先进汽车安全技术

第一篇：先进汽车安全技术

先进汽车安全技术

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摘 要：自20世纪60年代开始，汽车普及带来的负面影响-道路交通事故死亡人数持续上升趋势，企业、学校、研究机构都加大了对汽车安全技术研究开发的投入，加快了安全技术研发能力的提升和产品化进程。进一步开展对行人保护、后排乘员保护、防后碰鞭打保护以及骑自行车人保护等被动安全研究的同时，主动安全系统，更高层次的乘员、车和环境等相关主被动安全技术的统合协调，将推动零碰撞零伤亡汽车安全理念的实现[1]。从汽车安全新技术方面分析和阐述了开发具先进安全汽车对车辆及行人在提高道路交通安全方面的重要作用，关键词：汽车安全；主动安全系统；被动安全系统；先进安全汽车 1引言

现代汽车技术的发展的主要方向是安全、环保和节能世界各国都在围绕这三个方面开展大量研究开发工作。其中对人类生命财产有直接关系的是汽车安全。汽车安全性包括主动安全性和被动安全性两大类。主动安全性是指避免交通事故发生之前的主动安全技术包括制动、转向、悬架、车距雷达报警系统，即自适应巡航控制系统等。被动系统是指避免交通事故发生时和发生后对乘客的二次伤害包括安全车声、安全带、安全气囊。以及最新研发的ASV-是一种21世纪开发使用的高度智能化汽车。

2、汽车主动安全技术

主动安全技术，又称预防安全技术，是指在轻松和舒适的驾驶条件下帮助驾驶员避免事故。[1]

2.1、典型主动安全技术[2]

（1）ABS。当车辆制动时，它能使车轮保持转动而不抱死，从而帮助驾驶员控制车辆 并安全停车。在制动过程中不仅可以控制方向稳定性，还可以减小制动距离，目前已成为 绝大多数车辆的标准配置。（2）ASR。它是在ABS的基础上发展起来的新系统。ABS 在汽车制动时控制4个车轮，而ASR只控制驱动轮，当汽车加速时，将滑动控制在一定的范围内，从而防止驱动轮快速滑动。其功能在于避免驱动轮滑转，提高牵引力和保持车辆行驶稳定性。

（3）ESP，它是博世公司的专利产品，综合了ABS 及ASR 的功能。在汽车行驶过程中，通过不同传感器实时监控驾驶者转弯方向、车速、节气门开度、制动力及车身倾斜度和侧倾速度，以此判断汽车正常安全行驶和驾驶者操纵汽车意图的差距，然后通过调整发动机的动力输出和车轮上的制动力分配，修正过度转向或转向不足。ESP 可防止车辆侧滑和侧翻，在提高汽车行驶稳定性方面效果显著，逐渐在发达国家成为车辆标准配置。ESP的应用使事故降低16%。

2.2、主动安全技术的发展趋势

随着网络技术的发展和对车辆动态控制认识的深化，主动安全技术的范畴已在ABS和ESP的基础上拓展出更多的功能，朝着预防纵向碰撞、纵向临近车辆监控、横向稳定及车况实时监控等方面延伸，以满足在各种行驶状态和路面条件下，既保证安全又提高行驶效率的目的，而多系统控制的集成和协调问题也成为技术上的重点和难点。

3、汽车被动安全技术[3]

汽车被动安全技术是指当交通事故本可避免地要发生时，汽车本身保护乘客和行人，减轻人员伤害和货物损失的能力。

3.1、典型被动安全技术

（1）安全车身。其主要功能是当碰撞发生时能够通过车身前后部的变形有效保护车内 乘员。提高车身碰撞安全性的措施主要集中于汽车车身结构的缓冲与吸能，以在碰撞时能 够有效吸收大部分的冲击能量。

(2)安全带。其主要功能是当事故发生时，限制乘员身体的前移，避免发生乘员与车 体相应部位的碰撞伤害。安全带的使用可以有效约束乘员身体前移而大大降低乘员受重伤 或死亡的概率。

(3)安全气囊。通常作为安全带的辅助安全装置和安全带一同使用。据统计，配备安 全气囊的车辆发生正面碰撞时，可使乘客受伤程度减轻64 %，即使未系上安全带，防撞安 全气囊仍可减轻伤害 3.2被动安全技术的发展趋势

研究表明，汽车被动安全技术水平越高，其安全性也越高。随着人们对车辆安全的 日益重视，被动安全技术也获得快速发展，如安全车身、安全座椅、行人保护气囊、碰 撞传感器等。汽车安全车身旨在通过车身前后部的合适变形，以最大限度地保护车内乘 员。汽车安全座椅的功能越来越多，座椅头颈部保护、腰部支撑、加热功能、按摩功 能、通风功能及座椅记忆功能等新技术不断发展，使座椅的安全性和舒适性大大提高行人保护气囊可以在行人与车辆发生碰撞时保护行人安全。行人保护气囊安装在发动机罩上，位于前风窗玻璃下部，碰撞发生时气囊打开可减轻行人头部与前风窗玻璃的撞击程度;同时，发动机罩后边缘在爆燃装置的作用下向上抬起，使发动机罩与发动机舱之间形成一定的变形空间，当行人头部与发动机罩撞击时，减轻行人头部伤害。这些被动安全新技术的应用将进一步减轻对乘员及行人的伤害程度。[4]

