汽车安全技术的研究现状及展望

王兴祥

摘 要：安全技术是汽车技术中最重要的问题。保证汽车技术的安全性可以减少交通事故的发生，减少交通事故带来的伤亡和财产损失。研究和展望现阶段的汽车主动安全技术和被动安全技术，并对汽车安全技术的前景进行展望。

关键词：主动安全技术 被动安全技术 防抱死系统 电子稳定系统

中图分类号：U492.8 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）006-060-02

1 引言

作为现代社会不可缺少的交通工具，汽车在给人们带来便捷的同时也带来了大量的交通事故。由汽车引起的伤亡数量一直在增长，相关经济损失也非常巨大。因此汽车安全技术也越来越被全球各个国家所重视。在这种情况下，经过各个国家和组织的不懈努力，汽车安全技术在很多方向上取得了一定成果。本文中，笔者将对汽车安全技术的现状和汽车安全技术的未来进行研究和讨论。

2 汽车主动安全技术

汽车主动安全技术主要包括：防抱死系统，电子稳定系统，电子制动力分配系统，转向控制系统，防滑转系统等技术。

2.1 防抱死系统

防抱死系统的基本功能是在实时状态下感知汽车车轮的运动状态，并对其作出调整，防止车轮抱死事故的发生。根据统计数据显示，轿车，重型卡车和客车在安装了汽车车轮防抱死系统后，交通事故发生率分别减少了8%，15%和5%。通常情况下，防抱死系统可以明显的提升汽车运动状态下车轮的安全性并很大程度上的减少相关事故的发生。

2.2 电子稳定系统

通常情况下，电子稳定系统包括以下几种功能模块：驾驶员疲劳检测，距离控制，周围环境检测，刹车助力器，限速器，综合稳定性控制，汽车轨道设置器和汽车轨道偏离警示系统。这几种功能模块的综合使用，可以很好的提升汽车运行的稳定性，从而减少汽车交通事故的发生。

电子稳定系统的工作原理是：通过感应监控设备来监控汽车运行状态下的所有数据，数据会被传输到微型计算机控制系统，系统用提前存储好的标准状态数据和接受的数据进行比较，以此来判断汽车当前是否处于不稳定的运行状态。一旦发现汽车处于不稳定的运行状态，系统会迅速的分析当前汽车的不稳定程度和可能出现的后果，如果不稳定程度比较严重，系统会取代驾驶者自动控制汽车。从而减少潜在的事故发生，保证汽车安全。

2.3 电子制动力分配系统

电子制动力分配系统经常被看做是防抱死系统的辅助系统。它可以调节汽车前轴和后轴刹车制动力的分配比例，从而保证汽车的刹车性能。同时，电子制动力分配系统可以和防抱死系统结合使用来提升刹车的稳定性。其工作原理是，利用计算机感应汽车每个车轮的周围环境和摩擦力，控制每个车轮对应的刹车装置，根据得到的数据提供相应的制动力分配方案，从而保证汽车驾驶的安全性。

2.4 汽车牵引方向控制系统

汽车牵引控制方向系统是用来控制汽车的转向过程的。它是由刹车液压传感器，减速传感器，车身摇摆角速度传感器，转向轮角度传感器和车轮速度传感器组成的。汽车牵引力控制系统可以修正使汽车偏离安全路径的牵引力，防止汽车偏离正常行驶路径。主要工作原理是：利用传感器实时的感应汽车的行驶状态的信息。如果发现汽车当前行驶方向的数据和标准安全数据不同，系统会自动的调节刹车控制器和加速器，同时在不同的车轮上独立的进行制动，从而保证汽车驾驶的安全性。

2.5 汽车防滑转系统

汽车防滑转系统是一种新出现的系统，是建立在防抱死系统的基础上的。系统通过监测和控制主动轮来防止由于汽车大幅度转向或路滑引起的汽车失控。主要的工作原理是：电子传感器监测主动轮和从动轮的转速，如果发现主动轮的转速比从动轮的转速高，系统就自动发出控制命令，例如降低档位或者刹车从而防止车轮滑转。

