先進(jìn)安全車技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

1、山東理工職業(yè)學(xué)院?？飘厴I(yè)論文題目：先進(jìn)安全車(ASV)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展學(xué) 院：汽車工程學(xué)院專業(yè)班級：汽車檢測與維修09-2學(xué) 號：0902090217姓 名：關(guān)金榜指導(dǎo)老師：郭長會2012年6月摘要先進(jìn)安全車(Advanced Safety Vehicle，簡稱ASV)，是為21世紀(jì)開發(fā)使 用的一種高度智能化的安全傘，主要利用電子技術(shù)進(jìn)一步提高汽車的安全 性能。因而，汽車安全性的研究與開發(fā)已成為汽車行業(yè)發(fā)展的主要方向。 為此，本文介紹了先進(jìn)安全車(ASV)技術(shù)的現(xiàn)狀.并討論了這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展 趨勢。關(guān)鍵詞：先進(jìn)安全車電子技術(shù)現(xiàn)狀發(fā)展趨勢目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l b

2、ookmark18 o Current Document 前言3 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 一、先進(jìn)安全車：技術(shù)的領(lǐng)域及現(xiàn)狀41.1安全系統(tǒng)的定義41.1.1安全系統(tǒng)的組成41.1.2防抱死系統(tǒng)錯誤！未定義書簽。1.1.3ABS工作原理6 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 1.1.4電子制動力分配系統(tǒng)71.1.5牽引力分配系統(tǒng)71.2碰撞時減輕危害程度技術(shù)81.2.1沖擊吸能保護(hù)系統(tǒng)8 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 1.2.2保護(hù)乘員

3、系統(tǒng)8 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document 1.2.3降低行人傷害程度系統(tǒng)81.3碰撞后傷害減輕與防護(hù)技術(shù)91.3.1火災(zāi)警報與滅火系統(tǒng)9 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 1.3.2緊急門鎖釋放系統(tǒng)9 HYPERLINK l bookmark81 o Current Document 1.3.3碰撞反應(yīng)通報系統(tǒng)9 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 1.3.4駕駛記錄系統(tǒng)9 HYPERLINK l bookmark87 o Current Docu

4、ment 二、ASV技術(shù)發(fā)展趨勢9 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 2.1汽車安全技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)項(xiàng)目11 HYPERLINK l bookmark93 o Current Document 2.2與智能運(yùn)輸系統(tǒng)結(jié)合的趨勢12 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 結(jié)束語XI HYPERLINK l bookmark99 o Current Document 參考文獻(xiàn)XII HYPERLINK l bookmark102 o Current Document 謝辭XIII前言隨著社會生活水平的提高，

5、人們對汽車安全性能的要求也越來越高。日本從1991 年就開始實(shí)施先進(jìn)安全車計劃。美國、歐洲的汽車公司也非常重視先進(jìn)安全車的研究 和開發(fā)工作。目前，已有一部分汽車安全新技術(shù)得到成功應(yīng)用。一、先進(jìn)安全車：技術(shù)的領(lǐng)域及現(xiàn)狀1.1汽車安全系統(tǒng)的定義：汽車安全系統(tǒng)是指直接或間接保證行車安全的一系列 機(jī)構(gòu)，電子系統(tǒng)的總和。iii1.1.1汽車安全系統(tǒng)的組成：被動安全系統(tǒng)和主動安全系統(tǒng)。安全帶被動安全系統(tǒng)：安全氣囊側(cè)門防撞鋼梁防抱死制動系統(tǒng)（ABS）電子制動力分配系統(tǒng)（EBD）主動安全系統(tǒng)：牽引力控制系統(tǒng)（TCS）緊急剎車輔助系統(tǒng)（EBA）電子穩(wěn)定程序（ESP）1.1.2防抱死制動系統(tǒng)（ABS）其英文全稱為

6、Anti-LockBrake System。它通過傳感器偵測到的各車輪的轉(zhuǎn)速， 由計算機(jī)計算出當(dāng)時的車輪滑移率，由此了解車輪是否已抱死，再命令執(zhí)行機(jī)構(gòu) 調(diào)整制動壓力，使車輪處于理想的制動狀態(tài)。對ABS功能的正確認(rèn)識：能在緊急剎車狀況下，保持車輛不因?yàn)檐囕啽蓝Э兀?維持轉(zhuǎn)向能力。它一般不能有效的縮短剎車距離。追求的是制動穩(wěn)定性。對ABS功能的正確認(rèn)識：能在緊急剎車狀況下，保持車輛不因?yàn)檐囕啽蓝?控，維持轉(zhuǎn)向能力。它一般不能有效的縮短剎車距離。追求的是制動穩(wěn)定性。病”譚幡廖重；AM校朝電E 1.1.3 ABS的工作原理如圖低床僚液it1.1.4電子制動力分配系統(tǒng)（EBD）EBD電子制動力分