4、ASV简介

ASV是为21世纪开发使用的高度智能化的安全车，其主要是利用电子技术进一 比提高汽车的安全性能。ASV所指的并不是一个单独的系统或机构，而是一整套汽车安全平台。涵盖了众多的汽车安全装全平台装备。研究ASV 的主要目的是避免交通事故的发生和减轻交通伤害程度。通过应用电子技术和计算机技术术等使车辆实现高度智能化，极大地改车辆的安全性。[5]

4.1、ASV 的组成及主要结构与功能[6]（1）摄像机和雷达。装置授像机的目的是为驾驶员行车过程中扫除育区，通过车内的显示屏显示出驾驶员看不到的死角和盲区，防止由于视线不佳造成的错误判断。汽车的前端装有雷达。雷达的功能是精确测量距离和速度，以使车辆能自动判断与前方车辆的车距，以及相对前方车辆的行驶速度。

(2)ECU。其可根据车辆的速度计算出安全距离，然后通过节气阀控制器使车辆与前方车辆之间的间距大于安全距离，让驾驶员能更安全、高速的行驶。ECU 还能通过两车的相对速度和距离的变化判断是否存在与前车追尾的可能。一旦发现存在与前车追尾的可能，立即报警，警示驾驶员减速直至自动控制制动系统对车辆采取紧急制动。

(3)各种传感器。其包括轮速传感器、轮胎气压传感器、转向角度传感器等一些传统的主动安全装备。有了轮速传感器和转向盘转角传感器，再配合制动控制系统和节气阀控制系统，就能实现在高速转弯和湿滑路面驾驶时对车辆速度的动态控制，也就是ABS、ASR.EBD、ESP 等电子系统的控制功能。

(4)心率传感器。通过检测驾驶员的心率判断驾驶者的驾车状态，是否存在打瞌睡的倾向，一旦心率达到临界值，ECU 会自动控制制动系统对车辆制动，并且发出声音和指示灯警报，以提醒驾驶者。

结束语

如今，汽车技术获得飞速提升的同时，汽车安全技术也逐渐涉及到汽车的各个方面，中国汽车安全的发展方向必将走向全面、综合和创新。只有汽车安全相关学科和技术得到完善，才能有效促进汽车安全技术的长足发展。

参考文献

[1]黄宁军。质变中的汽车主动安全技术[J].世界汽车，2000（5）：1-3.[2] 成洁，崔同杰.汽车主动安全控制新技术[J].汽车应用，2005 [3]郑安文.汽车安全[M].北京：北京大学出版社，2014..[4]赵高晖，朱文宁，何稚桦．汽车安全性分析[J].上海工程技术大学学报，2001.[5]姚明．浅谈未来汽车安全性能及其技术的发展趋势[J].论述，2011.[6]祝珂．汽车安全性研究与分析[J].论述，2011.

第二篇：汽车被动安全技术

汽车被动安全技术

学院：汽车与交通工程学院 班级：车辆工程095 姓名：闫爽 学号：091201130

汽车被动安全技术

闫爽

(辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁，121001)摘要：汽车给人类创造效益的同时也带来了灾难性的损失，我国每年死于交通事故的人数与美国相当，但汽车的保有量仅是美国的1/27，可见我国汽车的行车安全性与西方国家水平相差甚远。汽车安全性涉及的范围很广，本文简述我国汽车被动安全技术现状、发展趋势及被动安全标准。着重介绍了汽车被动安全系统组成、原理。现代汽车车速愈来愈高，汽车行驶安全性日益受到人们的重视，随着我国道路条件的改善，汽车的行驶速度的提高，强制推行汽车座椅安全带，推广安全气囊，改进汽车车身结构和转向盘和转向柱、汽车座椅系统等举措对减少事故后人民生命财产损失具有十分重要的意义。希望通过论述，对国内汽车安全性起到一定帮助作用。

关键词：汽车被动安全,安全带和安全气囊,转向盘和转向柱,汽车座椅系统，安全车身结构。

Automobile Active Safety Technology

Yan Shuang(College of Automobile and Traffic Engineering,Liaoning University of Technology，Liaoning,121001)

Abstract：Creating effective vehicle for humanity but also catastrophic losses, the number of traffic accidents in China die each year with the U.S.equivalent, but car ownership in the United States, only 1 / 27, shows that our safe driving and the Western far from the national level.Auto safety involves a wide range, This paper describes our automotive passive safety technology status, development trends and passive safety standards.Focuses on the automotive passive safety system components, principle.Hyundai Motor speed higher and higher, increasing the safety car driving by people's attention, as China's road conditions improved, the improvement of vehicle speed, seat belts mandatory vehicle to promote the safety air bags,improved vehicle body structure and steering wheel and steering column automobile saddle systemand other measures to reduce loss of life and property after the accident is of great significance.This paper reviewed research in the automotive safety technology status, security, technology trends;brief passive safety standards at home and abroad;automotive passive safety measures, focusing on the automotive passive safety system components, principle.Hope that through discussion, on the domestic auto safety to help play a role.Key words：Automotive passive safety，Seat belts and airbags，Steering wheel and steering column，Automobile saddle system，Safety body structure

中国的汽车被动安全性研究经过了近十年的历程，已经有了良好的开端。在一汽、二汽、天津、交通部试验场和清华大学都建立了汽车碰撞试验设施，具备了执行中国汽车碰撞法规的能力，中国汽车被动安全试验技术有了显著的进步和

发展。2001年，美国汽车工程师学会主席带团来华参观后，对中国在汽车被动安全性研究方面有如此快的发展感到十分惊奇，并对有关方面所做的工作给予充分的肯定。汽车安全带

