与开发已经成为汽车行业发展的主要方向。为此，介绍了先进安全车（ASV）技术的现状，并讨论了这项技术的发展趋势。
关键词：交通运输工程；先进安全车技术；综述；现状；发展
The Present Situation of ASV Technology
and its Development Abstract: Advanced Safety Vehicle(ASV)which utilizes electronic technology to improve the safety property of automobile further, is highly intelligent safety vehicle developed for 21th century.However, the research and development on automobile safety has been the major direction in automobile industry Hence, this paper introduces the present situation of ASV technology, and discues its developmental trends.Keywords: traffic engineering, advanced safety vehicle technology;summary;present situation;development.安全车简介
在赛事中若是有重大状况（例如事故或恶劣天气）时，工作人员会挥黄旗并且在显示看板打出'SC'的字样，代表安全车出动。F1（世界一级方程式）的 Safety Car 车顶有类似救护车和警车的警示灯，灯的颜色是黄色与绿色。Safety Car 必需维持安全范围内的高速度，因为赛车的车胎需要热胎，方能在赛道正常比赛。所以 Safety Car 需要性能很好的车辆（目前是奔驰提供的 SLS AMG）以及资深的赛车手驾驶（目前是贝恩德·梅兰德（Bernd Maylander，他同时还是DTM车手）），在 Safety Car 出勤时，除了驾驶以外，还会有一位 FIA 的工作人员和带著急救箱的急救人员坐在车内。当 Safety Car 出动时，所有赛道上的赛车都不可互相超车，领先车必须跟随在 Safety Car 之后。
安全车作用
当因发生撞车、故障等事件后造成赛道危险处有停止的车辆或碎片时，安全车就会驶上赛道。或者因为下雨等特殊情况造成比赛暂时难以安全的进行下去时，安全车也会驶上赛道。以前发生这种情况时由工 作人员在赛道边挥舞红旗中止比赛，让车手们回到起步点在此起步。现在，为了不使比赛被中止而导入了安全车的制度。这一方法与CART中的pace car一样，一级方程式中使用安全车（safety car）这一名字。当比赛时赛道上出现了危险的情况时，工作人员会拿出写有“SC”字样的板，安全车就会进入赛道，在前面引导赛车，赛道上就进入了全面禁止超车的黄旗挥舞的状态。只到赛道上恢复了安全的状态为止，所有的赛车都必须在安全车的引导下在赛道上兜圈子。当安全车上面的灯灭后的下一圈开始，比赛再次开始。当时，没有超过控制线前也不能超车。
众所周知，安全性能是汽车技术永远的焦点。从安全带到ABS和EBD，人们对汽车安全性能的要求已经越来越高。其实我们所接触到的还都是那些初级技术，国际先进的安全性配置已经发展到非常智能的阶段，许多原来需要人操作的地方，现在电脑都能轻松完成。集成安全系统
从传统上说，汽车安全的概念分为两个部分：一是主动式安全技术，即防止事故的发生；二是被动式安全技术，即事故发生后的乘员保护。现在的汽车安全技术趋势是在每个安全领域都要开发出性能更好、反应更好和分辨力更强的安全系统，使它们在不同的环境和条件下，针对不同的乘员，迅速作出不同的反应。近年的汽车安全技术开发是两者并举但更重视前者。
集成安全系统将汽车驾驶分为五个不同的“驾驶状态”：正常状态、预警状态、躲避碰撞状态，无法躲避碰撞状态和碰撞之后状态。装备这种系统的汽车同时带有先进的雷达装置、汽车行驶中，电脑可以自动监测周围情况并进行计算。监测包括路面，迎面来的车辆和行人或其他物体，计算出驾驶员应该作出何种快速反应以及车辆应该多快减速等，然后根据情况发出各种警示信号。这些工作都能在瞬间完成。这种车内还安装有先进的测试系统，例如眼睛跟踪系统，它可以测定驾驶员的警觉程度和疲劳程度。如果发现驾驶员处于疲劳驾驶状态，汽车就会发出警告以确保安全。
