第一篇：ABS、TCS、VDC等汽車行駛主動安全技術

先進制造領域關鍵技術(30)————ABS、TCS、VDC等汽車行駛主動安全技術

一、技術概述

防抱死制系統（Anti-Lock Braking System簡稱ABS）是一種防止制動過程車輪抱死的汽車主動安全裝置。ABS系統在制動過程中通過傳感器感知車輪與路面的滑移，由電控單元做出判斷，并通過電磁閥組成的作動器，調整制動力的大小，使輪胎滑移率保持在一個理想的范圍，來保證車輛制動時有較大的縱向制動和抗側向外力的能力，防止可能發生的后輪側滑，甩尾，前輪跑偏，提高汽車在制動過程中的方向穩定和轉向操縱的能力，并能提高附著系數利用率，縮短制動距離，減少輪胎磨損。

牽引力控制系統（Traction Control System簡稱TCS）是ABS基礎上的擴展。當汽車在惡劣路 面行駛時，通過控制發動機扭矩、驅動輪制動力矩、差速器鎖死等，控制車輪上的驅動力，防止車輪打滑，取得最好的驅動牽引效果。

車輛行駛動力學調整系統（Vehicle Dynamic Control 簡稱VDC，德國BOSCH公司又稱之為Electronic Stability Program 簡稱ESP），是在ABS和TCS的基礎上，增加汽車轉向行駛時橫向擺動的角速度傳感器，通過ECU控制內外、前后車輪的驅動力和制動力，確保汽車行駛的橫向動力學穩定狀態。VDC的開發成功使所有的工作狀態下都能對駕駛員提供主動有效的行駛安全保證。

二、現狀及國內外發展趨勢

ABS在國外從80年代開始得到廣泛的應用。到目前已是一種較成熟的技術，90年代初發展到TCS，近兩年發展到VDC。技術發展有下列趨勢：

－－繼續提高系統的集成度，減少體積和重量；

－－在原來基礎上開發和改進傳感器，如零頻率響應輪速傳感器、橫擺動角速度傳感器等；

－－進一步提高電磁閥的響應速度；

－－進一步開發適應復雜情況的控制軟件，能夠對汽車瞬態運動狀況進行精確定量分析、計算和控制；－－隨著微電子技術的發展，采用16位CPU或32位芯片，并使整車電子控制系統從分散到集成。國內的應用研究工作起于80年代后期，開始氣制動系統的開發研制發展到液制動系統。技術上目前在樣車上初步實現ABS防抱死功能，但在軟件功能和硬件質量方面與目前國外先進水平有較大差距。

三、“十五”目標及主要研究內容

預計國內ABS裝車率在2005年前后有一個較大啟動；隨著法規的頒布，在大噸位的客貨車、牽引車上將開始成批裝用，轎車、輕型車裝車率將達20％，到2010年將達60－70％。當前需要由企業和研究單位結合，做好軟、硬件的開發和車輛的匹配研究工作。

①目標：攻克關鍵技術，完成產品開發，小批量裝車試用。

②主要研究內容：響應快速、靈敏、精確的各類傳感器技術；復雜的分析、運算、判斷、執行、通訊軟件技術；電液執行機構的設計、加工技術等。

第二篇：基于智能交通系統的汽車行駛主動安全技術

基于智能交通系統的汽車行駛主動安全技術

摘要：汽車行駛主動安全技術是智能交通系統的重要研究內容之一。本文針對智能交通系統環境下車輛行駛主動安全所涉及的主要內容，研究了車輛運動中對周圍障礙物的感知技術和方法、車輛行駛危險或安全狀態的動態辨識方法、汽車主動避撞控制及執行技術等關鍵技術問題，并開發了相關系統。文中通過仿真及實驗結果驗證了各相關技術的正確性及合理性。

關鍵詞：智能交通系統 汽車主動安全 汽車主動避撞

利用信息感知、動態辨識、控制等技術與方法于一體提高汽車的主動安全性，是ITS 的主要研究內容之一。世界各大汽車公司在政府的支持下，都在開展這方面的研究開發工作，例如：日本由各大汽車公司及大學等研究機構參與的先進安全汽車（ASV）項目，通過概念設計、單元技術實用化及系統綜合技術研究開發、試驗車制作、實車試驗的實施等步驟，已取得實用化成果[1][2]。美國交通部（DOT）主導的 ITS 中的 AHS（Automated Highway Systems）開發項目結束后，于1998 年開始了以主動避撞系統CAS(Collision Avoidance System)為中心的初級智能汽車IVI(Intelligent Vehicle Initiative)項目,并取得階段成果[3][4]。國內對智能交通環境下汽車行駛主動安全技術的研究起步較晚，只對其中涉及的局部技術進行了一些嘗試性的探討 [5][6]。

本文針對智能交通系統環境下車輛行駛主動安全技術所涉及的關鍵內容進行了研究。研究了車輛運動中對周圍障礙物的感知技術和方法，解決了探測雷達信號處理中的干擾和實時性問題；研究了車輛危險或安全狀態的動態辨識方法，提出了基于駕駛員感覺的安全距離確定方法；研究了汽車主動避撞控制技術及控制執行技術，針對車輛縱向控制系統中存在的問題，設計了控制算法及控制執行器系統。通過對各關鍵單元技術的研究，系統解決了智能交通系統環境下車輛行駛主動安全的關鍵技術問題。通過相應的仿真及實車實驗結果，對各關鍵技術的研究成果進行了驗證。基于智能交通系統的汽車行駛主動安全系統

基于智能交通系統的汽車行駛主動安全系統指利用現代信息技術、傳感技術來擴展駕駛人員的感知能力，將感知技術獲取的外界信息（如車速、其它障礙物距離）傳遞給駕駛人員，同時在路況與車況的綜合信息中辨識是否構成安全隱患；在緊急情況下，能自動采取措施控制汽車，使汽車能主動避開危險，保證車輛安全行駛，也就是通常所說的汽車主動避撞系統。國內外對車輛行駛主動安全技術的研究主要集中于車輛行車信息感知及行車安全狀態辨識技術、車輛主動避撞系統控制技術及車輛控制執行技術等方面。系統中所涉及到的關鍵技術及相互關系如圖1 所示。