1.1 回顾安全带的发展

1955年，福特公司首先把二点式座椅安全带作为选装件安装在轿车上。到1959年，由瑞典沃尔沃公司开发了三点式座椅安全带，相继为各国汽车制造企业所采用。1962年日本TAKATA株式会社首先在汽车上安装安全带，并在相关机构配合下进行了实车的碰撞试验，验证了安全带的保护效果，后来就逐渐扩大了安全带的适用范围，装配的安全带形式也从二点式发展到三点式。以后，又经过多次改进，逐渐发展到现在的形式。统计数据表明，佩戴安全带使碰撞造成的乘员

【1】 伤亡率减少了15%～30%。1.2 汽车安全带的组成、原理

研究表明，汽车事故中人体内伤和脑损伤与减速度直接有关，骨折与作用力有关，组织损伤与剪切应力有关。所以，提高汽车内部安全性就是要降低人体的减速度。

如果汽车和乘员以等速Vo作直线运动，在时间 to时发生前部撞车，驾驶室按直线减速到零，如果乘员没有安全限位装置，则乘员将以Vo继续运动，到t 时撞到车内坚硬障碍物(如仪表板)上，而后减速，由于变形行程很小，因此产生很大的减速度，乘员将承受可能致命的载荷。在设置了限位装置后，乘员在t 之前以Vo在车内运动，在t1时，限位装置生效，乘员减速。滞后时间T越长，则乘员减速度延续时间越长。所以要求撞车后，限位装置迅速生效。降低事故中人体的减速度的有效措施是限制乘员的位移。最简单有效的是座椅安全带。

安全带的基本机构均有织带、卷收器、带扣和长度调整机构组成。为了进一步降低碰撞时乘员“潜水”造成腹部伤害，提高安全带保护效果，还采用了预紧器和锁紧装置等。(1)织带

为了在汽车发生碰撞时限制乘员的移动量，要求安全带在规定伸长率以内有效地束缚住乘员，并尽量减轻乘员所受的冲击力，以避免造成人员伤亡。为此，要求安全带有高的强度，一定的延伸量，良好的能量吸收性。另外，为提高织物的耐久性，带织物应具有良好的耐磨性、耐气候性。(2)卷收器

卷收器用于收卷、储存部分或全部织带，并在增加某些机构后起到指定作用的装置。卷收器具有两种功能：其一是在正常情况下，将织带放长或收短，以适应使用者身材的大小肥瘦，一旦使用者将安全带扣好后，卷收器可以将过长的织

带收回，让织带以适应的卷收力将使用者拉住；其二是当汽车发生事故时，卷收器可以在瞬间将织带锁起来而不让它伸展，从而可以有效约束乘员。此外，在使用时还具有调整织带长度的功能。

紧急锁止式卷收器是一种目前应用最广泛的卷收器。在汽车正常行驶时允许织带自由伸缩，但当汽车速度紧急变化时，其锁止机构并保持安全带束紧力约束乘员。这种卷收器中装有惯性敏感元件和棘轮棘爪机构或中心锁止机构，织带缠绕在卷轴上。当汽车正常行驶时，卷收器借助卷簧的作用既能使织带随使用者的身体的移动而自由伸缩，又不会使织带松弛。但当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁止卷轴，使织带固定在某一位置上，并承受使用者身体加给织带的载荷。尽管卷收器的锁止机构各不相同，但其基本工作原理相同。(3)带扣

无论带扣或安全带其他的塑料件，均应采用变形小、耐磨性能高、强度高、性能稳定的材料。在设计带扣按钮时，应考虑到避免乘员肘部误碰撞而使带扣开启，因为在碰撞发生时，乘员肘部很可能产生接触到带扣的动作。(4)长度调整装置【2】 1.3 简述安全带的发展趋势

汽车座椅安全带的发展方向是：更好的初始约束特性；更好的吸能特性；舒适性和方便性。

目前涉及汽车座椅安全带的技术主要集中在以下方面。(1)预拉紧器

安全带的预拉紧器在低强度碰撞时而安全气囊未打开的情况下，保护乘员头部；同时由于它能很好地消除在碰撞开始时织带与乘员之间的松弛量，故能使乘员与车体之间的相对运动减少，从而对乘员的胸腹部起到很好的保护作用。(2)限荷器

限荷器可以改善安全带的能量吸收特性，对乘员施加比较均匀的约束力，从而降低使用安全带的不适感。

一种不需乘员动作，完全自动佩带在乘员身体上的被动安全带也已装车使用，但尚未普及。对安全带的改进，一个是解决织带对人体的伤害问题，有的在胸部的织带上装一个小气囊，有的在设法提高织带吸能性。汽车安全气囊

2.1 汽车安全气囊的历史发展

使用安全气囊来保护汽车乘员的想法最先产生于美国。1952年美国汽车生产者联合会在理论中阐述了这样一种汽车安全系统的必要性。几乎同时，这种系统的原理图也绘制了出来。1953年，第一个气囊的专利就诞生了。但是，由于当时

技术水平的限制，还不能把这种想法或专利付诸实践。到了1980年，德国默谢台斯公司开始实现这种设想，它在自己生产的部分汽车上安装了安全气囊。而从1985年起，在全部供应美国市场的汽车上都有安装了这种安全系统。随后，又出现了第一个保护驾驶员旁前排座乘员头部的气囊。2.2 汽车安全气囊系统组成、原理

