汽车安全系统的应用技术与未来展望

杨孟欣 张亚松

摘  要：在这个科技飞速发展的时代，汽车的安全性成为人们口中的焦点话题。该文便针对汽车安全系统的重要性以及其当前所应用的技术进行了阐述，随后又针对汽车安全系统在智能化和集成化两个方向进行了未来展望。据网络数据显示，在中国每年发生的交通事故大约有50万起，死亡人数超过了10万人，由交通事故造成的经济损失达数百亿元。为了降低交通事故的伤亡率和减少因交通事故给人们带来的经济损失，应用当前的科学技术来为人们的生命和财产安全所服务，完善汽车安全系统已经是当务之急。

关键词：主动安全技术  被动安全技术  智能化  集成化

中图分类号：TG174.4   文献标识码：A            文章编号：1672-3791（2019）06（c）-0067-02

1  汽车安全系统

汽车安全系统分为主动安全系统和被动安全系统。其中汽车的主动安全系统是针对汽车在安全事故发生之前，为保证汽车安全工作所采取的一系列设计;而汽車的被动安全系统则是汽车在安全事故发生之后，为保证车内乘客和车外行人安全所采取的一系列设计。

2  主动安全技术

2.1 ABS防抱死制动系统

汽车防抱死制动系统是在传统的制动系统基础之上引进电子感应装置以及液压技术所完善之后的一种更为安全有效的制动系统。传统的制动原理是在减速或刹车时，使车轮处于抱死状态，利用车轮与路面的摩擦来实现制动效果。而ABS防抱死制动系统是将安装在车轮上的车速传感器发出的电子信号传给汽车的电子控制器，经过电脑分析后，借助制动压力调节器来调控液压制动轮缸的压力，使车轮在刹车时不完全抱死，并让车轮的滑移率达到一个接近于20%的理想数值[1，2]。这样可以获得较大的横向附着系数和纵向附着系数，最终达到平稳制动的效果。该系统还可以延长轮胎的寿命，减少刹车损耗，缩短制动距离，降低危险指数。汽车的附着系数与滑移率的关系曲线图如图1所示。

2.2 ESP车身电子稳定系统

ESP车身电子稳定系统是通过传感器将检测汽车行驶状态信息传输给汽车的电子控制器进行计算分析，并将驾驶员操控下的汽车状态指数与预先设定的安全指数进行对比，然后发出指令，对制动压力或发动机输出的转矩进行调节，从而使汽车在运行过程中保持良好的操作性、方向稳定性和安全性。所以ESP系统本身最大的特点就是可以通过传感器实时监测汽车的运动状态，进而对驾驶员的操作进行实时监控。

2.3 EBA紧急刹车辅助系统

EBA作为辅助制动操作系统，可以在ABS防抱死制动系统工作时，提高汽车的刹车制动力。尤其在紧急刹车时，驾驶员不能够迅速踩下制动踏板或提供给制动踏板的力量很弱，汽车电子控制器也能通过传感器传入的信号判断出刹车意图，从而利用辅助操作系统发出强大的制动力。

2.4 NVA夜视辅助系统

夜视辅助系统是一种应用热成像技术帮助驾驶员在夜间行驶中增强视觉效果的安全系统。夜视辅助系统能使驾驶员在夜间行驶中所看到的距离是车前灯的4倍，所以驾驶员有足够的时间看清道路上的人和物，并及时做出反应，避免交通事故的发生[3]。即使是在雨雪天气或雾霾天气情况下，夜视辅助系统也能够帮助驾驶员察觉到潜在的危险，并及时排除安全隐患。

3  被动安全技术

3.1 安全带

安全带是汽车在紧急制动或发生碰撞时，把乘客束缚在座椅上的一种安全装置，能起到约束乘客、吸收撞击能量以及抵消惯性力的作用。在汽车采取紧急制动或发生碰撞的情况下，会产生很大的惯性力，则汽车安全带的预紧装置会在瞬间收束，使安全带在车辆正常行驶下的松弛状态变为绷紧状态，降低乘客与汽车内饰部件发生碰撞的概率[4]。但当安全带的束缚力超过一定的限度时，限力装置会使安全带适当放松，以保证乘客胸部受力稳定。

3.2 安全气囊

安全气囊在汽车发生碰撞事故时，安全气囊传感器会将碰撞信号传送到电子控制器，随后利用驱动电路向气囊中的气体发生器传递引燃气体发生剂的信号，产生大量气体，使气囊在短时间里形成弹性气垫，以此有效地减轻乘客的头部和胸部的受伤程度。

3.3 笼式车身结构

笼式车身结构是一种广泛应用的吸能式车体结构，其设计创意是将汽车的刚性车体和鸟笼结构进行结合。当汽车在行驶中不幸发生碰撞或翻车事故后，汽车所遭受的冲击会被撞击缓冲区平均分散到整个车身，以达到由全部车身来吸收冲击能量的效果，减少对车体乘客舱的损坏。

4  汽车安全技术的发展趋势

4.1 智能化

放眼未来，人工智能技术的应用是未来汽车安全系统智能化的主要发展方向，并结合汽车的主、被动安全技术构成一个相对完整的汽车智能安全系统。该系统可分为人车交流、车车交流和车体感知3部分。

人车交流可以实现对驾驶员的驾驶状态实时监控的功能。在安全事故发生之前，该智能系统可以给驾驶员一些警示或根据汽车的行驶状态直接采取相应的安全措施。比如说，该智能系统检测出汽车有严重打滑趋势，则该系统会通过调节座椅把驾驶员调到最安全的位置，收紧安全带，使驾驶员处于安全气囊保护的最佳位置。如果安全隐患解除，则座椅会在系统的控制下自动复原。

4.2 集成化

汽车的主动安全技术与被动安全技术的集成是未来汽车安全系统集成化发展的主要方向。两者的集成是利用复杂的整合技术将电子传感技术、全球定位技术以及影像传感等多种技术紧密结合在一起，实现对汽车行驶环境的全面监控，获取全面的数据，并进行分析和处理，在危险发生前就能自动完成对汽车和乘客的全面防护。

在2013年，TRM已经创造出了紧急制动技术与安全带主动控制技术在传感器共享的基础上结合的集成安全系统，能最大程度上减少对车体和乘客的损害。并且结合电子传感技术，将安全气囊与主动安全技术高度集成的主动性安全气囊的研发工作也在进行中。集成后的主、被动安全系统打破了主动安全系统和被动安全系统工作的时间界限，其实用价值将远远超过两者独立工作的实用价值。

5  结语

纵观当前汽车安全系统的发展趋势，主、被动安全技术的升级离不开高新技术的研发和突破，比如更加先进的电子传感技术、承载汽车智能化发展主体的人工智能技术以及实现汽车安全系统集成化的整合技术等。所以未来的日子里，还需要我们对汽车安全技术进行更加深入的研究。同时，我们还要认清，为保证汽车的行驶安全，除了要求汽车安全技术不断完善之外，还应要求汽车驾驶员自身提高安全驾驶意识，真正做到遵守交通法规，安全驾驶。

参考文献

[1] 林梅彬.主动安全技术在汽车上的应用与发展[J].机电技术，2018（4）：101-103.

[2] 巩梅.浅析几种汽车主动安全技术[J].时代农机，2018，45（8）：207.

[3] 胡爱军，王朝晖.汽车主动安全技术[J].机械设计与制造，2010（7）：97-99.

[4] 赵福全，吴成明，潘之杰，等.中国汽车安全技术的现状与展望[J].汽车安全与节能学报，2011，2（2）：111-121.