??????? 一.汽車安全發展的歷史
?????????? 1769 年法國炮兵技術軍官尼古拉斯古諾制成了用蒸汽驅動的車輛, 一般 把它稱為最早的機動車.他的這輛車在試驗中撞到了兵營的墻壁上,可以說這是 世界上第一起機動車事故.此后隨著這種蒸汽汽車的普及,為了安全起見,1858 年在英國開始實施世界上最早的機動車安全法規 即"紅旗法" .這樣自 1 8 世紀 汽車誕生以來所經歷的半個多世紀, 從汽車與其它交通工具協調的觀點所產生的 安全問題, 可以看作是汽車安全性的起源. 汽車安全法規,經不斷修訂或追加項目, 變得越來越嚴格和完善了. 在美 國,1966 年起由運輸部DOT 和國家公路交通安全局 NHTSA 主管聯邦機動車安全法規 FMVSS 的制訂和監督實施.FMVSS 分成三個系列 100 系列為預防事 故發生, 200 系列為碰撞過程中的乘員保護或減少傷害,300 系列為減少事故后 的災害.作為整車碰撞最終試驗的法規標準主要有 u 三項指標;汽車乘員碰撞保 護( FMVSS - -208);防止轉向機構對駕駛員的傷害( FMVSS - -204 );汽車碰撞時 燃油泄露( FMVS S - -301 ), 這些法規均要求整車以 48.3 k m/h 的車速正面碰撞 固定壁, 然后進行各種測量分析.美國執行 F MVS S 使得汽車事故死 亡人數 減少了 20 (約一萬人),取得的效果是相當明顯的. 繼美國的 FMVSS 之后,歐共體,日本,澳大利亞和加拿大也相應公布了自 己的法規. 歐洲各國在很久以前就開始實施各 自的車輛法規及其汽車型式認證. 二戰以后,歐洲各國為消除貿易上的障礙,大力推行法規的國際化,制訂了作為統一法規的 EEC 指令和 ECE 法規.歐洲經濟委員會 ECE 法規由各國任意自選, 沒有強制力.歐洲經濟共同體 EEC 指令則作為成員國統一的法規,具有一定的 強制力日本制訂了道路運輸車安全標準和新型汽車審查標準,后來也不斷參照 F MVSS 和 ECE 進行修改和補充.1968 年由澳大利亞運輸咨詢委員會 ATAC 的各 分委會制定了澳大利亞設計法規 ADR.加拿大汽車安全標準 CMVSS 基本上與 黃國 FMVSS 相同是關于車輛及車輛零件安全的法令.我國 1989 年制定了 GB /T11551-89"汽車乘員碰撞保護" ,GB/Tl1557-89"防止汽車轉向機構對駕 駛員傷害的規定" ,GB11553-89"汽車正面碰撞時對燃油泄露的規定" .這些 標準基本上與美國法規相近,要求的標準也一樣.預計在幾年后,在不斷開展汽 車碰撞試驗研究的基礎上,我國亦將形成自己的汽車碰撞安全法規系統,那時我 國汽車碰撞安全性必然會有很大提高. 隨著汽車保有量的增長, 道路交通事故已成為世界性的社會問題.全世界 每年死于道路交通事故的人數估計超過 50 萬人,傷 1000 萬人以上.近年來我國 各種機動車的保有量增加很快, 道路交通事故的數量和死亡人數也不斷增加, 從 1985 年到 1994 年的 10 年間,事故數量和死亡人數分別增加了 27 和 62 ,1 9 9 5 年已達到了 272000 起和 71000 多人,成為世界上交通事故最嚴重的國家.嚴 峻的現實提醒我們必須有效地控制道路交通事故提高汽車的安全性, 為此各汽車 廠家都極其重視在現代汽車上設置各種主動安全裝置和被動安全裝置.進入新世紀后,汽車安全技術的發展步伐也越發加快,一些汽車工業發達的國家不惜投入巨大的人力,財力和物力進行安全技術的研發。
??????? 二.汽車安全的意義
??????? 隨著汽車設計和制造技術的不斷進步,汽車安全技術早已經步入了嶄新的時代,許多新安全技術的出現,使得擁有眾多主動被動安全防護的汽車似乎已能最大程度地確保駕駛者以及行人的人身安全,但是,無論多么先進的工具或設備,最終都得靠人的操縱和控制才能起作用,在高端的科技設備,沒有專業技術人才的操作也產生不了任何作用,同樣,面對復雜的交通環境,車輛優異的安全性能固然不可或缺,但是駕駛者自身的意識和行為,才是決定安全的關鍵性因素。
??????? 對于交通大環境而言,隨著汽車保有數量的增多,城市交通日益擁堵,一些車主變得急躁和易怒,于是違規駕車,高速超車以及人車爭道等現象屢屢發生,為行車安全帶來了更多隱患,在這樣的情況下,在完善的安全技術也不可能充分保證車內人員的安全。
??????? 汽車安全的真正意義在于,當駕駛車輛的人員在正常情況下操作車輛,一旦有突發情況或者不穩定的因素出現,此時通過各種安全技術的以及裝置的作用,可以盡可能化解危險或者改善不穩定的情況,把車輛控制在一個安全的狀態下,當事故不可避免發生時,汽車安全技術又必須盡最大可能保護車內人員的生命安全,此時汽車安全技術是車內人員最后的一道安全保障。
??????? 所以沒有百分百保證安全的技術,當然也沒有百分百安全的車輛,一切的安全只是相對的,只有在正確的操作,正常行駛的情況下,汽車安全系統才能發揮它應有的作用,汽車安全才具有實際意義。
??????? 三.汽車主動安全技術現狀
??????? 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 <http://baike.baidu.com/view/256994.htm>,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。
