汽车安全之主动安全系统与技术篇

汽车安全之主动安全系统与技术篇

为预防汽车事故的发生，避免人员受到伤害而采取的安全设计，称为主动安全设计。譬如ABS、EBD、TCS、LDWS等都是主动安全设计。它们的特点是提高汽车行驶的安全性和稳定性，尽一切可能防止车祸发生。除此之外，还有其它的辅助设置，如：高位刹车灯、前后雾灯，后窗除雾等也是主动安全设计。目前主动安全技术在不断地被完善和改进，有更多的安全技术将被开发并得到应用。

主要系统配置

ABS防抱死制动

ABS是Anti-lock Braking System缩写。大多数轿车都装有ABS，在遇到急刹车时，需要立刻停车。但人为大力刹车容易造成车轮锁死的意外情况，就是说如果前驱动轮锁死引起汽车失去转弯能力，后驱动轮锁死容易发生甩尾等事故。安装ABS主要是为了解决刹车时车轮锁死的问题，从而提高刹车时汽车的稳定性，甚至是较差路面条件下的汽车制动性能。简言之，就是在汽车制动状态下，仍能保持转向，保证制动方向的稳定性，使汽车轮胎处于即将静止与未静止之间。ABS的广泛使用，大大降低了紧急情况下发生的事故的频率。

AWS防碰撞预警

防碰撞预警AWS是Advance Warning System缩写。AWS是指意外事故预防和缓和的驾驶辅助系统，在危险发生前给驾驶员提供及时的声音和视觉报警。公路交通事故已成为全球范围内日益严重的公共安全问题。统计资料表明，其中驾驶员的人为因素导致的公路交通事故率最高。无论是事故数量还是伤亡人数均分别高达各自总数的90%左右，并且在导致这些公路交通事故的驾驶员的人为因素中，疲劳和精神分散驾驶是重要原因之一。

驾驶员如果在3秒内注意力不集中，便会造成交通事故的发生，这有80%的可能性，其主要表现为车道偏离和追尾事故。国内外在防止车道偏离和保持安全车距两个方面都开展了相当多的探索，在雷达、激光、超声波、红外线、机器视觉和传感器技术方面都取得了巨大的突破。经过长期的研究和实践，人们逐步认识到采用单目视觉技术，仅使用一台摄像机，只能在一定程度上实现对前方道路环境、车辆探测及车距的监测功能。车元素研究显示，若在公路交通事故发生前的1.5s给驾驶员发出预警，则可避免90%的此类事故发生。因此，通过在汽车上安装汽车碰撞预警系统，利用技术手段分析车道、周围车辆的状况等驾驶环境信息，一旦当驾驶员发生疲劳及精神分散、汽车出现无意识的车道偏离及汽车间车距过近。当遇到追尾情况时，能及时给予驾驶员主动预警，是减少公路交通事故有效的技术方式。

LCA变道辅助

LCA（lane change assist），又称变道辅助系统。因为汽车在变道行驶时有时会有视野盲区，所以车辆在变道的时候就容易产生危险，LCA就采用24Ghz雷达传感器检测后面盲区接近的车辆，并通过前方后视镜旁的指示灯报警提示，起到提醒驾驶员注意的功能。

EBD电子制动分配

EBD能够在汽车制动时自动调节前、后轴的制动力分配比例，并配合ABS提高制动稳定性。汽车在制动时，四只轮胎与地面的摩擦力不一样，容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。EBD用高速计算机分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应与计算，根据不同的情况用不同的方式和力量制动，并不断调整，保证车辆的安全平稳行驶。

EBA紧急刹车辅助系统

电脑根据刹车踏板上侦测到的刹车动作，来判断驾驶员对此次刹车的意图，如属于紧急刹车，则指示刹车系统产生更高的油压使ABS发挥作用，从而使刹车力更快速的产生，缩短刹车距离。