圖1 汽車主動避撞系統關鍵技術 汽車行駛主動安全關鍵技術研究

2.1 車輛行車信息感知及安全狀態動態辨識技術

車輛行車信息感知及安全狀態動態辨識技術，就是利用安裝于汽車上的各種傳感器，實時的對車輛運行參數進行檢測，并通過必要的信號處理及信息融合獲得車輛的行車安全狀態的動態信息。測距雷達信號處理技術和行車安全距離動態算法是其中最關鍵的技術。

2.1.1 測距雷達信號處理技術

經測距雷達傳來的目標物距離信號含有隨機誤差，必須要對原始數據進行處理，才可以在系統計算中應用。另外測距雷達傳來的只是車輛間的距離信息，必須從這些距離信息中比較準確的提取出車輛間的相對速度以及相對加速度信息。過去采用的辦法是直接對距離信號取微分，得相對速度值，再對相對速度值取微分得相對加速度值，這種方法經實踐證實是不可行的。問題主要有兩點：一是距離誤差對相對速度以及相對加速度的影響較大，實際計算得到的相對速度及相對加速度值難以應用。二是由于算法所限，系統實時性不好。在控制工程中常用的Kalman 濾波算法是一種實時濾波算法，并可以得到系統狀態向量的平滑估計，本研究將Kalman 濾波算法應用于汽車主動避撞系統的雷達信號處理，可以有效地彌補上述兩點不足。

圖2 是對一次試驗記錄數據的濾波結果對比圖。首先，Kalman 濾波由于是實時濾波，保證了系統處理的實時性。其次，從相對距離對比圖中可以非常直接的看出，經Kalman 濾波處理后，由測量誤差帶來的距離值的突變得到了有效地抑制。從相對速度對比圖可以看出，采用對距離值直接微分的方法得到的相對速度值波動非常巨大，實際計算中根本無法使用，而用Kalman 濾波方法得到的相對速度值則去掉了相對速度值的大的波動，反映了實際相對速度值的變化情況。

圖2 Kalman 濾波結果對比圖

2.1.2 行車安全距離動態算法

傳感器正確獲取車輛行車信息之后，需要進行各種信號的融合，進行車輛危險或安全狀態的實時辨識。需要確定的是當前情況下的行車安全距離。本研究提出了一種基于駕駛員模型的安全距離確定方法。實際行車時，駕駛員總是要對車輛的運行進行一下預測，以決定當前的操作[7]，本系統所采用的駕駛員模型以此行為為基礎。駕駛員預測t 秒后車間距離，將此車間距離與駕駛員認為的界限車間距離Xlim 進行比較，如認為車間距離將小于Xlim，則在當前時刻制動，當前時刻的車間距離即為極限安全距離。即

（1）

其中，Xsa 為極限安全距離；ΔV 為相對速度（Vc-Vt）；Vc 為自車速度；Vt 為目標車輛速度；at 為目標車輛減速度； 接近靜止目標時：

（2）

（3）

接近運動目標時：

其中，thw 表示駕駛員的主觀車頭時距；ac 為駕駛員主觀認為的自車最大制動減速度，其取值與路面附著系數有關；at、ΔV、Vc 通過傳感器測量或信號處理得到，t，ac 以及thw 通過實驗獲得。這樣，通過上述公式（2）、（3）、（4）、（5）就可以進行安全距離的計算。本模型的優點是通過實驗手段，獲得駕駛員主觀特點數據，避免了由于路面附著系數不準確等因素帶來的較大的安全距離計算誤差。

2.2 汽車主動避撞控制技術

縱向汽車主動避撞系統對車輛進行控制的目的是將自車到前車的距離保持在安全水平。整個汽車主動避撞系統控制結構由上位控制器和下位控制器兩部分構成，如圖3 所示。要進行上位和下位控制的研究，建立車輛縱向動力學模型是基礎，因此，車輛主動避撞控制技術包括車輛模型的建立、上位控制及下位控制策略的確定。

圖3 汽車主動避撞系統控制結構圖

圖4 車輛縱向模型

2.2.1 車輛縱向動力學模型

車輛控制方法的評價是基于系統仿真及實驗的結果，作為仿真評價的基礎，首先需要建立比較準確的車輛動力學模型。本研究使用的實驗車輛是某型自動變速器轎車，發動機排量1.8L。汽車縱向動力學總成包括：發動機、液力耦合器、自動變速器及車輛驅動系。各總成的特性參數及相互間的動力傳遞如圖4所示。針對車輛縱向動力學各單元總成的特性，運用混合建模技術，得到整車縱向動力學仿真模型。基于Matlab/Simulink 軟件平臺的車輛模型如圖5 所示。此模型的輸入量有兩個：節氣門位置和制動壓力，輸出量是車輛速度和加速度。

圖5 車輛仿真模型

為驗證車輛縱向動力學模型的準確性，設計實車實驗對車輛模型進行了驗證，實驗條件如表1所示。

表1 車輛模型驗證實驗條件表

分別記錄各實驗的節氣門輸入信號、制動壓力輸入信號、車輛的速度及加速度輸出信號，按相同條件，進行車輛的模型仿真實驗，記錄仿真模型的速度及加速度輸出，并將實驗及仿真結果進行對比，得到對比圖如圖6 所示。

圖6 實車實驗結果與仿真結果對比圖

2.2.2 上位控制方法研究

目前，國內外對上位控制器的設計已經做了很多工作[8][9]，PID 方法、LQ 理論，滑模理論以及模糊理論都被應用于上位控制器的設計，但基于以上方法的上位控制器基本以提高系統某一性能為目標，未能使控制精度和響應時間兩方面都得到改善。本研究提出了基于混合策略的上位控制器設計方法，理論分析和仿真試驗結果表明，該方法滿足主動避撞系統對安全性和駕駛舒適性兩方面要求的同時，降低了系統的響應時間。

