汽车主动安全技术发展路线分析

张广宇

国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心 北京 100160

1 引言

根据相关机构统计数据显示，我国每年会发生50 万起车辆交通事故，有超过10 万人因车辆交通事故死亡。主动安全技术对改进汽车行驶安全有着重要的实际意义。现代汽车安全技术主要包括主动安全技术和被动安全技术两方面：被动安全技术主要考虑被动系统安全，即车辆在发生事故时，通过一系列安全措施，降低对乘员的伤害；汽车主动安全技术是指在车辆发生事故之前能够发出危险信号并主动做出反应或提示驾驶员采取必要应急措施以保护驾乘人员免遭伤害。主动安全技术是现代汽车安全技术研究的方向。

2 汽车主动安全技术应用情况

2.1 电子稳定控制系统

电子稳定控制系统是当前得到广泛应用的汽车主动安全技术之一，是牵引力控制系统和车轮防抱死系统的进一步升级，当车辆在行驶过程中，若地面附着系数较小，汽车在启动或加速时，会导致车轮超过最大附着系数使之打滑，附着力则会明显降低，从而影响汽车的牵引力和操纵力。电子稳定控制系统通过车身上安装的多个传感器将汽车行驶的相关数据传递给控制中心，电子稳定控制系统收到这些信号数据后，通过信号分析，计算出汽车行驶过程中每个车轮的驱动力和制动力的大小，在车轮即将打滑以及车辆即将失控前，通过控制驱动轮的制动力或调节发动机的输出转矩，及时纠正车轮打滑及车辆失去控制的趋势，保证车辆起动、加速打滑和转向过程中的转向过度及转向不足，从而可以帮助更好地控制汽车的行驶，以提高汽车行驶的稳定性。

2.2 车辆碰撞预警系统

追尾事故在交通事故中占有较大的比例，而造成追尾事故的原因大多是因为车辆未保持安全距离，驾驶员注意力不集中，刹车不及时。车辆碰撞预警系统，采用毫米波雷达，实时监控行驶车辆的速度、前方车辆的速度以及两车之间的距离，然后将此距离与报警距离、安全距离进行比较，小于报警距离时就进行报警提示，小于安全距离时即使在驾驶员没来得及踩制动踏板的情况下，自动制动系统就会启动，使汽车自动制动。如果后方车辆的速度过高而使两车靠得太近，碰撞预警系统将会警告驾驶员即将发生碰撞事故。在对主车的实际速度和其与前车的跟车距离做出检测之后，如果跟车距离低于系统中设定的安全距离，则系统做出降低车速的提示；如果跟车距离高于系统中设定的最大距离，则系统做出提高车速的提示；如果跟车距离在设定的安全距离范围内，则系统做出保持车速的提示。当车辆之间的距离很近，事故即将发生时，碰撞预警系统发出信号提醒驾驶员，以便驾驶员可以踩刹车或采取规避动作，比如转向行驶，以防止潜在的碰撞。

2.3 盲区检测及并线辅助系统

盲区是指车辆的内外后视镜形成的视野盲区，如图1所示，虚线部分是驾驶员通过后视镜观测不到的区域，当此区域有行人或障碍物时，驾驶员由于观测不到，极易产生事故，而装备了盲区检测及并线辅助系统后，系统中的雷达实时监测后视镜盲区内是否存在行人、车辆或其他障碍物，当车辆变换车道时，如果检测到盲区内存在车辆，系统将通过声音、振动或者警示灯对驾驶员进行提醒，同时可以主动干预纠正并线动作，保障行驶安全。

图1 汽车盲区示意图

2.4 自适应巡航系统

自适应巡航控制系统是对传统定速巡航控制系统的升级，是在汽车巡航控制系统的基础上，利用汽车智能技术提高汽车行驶安全性能的一种新型汽车主动安全系统。该系统既可以使车辆保持驾驶员设定的速度，通过雷达探测也可以使驾驶车辆与前车保持驾驶员设定的距离行驶。汽车在行驶的过程中通过采集雷达系统、摄像头系统及其他无线传感器等检测的信号，判定汽车与前方车辆的距离及路面情况。当驾驶员设定好目标车速及与前车之间的目标距离后，系统会控制车速保持设定好的跟车距离进行驾驶，前车加速则本车也跟着加速，前车减速则本车也跟着减速，前车停止则本车也跟着停止。若距离过小、路面情况较差，ECU可以通过与ABS系统及发动机控制系统联合工作，在不影响乘坐舒适性的前提下对车轮施加适当的制动力且减小发动机输出功率，以便使汽车与前方车辆始终保持安全距离。若须更大减速度时，ECU会发出声光报警提醒驾驶员主动实施制动干涉，直至控制车距在安全范围之内，完成ECU控制车辆按照设定的状态安全行驶。

3 未来发展方向

随着计算机技术、互联网技术、传感器技术的高速发展，在未来发展过程中，细化分析各类汽车主动安全技术应用中呈现的各类问题，结合汽车主动安全技术应用情况、优势特征等，多层次有机整合这各类汽车安全技术，在优势互补、优化完善的基础上发挥安全系统效能，全面加强汽车运行安全管控。随着汽车行业深层次发展，汽车主动安全技术会朝着电子化、集成化、智能化方向发展，将汽车主动安全技术和人工智能技术、自动化技术、大数据技术等深度融合，提升对汽车运行全过程的监控，提高汽车运行的整体性能、综合效益，满足人们对车辆的多元需求。