7、配（Electric Brakeforce Dis-tribution）。汽車制動時，如 果四只輪胎附著地面的條件不同，比如，左側(cè)輪附著在濕滑路面，而右側(cè)輪附著于十 燥路面，四個輪子與地面的摩擦力不同，在制動時就容易產(chǎn)生打滑、傾斜和側(cè)翻等現(xiàn) 象。EBD的功能就是在汽車制動的瞬間，高速計算出四個輪胎由于附著不同而導(dǎo)致的 摩擦力數(shù)值，然后調(diào)整制動裝置，使其按照設(shè)定的程序在運(yùn)動中高速調(diào)整，達(dá)到制動 力與摩擦力（牽引力）的匹配，以保證車輛的平穩(wěn)和安全。EBD是ABS的升級軟件，并不增加新的硬件。帶有EBD的ABS，通常會用“ABS+”來表 示，相當(dāng)于ABS的軟件升級版。1.1.5牽引力控制系統(tǒng)（TCS

8、）英文全稱是Traction Control System。汽車在光滑路面制動時，車輪會打滑，甚 全使方向失控。同樣，汽車在起步或急加速時，驅(qū)動輪也有可能打滑，在冰雪等光滑 路面上還會使方向失控而出危險。TCS就是針對此問題而設(shè)計的。它依靠電子傳感器 探測到從動輪速度低于驅(qū)動輪時（這是打滑的特征），就會發(fā)出一個信號，調(diào)節(jié)點(diǎn)火時 間、減小氣門開度、減小油門、降擋或制動車輪，從而使車輪不再打滑。TCS可以提 高汽車行駛穩(wěn)定性，避免加速過度與甩尾失控的危險。1.2事故避免技術(shù)1.2.1車距警報系統(tǒng)該系統(tǒng)通過雷達(dá)和攝像機(jī)來檢測兩車距離。當(dāng)車距小于規(guī)定值時，系統(tǒng)發(fā)出直觀 警告信號，閃爍車燈警告跟車駕駛員

9、，駕駛員則采取措施；若系統(tǒng)認(rèn)為碰撞不可避免， 則自動停住車輛。1.2.2車輛行駛路線改變警報系統(tǒng)該系統(tǒng)能夠在車輛改變行駛路線時，檢測與后面接近車輛的距離。當(dāng)有危險時， 系統(tǒng)則發(fā)出信號警告駕駛員，以避免發(fā)生碰撞事故。1.2.3行駛路線偏離警報系統(tǒng)該系統(tǒng)能夠在駕駛員未操作轉(zhuǎn)向信號而車輛開關(guān)偏離自己原來路線的情況下，利 用攝像機(jī)檢測白色路線標(biāo)記。若駕駛員無意識偏離自己原來的路線，則系統(tǒng)用聲音信 號警告行駛路線位置偏移車輛的駕駛員。1.2.4調(diào)節(jié)車輛位置的速度控制系統(tǒng)該系統(tǒng)能夠凋節(jié)車速，使跟車始終與前年保持一定的距離，以避免事故發(fā)生和減 輕駕駛員勞動強(qiáng)度。該系統(tǒng)用掃描雷達(dá)和攝像機(jī)檢測前面行駛車輛，當(dāng)觸

10、發(fā)“巡行” 控制裝置情況下，系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)油門和換卡當(dāng)順序，使車輛不跟隨太緊。1.2.5碰撞自動檢測與防護(hù)系統(tǒng)一線路上有車輛或其它障礙物時，該系統(tǒng)通過多個掃描激光雷達(dá)、多個攝像機(jī)以 及6個方向上的被動光束傳感器來確認(rèn)危險狀況。當(dāng)有危險情況而駕駛員未及時采取 措施，系統(tǒng)將按最佳方案觸發(fā)轉(zhuǎn)向和制動裝置來避免碰撞。1.2.6轉(zhuǎn)彎減速調(diào)節(jié)系統(tǒng)該系統(tǒng)能夠在車輛行駛遇到轉(zhuǎn)彎時檢測轉(zhuǎn)彎車經(jīng)由路面的轉(zhuǎn)彎半徑及曲率，并相 應(yīng)地自動調(diào)節(jié)車輛進(jìn)行減速。1.2.7自動停止警報和調(diào)節(jié)系統(tǒng)該系統(tǒng)能夠在車輛行駛遇到前方有交叉行駛的車輛、行人或交叉路口時，通過傳 感器檢測危險情況，使車輛自動減速或停止。1.3碰撞時減輕危害程度