所謂基于混合策略的上位控制器是指結合了LQ 方法和基于時間－能量最優控制方法優點的控制器。控制規律如圖7 所示。基于LQ 方法的上位控制器取狀態誤差和控制量的二次型作為性能指標，所以該控制器的穩態誤差小，控制過程中加速度也相對較小，但是由于性能指標沒有直接體現系統的響應時間，所以系統響應相對較慢。基于時間－能量最優的上位控制器以響應時間和控制量的大小作為性能指標，較基于LQ 方法的上位控制器響應速度有所提高，但是該控制器不能穩定在原點。基于混合策略的上位控制器將LQ 控制穩態誤差小和基于時間－能量最優控制響應速度快的特點結合，獲得了較好的控制效果。

圖7 基于混合策略的上位控制規律

針對汽車主動避撞對象的LQ 控制方法、基于時間－能量最優的控制方法以及基于混合策略的控制方法的仿真結果如圖8 所示。從仿真結果可見，基于混合方法的上位控制器針對汽車主動避撞系統的特點，巧妙地結合了上述兩種控制器的優點，即在保證良好的穩態精度的同時，改善了系統的響應速度。雖然該控制器的控制量相對較大，但仍然在舒適性的要求范圍內。

a）車間距離響應曲線 b）被控車速響應曲線 c）被控車加速度響應曲線

圖8 三種控制器的仿真曲線

2.2.3 下位控制方法研究

由于車輛制動、驅動力特性中含有強烈的非線性，同時車輛質量變動、道路坡度及風阻等外部干擾因素的存在，車輛下位控制器設計時控制系統的魯棒跟隨性和魯棒穩定性往往不能得到兼顧[10]。針對這一問題，本研究設計了基于模型匹配方法的二自由度控制器來實現車輛主動避撞系統下位控制的控制性能。控制器結構如圖9 所示。此處的二自由度控制器是指參考輸入信號和控制對象的輸出信號情報分別獨立使用，就是既有反饋又有前饋的控制器。此控制器的特征是閉環目標值應答特性可以通過反饋特性的設計來獨立設定。在這種情況下，利用前饋補償器設定目標值的應答特性即模型匹配特性，利用反饋補償器的設計實現反饋特性即系統的魯棒跟隨特性和魯棒穩定特性。

圖9 二自由度模型匹配控制器

針對汽車主動避撞系統下位控制模型匹配控制器性能，進行了如表2 所示內容的實車實驗。實驗結果如圖10 所示。從實驗對比結果可見，對于車輛及環境中存在的不確定因素對控制結果的干擾，模型匹配（MMC）控制器能在一定范圍內予以消除，使系統具有很好的魯棒跟隨性及魯棒穩定性。

表2 下位控制器性能驗證實驗條件表

a）實驗1 結果對比圖 b）實驗2 結果對比圖

圖10 下位控制器控制效果對比圖

2.3 車輛控制執行技術

汽車主動避撞系統所用執行器有兩個：節氣門伺服執行器和制動作動器。對于節氣門伺服執行器，采用脈寬調制（PWM）控制的直流電機來實現。對于制動作動器由于制動系統的好壞直接關系到駕駛員的生命安全，所以要求自動制動系統響應要快，可靠性要高；由于目前汽車內可用空間較好，所以要求自動制動系統體積盡量小；為能夠直接、迅速、廣泛地在國內轎車上得到應用，要求自動制動系統對原車的改動要盡量小。在汽車行駛過程中，仍然以人為主，只當汽車間距小于安全距離而人又沒有采取措施時自動制動系統才會起作用。在自動制動作用過程中，只要人一踩制動或加速踏板，則控制權便交給駕駛員，自動制動系統不起作用。所以在自動制動系統和原制動系統之間應當有電控切換裝置。本研究設計的自動制動系統采用液壓系統，原理圖如圖11 所示。本系統輸出壓力的控制采用高速開關閥結合脈寬調制（PWM）

控制來實現。

圖11 液壓自動制動系統原理圖 結束語

使汽車具有主動安全性，集信息感知、動態辨識、控制等技術與方法于一體是ITS 的主要研究內容之一。世界各大汽車公司，都在開展這方面的研發，目前日本、歐美汽車企業在汽車主動避撞技術方面已取得實用化成果。這些技術雖然其理論研究成果可以借鑒，但涉及具體技術屬于公司保密范圍，國內企業難以得到具體技術資料，且中國的道路及駕駛習慣與國外不同，不能直接引進使用國外技術。本研究在車輛運動中對周圍障礙物的感知技術和方法、車輛行駛危險或安全狀態的動態辨識方法、汽車主動避撞控制及執行技術等關鍵技術問題的研究方面取得了一定的突破和創新，為解決智能交通系統研究開發過程中的汽車行駛安全問題，提供了理論及技術支撐。

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第三篇：淺談汽車安全行駛

駕駛員技師專業論文

淺談汽車安全行駛問題

淺談汽車安全行駛問題

【內容摘要】隨著人們生活質量水平的提高，汽車日趨成為人們生活中的主要交通工具。汽車駕駛技術的安全操作，不但對駕駛員自身的生命安全具有重要的影響，而且可以提高行車的安全系數。但是，交通事故的與日俱增嚴重威脅了人們的生命財產的安全，甚至會給家庭帶來沉重的災難。交通事故的發生大部分是由駕駛員違規駕駛以及不良習慣所造成的，在日常駕駛中如果能加以重視這些問題，就可以避免事故的發生。本文結合汽車駕駛安全操作技術加以進行分析，以此確保行車的安全。

【關鍵詞】汽車;駕駛技術;安全操作 1 引言

在交通日趨發達的今天，汽車帶給人們極大的便利，但是交通事故、車輛故障等問題也隨之激增。這些問題的產生多是由于駕駛者駕駛技術不高、駕駛習慣不良引起的。因此，若能重視汽車駕駛技術問題，切實提升駕駛者車輛駕駛技能，就能規避交通事故，確保車輛安全行駛。因此，汽車駕駛安全操作具有重要的作用。2 汽車駕駛員應具備的基本的駕駛素質

