主被動(dòng)安全對(duì)汽車安全行駛的重要性

楊子福

河南省食品藥品監(jiān)督管理局機(jī)關(guān)服務(wù)中心 河南省鄭州市 450046

如今，汽車逐漸走進(jìn)了千家萬戶，隨著汽車產(chǎn)業(yè)在我國的飛速發(fā)展。人們?cè)絹碓疥P(guān)注汽車在行駛中的交通安全問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年因交通事故死亡的人數(shù)約為50萬人。汽車能否安全行駛對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)非常重要。傳統(tǒng)的被動(dòng)安全技術(shù)并與汽車主動(dòng)安全技術(shù)得發(fā)展研究都非常重要。所以，對(duì)主動(dòng)安全與被動(dòng)安全技術(shù)的整合是保障汽車安全行駛的重要發(fā)展趨勢(shì)。本文主要從汽車主動(dòng)安全技術(shù)分析、被動(dòng)安全技術(shù)進(jìn)行分析。

1 對(duì)汽車主動(dòng)安全技術(shù)分析

汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)是對(duì)交通意外防范于未然的汽車電子裝備。它能通過車輛自身傳感器讀取周邊環(huán)境信息，并對(duì)車輛的下一步行動(dòng)軌跡做出預(yù)判和一定程度的干預(yù)、提醒。接下來通過對(duì)交通事故過程的解讀，對(duì)汽車主動(dòng)安全技術(shù)進(jìn)行分析。正常行駛、交通意外可能發(fā)生時(shí)、交通意外不可避免時(shí)、碰撞發(fā)生時(shí)是車輛發(fā)生交通意外之前的四個(gè)階段，而主動(dòng)安全技術(shù)在前三個(gè)階段的應(yīng)用，通過對(duì)駕駛員的提醒及輔助作用，而降低交通意外的發(fā)生。目前已經(jīng)成熟的主動(dòng)安全技術(shù)主要包括ACC自適應(yīng)巡航、FCW前碰撞預(yù)警、AEB自動(dòng)剎車系統(tǒng)、BOS剎車優(yōu)先系統(tǒng)、ESP電子穩(wěn)定程序、BA智能剎車系統(tǒng)、HHC上坡輔助系統(tǒng)、HDC陡坡緩降系統(tǒng)、TPMS智能胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、LKA車道保持功能、LDW車道偏離預(yù)警、LCA并線輔助、倒車側(cè)向輔助、360全景環(huán)視系統(tǒng)、駕駛員疲勞提醒等等。

當(dāng)前最主流的主動(dòng)安全配置是ESP，該系統(tǒng)主要包括轉(zhuǎn)角傳感器、ESP控制模塊、輪速傳感器、偏航率傳感器，ESP控制模塊通過判斷傳感器發(fā)出的信號(hào)，進(jìn)行處理計(jì)算后分別對(duì)每個(gè)車輪進(jìn)行控制。在車輛的負(fù)載條件和路面條件一定時(shí)，即車輪能提供的最大附著力為定值的極限情況下，車輪受到的縱向力和側(cè)向力是互補(bǔ)關(guān)系。汽車各輪的縱向力在電子穩(wěn)定程序控制下，也會(huì)影響側(cè)向力，從而使汽車的可控性有所提高。

汽車車輪受到的縱向力達(dá)到極值時(shí)，側(cè)向力消失，駕駛員將無法控制汽車的橫向運(yùn)動(dòng)，汽車會(huì)發(fā)生側(cè)滑，駕駛員不能按照按自己的意愿操控汽車的變道或轉(zhuǎn)彎。這時(shí)汽車的電子穩(wěn)定程序就會(huì)檢測(cè)到汽車會(huì)失控，從而預(yù)防汽車側(cè)滑。其工作原理是對(duì)特定車輪施加制動(dòng)力，讓駕駛員按照自己意愿控制汽車行駛方向。

當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎發(fā)生轉(zhuǎn)向不足時(shí)，電子穩(wěn)定程序會(huì)向轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的后輪施加縱向力，從而汽車后輪的側(cè)向力減小，這樣就能幫助汽車轉(zhuǎn)向；同樣當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎發(fā)生轉(zhuǎn)向過度時(shí)，電子穩(wěn)定程序也會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)彎外側(cè)的前輪縱向力，從而汽車前輪的側(cè)向力減小，對(duì)車身產(chǎn)生抵抗轉(zhuǎn)向的力。還有些電子穩(wěn)定程序會(huì)在車輛失控時(shí)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，以保證汽車穩(wěn)定行駛。

在ESP基礎(chǔ)上開發(fā)的上坡輔助程序，可以讓駕駛員在坡道上起步時(shí)不用手剎情況下，右腳離開剎車踏板汽車仍可以保持制動(dòng)幾秒，使駕駛員可以輕松的由剎車踏板踩向油門踏板，就能防止溜車，還不會(huì)讓駕駛員感到手忙腳亂。