???????? 1).總線技術 利用總線技術將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯接起來,從而構成汽車內部局域網,實現各系統間的信息資源共享。其優點主要有:(1)大大減少線束數量、連接點及體積,提高系統的可靠性和可維護性;(2)采用通用傳感器,達到數據信息共享的目的;(3)改善系統的靈活性,即通過系統的軟件可實現系統功能的變化。根據側重功能的不同,SAE將總線劃分為A、B、C三大類:A類是面向傳感器和執行器的一種低速網絡,主要用于后視鏡調整、燈光照明控制、電動車窗等控制等。目前,A類的主流是LIN;B類是應.用于獨立模塊間的數據共享中速網絡,主要用于汽車舒適性、故障診斷、儀表顯示及四門中央控制等,其目前主流是低速CAN(又稱稱身CAN);C類是面向高速、實時閉環控制的多路傳輸網絡,主要用于發動機、ABS和自動變速器、安全氣囊等的控制,目前C類主流是高速CAN(又稱動力CAN),但是隨著下一代高速、具有容錯能力的時間觸發方式的“X-by-Wire”線控技術的發展,將逐漸代替高速CAN在C類網中的位置,力求在未來5~10年之內使傳統的汽車機械系統變成通過高速容錯通訊總線與高性能CPU相連的百分之百的電控系統,完全不需要后備機械系統的支持,其主要代表有TTP/C和FlexRayo而在多媒體與通訊系統中,MOST、IDB-1394和“藍牙”技術成為了今后的發展主流。另外,光纖憑借其高傳輸速率和抗干擾能力,越來越廣泛的用作高速信號傳輸介質。
??????? 2) . 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。
??????? 2.1.1 Eye Car技術
??????? Eye Car技術可使每位駕駛員的眼睛處于同樣的相對高度上,保證提供一個對路面和周圍車道的無阻礙視眼和最好的能見度。這一技術還能提供一個特定的駕駛環境。
??????????? Eye Car通過使用電動座椅自動將不同身材駕駛員的眼睛調到同一高度來解決能見度的問題,同時,可對轉向盤、制動與加速踏板、地板和中央控制臺進行調整,以構成各自適應的駕駛環境。同時對前立柱進行了重新的設計,將它從駕駛員的視線中移開。因為汽車駕駛員所收到的最關鍵的信息一般有90%以上是從車外通過眼睛觀察獲得的。所以,這一改進對于汽車的安全性具有重要的意義。
??????? 2.1.2 Cam Car技術
??????????? Cam Car技術旨在幫助提高駕駛員的感知能力。其技術特點是:
??????? (1)安裝在汽車兩側的前向攝像系統,使駕駛員能夠繞過大型車輛提前看到隱蔽處的汽車或行人。在典型的行駛情景中,駕駛員在擁擠的車流中左轉彎時可以更容易地查看對面的車輛。
??????? ?(2)側置后視攝像機提供了更廣闊的側面視野。攝像機的覆蓋面比傳統的后視鏡要廣,特別是對于相鄰的車道。
??????? ?(3)安裝在車后、扇面形布置的四個微型攝像機可以獲得車后的全景視野。圖像經電子合成,具有變焦和160°廣角能力。
??????? (4)“夜眼”(Night Eye)攝像機可在低照度條件下,在汽車處于倒擋時工作,即使在近乎黑暗的情況下也能提供車后近距離內的細小影像。
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??????? 所用車型:雷克薩斯、上海通用別克君越、梅塞德斯-奔馳等 3) . 自動感應大燈和/或夜視輔助系統
??????? 自動感應大燈 <http://baike.baidu.com/view/4224265.htm>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 <http://baike.baidu.com/view/2527831.htm>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 <http://baike.baidu.com/view/6968.htm>、梅塞德斯-奔馳S系等
???????? 4). ABS(防抱死制動系統)
??????? ABS是英文Antilock Braking System的縮寫,意思是防抱死制動系統,它與傳統的制動系統協同工作,是一種安全、有效的制動輔助系統。由裝在車輪上的轉速傳感器采集四個車輪的轉速信號,送到電子控制單元計算出每個車輪的轉速,進而推算出車輛的減速度及車輪的滑移率。ABS電子控制單元根據計算出的參數,通過液壓控制單元調節制動過程的制動壓力,使車輪處于理想的制動狀態(快抱死但未完全抱死)。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。
??????? 在ABS不起作用時,電子制動力分配系統仍可調節后輪制動力,保證后輪不會先于前輪抱死,以保證車輛的安全。在每次點火接通時,ABS會自動進行自檢,如果發現故障,電子制動單元將自動中斷ABS功能,并點亮ABS警告燈,此時制動系統將如同沒裝ABS系統時一樣工作。
??????? ABS對制動力的調節過程:
??????? 建壓階段
??????????? 制動時,通過助力器和總泵建立制動壓力。此時常開閥打開,常駐閉閥關閉,制動壓力進入車輪制動器,車輪轉速迅速隆低直到ABS電子控制單元通過轉速傳感器得到識別出車輪有抱死的傾向為止。
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??????? 保壓階段
??????????? ABS電子控制單元通過轉速傳感器得到的信號識別出車輪有抱死的傾向時,ABS電子控制單元即關閉常開閥,此時常閉閥仍然關閉。
??????? 降壓階段
??????? 如果在保壓過程中,車輪仍有抱死的傾向,則ABS進入降壓過階段。此時,電子控制單元命令常閉閥打開,常開閥關閉,液壓泵開始工作,制動液從輪缸經低壓蓄電池能器被送回制動總泵,制動壓力降低,制動踏板出現抖動,車輪抱死程度降低,車輪轉速成開始增加。
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