在躲避碰撞状态，集成安全系统会自动运用ABS制动装置，牵引力控制装置和稳定性增强设备等系统，使汽车的各个系统达到最佳状态，帮助驾驶员避免可能发生的碰撞。智能安全气囊
自从安全气囊问世以来，这一系统已经挽救了成千上万人的生命，功不可没。但是，安全气囊也存在自身的缺陷，从而造成了一些不应有的伤亡事故。安全气囊的工作原理是：当汽车前部遭受一定力量的撞击后，安全系统就会引发某种类似小剂量炸药爆炸的化学反应，隐藏在方向盘内的安全气囊就在瞬间充气弹出，在车内人员的身体由于惯性作用向前冲撞即将撞上车上设备之前起到铺垫作用，以减轻身体所受到的撞击力。由于在事故发生的一瞬间必须完成铺垫功能，因此气囊必须以极快的速度弹出。据技术人员计算，安全气囊弹出的瞬间时速高达40km左右。这样就带来一些问题，个子较小的驾驶人员由于身体比较靠 近方向盘。车速不是特别快时发生事故，人员不是由于事故本身而受伤，而是很容易被迅速弹出的气囊击伤。多年来，美国每年都要发生一些被安全气囊打伤甚至致死的事故，安全气囊是否真正安全成为不少人争论的话题。为了减少不必要的伤亡，有人甚至提出在车上设置安全气囊开关，让驾驶员自己决定是否使用安全气囊系统。
智能安全气囊有效地解决了安全气囊不十分安全的难题。一种被称为“被动式乘客识别系统”的新技术，推出了世界第一个乘员体重传感系统，使保护人员的安全气囊可以很智能地打开或收缩。传感系统可以根据乘员的体重、身高和胖瘦程度以及在座位上的具体位置，来决定安全气囊打开的确切程度，从而可以对多种体形和身高的乘员进行有识别的保护。自动巡航技术
目前，汽车普遍拥有的巡航技术是在汽车行驶到一定程度后，启动巡航系统，汽车就会保持一个固定速度自动前进，不用再踩油门。这样可以减轻驾驶员长途行驶的疲劳，最适合在高速公路上使用。但一遇有情况，必须立即刹车减速以防止事故发生，因此，司机必须随时准备刹车，采取刹车动作以后，巡航系统自动失去功能，必须重新加速后再次设置巡航速度。新型巡航系统则具有高度智能化功能，能够自动调整车速，巡航时速最低可以达到32km/h.装上新巡航系统的汽车在街道上行驶时，驾驶员可以将脚远远地搁在一边，车辆可自动减速、加速，仿佛有一位看不见的驾驶员在为你驾驶。人眼看得见的，自动巡航系统能察觉，就是驾驶员看不到的东西，它同样也能发现。它携带的GPS定位系统会时时提醒自动巡航系统近一平方公里范围内可能突然出现的物体，例如前方路上准备穿过路口的车辆，在路边等待穿越的行人等。自动巡航系统一接受信息，马上会用它自己的“脑子”判断最佳车速应该是多少，并自动巡航行驶，待确认无潜在危险之后，又会自动恢复到较快的巡航速度。一体化底盘控制系统
新型一体化底盘控制系统的功能，就是让驾驶员在急速行驶或转弯的汽车中不会撞得头破血流或被甩出车外。通过中央底盘控制器，将制动、悬挂、转向、动力传动等控制系统进行“电子化连接”，通过复杂的控制运算，对各个系统进行协调，使车辆整体性能和稳定性达到最佳水平，减少颠簸和快速转向时离心力造成的冲撞。
为了展示和推广这项新技术，开发商曾请汽车记者到专门的越野车试车场亲自实验。这里的路面颠簸不平又略带倾斜，空中尘土飞扬，视线一般，颇有真发生紧急情况的感受。记者被要求在汽车后座并系好安全带，可是当汽车急速拐弯时，仍感到比较明显的晃动，头差点碰到车顶。当他们向公司提出并未明显感觉到该系统优点时，技术人员建议记者再试一次，然后关闭这一系统再次前进。汽车高速行驶至刚才的 弯角并急速转向，顿时使人感到有了一种车要颠覆，人要被甩出车外的感觉，记者们无一例外地用两手死死抱住前排坐椅靠背，面部表情痛苦万分。两次试乘一比较，新技术的优点自不待言。
先进安全车技术的领域及现状细谈
随着社会生活水平的提高，人们对汽车安全性能的要求也越来越高。日本从1991年久开始实施先进安全车计划，美国、欧洲的汽车公司也非常重视先进安全车的研究和开发工作。目前，已有一部分汽车安全新技术得到成功应用。预防安全技术
1.1 瞌睡驾驶报警系统