2.1 了解汽車的操控系統

當駕駛員進入車內后，應對所駕駛車輛的操作系統和性能進行迅速、全面地了解，并能夠將操作系統所處的位置牢固的記住，這樣在駕駛過程中能夠對其進行熟練的操作。駕駛員只有對自己車輛的性能情況進行透徹的了解，才可以確保駕駛的順利，當遇到一些突發情況時，可以對這些情況進行有效的控制。如果駕駛員所駕駛的車輛是手動檔，就需要對機構的組成部分和具體位置進行準確的操縱，機構的組成部分包括: 方向盤、變速器操縱桿、駐車制動操縱桿、離合器踏板、制動踏板、油門踏板。由于自動擋車輛沒有離合器踏板，因此駕駛員開車時不能按照手動擋的方式而駕駛，不能將無極變速器、車輛的制動踏板當作離合器踏板進行使用，這樣就會有效地減少交通事故的發生。必須根據駕駛員的實際情況進行座椅的調整，以避免駕駛員開車時的視線不被方向盤遮擋住，這樣就可以將交通標志和儀表盤看的更清楚，從而確保行車的安全以及舒適性。2.2 安全起步是確保車輛安全行駛的必備環節

車輛的起步要做到快而穩。該環節操作大致包括如下過程：首先 是踩下離合器，踩踏要一腳到底，以使其完全分離；然后是掛擋，為車輛起步需要克服靜止慣性，這個阻力較大，宜用一擋起步，掛擋要準確、輕巧；三是打開左轉向燈，以引起周邊經過車輛的注意；四是鳴笛警告周邊車輛和人員；五是通過倒車鏡和后視鏡觀察車輛周圍，特別是車左后方的狀況，仔細觀察兩側反光鏡，看清后面是否有車緊跟，尤其是看清楚將要駛入的車道是否有后車緊跟。如有，要么自己加速拉開距離再并入該車道，要么等后車駛過；六是松放制動剎車，即左手握穩方向盤，右手緊握手剎車桿并將按鈕按下，以松放制動剎車；七是分層次、適時適量的輕踩離合器踏板。需要注意的是：為了避免發生車輛突然起步事故，發動車輛前，應檢查變速桿是否處于空擋位置，是否拉緊了手制動器的操縱桿。一旦車輛突然起步前行，需立即采取緊急的制動措施。車輛停于陡坡上時，在發動汽車時，在車輪前后塞上磚石或三角木等物，可有效防止因發動機起動抖動而引發的車輛溜滑問題。3 汽車制動技術的控制

制動在汽車行駛的過程中具有非常重要的作用，科學合理地運用汽車制動技術以及掌握操作技巧，直接影響著駕駛的舒適性和安全性。如果駕駛員是初學者，一般對路面的形式不太熟悉，且心理素質也不高，車輛遇到違章以及出現異常情況時，駕駛員就會盲目的采取緊急制動措施，這樣就會引起交通事故的發生。目前，大多數的車輛都安裝了ABS 防抱死裝置，若駕駛員踩下踏板的力過度，就會導致制動系統產生響聲，這時駕駛員就要保持穩定的心態，駕駛員不能分散注意力，以此避免制動時間的延長。同時，在駕駛中遇到突發情況時，應踩動踏板不能放松，直至確保車輛安全停穩為止。此外，如果一些車輛未進行ABS 液壓制動系統的安裝，不可以將踏板直接踩到底，應將踏板踩下后迅速抬起再迅速踩下，從而能夠排出制動管路中的空氣，并實現制動的效果。特殊情況或條件下確保行車安全的駕駛技術探析 4.1 上坡路段應使用的安全駕駛技術

起步方法。起步與前述步驟相同，但應視坡度的大小，踏下加速踏板，把發動機轉速提升至適宜的位置，松抬離合器踏板使發動機處于半聯動狀態，在緩緩踏下加速踏板的同時松開手制動桿，車輛便平穩起步了；上坡加擋。在上坡路段加擋，動作要更加迅速，空擋停頓的時間要更短，換擋后須迅速適量地踏下加速踏板，以確保車輛擁有足夠動力完成上坡動作；上坡減擋。上坡路段若放開加速踏板車速下降較快，減擋要較平路適當提前，必要時也可越級減擋，避免因操作動作緩慢減速過快，導致減擋后的車輛不能正常行駛，甚至引發熄火及后溜問題；坡頂盲區駕駛的技巧。當車輛駛近坡頂時，受車體傾斜會影響駕駛者的視線，無法清楚看清坡頂的對面車輛狀況，所以應適度放松加速踏板，以降低車速，并靠道路的右側謹慎駕駛。在通過坡頂時，還應及時減速鳴笛，注意對向車輛、行人，避免無謂事故的發生。

4.2 掌握惡劣天氣駕駛技術 4.2.1大霧天氣的駕駛技術

由于大霧天氣的能見度較低，駕駛員在開車過程中視線可能會模糊，并且地面較濕滑，車輛在行進的過程中需要將防霧燈、尾燈和近光燈打開，從而可以對前方車輛的動態和行人的動態進行掌握和了解，以確保駕駛員的能見度。對于允許鳴笛的路段來說，可以通過適當的鳴笛以示提醒，要與其他駕駛員及時地進行信息的交換，以此引起車輛和行人的警惕性。若能見度低于10 m 以下，必須將霧燈和尾燈打開，可以先將車輛停靠在路邊，當路況有些的改善時再繼續進行行駛。若車輛在高速公路上行駛，應確保前后車輛的距離，適當地控制車速，禁止隨意停車，以此防止車輛追尾事件的發生。4.2.2 陰雨天氣的駕駛技術