安全气囊系统主要由碰撞传感器、安全气囊电脑、SRS指示灯和气囊组件四部分组成。其中气囊组件由充气元件和气囊组成，均安装在方向盘内或工具箱上端，不可分解。充气元件由电爆管、点火药粉及气体发生剂组成。充气元件的功用是给气囊充气。气囊由尼龙布制成，材料厚度为0．45mm，为了保证气囊的气密性，在其内表面涂复薄薄一层介成橡胶或硅橡胶。在气囊的内表面固定有专门的带子，这些带子在气囊充气时能使其保持一定形状。气囊侧面设有许多孔，这些孔用来快速从气囊中排出气体。这点十分重要。否则，人就会被气囊推向后面或被一个气囊或几个气囊挤住而受伤。

车辆发生碰撞时，碰撞冲击力使碰撞传感器和触发传感器接通，将信号输送到中央电子控制器(ECU)，ECU检测到冲击力(减速度)超过设定值，经判断后确认是严重碰撞，SRS电脑接通引爆电路，使电流流过电爆管，使其发热将电爆管内的点火介质引燃，火焰随即扩散到点火药粉和气体发生剂。产生大量气体，气体经滤网冷却后进入气囊内，气囊急剧膨胀，冲破方向盘，在0．03秒钟的时间内即将气囊充气。气体的阻力作用吸收了碰撞的能量，缓解了气囊对乘员头部和脸部的压力。乘员陷入较柔软的气囊中，使得乘员得到保护，6100ms后气袋排气孔打开，气囊泄气并收缩。充气元件与气囊安装在方向盘上，与方向盘一起转动，电爆管与SRS电脑之间的导线联接是靠螺旋导线(游丝)来联接的。

安全气囊根据安装的位置及保护对象不同，主要分为：对驾驶员进行保护的气囊，装备方向盘内，防止驾驶员与转向盘、仪表板及前挡风玻璃发生碰撞；对前排乘员进行保护的气囊，装在仪表板内，防止乘员与仪表板、前挡风玻璃发生碰撞；对后排乘员进行保护的气囊，一般安装在前排座椅的靠背上后部或头枕内部，防止乘员与前排座椅发生碰撞。由于后排乘员受到的伤害程度较轻，后座椅

【6】 安全气囊一般只在高级轿车上使用。2.3 汽车安全气囊的发展趋势

在发达的西方国家，气袋已在轿车上普及使用，但在我国尚是发展中阶段。我国的微型轿车，如果不安装安全气袋是很难达到法规的要求。所以安全气袋在国产轿车的达标上是一条重要措施，而且根据发展趋势，也必然使用安全气袋。

气囊的改进主要是开发新的气体发生装置和更合理的点火不点火判别算法。目前在气体发生装置内的气体发生剂多为固态叠氮化钠，其引爆后产生的气体必须经过滤才能充入气袋，而且其残留物还需处理。代替的方法之一是用增大式充

气装置，即用少量固体燃料加热储存的气体；方法之二是采用有机气体发生剂；方法之三是用可燃气体混合剂。侧面碰撞保护气囊系统已在开发，有的已装车，它要解决在更短时间(约为正碰撞气囊时间的1/3)内传感引爆和充气问题，以及安装、展开空间小，气袋近距离快速膨胀可能伤及乘员问题。要实现对乘员的最佳保护，必须了解人体结构和伤害机理，它需要汽车行业和医学界、保险业的合作，尽可能多地收集关于乘员体型、尺寸、碰撞伤害程度的数据，结合人体生物

【3】 力学，制定科学的伤害评定标准，研制出更好的乘员保护装置。3 汽车安全转向盘和转向柱

防止或减少碰撞能量对驾驶员造成伤害的转向柱，叫做能量吸收式转向柱。在汽车发生正碰时，碰撞能量使汽车前部发生塑性变形。布置在汽车前部的转向柱及转向盘在碰撞力的作用下要向后，即驾驶员胸部方向运动。这种运动的能量应该通过转向柱以机械方式予以吸收，防止或减少其直接作用于驾驶员身上而造成人身伤害。另一方面，在汽车发生正碰时，驾驶员受惯性的影响有冲向转向盘的运动。驾驶员本身的运动能量一部分由约束装置加以吸收另一部分传给转向盘和转向柱系统。这部分能量要通过转向盘和转向柱予以吸收，以防止超出人体承受能力的碰撞力伤害驾驶员。

吸能式转向盘，在撞车时，转向盘骨架发生变形，以吸收能量，减轻对驾驶【4】 员的伤害。吸能式转向柱和转向轴，大体上可分为二类：

(1)可分离式安全转向操纵机构 该机构的转向轴分为上下两段，当汽车发生撞车时，上下两段互相分离或互相移动，从而避免在第一次冲击时转向盘随车身后移对驾驶员造成伤害。

(2)缓冲吸能式转向操纵机构 这种操纵机构从结构上能使转向轴和转向柱在受到冲击后，轴向收缩并吸收冲击能量，从而有效缓和转向盘对驾驶员的冲击。其中有以下几种常见的形式：

①网格状转向管柱：转向管柱的部分管壁制成网格状，当撞车时而受到压缩时很容易受到轴向变形，吸收能量。

②波纹管变形吸能装置：其转向管柱和转向轴也都能分上、下两段，在转向轴上套有波纹管。当发生撞车时，上下转向轴和转向柱错开缩短，压缩波纹管吸收冲击能量。

③钢球滚压变形吸能装置：其转向轴和转向柱也都能分上下两段。上、下两段转向轴用安全销相联。上下转向管柱中间压入带有塑料隔套的钢球。当发生撞车时，安全销被破坏，上下转向轴轴向收缩，上下转向管柱也开始轴向收缩，其内的钢球边转动边在上下转向管柱的壁上挤压出沟槽，使之变形并消耗冲击能量。汽车座椅系统安全性