11、技術(shù)1.3.1沖擊吸能保護(hù)系統(tǒng)該系統(tǒng)在汽車發(fā)生碰撞時能夠吸收汽車的動能，減緩乘員移動的程度，并保證乘 員有足夠的生存空間。當(dāng)車體受到撞擊時，該系統(tǒng)具有高吸能特性的壓偏區(qū)”，以一 種可以預(yù)見的形式發(fā)生斷裂或破壞，在一定程度內(nèi)被壓偏，從而最大限度地吸收車輛 所受到的撞擊能量，使乘員不遭受直接撞擊，并大大減少間接作用力；同時車門結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度足夠大，在受到撞擊后既要保證駕乘人員不被甩出車外，又要保證開啟容易以便 救助；汽車前后保險杠不僅有吸能功能，還要考慮保護(hù)行人；汽車轉(zhuǎn)向柱設(shè)計成縮進(jìn) 式，當(dāng)轉(zhuǎn)向柱的兩端受到撞擊時，以便能夠折疊起來。通過限制轉(zhuǎn)向柱沖出撞擊駕駛 員和減少駕駛員與轉(zhuǎn)向盤接觸產(chǎn)生的作用力，為

12、駕駛員提供額外的保護(hù)功能。1.3.2保護(hù)乘員系統(tǒng)該系統(tǒng)能夠在車輛事故發(fā)生后盡量減少乘員傷，主要包括智能安全帶及安全氣囊 系統(tǒng)。該系統(tǒng)用雷達(dá)作傳感器檢測外部情況，座椅蒙皮下的小傳感器測量駕駛員體重。 用安全帶測量駕駛員外形尺寸及駕駛員與轉(zhuǎn)向盤距離，當(dāng)預(yù)測到事故不可避免時，中 央智能系統(tǒng)便使安全帶張緊，根據(jù)計算得到的將要發(fā)生碰撞的嚴(yán)重程度。令駕駛員座 椅沿其滑軌向后移動，收縮轉(zhuǎn)向柱縮到儀表板內(nèi)，調(diào)節(jié)氣囊充氣時間和爆破力。一切 數(shù)據(jù)處理和命令均南中央處理器完成，并開.這些T作都在幾微秒內(nèi)完成，從而減少 碰撞時乘員傷害。1.3.3降低行人傷害程度系統(tǒng)該系統(tǒng)能夠在撞到行人后盡量降低傷害程度。采用行人傷害

13、程度降低系統(tǒng)，在發(fā) 生碰撞事故時，發(fā)動機(jī)罩寬幅氣囊由碰撞傳感器激發(fā)后，在保險杠上沿著發(fā)動機(jī)罩的 外形展開，能有效地為中、高身的成年人提供腹部和臀部保護(hù)，以及為兒童和矮小身 體的成年人提供頭部和胸部保護(hù)。1.4碰撞后傷害減輕與防護(hù)技術(shù)1.4.1火災(zāi)警報與滅火系統(tǒng)該系統(tǒng)能夠通過傳感器檢查發(fā)動機(jī)室或隔斷的車輛內(nèi)室中是否著火，若檢測到火 情，滅火裝置將內(nèi)動進(jìn)行滅火。1.4.2緊急門鎖釋放系統(tǒng)該系統(tǒng)能夠在車輛發(fā)生碰撞后釋放門鎖，以便乘員能從被撞車輛中解放出來。1.4.3碰撞反應(yīng)通報系統(tǒng)該系統(tǒng)由碰撞傳感器、車輛坐標(biāo)器、車輛乘員情況輸入器及無線通訊設(shè)備等組成， 當(dāng)確認(rèn)車輛發(fā)生碰撞后，系統(tǒng)自動地進(jìn)行緊急呼救。

14、該系統(tǒng)在碰撞事故發(fā)生后可自動 向事故救援調(diào)度中心發(fā)出呼叫，報告汽車基于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確位置，事故救 援調(diào)度中心根據(jù)收到的信息立即派人前往事發(fā)地點(diǎn)進(jìn)行救護(hù)。在救援人員趕赴現(xiàn)場的 途中，還可發(fā)送車輛碰撞程度和人員受傷情況等有關(guān)重要信息，使救援人員在抵達(dá)事 故現(xiàn)場之前便可得到有關(guān)傷員數(shù)量、受傷程度、乘坐位置、安全帶使用情況、安全氣 囊展開情況、汽車姿態(tài)等信息，從而為救援做好充分準(zhǔn)備。1.4.4駕駛記錄系統(tǒng)該系統(tǒng)類似飛機(jī)上的“黑匣子”，又稱機(jī)動車行駛記錄儀。它可監(jiān)視并記錄碰撞前 瞬間及撞前各種傳感器信號的變化，為分析碰撞事故發(fā)生的原因提供有價值的資料。 該系統(tǒng)能夠把事故發(fā)生前后的車輛和駕駛環(huán)境所