瞌睡报警系统也称作防困警报系统。它通过装在仪表板上的摄像机监视驾驶员面部表情、眼睛睁开程度和眼皮眨动频率，在打瞌睡早起予以识别。如果确认驾驶员打瞌睡，则发出声音或释放一些有毒刺激的气体警告驾驶员；若驾驶员继续打瞌睡，制动系统自动开启，并闪烁事故灯警告周围车辆。
1.2 车辆危险状态监视系统
该系统包括轮胎气压过低警报系统和车辆检测与警报系统。轮胎气压过低警报系统根据轮胎压力变化时滚动半径不同的原理来判断压力损失程度，并比较每个车轮转速来确定滚动半径变化情况，若气压低于一定值，系统则发出信号警告驾驶员。车辆检测与警报系统能够在危险区域内检测是否有车辆存在。该系统通过后视立体摄像机收集的空间立体信息，计算识别车间距信息，用声音信号警告偏移行驶路线位置车辆的驾驶员；或者利用摄像机检测白色路线标记，若驾驶员无意识偏离自己的行驶路线，系统便用声音信号警告。
1.3 确保良好驾驶视野系统
该系统能够在不良天气和复杂的交通条件下改善驾驶视野，解决视野盲区等问题，应用斥水风窗玻璃以及一种高级玻璃熔接涂层技术，能将雨滴变成水珠，防止雨水在玻璃上形成水膜；或者通过装在车上的多个铅笔大小的摄像机和3个可切换的视频显示屏为驾驶员提供前、后、侧方视线，极大地改善了驾驶视野。
1.4 夜间路面障碍物检测系统
该系统能够在规定的车辆接近区域内检测是否存在障碍物或行人，并通过直观显示信号警告驾驶员，以便提前采取适当措施。系统还通过激光雷达和超声波传感器，检测前方是否有行人以及在斜角方向上是否有驶来的车辆，若系统确认有，则发生警告信号，驾驶员可以及时采取相应措施，以避免发生事故。
1.5 自动导航技术
针对交通堵塞、交通事故和路面状况等相关的信息，该系统会根据前方车辆车速与跟车距离进行调整，自动加速和减速。系统主要执行元件有前方路传感器，其中油门和刹车伺服器由运算层次更高的CPU来控制执行。事故避免技术
2.1 车距警报系统
该系统通过雷达和摄像机来检测两车距离。当车距小于规定值时，系统发出直观警告信号，闪烁车灯警告跟车驾驶员，驾驶员则采取措施；若系统认为碰撞不可避免，则自动停住车辆。
2.2 车辆行驶路线改变警报系统
该系统能够在车辆改变行驶路线时，检测与后面接近车辆的距离。当有危险时，系统则发出信号警告驾驶员，以避免发生碰撞事故。
2.3 行驶路线偏离警报系统
该系统能够在驾驶员未操作转向信号而车辆开始偏离自己原来路线的情况下，利用摄像机检测白色路线标记。若驾驶员无意识偏离自己原来的路线，则系统用声音信号警告。
2.4 调节车辆位置的速度控制系统
该系统能够调节车速，是跟车始终与前车保持一定的距离，以避免事故发生和减轻驾驶员劳动强度。该系统用扫描雷达和摄像机检测前面行驶车辆，当触发“巡行”控制装置情况下，系统自动调节油门和换挡顺序，使车辆不跟随太紧。
2.5 碰撞自动检测与防护系统
当在同一线路上有车辆或其它障碍物时，该系统通过多个扫描激光雷达、多个摄像机以及6个方向上的被动光束传感器来确认危险状况。当有危险情况而驾驶员未及时采取措施，系统将按最佳方案触发转向和制动装置来避免碰撞。
2.6 转弯减速调节系统
该系统能够在车辆行驶遇到转弯时检测转弯车辆经由路面的转弯半径及曲率，并相应地自动调节车辆进行减速。
2.7 自动停止警报和调节系统
该系统能够在车辆行驶遇到前方有交叉行驶的车辆、行人或交叉路口时，通过传感器检测危险情况，使车辆自动减速或停止。碰撞时减轻危害程度技术
3.1 冲击吸能保护系统
该系统在汽车发生碰撞时能够吸收汽车的动能，减缓乘员移动的程度，并保证乘员有足够的生存空间。当车体受到撞击时，该系统具有高吸能特性的“压偏区”，以一种可以预见的形式发生断裂或破坏，在一定程度内被压偏，从而最大限度地吸收车辆所受到的撞击能量，使乘员不遭受直接撞击，并大大减少间接作用力；同时车门结构强度足够大，在受到撞击后既要保证驾乘人员不被甩出车外，又要保证开启容易以便救助；汽车前后保险杠不仅有吸能功能，还要考虑保护行人；汽车转向柱设计成缩进式，当转向柱的两端受到撞击时，以便能够折叠起来，通过限制转向柱冲出撞击驾驶员和减少驾驶员与转向盘接触产生的作用力，为驾驶员提供额外的保护功能。
3.2 保护乘员系统