LDWS车道偏离预警系统

该系统提供智能的车道偏离预警，在无意识（驾驶员未打转向灯）偏离原车道时，能在偏离车道0.5秒之前发出警报，为驾驶员提供更多的反应时间，大大减少了因车道偏离引发的碰撞事故，此外，使用LDWS还能纠正驾驶员不打转向灯的习惯，该系统其主要功能是辅助过度疲劳或长时间单调驾驶引发的注意力不集中等情况。

TCS牵引力控制

TCS又称循迹控制系统。汽车在光滑路面制动时，车轮会打滑，甚至使方向失控。同样，汽车在起步或急加速时，驱动轮也有可能打滑，在冰雪等光滑路面上还会使方向失控而出危险。TCS依靠电子传感器探测车轮驱动情况，不断调节动力的输出，从而使车轮不再打滑，提高加速性与爬坡能力。

ESP 电子稳定装置

电子稳定装置（Electronic Stability Program）是一种牵引力控制系统，不但控制驱动轮，而且可以控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过度的情况，此时后轮会失控而甩尾，ESP便会通过对外侧的前轮的适度制动来稳定车辆。转向不足时，为了校正循迹方向，ESP则会对内后轮制动，从而校正行驶方向。

随着电子科技的发展，各种汽车智能安全系统也开始发展起来，主要是通过由雷达和摄像机组成的“预知传感器”，对行车危险进行判断并帮助驾车者进行处理。这一系统能够在汽车与其它物体发生碰撞前的瞬间，自动进行干预以保证安全。

盘式制动器

盘式制动器又称为碟式制动器，顾名思义是取其形状而得名。它由液压控制，主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动，制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧，分泵的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来一样。

盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便。特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔，以加速通风散热和提高制动效率。

技术配置

随着社会发展，安全不仅仅是防碰撞的代名词，财产安全也应算到中间一条，所以安全系统已经被融入到各个配置当中，如果细分的话那将数不胜数，下面我们来介绍几种在中高档轿车上出现且也不太多见的。

夜视辅助

这项新的研发成果能提供更大的视野范围，而且不会让逆向的车辆感到晃眼。由于采用了夜视辅助系统，可以提前看清近光灯照不到的黑暗中的 交通标牌、弯道、行人、汽车、丢失的货物或者道路上其他可以造成危险的事物。这样，驾驶者可以及时采取制动或者避让措施。此外，这个系统能减轻驾驶者在夜间开车的紧张和劳累，保持精神饱满的状态，从而能够在紧要关头迅速而正确地做出反应。配备了夜视辅助系统的车辆装有两个额外的红外线前照灯，可以照到前方大约200m的距离。

由于夜视辅助系统的前照灯在可见光波长范围之外进行工作，因此不会对人类的视线产生影响。在挡风玻璃内侧，一个小型红外线摄像机可以记录车辆前方的环境，并将其显示在驾驶舱仪表板的显示屏上。

当车速超过每小时15km时，驾驶者就可以启动夜视辅助系统。将前照灯打开，然后只需按下仪表板上的一个按钮，通常情况下显示速度的8 英寸显示器就被切换为摄像机图像的状态。

胎压监控

胎压监测系统可分为两种：一种是间接式胎压监测系统，是通过轮胎的转速差来判断轮胎是否异常；另一种是直接式胎压监测系统，通过在轮胎里面加装四个胎压监测传感器，在汽车静止或者行驶过程中对轮胎气压和温度进行实时自动监测，并对轮胎高压、低压、高温进行及时报警，避免因轮胎故障引发的交通事故，以确保行车安全。驾驶者可以通过车内提示警告系统来判断轮胎胎压情况是否正常，首先避免了因轮胎亏气出现的行车跑偏，其次在高速行驶时也对乘坐者安全是一种保障。