汽车座椅安全性研究始于20世纪50年代。以往人们的研究主要集中在汽车尾部碰撞的乘员保护以及头枕和座椅靠背后部的冲击能量吸收等方面8并逐渐形成了两种主流设计概念——柔性设计及刚性设计。按照上述方法设计的各种结构形式的座椅在安全性试验中虽然取得了比较令人满意的结果，但是由于碰撞模型试验的条件具有相当的局限性，某些条件如乘员坐姿、加速度作用方向、约束系统的配带及使用状态、各种约束系统的相互影响等，在实发事故中千变万化，是实验室中不可能全面模拟的。

近年来我国在轿车被动安全性的法规、试验和研究方面已取得了一定的进展。相对于轿车，客车的乘员更多，因此人们对客车乘员的保护和碰撞安全性的研究更为集中。我国在2000年正式实施了《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》，这不仅对汽车正面碰撞控制结构设计理论和方法的研究更具有现实意义，还极大地带动了我国微型客车的安全性设计研究与发展。国内几家大型的微型客车厂纷纷着手对现有车型进行不同程度的改进以适应法规的要求。汽车后部碰撞安全性法规也有望在2003年问世，这必将进一步推动汽车安全性尤其是座椅系统安全性研【5】 究工作的深入开展。结

论

基于上述论证，我们可以知道，随着我国汽车工业的发展，汽车安全将会越来越受到关注，尤其是关于防止二次碰撞的乘员保护应该加大研究力度。具体到安全措施各个环节，包括汽车安全带、汽车安全气囊、汽车安全车身结构等方面都是在吸收和缓冲碰撞时产生的能量，减少乘员向前移动的位移，因而减少对乘员伤害。汽车被动安全发展趋势是要基于现代计算机和传感技术等一系列前沿科技的发展而发展，不断将精确的数据运算运用到汽车安全机构中去。另外，我国的汽车安全法规及标准已发展到较完善的地步，但与国外的标准法规相比还欠缺很多。国家应采取相应的政策倾斜措施，鼓励汽车行业进行汽车安全保护装置的开发和研制。汽车行业中具有一定技术实力的骨干企业应该从中国汽车工业的长远发展的战略高度出发，组织起来，集中资金和人力，推动开发研制工作的进展。

参考文献：

[1]钟志华，张维刚等主编.汽车碰撞安全技术.北京：机械工业出版社，2003.7

[2]钟志华，杨济匡.汽车安全气囊技术及其应用.中国机械工程，2000

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[5]Richard Allsop.Urban Saftey Management[R].The Institution of Highways and Transportation,1990.[6]谷正气.汽车车身现代技术.北京：机械工业出版社，2009.10

第三篇：现代汽车安全技术及其发展..

引 言

汽车经过120多年的发展，已成为人类必不可少、最主要的交通工具。汽车在给人类带来极大方便的同时，也给道路交通带来了很大的安全问题。随着汽车保有量的日益增加，车辆事故和因车祸伤亡的人数也在不断增加，已成为一个不容忽视的社会问题。人们对汽车安全性能的要求越来越高，为满足人们对汽车安全性能要求日益增加的需求，越来越多的先进技术被应用到汽车安全装置上。

第一章 汽车安全技术的发展过程

1.1汽车安全技术的概述

汽车发展的历史就是汽车安全性能不断提高的历史，而汽车安全技术的发展过程也是汽车安全性技术法规发展和完善的过程。1.1.1交通事故的定义

我国定义道路交通事故为：“凡车辆、人员在特定道路通行过程中，由于当事人违反交通法规或依法应该承担责任的行为而造成人、畜伤亡和车辆损失的交通事件。”有车辆参与是定义交通事故的前提条件，确保汽车安全是减少事故的主要环节。

1.1.2 汽车安全的概述

（1）汽车安全是伴随着汽车的发明而出现的，是汽车发明的必然产物。

1769年世界上第一起汽车安全事故发生。1858年英国开始实施世界上最早的道路交通法。

随着汽车保有量的增加，道路交通事故已成为世界性的社会问题。全世界每年死于交通事故的人数估计超过50万人，伤1000万人以上！（2）汽车安全主要取决于车、人和交通环境三大要素。

首先汽车的可靠性要高、安全性能要好；

其次参与交通行为的人员要掌握交通安全知识、遵守交通法规； 此外交通环境（道路、交通设施、法规管理）的好坏和完善与否，对确保汽车安全也有不可忽视的作用。（3）汽车安全性的分类：

一般按照交通事故发生的前后加以分类：

在交通事故发生后尽量减少交通事故和司乘人员直接受害程度，保证司乘人员和行人的安全，这种安全称为被动安全，也称为冲突安全。在交通事故发生之前采取安全措施，以避免交通事故的发生，这种安全称为主动安全，也称为预防安全。1.2汽车安全法规

汽车安全法规，经不断修订或追加项目，变得越来越严格和完善了。在美国，1966年起由运输部DOT和国家公路交通安全局NHTSA主管联邦动车安全法规FMVSS的制订和监督实施。FMVSS分为三个系列100系列为预防事故发生，200系列为碰撞过程中的乘员保护或减少伤害，300系列为减少事故后的灾害。作为整车碰撞最终试验的法规标准主要有u三项指标：汽车乘员碰撞保护（FMVSS..208）,防止转向机构对驾驶员的伤害（FMVSS..204）：汽车碰撞时燃油泄漏（FMVSS..301），这些法规均要求整车以48.3km/h的车速正面碰撞固定壁，然后进行各种测量分析。美国执行FMVSS使得汽车事故死亡人数减少了20（约一万人），取得的效果是相当明显的。