3 汽车被动安全技术

汽车被动安全技术主要包括安全带、安全座椅、气囊系统和COF能量吸收刹车踏板。

3.1 安全带系统

安全带系统的作用是在交通事故中，减轻或防止乘坐者由于和物体碰撞引起的伤害。它主要的工作原理是：预紧装置在汽车紧急刹车或碰撞时迅速的收紧，同时安全带将乘坐者固定住，以防止乘坐者和物体碰撞并造成伤害。当撞车影响减弱时，安全带会自动松开。大量的测试证明，安全带最大可以承受1.4吨的力量，可以在90%的事故中起到减轻或防止伤害的作用。安全带系统主要由两部分组成。

（1）安全带预紧装置。预紧装置的作用原理是专门的感应器收集撞车信息，如果发生碰撞就释放出脉冲，脉冲控制气体发生器引爆气体。爆炸产生的气体迅速在管内膨胀，迫使球链向前运动并带动棘爪盘转转动。棘爪盘和轴连为一体，棘爪盘带动轴转动，安全带就绕在轴上，因此瞬间实现了安全带的收紧功能。

（2）安全带拉力控制器。安全带控制器的作用原理是在预收紧装置的轴上有一根金属转动棒。当汽车碰撞结束后，转动棒即开始转动，从而松开安全带。

3.2 安全座椅

安全座椅主要是指以保护儿童乘车安全而设计，制作的专用汽车座椅。汽车的车座和安全带一般都是按照成人体型来设计的，在保护儿童乘车安全性的功能方面有所欠缺。安全座椅根据儿童的身体特点而设计，可以在事故发生时对儿童起到很好的保护作用。

3.3 安全气囊

汽车安全气囊，通常设置在车内正面，侧面和车顶三个位置。旨在减轻乘员的伤害程度，当汽车发生碰撞时，安全气囊在小于0.1秒的时间内弹出并快速充气，保护乘坐者的头部和胸部。此技术的一个不足之处在于，当汽车碰撞不是非常剧烈时，安全气囊的弹出可能会对乘坐者带来不必要的损伤。

3.4 COF能量吸收刹车踏板

统计表明，世界上90%的驾驶者都在严重的汽车碰撞中腿部骨折，甚至造成了残疾。这是由于在重大事故发生时，驾驶者通常都会用力的用右脚踩踏刹车，这样由事故引起的巨大能量会通过和踩踏方向相反的方向传递给驾驶者右腿。因此驾驶者的右腿往往会在事故中受到相对严重的伤害。

为了减少这种情况的发生。德国大众公司发明了一种能量吸收刹车踏板，最早被使用在POLO轿车上。当汽车遇到和行驶方向相反方向的碰撞时，刹车踏板会在制动后自动分解，从而使驾驶者右腿受到保护。

4 汽车安全系统的未来发展方向

4.1 激光测距成像技术

激光测距成像技术一定程度上解决了机械成像的难题，但也具有一些自身的缺点，例如噪音大，测量精度和分辨率低，成本太高。因此在实际应用上还具有一定难度，此技术未来的发展方向将是提高其测量精度和降低制造成本。

4.2 集成传感器技术

和激光测距成像技术一样，集成传感器技术也正处在研究阶段，并存在着一些缺点。传感器在汽车技术中起着非常重要的作用，现阶段的主要研究方向是怎样将多个传感器组成合理的传感器阵列从而使这些传感器综合的发挥更好的作用。

4.3 综合控制技术

此类技术的的应用效果比单一使用技术要更好，分别在主动和被动安全技术方面取得一定进展。

例如美洲豹汽车的“自适应约束系统”（ARTS），对前面提到的安全气囊的缺点进行了改进，它能够自动检测乘坐者的体型，头部所处的高度，并根据汽车碰撞的剧烈程度来控制气囊是否弹出和气囊充气程度，从而使安全气囊更好的起到保护乘坐者的作用。

福特公司的“综合安全系统”（ISS），该系统综合的涵盖了多种先进的电子系统，由超过50种的系统综合组成。

5 结语

人类对于科学技术的探索永远不会停止。关于汽车技术，我们已经取得了很多成果。安全技术作为汽车技术中非常重要的组成部分一定会随着人类的努力和汽车技术整体的进步，朝着更高，更远的方向而发展。

参考文献：

[1] 王荣本，李斌.世界智能车辆行驶安全保障技术的研究进展[J].公路交通科技，2002（2）.

[2] 中国汽车工业年鉴编委会.中国汽车工业年鉴2004[G].北京：中国交通年鉴社，2004.

[3] 谢晓鹏，王喜顺.现代汽车安全技术综述[J].汽车运用，2005（5）.