防眩目后视镜

防眩目后视镜一般安装在车厢内，它由一面特殊镜子和两个光敏二极管及电子控制器组成，电子控制器接收光敏二极管送来的前射光和后射光信号。如果照射灯光照射在车内后视镜上，如后面灯光大于前面灯光，电子控制器将输出一个电压到导电层上。导电层上的这个电压改变镜面电化层颜色，电压越高，电化层颜色越深，此时即使再强的照射光照到后视镜上，经防眩目车内后视镜反射到驾驶员眼睛上则显示暗光，不会耀眼。镜面电化层使反射i11根据后方光线的入射强度，自动持续变化以防止眩目。当车辆倒车时，防眩目车内后视镜防眩功能被解除，右外后视镜自动照射地面。

倒车警告/倒车影像/车外摄像头

倒车警告这项技术用于在驾驶期间以及驻车时，针对您盲区中的轿车或物体向您发出警告。通常，该系统会在您行车时已经进行响应；它可能会使后视镜内的一个警告标示进行闪烁，同时会发出声音警告，该系统是一个短程检测系统。比如：当一辆汽车内配备了此功能，反光镜左边会有一个车体形状的图标，前、后雷达在侦测障碍物时，警告标示会给驾驶者以视觉和听觉上的警告。

倒车影像和后视摄像机是一体，不仅保护您的轿车，还能够避免在倒车时意外伤及儿童和动物。倒车情况已经从向下倾斜的后视镜中显现，也会发出声音警告便于车主实时查看。新一代技术包括一个摄像机，它可以与导航系统协同工作，对您身后的一切进行广角拍摄，然后反映在车内屏幕上，从而帮助您倒车或挂接拖车。

高位制动灯

一般的制动灯（刹车灯）是装在车尾两边，当驾车人踩下制动踏板时，制动灯即亮起，并发出红色光，提醒后面的车辆注意，不要追尾。当驾车人松开制动踏板时制动灯即熄灭。高位制动灯也称为第三制动灯，它一般装在车尾上部，以便后方车辆能及早发现前方车辆而实施制动，防止发生汽车追尾事故。由于汽车已有左右两个制动灯，因此人们习惯上也把装在车尾上部的高位制动灯称为第三制动灯。

雨量传感器

雨量传感器暗藏在前风挡玻璃后面，它能根据落在玻璃上雨水量的大小来调整雨刷的动作，因而大大减少了开车人的烦恼。雨量传感器不是以几个有限的挡位来变换雨刷的动作速度，而是对雨刷的动作速度做调节。它有一个被称为LED的发光二级管负责发送远红外线，当玻璃表面干燥时，光线几乎是100%地被反射回来，这样光电二级管就能接收到很多的反射光线。玻璃上的雨水越多，反射回来的光线就越少，其结果是雨刷动作越快。

芯片防盗系统

人身安全无疑是头等重要的，而财产安全在今天也受到了人们的高度重视。假设一部几十万的轿车被偷盗会让车主蒙受巨大的损失。因此，厂家也绞尽脑汁为轿车加入更多的安全防范系统。例如某汽车品牌不仅在点火钥匙上加入Passkey III安全防盗系统，还针对后行李箱结构进行了改进，变为遥控开启无锁芯防盗模式，大大减低了被盗被撬的几率，给车主财产方面的最大保护。

智能钥匙

所谓智能钥匙是指能发射出红外线信号，既可打开一个或两个车门、行李箱和燃油加注孔盖，也可以操纵汽车的车窗和天窗。更先进的智能钥匙则像一张信用卡，当司机触到门把手时，中央锁控制系统便开始工作，并发射一种无线查询信号，智能钥匙卡作出正确反应后，车锁便自动打开。只有当中央处理器感知钥匙卡在汽车内时，发动机才会启动。

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。

一、 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没有阻碍的公路。在一些干扰因子的影响下，安全系统可能无法发挥其效用可能会给出错误的提示。

二、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。

三、 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。

四、 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。

五 、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，而是涉及到整个行车动态的。例如，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。

综述

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的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。