继美国的FMVSS之后，欧共体、日本、澳大利亚、加拿大等国也相应公布了自己的法规。欧洲各国在很久以前就开始实施各自的车辆法规及其

汽车型式认证。二战后，欧洲各国为消除贸易上的障碍，大力推行法规的国际 化。制订了作为统一法规的EEC指令和ECE法规。欧洲经济委员会ECE法规由各国任意自选，没有强制力。欧洲经济共同体EEC指令则作为成员国统一的法规，具有一定的强制力。日本制订了道路运输车安全标准和新型汽车审查标准，后来也不断参照FMVSS和ECE进行修改和补充。1968年由澳大利亚运输咨询委员会ATAC的各分委会制订了澳大利亚设计法规ADR。加拿大汽车安全标准CMVSS基本上与黄国FMVSS相同是关于车辆及车辆零件安全的法令。我国继1989年制定的GB/T11551-89“汽车乘员碰撞保护”、GB/11557-89“防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定”、GB/11553-89“汽车正面碰撞时对燃油泄漏的规定”。这些标准基本上与美国法规相近，要求的标准也一样。预计在几年后，在不断开展汽车碰撞试验研究的基础上，我国亦将形成自己的汽车碰撞安全法规系统，那时我国汽车碰撞安全性必然会有很大的提高

1.3汽车安全性的现状

随着汽车保有量的增长，道路交通事故已成为世界性的社会问题。全世界每年死于道路交通事故的人数估计超过50万人，伤1000万人以上，近年来我国各 种机动车的保有量增加很快，道路交通事故的数量和死亡人数也不断增加，从1985年到1994年的10年间，事故数量和死亡人数分别增加了27和60,1995年已达到了272000起和71000多人，成为世界上交通事故最严重的国家。严峻的现实提醒我们必须有效地控制道路交通事故提高汽车的安全性，为此各汽车厂家都极其重视在现在汽车上设置各种主动安全装置和被动安全装置。

1.4汽车安全技术的分类及涉及的领域

汽车安全技术一般分为：主动安全技术(aetive salty technology)和被动安全技术(passivesaftytechnology)。1.4.1汽车主动安全技术

根据 “汽车理论”和 “汽车设计”的概念，所谓主动安全技术就是在汽车的设计和制造时，对汽车的内、外部结构进行合理有效的设计，采用更先进的技术和装备，主动预防、避免或减少汽车在行驶过程中发生事故，以提高汽车的主动安全性能。俗话说的防患于未然。1.4.2汽车被动安全技术

是指在车辆发生交通安全事故后，通过车内的保护系统来有效地保护驾乘人员尽量减少损伤的程度，包括对车上员和乘车下行人的保护。1.4.3 汽车安全技术涉及的领域

主动安全中的事故安全技术{事故前}的车距自动报警、电控悬袈、防抱死制动系统、驱动防滑系统、巡航控制系统、车辆操作稳定系统、自动变速器、车胎气压报警系统；预防安全技术{正常行驶时}中的车况、路况监测、改善驾驶视野、提高车辆被认视性、灯照防眩晕、驾驶员注意力监测、自动导航等。

被动安全技术中碰撞安全技术{事故当时}安全气囊、安全带、行人保护、吸能车体；抑制安全技术{事故后}减轻二次伤害、阻燃构件、自动报警、安全门锁、汽车“黑匣子”等。

第二章 汽车上常用的安全技术

2.1 主动安全技术

2.1.1距离警示系统

该系统可以帮助驾驶员保持与前车的安全距离。当距离警示系统启动后，驾驶员可以 预先设定本车与前车的时间间隔。汽车行驶时，系统探

测到本车与前面的汽车时间间隔低于本车的设定值时，会在前挡风玻璃发出警示，同时发出警示声。如果驾驶员还没有采取任何安全措施，这个系统将会自动刹车。

2.1.2行驶中打瞌睡或精力不集中警报系统

由于高速公路网的不断完善，增加了长时间驾驶的机会，驾驶人员极易疲劳和注意力不集中，由此而引起的交通事故约占整个车辆事故的50％。该系统能够记录汽车在道路上的行驶情况并向注意力分散的驾驶员发出警示，避免或减少因疲劳驾驶导致事故的发生。该系统使用仪表板处安装的小型摄像机及夜间红外扫描装置，监视驾驶员的脸部表情。通过微机处理来判断驾驶员是否打瞌睡或注意力不集中，当驾驶员打瞌睡或注意力不集中时会发出警报。

2.1.3视觉增强系统

为使驾驶员在雨、雾天仍有良好的视觉效果，国外一些大的汽车公司研制出一种视觉增强系统。该系统能迅速去除风挡玻璃上的雨水雾气。典型的结构有三种：第一种是采用除水防护薄膜，使水膜不易形成；第二种是日本三菱汽车公司采用的一种斥水玻璃，使水珠快速结成大水滴流走；第三种是日本制造商利用超声波技术使吸附在风挡玻璃上的水膜雾化消散。

2.1.4轮胎气压过低警报系统

轮胎气压过低时，会使汽车的行驶性能变坏，加速轮胎磨损，甚至造成车辆倾翻事故。为了解决这一问题，车辆上装有轮胎气压过低警报系统。当轮胎气压低于某一定值时，该系统报警，以便驾驶人员采取一定措施，确保行车安全。为 了减少轮胎气压过低对安全行驶的影响，英国哈蒙雷塑料研究所研制出一种自动吸气的轮胎。其内部填充一种能自动吸气的泡沫塑料，吸气特性取决于所受压力。轮胎受的压力越大，吸人气体越多；当压力减小时，它又释放出一部分气体，始终保持一定压力。