在陰雨天氣條件下，光線較為偏暗，這是交通事故頻繁發生的原因，因此駕駛員應提高警惕心。汽車在開動前，應嚴格地檢查汽車的制動器、刮水器以及發動機罩的封閉等情況，檢查輪胎的氣壓，以確保輪胎氣壓處于正常狀態，這是汽車行駛的根本保障。同時，在陰雨天氣行車的速度應放緩，在進入積水位置時，應對車速進行有效的控制，并確保行車處于低速的狀態。如果路面沒有積水，應將車速控制在一定范圍內，車速過快會對輪胎和地面的附著力產生嚴重的影響，從而使制動效果得到一定的降低。另外，如果汽車在積水路面行駛，制動蹄和制動鼓之間的積水可能會導致制動的不靈，這時駕駛員應保持穩定，將速度減緩且輕踩制動踏板和加速踏板，通過反復的操作就可以除去水分。

4.2.3 冰雪天氣的駕駛技術

由于冰雪天氣的溫度較低以及路滑，對駕駛員的要求更高，因此應加以注意: ①對冰雪路面的特點進行充分的了解，通常車輛的行駛與駕駛員的意愿不相符，制動的距離較長，駕駛員在行駛的過程中應有良好的預見性，對可能發生的時間進行及時的判斷，并有針對性地采取防范措施。②汽車不管是起步還是中途加速，應緩慢加油，輕踩制動板，禁止猛踩急抬，這樣就可以防止失控以及輪胎打滑現象的出現。

4.3 夜間行車的安全駕駛技術

首先，在夜間駕駛車輛，要切實注意右側行人，并在與對向車輛相距150 米左右時，將遠光燈變換為近光燈，以免因影響對向駕駛者視覺而引發事故發生。其次，在交通繁忙城市道路上夜間駕駛時，常有行人由停車等燈車隊間隙中橫過馬路，所以應特別注意由左側橫過馬路的行人。再次，夜間行車要嚴格控制車速。這也是確保夜間行車安全最根本的措施之一。駕駛者要清醒地認識到夜間高速行車危險性。在由亮處行到暗處時，眼睛要有適應的過程，必須降低車速；駛經繁華街道，霓虹燈光照射也會影響駕駛者視線，也應低速行駛；若遇雨、雪等惡劣天氣，夜間行車更要低速小心駕駛。最后，夜間行車要增加跟車距離。夜間行車時，駕駛者視線不良，為避免危險，適當增加跟車距離十分必要，這是防止行車事故的重要措施。5 結束語

汽車駕駛安全操作技術在交通運行中發揮著重要的作用，只有掌握熟練的駕駛操作技術和基本技能，才能使車輛發揮應有作用，服務社會經濟發展。

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［2］ 曹尚合.淺談汽車駕駛遇到的幾種險情處理.科技信息［J］ 2010(1)．

第四篇：汽車主動安全技術

汽車主動安全技術

目錄

概述

主動安全技術將成未來汽車的研發重點 現代汽車主動安全技術的發展趨勢 汽車主動安全系統 汽車主動安全技術 綜述 概述

主動安全技術將成未來汽車的研發重點 現代汽車主動安全技術的發展趨勢 汽車主動安全系統 汽車主動安全技術 綜述

展開

概述

隨著社會的發展，交通安全問題越來越凸顯，傳統的汽車安全理念也在逐漸發生變化，傳統的安全理念很被動比如安全帶、安全氣囊、保險杠等多是些被動的方法并不能有效解決交通事故的發生，隨著科技的進步，汽車的安全被細化，目前汽車安全分為主動安全、被動安全兩種概念。

主動安全技術將成未來汽車的研發重點

交通安全問題已成為世界性的大問題。據報載，全世界每年因交通事故死亡的人數約50萬，因此汽車的安全性對人類生命財產的影響是不言而喻的。隨著高速公路的發展和汽車性能的提高，汽車行駛速度也相應加快，加之汽車數量增加以及交通運輸日益繁忙，汽車事故增多所引起的人員傷亡和財產損失，已成為一個不容忽視的社會問題，汽車的行車安全更顯得非常重要。而傳統的被動安全已經遠遠不能避免交通的事故發生，因此主動安全的概念慢慢的行成并不斷的完善。

現代汽車主動安全技術的發展趨勢

汽車安全設計要從整體上來考慮，不僅要在事故發生時盡量減少乘員受傷的機率，而且更重要的是要在輕松和舒適的駕駛條件下幫助駕駛員避免事故的發生。現代汽車的安全技術包括主動安全技術和被動安全技術兩方面。而被動安全技術和主動安全技術是保證汽車乘員安全的重要保障。過去，汽車安全設計主要考慮被動安全系統，如設置安全帶、安全氣囊、保險杠等。現在汽車設計師們更多考慮的則是主動安全設計，使汽車能夠主動采取措施，避免事故的發生。在這種汽車上裝有汽車規避系統，包括裝在車身各部位的防撞雷達、多普勒雷達、紅外雷達等傳感器、盲點探測器等設施，由計算機進行控制。在超車、倒車、換道、大霧、雨天等易發生危險的情況下隨時以聲、光形式向駕駛員提供汽車周圍必要的信息，并可自動采取措施，有效防止事故發生。另外在計算機的存儲器內還可存儲大量有關駕駛員和車輛的各種信息，對駕駛員和車輛進行監測控制。例如，根據日本政府“提高汽車智能和安全性的高級汽車計劃”，由日本豐田公司研制成功的“豐田高級安全汽車”即具有駕駛員瞌睡預警系統、輪胎壓力監測警告系統、發動機火警預報系統、前照燈自動調整系統、盲區監控系統、汽車間信息傳輸系統、道路交通信息引導系統、自動制動系統、緊急呼叫(SOS)停車系統、滅火系統以及各向安全氣囊系統等，其中有些單項設備已投放市場。

汽車100多年的發展史中，有關汽車的安全性能的研究和新技術的應用也發生了日新月異的變化，從最初的保險杠減振系統、乘客安全帶系統、安全氣囊到汽車碰撞試驗、車輪防抱制動系統(ABS)、驅動防滑系統(ASR)，到無盲點、無視差安全后視鏡及兒童座椅系統的研究，汽車的安全性能正日趨完善。特別是近幾年，隨著科學技術的迅速發展，越來越多的先進技術被應用到汽車上。目前，世界各國都在運用現代高新科，加緊研制汽車安全技術，一批批有關汽車安全的前沿技術、新產品陸續裝車使用，使未來的汽車更加安全。

