主被动安全对汽车安全行驶的重要性

杨子福

河南省食品药品监督管理局机关服务中心 河南省郑州市 450046

如今，汽车逐渐走进了千家万户，随着汽车产业在我国的飞速发展。人们越来越关注汽车在行驶中的交通安全问题。据统计，全球每年因交通事故死亡的人数约为50万人。汽车能否安全行驶对人们的生命财产非常重要。传统的被动安全技术并与汽车主动安全技术得发展研究都非常重要。所以，对主动安全与被动安全技术的整合是保障汽车安全行驶的重要发展趋势。本文主要从汽车主动安全技术分析、被动安全技术进行分析。

1 对汽车主动安全技术分析

汽车主动安全系统是对交通意外防范于未然的汽车电子装备。它能通过车辆自身传感器读取周边环境信息，并对车辆的下一步行动轨迹做出预判和一定程度的干预、提醒。接下来通过对交通事故过程的解读，对汽车主动安全技术进行分析。正常行驶、交通意外可能发生时、交通意外不可避免时、碰撞发生时是车辆发生交通意外之前的四个阶段，而主动安全技术在前三个阶段的应用，通过对驾驶员的提醒及辅助作用，而降低交通意外的发生。目前已经成熟的主动安全技术主要包括ACC自适应巡航、FCW前碰撞预警、AEB自动刹车系统、BOS刹车优先系统、ESP电子稳定程序、BA智能刹车系统、HHC上坡辅助系统、HDC陡坡缓降系统、TPMS智能胎压监测系统、LKA车道保持功能、LDW车道偏离预警、LCA并线辅助、倒车侧向辅助、360全景环视系统、驾驶员疲劳提醒等等。

当前最主流的主动安全配置是ESP，该系统主要包括转角传感器、ESP控制模块、轮速传感器、偏航率传感器，ESP控制模块通过判断传感器发出的信号，进行处理计算后分别对每个车轮进行控制。在车辆的负载条件和路面条件一定时，即车轮能提供的最大附着力为定值的极限情况下，车轮受到的纵向力和侧向力是互补关系。汽车各轮的纵向力在电子稳定程序控制下，也会影响侧向力，从而使汽车的可控性有所提高。

汽车车轮受到的纵向力达到极值时，侧向力消失，驾驶员将无法控制汽车的横向运动，汽车会发生侧滑，驾驶员不能按照按自己的意愿操控汽车的变道或转弯。这时汽车的电子稳定程序就会检测到汽车会失控，从而预防汽车侧滑。其工作原理是对特定车轮施加制动力，让驾驶员按照自己意愿控制汽车行驶方向。

当汽车转弯发生转向不足时，电子稳定程序会向转弯内侧的后轮施加纵向力，从而汽车后轮的侧向力减小，这样就能帮助汽车转向；同样当汽车转弯发生转向过度时，电子稳定程序也会对转弯外侧的前轮纵向力，从而汽车前轮的侧向力减小，对车身产生抵抗转向的力。还有些电子稳定程序会在车辆失控时降低发动机的动力，以保证汽车稳定行驶。

在ESP基础上开发的上坡辅助程序，可以让驾驶员在坡道上起步时不用手刹情况下，右脚离开刹车踏板汽车仍可以保持制动几秒，使驾驶员可以轻松的由刹车踏板踩向油门踏板，就能防止溜车，还不会让驾驶员感到手忙脚乱。

进行上坡起步时，当右脚从刹车转到油门的那一瞬间，很容易发生溜车。而这时候如果有HHC，它就能控制不溜车，让你在坡路上很容易的起动，就像在平路上一样。

HHC的原理是这样的：当车坡起时，脚离开刹车踏板正去踩油门的那一刻，HHC系统会自动保持刹车油压2—3秒，这样汽车就不会下溜。当脚踩下油门了，HHC对刹车的控制就自动结束了，而且不是一下就卸掉全部刹车力量，是逐步的减小刹车力量，于是车也随着你踩油门稳稳的起来了。如果不踩油门，HHC的自动刹车控制也会在2、3秒后结束，所以踩油门的动作可以从容不迫。

作为汽车智能安全技术之一的并线辅助系统，能够在左右两个后视镜内或其他地方提醒驾驶员后方安全范围内有无障碍物。从而提高行车安全。沃尔沃的并线辅助叫盲点信息系统，简称BLIS。这套系统会通过后视镜上的摄像头对对车辆后部的一个扇形区域进行图像监控，该系统认为目标在逐渐靠近时，A柱上的警示灯就会亮起以提醒驾驶员，预防交通事故。还有一些车型是在后保险杆上装了两个并线辅助雷达，左右两边各一个，通过雷达波对后面区域进行监控，也会达到相应效果。

车道保持系统能帮助驾驶员一直保持在某个车道上行驶。其工作原理是使用一个摄像头来识别车道的边界线。此摄像头一般集成在内后视镜底座上，当检测到汽车要偏离或已偏离所在车道时，车道保持系统就会介入工作。

当汽车有偏离该车道趋势时，车道保持系统就会提醒驾驶员修正方向，一般通过方向盘振动来提醒驾驶员。在车道保持系统正在工作而驾驶员又在汽车偏离车道边界线之前开了转向灯，那么该系统就不会再进行提醒，因为系统认为是司机主动要变道了。