2.1.5自动巡航系统

普通的巡航系统是汽车行驶到一 定速度时，启动巡航系统，汽车会保持一定的速度自动前进，不用再踩油门。但当遇到情况时，驾驶员必须踩制动以防事故发生。因此，驾驶员必须随时准备制动。采取制动后巡航系统自动失去功能，必须重新加速后重新设定巡航速度。自动巡航系统则具有高度智能化功能，能自动调整车速。巡航时速最低可达32 km／h，利用携带的GPS系统会时时提醒自动巡航系统近1 km范围内可能出现的物体。自动巡航系统接收到信息后判断出最佳的车速，待确认无潜在危机后，又会恢复到较快的巡航速度。

2.1.6偏离行驶路线警报系统

由于某种原因，车辆稍微偏离行车路线，而驾驶员又没有注意修正时，该系统发出警报，直到车辆回到原来的路线为止。日本三菱

汽车公司和马自达汽车公司采用车载摄像机识别道路中间白线的方法，即当车辆偏离白线或偏离白线较多时，该系统报警。汽车报警后，驾驶员仍没有使车辆回到原来路线时，该系统便自动地使车辆回到原来路线。2.1.7一体化底盘控制系统

它是一种先进的集成系统，通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统进行电子化连接。控制器通过微电脑的控制运算，对各个子系统进行协调，以获得车辆整体性能和稳定性控制达到最佳，保持汽车在任何行驶状态下的平稳性和快速转弯时的可控性，减少颠簸和转向时离心力造成的冲撞。2.1.8电子制动力分配系统

电子制动力分配系统(英文全称是ElectricBrakeforce Distribution，缩写为EBD)。为了防止汽车制动时后轮先制动的情况发生，EBD系统可依据车辆的重量和路面条件来控制制动过程，制动以前轮为基准要比较后轮轮胎的滑动率，如发觉前后车轮有差异，而且差异程度较大必须被调整时，它就会调整汽车制动液压系统，使前、后轮的液压接近理想化制动力的分布。因此，重踩制动在ABS动作启动之前，EBD已经平衡了每一个轮的有效地面抓地力，防止出现后轮先抱死的情况，改善制动力的平衡并缩短汽车制动距离。2.1.9电子制动辅助系统

电子制动辅助系统(英文全称是ElectronicBrake Assist，缩写为EBA)。在一些非常紧急的情况下，驾驶员往往缺乏果断，不能迅速踩下制动踏板。EBA就是为此设计的，它的功能与ABS相似。该系统利用传感器感知驾驶员对制动踏板踩踏的速度和力度大小，以此判断驾驶员此次制动的意图。如果属于非常紧急的制动，EBA就会指示制动系统产生更强的制动力，使ABS发挥作用，从而使制动力快速产生，减小制动距离；而对于正常情况的制动，EBA则会通过判断不予启动ABS。通常情况下，EBA的响应速度都会远远快于驾驶员。这对缩短制动距离增加行车安全性非常有利，因此，对于脚力较差的女性及高龄驾驶员避让紧急危险的制动是非常有帮助的。

汽车主动安全技术是当今汽车安全技术的重点研究领域和主要发展方向。汽车主动安全技术除以上所述外，还有很多，如远红外线夜视系统轮胎防爆安全气阀、防爆(扎)轮胎、高位制动灯、防滑差速锁、超声波清洗雨滴后视镜、驾驶员酒精浓度检测仪，等等。

2.2 被动安全技术

2.2.1安全带

安全带是50年代开始作为选装件装备汽车的，但直到现在，它仍然是最基本的乘员保护装置。它的作用在于能够在正面碰撞、后面碰撞、有角度碰撞以及翻车事故发生时防止乘员从座位上甩出，帮助乘员减少受伤的风险。现在，在安全带的设计过程中引入了许多先进技术，从而使今天的工程师能够根据车辆的构型对安全带系统进行设计。安全带系统的重要部分──安全带收缩装置总成──可以根据车辆的设计而有不同的变型。安全带收缩装置的首要目的是发生碰撞或强烈制动的过程中将安全带锁紧在恰当的位置，在不使用安全带时贮存安全带。根据车辆的设计，还可以增加一些附加的功能，以增强性能或提高便利性。例如紧急锁紧装置，一正常的驾驶过程中，膝/肩部安全带的紧急锁紧式伸缩装置允许安全带随着乘员一起移动，从而使安全带的使用能够紧贴合身，而且舒适。当车辆快速减速时，伸缩卷筒锁止，从而使卷绕在卷筒上的安全带也锁止。还有一些车辆的伸缩装置采用“抓钳”装置来抓住安全带。2.2.2 智能安全气囊

智能安全气囊除具有一般安全气囊所具有的部件和功能外，它所配备的气体发生器都是多级的，具有更多的传感系统，可以自动地感测到乘员的体重大小、乘员的身材高矮、乘员的坐姿、座椅移动情况、乘员离位情况(离安全气囊模块的距离)以及乘员是否佩带安全带等信息，以此来确定安全气囊打开时采取的不同充气级别，避免乘员被爆炸的气囊击伤，以达到最佳的保护效果。2.2.3汽车 “黑匣子”

该系统与飞机黑匣子相似。它可监视和记录车辆碰撞前后的瞬间以及行车途中各种传感器信号的变化情况，以便准确分析故障的成因。日本丰田汽车公司汽车黑匣子可以记录事故发生前后车辆和驾驶环节等方面的信息，并能再现故障的全部过程。

