江蘇鹽城工業(yè)職業(yè)技術學院 顧偉璐 羅文華 陳安柱
汽車給人們的生活帶來了很多便捷,也給人們帶來了巨大的災難。交通事故的發(fā)生率不斷增加,不僅給國家社會造成巨大的經(jīng)濟損失也給事故家屬造成一定的精神傷害。因此,人們在購車時也越加看中汽車的安全性能。
汽車安全技術通??煞譃橹鲃影踩夹g和被動安全技術。主動安全技術是指通過預先的防范,避免事故發(fā)生的技術;被動安全技術則是在事故發(fā)生過程中及事故發(fā)生后,盡量減少損害的方法與措施。被動安全是事故發(fā)生后盡量減少傷亡損失,而主動安全才可以從源頭避免事故的發(fā)生,因此主動安全更能防患于未然。
汽車安全主動裝置能保證制動效能,增加汽車可控性和加速過程中的穩(wěn)定性,同時還可以對汽車行駛過程中的車況、駕駛員情況及環(huán)境狀況進行實時監(jiān)測,有利于汽車更加安全穩(wěn)定的行駛。接下來根據(jù)主動安全裝置的功用分類介紹幾種現(xiàn)代汽車上使用的主動安全技術及產(chǎn)品。
2.1.1 制動防抱死系統(tǒng)ABS
ABS主要由輪速傳感器、制動壓力調(diào)節(jié)器和電子控制器等組成。安裝在車輪上的轉(zhuǎn)速傳感器在車輪抱死時會發(fā)出信號,控制器會控制調(diào)節(jié)器降低該車輪制動缸的油壓,減小制動力矩,隨后會再恢復原有的油壓,使車輪處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)而又有最大制動力矩。沒有安裝ABS的汽車,在行駛過程中用力踩下制動踏板,容易出現(xiàn)側(cè)滑現(xiàn)象,使方向無法控制,導致危險。
2.1.2 電子制動力分配EBD
EBD是ABS的輔助功能,自動調(diào)節(jié)制動力分配比例,提高制動效能,配合ABS可以提高制動的穩(wěn)定安全性。當車主緊急踩下剎車踏板,車輪抱死的情況下,EBD能夠平衡四個車輪對地面的附著力,有效避免出現(xiàn)甩尾和側(cè)移,并縮短汽車制動距離。
2.1.3 驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)ASR
在雨雪天氣,路面較滑,車輪附著力也低,車輪在加速時容易打滑。ASR可以通過各車輪轉(zhuǎn)速的對比情況判斷出驅(qū)動輪是否打滑,控制動力輸出。
2.1.4 電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP
ESP系統(tǒng)是在ABS和ASR基礎上發(fā)展的。當車輛發(fā)生轉(zhuǎn)向過度或不足時,該系統(tǒng)會接收到相應的傳感器發(fā)出的信號,控制車輪的制動使車輛在轉(zhuǎn)彎變道時可以更加平穩(wěn),以保證安全。
2.2.1 EyeCar技術
沃爾沃EyeCar系統(tǒng)可以根據(jù)每個人的身高、體型調(diào)整座椅,使駕駛員的視線保持在最佳高度,擁有最佳的觀察視野和舒適度。
2.2.2 CamCar技術
福特CamCar技術利用多個攝像機和顯示屏來顯示前后視線,提高駕駛員的感知能力,使駕駛員在泊車時更方便,在擁擠的交通中也提高了行駛的安全性。
2.3.1 防止瞌睡系統(tǒng)
日本先鋒公司的這套系統(tǒng)通過貼在方向盤上的心跳感應器來檢測駕駛員的心跳速度,同時還通過裝有的其他感應器來檢測車速變化和方向盤操作頻率,以此來判斷駕駛員是否打瞌睡。
2.3.2 防碰撞安全系統(tǒng)
豐田公司的這套系統(tǒng)利用攝像頭來監(jiān)測駕駛員的狀態(tài),不僅可以偵測駕駛者頭部的動作,還可以透過鏡頭直接測量駕駛者的上下眼皮距離來判斷是否打瞌睡。
主動安全基本就是將“車”、“人”、“路”三者相互作用,構(gòu)成一個閉環(huán)系統(tǒng)。早期應用到車輛上的主動安全技術幾乎都是“以車輛為中心”,沒有充分考慮不同的駕駛員在車輛行駛過程中對駕駛行為的影響。
隨著近年來主動安全技術的不斷發(fā)展,“以人為中心”的思想在不斷被應用和拓展,將人作為系統(tǒng)內(nèi)最核心的要素來考慮,著重從聯(lián)系的、發(fā)展的、變化的觀點出發(fā),結(jié)合人的因素,建立起完善人、車、環(huán)境、車載系統(tǒng)的合理聯(lián)系,這也是未來汽車主動安全技術及產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。
總體來看,未來汽車主動安全技術及產(chǎn)品的發(fā)展趨勢大致有以下幾點:
(1)智能化。隨著電子信息技術的飛速發(fā)展,汽車上采用了越來越多的新型智能化安全系統(tǒng),可以提高駕駛員的駕駛舒適度,降低駕駛員的疲勞感,提高交通的安全性與舒適性。
(2)集成化。汽車安全技術中的主動安全和被動安全是相輔相成的,主動與被動安全系統(tǒng)的集成是汽車安全系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,將二者融合,形成一個有效的網(wǎng)絡,協(xié)同發(fā)揮作用,可有效提高車輛的安全穩(wěn)定性。
(3)網(wǎng)絡化。通過采用以分布式控制系統(tǒng)為基礎的汽車車載電子網(wǎng)絡系統(tǒng),可實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)快速、可靠、低成本的傳輸要求,從而完成人—車—路之間的兩兩信息交互。
在上述三個特點中,集成化是現(xiàn)今各大汽車廠商正著力解決的問題,其理念已經(jīng)滲透進了各自品牌的高端車型,并正逐漸下探至中低端車型。智能化是汽車發(fā)展的終極方向,即最終將會實現(xiàn)汽車的“自動駕駛”,而要想達到這一目標,單純靠個體車輛或個人是無法完成的,于是網(wǎng)絡化即成為解決這一問題的有效途徑。
未來的汽車主動安全技術發(fā)展的一個主流方向?qū)羌嬎銠C、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動控制等技術于一體的綜合技術。隨著更加先進的傳感器、快速響應的執(zhí)行器、高性能的運算器、先進的控制策略、計算機網(wǎng)絡及通訊技術、雷達技術在汽車上的廣泛應用,汽車主動安全技術及產(chǎn)品也將向智能化、集成化和網(wǎng)絡化三個主要方向發(fā)展。其中網(wǎng)絡化將會是近期研究的熱點及前沿技術,也是通往“智能駕駛”這一終極目標的先決條件。
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