進(jìn)行上坡起步時(shí)，當(dāng)右腳從剎車轉(zhuǎn)到油門的那一瞬間，很容易發(fā)生溜車。而這時(shí)候如果有HHC，它就能控制不溜車，讓你在坡路上很容易的起動(dòng)，就像在平路上一樣。

HHC的原理是這樣的：當(dāng)車坡起時(shí)，腳離開剎車踏板正去踩油門的那一刻，HHC系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)保持剎車油壓2—3秒，這樣汽車就不會(huì)下溜。當(dāng)腳踩下油門了，HHC對(duì)剎車的控制就自動(dòng)結(jié)束了，而且不是一下就卸掉全部剎車力量，是逐步的減小剎車力量，于是車也隨著你踩油門穩(wěn)穩(wěn)的起來了。如果不踩油門，HHC的自動(dòng)剎車控制也會(huì)在2、3秒后結(jié)束，所以踩油門的動(dòng)作可以從容不迫。

作為汽車智能安全技術(shù)之一的并線輔助系統(tǒng)，能夠在左右兩個(gè)后視鏡內(nèi)或其他地方提醒駕駛員后方安全范圍內(nèi)有無障礙物。從而提高行車安全。沃爾沃的并線輔助叫盲點(diǎn)信息系統(tǒng)，簡稱BLIS。這套系統(tǒng)會(huì)通過后視鏡上的攝像頭對(duì)對(duì)車輛后部的一個(gè)扇形區(qū)域進(jìn)行圖像監(jiān)控，該系統(tǒng)認(rèn)為目標(biāo)在逐漸靠近時(shí)，A柱上的警示燈就會(huì)亮起以提醒駕駛員，預(yù)防交通事故。還有一些車型是在后保險(xiǎn)桿上裝了兩個(gè)并線輔助雷達(dá)，左右兩邊各一個(gè)，通過雷達(dá)波對(duì)后面區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，也會(huì)達(dá)到相應(yīng)效果。

車道保持系統(tǒng)能幫助駕駛員一直保持在某個(gè)車道上行駛。其工作原理是使用一個(gè)攝像頭來識(shí)別車道的邊界線。此攝像頭一般集成在內(nèi)后視鏡底座上，當(dāng)檢測(cè)到汽車要偏離或已偏離所在車道時(shí)，車道保持系統(tǒng)就會(huì)介入工作。

當(dāng)汽車有偏離該車道趨勢(shì)時(shí)，車道保持系統(tǒng)就會(huì)提醒駕駛員修正方向，一般通過方向盤振動(dòng)來提醒駕駛員。在車道保持系統(tǒng)正在工作而駕駛員又在汽車偏離車道邊界線之前開了轉(zhuǎn)向燈，那么該系統(tǒng)就不會(huì)再進(jìn)行提醒，因?yàn)橄到y(tǒng)認(rèn)為是司機(jī)主動(dòng)要變道了。

系統(tǒng)發(fā)出警告只在車輛靠近和穿過車道邊界線時(shí)出現(xiàn)一次。只有當(dāng)在第一次警告出現(xiàn)后車輛已離相應(yīng)的車道邊界線足夠遠(yuǎn)隨后又靠近此邊界線時(shí)，才會(huì)第二次發(fā)出這種警報(bào)。這樣就可防止車輛在與車道邊界線平行行駛時(shí)持續(xù)出現(xiàn)這種警告。

車道保持系統(tǒng)只能用于高速公路和路況良好的普通公路，因此該系統(tǒng)只有在車速超過約65 km/h才開始工作。當(dāng)?shù)缆翻h(huán)境條件較差時(shí)，比如路面很臟或者路面被雪覆蓋著、道路過窄或者道路邊界線不清楚時(shí)，車道保持系統(tǒng)會(huì)被暫時(shí)關(guān)閉，組合儀表上會(huì)向用戶顯示出該系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)。

LKA這個(gè)看起來不太起眼的配置也非常重要。美國高速公路安全管理局調(diào)查顯示，車道偏離在死亡車禍肇因中占37%，比例之高讓人開始重視LKA的重要性。提到LKA，就必須先提到LDW(Lane Departure Warning)車道偏離預(yù)警系統(tǒng)。LDW與LKA非常相似，是藉由攝像頭監(jiān)測(cè)道路上的標(biāo)線，來判斷車輛是否偏離車道。然而，LDW系統(tǒng)并不能自動(dòng)導(dǎo)正車身，只能提醒駕駛員汽車正在偏離車道。

在汽車正常行駛階段，主動(dòng)安全使駕駛員視野拓寬或幫助其進(jìn)行自動(dòng)駕駛。自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光系統(tǒng)會(huì)依據(jù)實(shí)際的交通狀況調(diào)節(jié)車前燈照明，這樣能避免駕駛員由于視野盲區(qū)而發(fā)生交通意外。