未來汽車電子控制的重要發展方向之一是汽車安全領域，并向幾個方向發展：利用雷達技術和車載攝像技術開發各種自動避撞系統；利用近紅外技術開發各種能監測駕駛員行為的安全系統；高性能的輪胎綜合監測系統；自適應自動巡航控制系統；駕駛員身份識別系統；安全氣囊和ABS/ASR。隨著更加先進的智能型傳感器、快速響應的執行器、高性能電控單元、先進的控制策略、計算機網絡技術、雷達技術、第三代移動通信技術在汽車上的廣泛應用，現代汽車正朝著更加智能化、自動化和信息化的機電一體化方向發展。

汽車主動安全系統

為預防汽車發生事故，避免人員受到傷害而采取的安全設計，稱為主動安全設計，如ABS，EBD，TCS，LDWS等都是主動安全設計。它們的特點是提高汽車的行駛穩定性，盡力防止車禍發生。其它像高位剎車燈，前后霧燈，后窗除霧等也是主動安全設計。目前安全技術逐漸在完善，有更多的安全技術將被開發并得到應用。

汽車主動安全技術

ABS（防抱死制動系統）

它通過傳感器偵測到的各車輪的轉速，由計算機計算出當時的車輪滑移率，由此了解車輪是否已抱死，再命令執行機構調整制動壓力，使車輪處于理想的制動狀態（快抱死但未完全抱死）。對ABS功能的正確認識：能在緊急剎車狀況下，保持車輛不被抱死而失控，維持轉向能力，避開障礙物。在一般狀況下，它并不能縮短剎車距離。

EBD（電子制動力分配系）

它必須配合ABS使用，在汽車制動的瞬間，分別對四個輪胎附著的不同地面進行感應、計算，得出摩擦力數值，根據各輪摩擦力數值的不同分配相應的剎車力，避免因各輪剎車力不同而導致的打滑，傾斜和側翻等危險。

ESP（電子穩定程序）

它實際上也是一種牽引力控制系統，與其它牽引力控制系統比較，ESP不但控制驅動輪，而且控制從動輪。它通過主動干預危險信號來實現車輛平穩行駛。如后輪驅動汽車常出現的轉向過多情況，此時后輪失控而甩尾，ESP便會放慢外側的前輪來穩定車子；在轉向過少時，為了校正循跡方向，ESP則會放慢內后輪，從而校正行駛方向。

EBA（緊急剎車輔助系統）

電腦根據剎車踏板上偵測到的剎車動作，來判斷駕駛員對此次剎車的意圖，如屬于緊急剎車，則指示剎車系統產生更高的油壓使ABS發揮作用，從而使剎車力更快速的產生，縮短剎車距離。

LDWS(車道偏離預警系統）

該系統提供智能的車道偏離預警，在無意識（駕駛員未打轉向燈）偏離原車道時，能在偏離車道0.5秒之前發出警報，為駕駛員提供更多的反應時間，大大減少了因車道偏離引發的碰撞事故，此外，使用LDWS還能糾正駕駛員不打轉向燈的習慣，該系統其主要功能是輔助過度疲勞或長時間單調駕駛引發的注意力不集中等情況。

胎壓監控

美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)已經做出要求，截止2003產品年車重小于或達到4536公斤的所有美國乘用車輛都必須配備胎壓監控系統，事后寶馬公司就已經把該系統用在全系轎車中。駕駛者可以通過車內提示警告系統來判斷輪胎胎壓情況是否正常，首先避免了因輪胎虧氣出現的行車跑偏，其次在高速行駛時也對乘坐者安全是一種保障。?

所用車型：奧迪、寶馬、上海通用別克君越、凱迪拉克、雷克薩斯、邁巴赫、梅塞德斯奔馳、沃爾沃等

倒車警告/倒車影像/車外攝像頭

倒車警告這項技術用于在駕駛期間以及駐車時，針對您盲區中的轎車或物體向您發出警告。通常，該系統會在您行車時已經進行響應；它可能會使后視鏡內的一個警告標示進行閃爍，同時會發出聲音警告，該系統是一個短程檢測系統。如：上海通用別克君越車內后視鏡就配備此功能，反光鏡左邊會有一個車體形狀的圖標，前/后雷達在偵測障礙物時警告標示會給駕駛者以視覺和聽覺上的警告。

倒車影像和后視攝像機是一體，不僅保護您的轎車，還能夠避免在倒車時意外傷及兒童和動物。倒車已經從向下傾斜后視鏡或發出聲音警告到實時查看。新一代技術包括一個攝像機，它可以與導航系統協同工作，對您身后的一切進行廣角拍攝，然后反映在車內屏幕上，從而幫助您倒車或掛接拖車。

所用車型：雷克薩斯、上海通用別克君越、梅塞德斯-奔馳等

芯片防盜系統

財產安全也被人日益關注，一部幾十萬的轎車被偷盜會讓車主受到很大的損失。廠家也絞盡腦汁為轎車加入更多的安全防范系統。通用別克君越不僅在點火鑰匙上加入Passkey III安全防盜系統，還針對后行李箱結構進行了改進，變為遙控開啟無鎖芯防盜模式，大大減低了被盜被撬的幾率，給車主財產方面的最大保護。

自動感應大燈和/或夜視輔助系統

自動感應大燈隨車輛周邊環境光線影響，系統會自動識別判斷。雨霧天氣光線不夠，大燈會自動亮起給駕駛者提供更安全的行車環境。后期廠家又延伸到自適應大燈系統，這更高級的系統會因方向而調節(在車輛轉向時會轉動燈光)。它們也可以是車速感應式車燈(可以改變光束的長度或高度)，或者對環境光進行補償。