该系统能够在车辆事故发生后尽量减少乘员伤害，主要包括智能安全带及安全气囊系统。该系统用雷达作传感器检测外部情况，座椅蒙皮下的小传感器测量驾驶员体重，用安全带测量驾驶员外形尺寸及驾驶员与转向盘距离。当预测到事故不可避免时，中央智能系统便使安全带张紧，根据计算得到的将要发生碰撞的严重程度，令驾驶员座椅沿其滑轨向后移动，收缩型转向柱缩到仪表板内，调节气囊充气时间和爆破力。一切数据处理和命令均由中央处理器完成，并且这些工作都在几微秒内完成，从而减少碰撞时乘员伤害。
3.3 降低行人伤害程度系统
该系统能够在撞到行人后尽量降低伤害程度。采用行人伤害程度降低系统，在发生碰撞事故时，发动机罩宽幅气囊由碰撞传感器激发后，在保险杠上沿着发动机罩的外形展开，能有效地为中、高身材的成年人提供腹部和臀部保护，以及为儿童和矮小身材的成年人提供头部和胸部保护。碰撞后伤害减轻与防护技术
4.1 该系统能够通过传感器检查发动机室或隔断的车辆内室中是否着火，若检测到火情，灭火装置将自动进行灭火。
4.2 紧急门锁释放系统
该系统能够在车辆发生碰撞后释放门锁，以便乘员能从被撞车辆中解放出来。4.3 碰撞反应通报系统
该系统由碰撞传感器、车辆坐标旗、车辆乘员情况输入器及无线通讯设备等组成，当确认车辆发生碰撞后，系统自动地进行紧急呼救。该系统在碰撞事故发生后可自动向事故救援调度中心发出呼救信号，报告汽车基于全球卫星定位系统的准确位置，事故救援调度中心根据收到的信息立即派人前往事故发生地进行救护。在救援人员赶赴现场的途中，还可以发生车辆碰撞程度和人员受伤情况等有关重要信息，使救援人员在抵达事故现场之前便可得到有关伤员数量、受伤程度、乘坐位置、安全带使用情况、安全气囊展开情况、汽车姿态等信息，从而为救援做好充分准备。4.4 驾驶记录系统
该系统类似飞机上的“黑匣子”，又称机动车行驶记录仪。它可以监视并记录碰撞前瞬间及撞前各种传感器信号的变化，为分析碰撞事故发生的原因提供有价值的资料。该系统能够把事故发生前后的车辆和驾驶环境所有信息记录成信号曲线示意图，并且可以模拟再现事故发生的全部过程。
ASV技术发展趋势汽车安全技术发展的重点项目
由于高度集成化、智能化、系统化的电子技术以及新材料技术运用于汽车领域，目前ASV技术重点研究的项目主要有：一是瞌睡警告，即在仪表板监控器里内置一套控制台数码照相机和红外发光二极管监测驾驶员眼睛和眉毛的位置，一旦发现驾驶员眼睛和眉毛的位置超出了监控范围，该系统的ECU就发出警告信号，蜂鸣器发出警报声音；二是高功能尾灯，当高速大容量的ECU处理驾驶模型（加速与制动操作）和路上障碍物等时，该系统开始启动，此时该车辆就会出现在你汽车仪表板的显示屏上；三是车道保持系统，位于风挡玻璃中心的控制台数码照相机监测白色的车道分界线，当汽车越线时，转向触发器会自动启动，使汽车回到自己的车道内；四是超级光滑风挡玻璃涂层，新一代玻璃采用了一种光滑涂层，直径1mm的微小水珠也会以40km/h的速度从玻璃上滚落下去。与智能运输系统结合的趋势
未来的汽车将成为各种尖端电子技术的载体，或者说汽车是移动的电脑平台。安全技术将成为“智能运输系统”（ITS）的关键组成部分，汽车的“主动”与“被动”安全项目会不断增加。目前，除了应用防抱死制动装置、安全气囊、高位安装示警停车灯、CSR大灯（复杂路面折射灯）、转弯指示灯、防水玻璃、四轮转向、车速及牵引力控制装置、无线电呼救信号系统和吸能车身结构等技术外，主要围绕下面3个领域进行开发：一是信息安全技术，该技术将向驾驶员提示潜在的危险；二是控制安全技术，该技术将帮助驾驶员减少事故机会，使汽车听从驾驶员的指挥；三是冲撞安全技术，该技术将减少事故发生后的人员伤害率。
汽车安全技术涉及的范围越来越广、越来越细，随着电子技术的发展以及新材料的应用，ASV的单项技术已使汽车整体安全性能得到很大提高。为进一步提高汽车安全性，在要不断完善各项单一技术的基础上，搞好各项单一技术间的协同。这一点更重要，直接影响到第一项工作的最终成败，即汽车安全技术应超值集成化、智能化、系统化发现发展。集成化的作用远远大于单项技术所有作用的简单总和。智能化在汽车上得到广泛应用，安全技术逐步走向智能化，现代通信技术、传感器技术、电子控制技术与ITS相结合，将使汽车达到几乎不出现交通事故的境界。
参考文献： 1.杨妙梁，薛志红
汽车安全系统结构与维修[N]，北京，中国物资出版社，1998.2.曲晓峰
21世纪先进安全车（ASV）技术[J]，中国机电工业，2003.3.许力
现代汽车安全新技术[J]，城市车辆，2004.