15、有信息記錄成信號曲線示意圖，并且 可以模擬再現(xiàn)事故發(fā)生的全部過程。二、ASV技術(shù)發(fā)展趨勢2.1汽車安全技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)項(xiàng)目由于高度集成化、智能化、系統(tǒng)化的電子技術(shù)以及新材料技術(shù)運(yùn)用于汽車領(lǐng)域， 目前ASV技術(shù)重點(diǎn)研究的項(xiàng)目主要有：一是瞌睡警告，即在儀表板監(jiān)控器里內(nèi)置一套 控制臺數(shù)碼照相機(jī)和紅外發(fā)光二極管監(jiān)測駕駛員眼睛和眉毛的位置，一旦發(fā)現(xiàn)駕駛員 眼睛和眉毛的位置超出了監(jiān)控范圍，該系統(tǒng)的ECU就發(fā)出警告信號，蜂鳴器發(fā)出警告 聲音；二是高功能尾燈，當(dāng)高速大容量的ECU處理駕駛模型（加速與制動操作）和路上 障礙物等時，該系統(tǒng)開始啟動。此時該1輛就會出現(xiàn)在你汽車儀表板的顯示屏上；-C 是車道保持系統(tǒng).位

16、于風(fēng)擋玻璃中心的控制臺數(shù)碼照相機(jī)監(jiān)測白色的車道分界線，當(dāng) 汽車越線時.轉(zhuǎn)向觸發(fā)器會自動啟動，使汽車回到自己的車道內(nèi)；四是超級光滑風(fēng)擋 玻璃涂層，新一代玻璃采用了一種光滑涂層，直徑1mm的微小水珠也會以40km / h的 速度從玻璃上滾落下去。2.2與智能運(yùn)輸系統(tǒng)結(jié)合的趨勢未來的汽車將成為各種尖端電子技術(shù)的載體，或者說汽車是移動的電腦平臺。安 全技術(shù)將成為“智能運(yùn)輸系統(tǒng)”（ITS）的關(guān)鍵組成部分.汽車的“主動”與“被動”安全項(xiàng)目 會不斷增加。目前，除了應(yīng)用防抱死制動裝置、安全氣囊、高位安裝示警停車燈、 CSR大燈（復(fù)雜路面折射燈）、轉(zhuǎn)彎指示燈、防水玻璃、四輪轉(zhuǎn)向、車速及牽引力控制 裝置、無線電呼

17、救信號系統(tǒng)和吸能車身結(jié)構(gòu)等技術(shù)外，主要圍繞下面3個領(lǐng)域進(jìn)行開 發(fā)：一是信息安全技術(shù)，該技術(shù)將向駕駛員提示潛在的危險；二是控制安全技術(shù)，該 技術(shù)將幫助駕駛員減少事故機(jī)會，使汽車聽從駕駛員的指揮；是沖撞安全技術(shù)，該技 術(shù)將減少事故發(fā)生后的人員傷害率。結(jié)束語汽車安全技術(shù)涉及的范同越來越廣、越來越細(xì)，隨著電子技術(shù)的發(fā)展以及新材 料的應(yīng)用，ASV的單項(xiàng)技術(shù)已使汽車整體安全性能得到很大提高。為進(jìn)一步提高汽車 安全性。在要不斷完善各項(xiàng)單一技術(shù)的基礎(chǔ)上，搞好各項(xiàng)單一技術(shù)之間的協(xié)同。這一 點(diǎn)更重要，直接影響到第一項(xiàng)T作的最終成敗，即汽車安全技術(shù)麻朝著集成化、智能 化、系統(tǒng)化方向發(fā)展。集成化的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單項(xiàng)技術(shù)所有作用的簡單總和。智能技 術(shù)在汽車上得到廣泛應(yīng)用，安全技術(shù)逐步走向智能化，現(xiàn)代通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、 電子控制技術(shù)與ITS相結(jié)合。將使汽車達(dá)到幾乎不出現(xiàn)交通事故的境界。參考文獻(xiàn)1楊妙梁，薛志紅.汽車安全系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與維修M.北京：中國物資出版社，1998. 曲曉鋒.21世紀(jì)先進(jìn)安全車(ASV)技術(shù)J.中國機(jī)電.I業(yè)，2003。(5)： 22-23.3許力.現(xiàn)代汽車安全新