系统发出警告只在车辆靠近和穿过车道边界线时出现一次。只有当在第一次警告出现后车辆已离相应的车道边界线足够远随后又靠近此边界线时，才会第二次发出这种警报。这样就可防止车辆在与车道边界线平行行驶时持续出现这种警告。

车道保持系统只能用于高速公路和路况良好的普通公路，因此该系统只有在车速超过约65 km/h才开始工作。当道路环境条件较差时，比如路面很脏或者路面被雪覆盖着、道路过窄或者道路边界线不清楚时，车道保持系统会被暂时关闭，组合仪表上会向用户显示出该系统当前的状态。

LKA这个看起来不太起眼的配置也非常重要。美国高速公路安全管理局调查显示，车道偏离在死亡车祸肇因中占37%，比例之高让人开始重视LKA的重要性。提到LKA，就必须先提到LDW(Lane Departure Warning)车道偏离预警系统。LDW与LKA非常相似，是藉由摄像头监测道路上的标线，来判断车辆是否偏离车道。然而，LDW系统并不能自动导正车身，只能提醒驾驶员汽车正在偏离车道。

在汽车正常行驶阶段，主动安全使驾驶员视野拓宽或帮助其进行自动驾驶。自动调节灯光系统会依据实际的交通状况调节车前灯照明，这样能避免驾驶员由于视野盲区而发生交通意外。

在汽车偏离正常行驶轨道或因转向过猛导致交通事故可能发生时，主动安全技术系统可以辅助修正汽车行驶轨道使车辆保持稳定以降低意外的发生概率。驾驶员在汽车变道或转弯时，由于操作失误使汽车不能稳定行驶，电子稳定控制系统就会辅助让车辆保持稳定，降低意外发生。在驾驶员在无意识状态下使汽车偏离正常轨道行驶，这时车道偏离辅助修正系统就会发出警报，同事帮助驾驶员回到安全行驶轨道，避免发生交通意外。

当汽车即将追尾而司机没有感觉到意外风险时，紧急制动系统会自动识别并对汽车进行紧急制动，降低汽车在交通意外发生时的速度，避免发生非常严重的伤亡。

2 汽车被动安全技术分析

被动安全系统开始工作，是在交通意外发生时最大限度的保证人员的生命安全。在欧美国家最早研究应用了汽车被动安全技术，在一些交通事故中的伤害因为这些技术运用，有了了明显改善。而车身结构设计、约束系统匹配、被动安全零部件完美的体现在了中国汽车被动安全内容。随着中国汽车市场的不断扩大，虽然大量国外的优质零部件供应商进入中国并占领市场，但同时也使中国学习了很过国外先进的汽车安全技术，并且这些技术已经在国产许多车型上得到应用。下面我们根据今年新上市的WEY汽车对被动安全技术进分析。

发生在2018年3月份的一起车祸，当时汽车时速大约30—40公里，安全气囊在发生碰撞后快速打开，但驾驶员不幸被安全带勒伤，内脏器官严重受伤。像安全带勒伤内脏这种情况在事故发生时比较常见，有的是没有正确使用安全带，但人体的位移也是事故发生时被安全带勒伤的重要原因。学术界对于这个问题其实早有公论，安全带确实能把我们在车祸发生时固定在座椅上，无法向前冲出。但由于多种原因，有时我们身体仍会向下移动，致使安全带实际所处位置与理论位置不符，对内脏器官、颈部等部位形成挤压伤害。针对这些事故，WEY 采用了防潜保护系统和预紧式安全带两种技术给新款车型配备。

防潜保护系统也是一种新型的座椅骨架结构。这种座椅将骨架的大腿支撑部位由平直结构改成向上翘起，使人体臀部低于最前端，以防止人体向下移动。对汽车驾驶员及乘车人员进行有效保护。

在车辆速度发生剧烈变化时会在 0.1 秒内收紧，能将人体迅速地固定在座椅上。所以，普通安全带相比，预紧式安全带能使人体位置不会在座椅位置上发生大幅度移动，能更有效地固定人体，避免对人的内脏器官造成损害。也可以防止驾驶员在安全气囊弹出时因冲击力过大而受到伤害。

接下来我们根据案例分析一下安全气囊对人的保护。同样在2018年3月绍兴上虞发生的一起交通意外，一辆 SUV 不幸撞在了路边大树上，由于安全气囊没有在碰撞过程中打开，使车上乘员死亡。针对安全气囊有时不能顺利弹出的问题，WEY 将碰撞传感器分别安装在车身前部和左右两侧，每个部位两颗。这样碰撞传感器会迅速识别碰撞所带来的速度变化，将碰撞行为传输给安全气囊的控制系统，并快速弹出安全气囊。同时WEY也考虑到了乘员安全，配备了主副驾驶安全气囊和前排侧气囊，还有前后排头部气帘。以保证碰撞发生时更加有效地保护乘员的人身安全。

3 结语

综上，通过对汽车主动安全技术及被动安全技术的相似分析，说明了，这些技术对汽车安全行驶的重要性。希望所有相关企业及研究院能对汽车安全行驶的技术更加重视。使人们的汽车出行更加安全。