夜視系統可以有不同的形式，如基本的紅外線大燈或熱成像攝像機。但是無論采用何種科技，作用都一樣：在夜間或者視線不明的情況下，幫助您看清更遠處的路面并且辨別接近1000 英尺外道路上的動物、人或樹木。圖像在駕駛室中的顯示屏上形成，使肉眼難于看清的障礙物體提前被駕駛者掌控，目前博世公司開發的夜視系統則具有以上功能，但價格很是昂貴，即使是超豪華轎車目前也基本為選配系統。相信不久將來這一更高級的系統也會被中高級轎車所選用。

所用車型：凱迪拉克、雷克薩斯、林肯、梅塞德斯-奔馳S系等 相關運用車型

(ASR奔馳/TCS凱迪拉克/TCR豐田/DCT寶馬、電子穩定控制系統（ESP博世/DSC寶馬/VSC豐田/VDC日產/VSA本田)、陡坡緩降系統（HDC）、自動駐車/上坡輔助系統、高位剎車燈（第三剎車燈）等這些都屬于汽車主動安全配置產品。除了以上這些在操控性方面的主動安全設施外，還有基于圖像處理技術以及雷達感應技術，可以提前預防和緩解交通事故的汽車主動安全用品。其中以基于圖像處理技術原理的碰撞預警系統為目前汽車主動安全產品中的領航者。

最新汽車主動安全技術

驅動防滑控制系統

VSC車輛穩定控制系統

四輪轉向控制技術

衛星導航與車距控制系統

自動剎車系統

LWDS車道偏離預警系統

LNVS夜視系統

FCWS前碰撞預警系統

HMWS車距監控系統

HUD抬頭顯示系統

最新主動安全產品運用車型

1、VOLVO-XC60 城市安全系統，自動剎車。

2、奔馳公司，自動報警、自動鎖定車速剎車。

3、福建東南汽車工業集團----東南（三菱君閣）旗艦版已經配套車道偏離預警系統。

4、(VOLVO-S80)配套車道偏離預警；

5、(BMW-X5)配套車道偏離預警和HUD抬頭顯示系統；

6、(寶馬-745)配套被動式紅外夜視系統；

7、新（奔馳-E350）帶車道偏離預警和主動夜視系統上市；

8、新（凌志）LS460和E350已經配套視覺和雷達結合防撞系統；

9、現代頂級豪車（雅科仕）帶車道偏離預警上市；

10、(雪鐵龍C4)配套車道偏離預警系統；

11、英菲尼迪頂級版和起亞k7北京車展也展示帶車道偏離警報器系統的車；

12、歐洲2012年新車必須強制安裝車道偏離預警（LWDS）。

國際市場運用

國際市場運用

編輯本段綜述

雖然人們采用各種方法來保證駕駛員的安全，但是如何避免事故發生才是我們對于未來車輛安全的討論重點。因為只有最大程度地減少事故發生率，才能最好地體現車輛安全。可以預見，主動安全將成為未來汽車安全技術發展的重點和趨勢。在不斷完善被動安全系統的同時，逐漸地發展和應用主動安全系統，盡量避免事故的發生，結合行人保護的概念和技術的引入，完善對行人的保護是當今汽車安全的發展趨勢。通過數據總線進行系統集成，可以將汽車安全的很多方面，例如防駕駛瞌睡裝置、輪胎壓力監測報警裝置、行人碰撞保護裝置集成在一起，提高汽車的安全性能。未來智能行人保護系統(IPPS)、高級駕駛員輔助系統、保持車道狀態系統、夜視系統、高靈敏度雷達傳感器和激光雷達技術的應用將大大提高汽車主動安全的水平。歐盟委員會和日本政府已頒布了新法規來保護行人和其他易受傷的道路使用者。相信隨著技術和立法的不斷完善，汽車主動安全技術將成為未來汽車安全技術發展的重點。它將與被動安全技術一起發揮作用，保證駕駛員和行人的安全。汽車安全性已經不僅是個技術問題，在某種程度上也是一個重要的社會問題。汽車的主動安全性因其定位于防患于未然，所以有著廣闊的發展前景，越來越受到汽車生產企業、政府管理部門和消費者的重視。

在汽車業群雄逐鹿的今天，中國汽車工業必須順應汽車主動安全技術發展的方向，在我國有計劃、有步驟地發展現代汽車主動安全技術是勢在必行的。目前國內主動安全技術的研發還比較滯后，但廣闊的前景不言而喻。當然主動安全的意識要不斷的推廣普及，讓更多的人加入主動安全的行列中。更希望涌現一批像南京運泰汽車自動防撞器銷售有限公司這樣的以（關愛生命，造福人類）為主旨致力于推廣主動安全事業的單位。

第五篇：淺談汽車主動安全技術的應用

汽車主動安全技術概述

主動安全性又稱“積極安全性”,所謂主動可理解為防范于未然。重點是將車輪懸架、制動和轉向的性能達到最好的程度,盡量提高汽車行駛的穩定性和舒服性,減少行車時所產生的偏差。汽車主動安全技術的具體應用

汽車安全技術隨著科技的發展有了較大提高,在當代的汽車上安全性成為衡量一輛汽車相當重要的指標。主動安全技術發展至今已經有了很大的完善,比如現在很成熟的電子控制防抱死制動系統(ABS)還有電控驅動防滑系統(ASR)、ESP等等。2.1 電子控制防抱死制動系統(ABS)(1)ABS的概述:ABS是Anti-lockBrakingSystem縮寫。世界上最早的ABS系統是首先在飛機上應用的,后來又成為高級轎車的標準配備,現在則大多數轎車都裝有ABS。眾所周知,剎車時不能一腳踩死,而應分步剎車,一踩一松,直至汽車停下,但遇到急剎時,常需要汽車緊急停下來,很想一腳到底就把汽車停下,這時由于車輪容易發生抱死不轉動,從而使汽車發生如前輪抱死引起汽車失去轉彎能力,后輪抱死容易發生甩尾事故等等。安裝ABS就是為解決剎車時車輪抱死這個問題的,裝有ABS的汽車,能有效控制車輪保持在轉動狀態而不會抱死不轉,從而大大提高了剎車時汽車的穩定性及較差路面滌件下的汽車制動性能。

