汽车安全系统探析之“行车安全系统” —— 文章正文2015-05-28

    【汽车电子网】目前我们所接触到的汽车安全系统包括：自适应巡航系统、启停系统、自动泊车系统、车道偏离警告系统、辅助驾驶技术以及自动驾驶系统等。汽车所装的安全设备也都众所周知，如安全带、安全气囊、吸能转向柱等，其中最常见的就是安全带，几乎世界上的每辆车都配有安全带，这是对乘员最基本的保护装置。随着科技的发展，越来越多的先进技术也被应用到汽车安全系统中来，360°全景监控系统、倒车雷达、ABS防抱死制动系统、碰撞预警系统等也纷纷被应用其中。

    下面，笔者将从基础安全设备、行车安全系统和倒车安全预警系统三个方面，来进行详细解读。

    行车安全系统

    （一）防碰撞追尾

    1.APCS（AdvancedPre-CollisionSystem）碰撞预判系统

    碰撞预判系统能自动探测前方障碍物，测算出发生碰撞的可能性。若系统判断碰撞的可能性很大，则会发出警报声。系统还可通过预碰撞刹车辅助系统、紧急转向辅助系统、汽车动态综合管理系统等一系列安全系统来尽可能避免碰撞。若系统判断碰撞不可避免，则会预先收紧前座安全带、启动刹车来最大限度的减轻损伤。

    预警安全系统通过ESP和BAS感应器来预知危险，并触发预防措施来保护驾驶员及乘客。行车中，由于转向过度或转向不足而产生打滑危险时，预警安全系统就会启动。一旦撞击无法避免，该项功能可以确保在安全气囊启动前，前排人员坐姿处于最佳防护位置，从而使安全气囊发挥出更好的保护效果。当车辆开始打滑时，活动天窗会自动关闭；危险过后，可回拉的安全带收紧器将恢复其原始设置，活动天窗也会重新打开。

    2.CWAB（CollisionWarningwithAutoBrake）碰撞警示系统

    自动制动碰撞警示系统基于雷达和摄像头来检测前方的车辆，当碰撞事故临近时，信息的准确性足以实现汽车自动判断和自动制动。系统设定在雷达和摄像头共同确认情况危急时才启用自动制动。自动制动功能的作用是尽可能地降低碰撞速度，从而减少两车乘员的受伤机率。在有些情况下自动制动功能甚至可以协助完全避免碰撞的发生。

    如果带警示系统的车辆逼近前车，而司机没有留意时，位于风挡上的红色报警灯会闪烁并发出声响，提醒司机采取行动。如果发出警示后碰撞的风险仍然在增加，制动支持功能会被激活。刹车片能缩短响应时间，预充液压增强制动压力，确保司机在没用力踩刹车的情况下也能实现有效制动。如果司机没有实施制动而系统发现碰撞即将发生，制动器将被激活。

    3.CBA（CollisionBufferArea）碰撞缓冲区

    撞击缓冲区的概念是梅塞德斯・奔驰在20世纪60年代首次提出来的。其设计为在发生撞击时车身发生逐渐变形，以吸附事故中产生的绝大部分的撞击能量。车身改为这种可以变形的设计后，乘员所承受的强烈的撞击力就可以大大减小。现代的撞击缓冲区设计不仅仅可以吸附撞击能量，而且还可以使撞击能量发生偏转。

    车身结构可分为乘员安全区和缓冲吸能区。

    乘员安全区应有足够刚度，不允许发生大的碰撞变形，以保证乘员的生存空间，且发动机、变速箱等刚性机构不得因碰撞侵入乘坐舱；缓冲吸能区在车辆碰撞时允许有较大的变形，以便合理的吸收撞击能量，使得作用于乘员身体上的力和加速度不超过规定的人体忍耐极限。有些车身前部的组件可以在发生前后撞击时在乘客座舱下部向后移动，从而进一步减小乘员可能需要承受的撞击能量。

    （二）紧急控制

    1．ESC（ElectronicStabilityControl）电子稳定控制系统

    电子稳定控制系统是一种辅助驾驶者控制车辆的主动安全技术，它能自动对车身的不稳定性进行矫正，有助于防止事故的发生。ESC由一些传感器组成，它们可以衡量车辆对于驾驶员方向盘控制的反应敏感度。ESC应用高级的传感技术来判断驾驶者行驶方向的意图，在车辆开始偏离道路时，系统启动干预措施，对一个或多个车轮实施制动力，减少发动机气门的干预，将车辆引导回正确路线。

    如果ESC检测出车辆的反应不正确，系统会在必要的时候向单个或全部四个车轮施加刹车压力进行调解，以保证对车辆的正常控制。有些运动型多功能轿车还另外增加了一个翻滚稳定控制系统，当可能发生翻车时，该系统的传感器可以检测出来并相应地自动激活ESC。美国公路安全保险协会IIHS估计，如果所有在路上行驶的车辆都安装了ESC，大致以2003年的14000件单车撞击事故为标准，每年至少可以多出7000人能死里逃生。

    2.ABS（Anti-lockBrakingSystem）防抱死制动系统

    ABS通过安装在车轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号，控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断的这样循环（每秒可达5~10次），始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。可安装在任何带液压刹车的汽车上。利用阀体内的一个橡胶气囊，在踩下刹车时，给予刹车油压力，充斥到ABS的阀体中，此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回，使车轮避过锁死点。

    没有安装ABS的汽车，在行驶中如果用力踩下制动踏板，车轮转速会急速降低，当制动力超过车轮与地面的摩擦力时，车轮就会被抱死，完全抱死的车轮会使轮胎与地面的摩擦力下降，如果前轮被抱死，驾驶员就无法控制车辆的行驶方向，如果后轮被抱死，就极容易出现侧滑现象。依据美国公路安全保险协会IIHS的观点，安装有防锁死刹车系统ABS的车辆实际上更可能发生单车事故。发生事故的原因比较多，比如不正确使用该系统(点踩刹车)，感觉到防锁死刹车系统已经产生反馈所以过早地松掉了刹车踏板，或者错误地认为ABS能够弥补由于粗暴转动方向盘而造成的车身打转。

    3.TPMS（TirePressureMonitoringSystem）轮胎压力监测系统

    TPMS的作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以确保行车安全。胎压监测系统是“事前主动”型汽车安全保护系统，在轮胎出现危险征兆之前提供预警，避免重大交通意外发生。据有关专家预测，胎压监测系统在中国市场上很有发展潜力，相信在不久的将来，国家亦必然有规定要求车辆逐步配备这一配置。

    TPMS是在汽车行驶状态下实时，通过汽车四个轮胎上的高灵敏传感器动态地监测轮胎压力，然后将数据通过无线电信号发射到接收器，并在接收器上以数字形式反映出气压值。