在汽車偏離正常行駛軌道或因轉(zhuǎn)向過猛導(dǎo)致交通事故可能發(fā)生時(shí)，主動(dòng)安全技術(shù)系統(tǒng)可以輔助修正汽車行駛軌道使車輛保持穩(wěn)定以降低意外的發(fā)生概率。駕駛員在汽車變道或轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于操作失誤使汽車不能穩(wěn)定行駛，電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)就會(huì)輔助讓車輛保持穩(wěn)定，降低意外發(fā)生。在駕駛員在無意識(shí)狀態(tài)下使汽車偏離正常軌道行駛，這時(shí)車道偏離輔助修正系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)，同事幫助駕駛員回到安全行駛軌道，避免發(fā)生交通意外。

當(dāng)汽車即將追尾而司機(jī)沒有感覺到意外風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，緊急制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別并對(duì)汽車進(jìn)行緊急制動(dòng)，降低汽車在交通意外發(fā)生時(shí)的速度，避免發(fā)生非常嚴(yán)重的傷亡。

2 汽車被動(dòng)安全技術(shù)分析

被動(dòng)安全系統(tǒng)開始工作，是在交通意外發(fā)生時(shí)最大限度的保證人員的生命安全。在歐美國家最早研究應(yīng)用了汽車被動(dòng)安全技術(shù)，在一些交通事故中的傷害因?yàn)檫@些技術(shù)運(yùn)用，有了了明顯改善。而車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、約束系統(tǒng)匹配、被動(dòng)安全零部件完美的體現(xiàn)在了中國汽車被動(dòng)安全內(nèi)容。隨著中國汽車市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，雖然大量國外的優(yōu)質(zhì)零部件供應(yīng)商進(jìn)入中國并占領(lǐng)市場(chǎng)，但同時(shí)也使中國學(xué)習(xí)了很過國外先進(jìn)的汽車安全技術(shù)，并且這些技術(shù)已經(jīng)在國產(chǎn)許多車型上得到應(yīng)用。下面我們根據(jù)今年新上市的WEY汽車對(duì)被動(dòng)安全技術(shù)進(jìn)分析。

發(fā)生在2018年3月份的一起車禍，當(dāng)時(shí)汽車時(shí)速大約30—40公里，安全氣囊在發(fā)生碰撞后快速打開，但駕駛員不幸被安全帶勒傷，內(nèi)臟器官嚴(yán)重受傷。像安全帶勒傷內(nèi)臟這種情況在事故發(fā)生時(shí)比較常見，有的是沒有正確使用安全帶，但人體的位移也是事故發(fā)生時(shí)被安全帶勒傷的重要原因。學(xué)術(shù)界對(duì)于這個(gè)問題其實(shí)早有公論，安全帶確實(shí)能把我們?cè)谲嚨湴l(fā)生時(shí)固定在座椅上，無法向前沖出。但由于多種原因，有時(shí)我們身體仍會(huì)向下移動(dòng)，致使安全帶實(shí)際所處位置與理論位置不符，對(duì)內(nèi)臟器官、頸部等部位形成擠壓傷害。針對(duì)這些事故，WEY 采用了防潛保護(hù)系統(tǒng)和預(yù)緊式安全帶兩種技術(shù)給新款車型配備。

防潛保護(hù)系統(tǒng)也是一種新型的座椅骨架結(jié)構(gòu)。這種座椅將骨架的大腿支撐部位由平直結(jié)構(gòu)改成向上翹起，使人體臀部低于最前端，以防止人體向下移動(dòng)。對(duì)汽車駕駛員及乘車人員進(jìn)行有效保護(hù)。

在車輛速度發(fā)生劇烈變化時(shí)會(huì)在 0.1 秒內(nèi)收緊，能將人體迅速地固定在座椅上。所以，普通安全帶相比，預(yù)緊式安全帶能使人體位置不會(huì)在座椅位置上發(fā)生大幅度移動(dòng)，能更有效地固定人體，避免對(duì)人的內(nèi)臟器官造成損害。也可以防止駕駛員在安全氣囊彈出時(shí)因沖擊力過大而受到傷害。

接下來我們根據(jù)案例分析一下安全氣囊對(duì)人的保護(hù)。同樣在2018年3月紹興上虞發(fā)生的一起交通意外，一輛 SUV 不幸撞在了路邊大樹上，由于安全氣囊沒有在碰撞過程中打開，使車上乘員死亡。針對(duì)安全氣囊有時(shí)不能順利彈出的問題，WEY 將碰撞傳感器分別安裝在車身前部和左右兩側(cè)，每個(gè)部位兩顆。這樣碰撞傳感器會(huì)迅速識(shí)別碰撞所帶來的速度變化，將碰撞行為傳輸給安全氣囊的控制系統(tǒng)，并快速彈出安全氣囊。同時(shí)WEY也考慮到了乘員安全，配備了主副駕駛安全氣囊和前排側(cè)氣囊，還有前后排頭部氣簾。以保證碰撞發(fā)生時(shí)更加有效地保護(hù)乘員的人身安全。

3 結(jié)語

綜上，通過對(duì)汽車主動(dòng)安全技術(shù)及被動(dòng)安全技術(shù)的相似分析，說明了，這些技術(shù)對(duì)汽車安全行駛的重要性。希望所有相關(guān)企業(yè)及研究院能對(duì)汽車安全行駛的技術(shù)更加重視。使人們的汽車出行更加安全。