(2)ABS的工作原理:無論是液壓制動系統還是氣壓制動系統,電子控制防抱死系統(ABS)的組成均由傳感器、電子控制單元(ECU)和執行器三部分組成。由傳感器感測車速和輪速的狀況傳給電子控制單元,再由電子控制單元控制執行器(電磁閥)。電子式ABS是運用電腦對各種數據進行分析運算從而得出結果的。電子式ABS由輪速傳感器、線束、電腦、ABS液壓泵、指示燈等部件構成。能根據每個車輪的輪速傳感器的信號,電腦對每個車輪分別施加不同的制動力,從而達到科學合理分配制動力的效果。

目前,裝備在車輛上最常見的是四傳感器四通道ABS系統,每個車輪都由獨立的液壓管路和電磁閥控制,可以對單個車輪實現獨立控制。這種結構能實現良好的防抱死功能。

(3)ABS的使用常識:現在基本上所有的乘用車都加裝了ABS系統,對提升車輛的主動安全性能起到了很大的作用,但若使用不當,效果也會大打折扣。在這里,我們對ABS的使用原則歸納為“四要、七不要”。

四要:(1)要始終踩住制動踏板不放松,這 樣 才能 保證足夠和 持續的制動力,使ABS有效地發揮作用。(2)要保持足夠的安全車距。一般情況下,最小車距不應低于50m,當車速超過50km/h時,最小車距與車速 數 值 相 同,如100km/h時 最 小 車 距 為100m。

(3)要事先熟悉ABS,使自己對ABS工作時的制動踏板抖動有準備和適應能力。(4)要事先閱讀汽車駕駛員手冊。

七不要:(1)不要認為有了ABS就可以隨心所欲地駕駛。ABS也不是絕對保險的,在車速過高和轉彎過急的情況下,若車輛制動得過急過猛,則汽車仍然會產生側滑。

(2)不要采用“點剎”制動。裝上ABS后,由于ABS能自動調整制動力,因此在實施緊急制動時,可一腳將踏板踩到底而不松開,不要擔心車輪抱死打滑,否則將大大延長制動距離。

(3)不要被ABS的抖動嚇住。ABS在起作用時,會聽到它發出的噪音,該噪音是由液壓控制系統中的電磁閥和液壓泵工作時產生的,不可將腳從制動踏板上移開,仍然要將制動踏板踩死而不去管它。

(4)不可忽視ABS指示燈的檢查。正常情況下,按通點火開關后,此燈應亮;大約3秒后自動熄 滅。這一過程,實質上是電子控制裝置在按自檢程序對車輪傳感器、液壓調節器的控制閥進行通電檢查,若此燈一直不亮,說明ABS有故障。

(5)ABS指示燈不熄滅時不必恐慌。當行車中ABS出現故障時,防抱死制動系統自動將原制動系統的油路接通,汽車上的原制動系統仍然工作, 只是沒有了ABS,注意檢修就可以了。(6)不可私自拆換ABS的電腦單元。如果電腦發現故障,應更換整個電腦單元。(7)對裝配了ABS,但是希望改裝的車輛,請勿拆裝制動管路與ABS單元連接的螺母。電控驅動防滑系統(ASR)(1)ASR的概述:ASR是防滑調節系統(anti—spinregulation),其目的就是要防止車輛尤其是大馬力的汽車在起步、加速情況下驅動車輪打滑的現象,以維持車輛行駛的方向性和穩定性,保持好的操控以及適當的驅動力,保證良好的行車安全。

(2)ASR的功用及原理:當汽車加速時ASR將車輪的滑動力控制在一定的范圍內,從而防止驅動車輪加速時滑動。它的功能一是提高牽引力,二是保持汽車的行駛穩定性。行駛在易滑的路面上,沒有ASR的汽車加速時驅動輪容易打滑,如果是后輪驅動的車輛容易發生甩尾;如果是前輪驅動的車輛容易方向失控。有ASR時,汽車在加速時就不會有或者說能減輕這種現象, 即:在轉彎時,如果發生驅動輪打滑,則會導致整個車輛向一側偏移。當有ASR時,就會使車輛沿著正確的路線轉向。4 車輛電子穩定裝置(ESP)(1)ESP的 概 述 :ESP電 子 穩 定 裝 置(Electronic Stablity Program)是由奔馳汽車公司首先應用在它的A級車上的。ESP實際上是一種牽引力控制系統,與其他牽引力控制系統比較,ESP不但控制驅動輪,而且可控制從動輪。如后輪驅動汽車常出現的轉向過多情況,此時后輪失控而甩尾,ESP便會剎慢外側的前輪來穩定車子;在轉向過少時,為了校正循跡方向,ESP則會剎慢內后輪,從而校正行駛方向。

(2)ESP的工作原理:ESP系統通常是支援ABS及ASR(驅動防滑系統,又稱牽引力控制系統)的功能。它通過對從各傳感器傳來的車輛行駛狀態信息進行分析,然后向ABS、ASR發出糾偏指令,來幫助車輛維持動態平衡。ESP可以使車輛在各種狀況下保持最佳的穩定性,在轉向過度或轉向不足的情形下效果更加明顯。ESP一般需要安裝轉向傳感器、車輪傳感器、側滑傳感器、橫向加速度傳感器等。ESP可以監控汽車行駛狀態,并自動向一個或多個車輪施加制動力,以保持車子在正常的車道上運行,甚至在某些情況下可以進行每秒150次的制動。目前ESP有3種類型:能向4個車輪獨立施加制動力的四通道或四輪系統;能對兩個前輪獨立施加制動力的雙通道系統;能對兩個前輪獨立施加制動力和對后輪同時施加制動力的三通道系統。

通過這次對汽車主動安全技術的分析與思考,使我們對汽車安全技術有了更深刻的認識,同時,也要提醒我們有車一族的朋友們,即使汽車安全技術再發展,再完善,我們還是要謹慎駕駛,遵循我國的交通規則,速度不要太快,汽車安全技術再提高也不是萬能的,因為它們也無法對抗物理學定律,如果汽車跑得太快,在某些情況下仍可能出事故。