2.2.4事故自动呼救系统

自动呼救系统是一项较新的被动安全技术，它是基于安装了全球卫星定位系统(GPS)的车辆。当车辆发生严重的交通事故后，它会立即自动向救援中心呼叫，报告事故车辆所在的准确位置，车辆事故的状态，并能向救援人员赶赴现场的途中转发伤员身体方面的重要信息，可以测出车内微小的振动和微量的二氧化碳，能测出车内是否有人，以争取尽早地、更准确地发出求救信息以获得及时救援。2.2.5紧急门锁释放装置

其功能有：当碰撞传感器确认已发生碰撞时，系统将立即自动地释放门锁，使车门能迅速打开。2.2.6防撞型安全转向柱想

在汽车发生正面碰撞事故时，由于车身前部的变形，转向盘连同转向柱将一起向驾驶员方向移动，此时驾驶员在惯性力的作用下向前冲击，驾驶员胸部会因撞在转向盘和转向柱上而受到严重伤害。防撞型安全转向柱除了能保证汽车正常行驶时传递转向扭矩外，当汽车发生正面碰撞，碰撞力达到一定值时，转向柱的中间轴可以伸缩、弯曲或断开，达到隔绝一次碰撞影响的目的。2.2.7防撞吸能车厢

为了减少驾驶室在事故中的变形，保证车内乘员有足够的生存空间，通过采用高强度合金材料以及增加乘员车厢材料尺寸，从而获得汽车中部刚性车身结构。采用中间有泡沫填充物的夹层钢板等。2.2.8安全头枕

在追尾碰撞事故中，即使车速较低，被撞车内的驾乘者会因车辆突然向前加速而引起头部剧烈后仰，造成颈部和背部损伤。安全头枕的作用就是在汽车发生追尾碰撞事故时防止驾乘者因头部后仰过度而受到伤害。

被动安全技术是对事故发生后的一种补救措施，在汽车安全技术领域，被动安全技术也是不可忽视的。除以上所述外，还有一些比较简单和基本的被动安全技术，如汽车灭火器材的配备、钢化玻璃和夹层玻璃的应用以及汽车的无棱（尖）角设计等都属于被动安全的范围。

第三章 汽车安全技术的发展趋势

汽车安全技术涉及的范围越来越广、越来越细,但任何单一技术都或多或少存在不尽人意之处,而且仅仅依靠某一项技术已很难使汽车整体安全性能得到很大提高。因此,如何提高汽车安全性,满足人们对汽车安全性能越来越高的需求,变得越来越急迫。驾驶汽车,确保行车安全。另外要不断完善各项单一技术本身还要搞好各项单一技术之间的协同这一点更重要它直接影响到第一项工作的最终成败即汽车安全技术应朝着和减少事故影响的目的。所以今后的汽车安全技术是越来越集成化、智能化、系统化的。（1）集成化

将汽车主动安全技术与被动安全技术进行融合,会得到更好的安全保护效果。在2000 年世界汽车年会上, 德尔福公司推出了“ 集成安全系统(ISS)”。该系统涵盖了汽车上所有的主要子系统, 由50 种不同的技术组成,包括现有的、不久将推出的以及未来将要推出的先进技术,这些技术集成于一体,协同发挥作用,达到更好地预防交通事故发生操纵方面的不足,等到相关技术如智能汽车操纵性能设计和人机工程设计等技术进一步成熟后,就可进一步推动汽车安全智能化。有人预测,未来的汽车会成为各种尖端电子技术的载体,或者说21 世纪的汽车是移动的电脑平台,智能制动、智能减速和智能转向将是未来智能汽车的基本特点。（2）智能化

随着电子信息等技术的飞速发展,形形色色的智能技术在汽车上得到广泛应用,安全技术逐步走向智能化。GPS(全球定位系统)技术、智能避撞系统、智能驾驶系统、智能轮胎、智能悬架、智能安全气囊..将在汽车上发挥越来越大的作用。随着传感器技术的发展和计算机运算速度的加快及相关技术的进步越来越多的新型智能化安全技术装置将出现在现代车辆上这些智能装置将具有一定的识别、判断能力在各种情况下都能自动协助或自行控制。（3）系统化

将汽车、道路、人作为一个系统来分析研究,让三者相互协调,达到各自性能的最佳匹配,才能实现驾驶员行为特征、车辆机械特性及道路设施和交通法规之间的最优协调,才能追求系统整体的最佳效益。随着现代科学技术的发展，未来的汽车安全技术将向着微处理机、软件技术、多通道传输技术、集成化技术、车载网络系统、光导纤维传导技术、声纳传感技术、纳米技术等更先进的技术领域发展。不仅能将过去在军事及航天领域的雷达、声纳(超声波)、远红外线、卫星定位系统等先进技术和设备应用于汽车，而且能将声学、光学、电磁学、光电感应、指纹识别等领域的新技术运用到汽车上更能保证驾乘人员的安全

结 论

汽车安全性已经不仅是个技术问题，在某种程度上也是一个重要的社会问题。汽车的主动安全性因其定位于防患于未然，所以有着广阔的发展前景，越来越受到汽车生产企业、政府管理部门和消费者的重视。应用电子技术使车辆实现的高度智能化是汽车主动安全技术能在世界范围内发生质的跃变的主要因素。美国70年代提出的试验安全车ESV(Experiment Safety Vehicle)、日本90年代提出的高级安全车ASV(Advanced Safety Vehicle)虽然是两个不同历史时期提高汽车安全性的代表作，但它们都是未来的安全汽车的雏形。

欧、美、日等汽车工业发达的国家对于包括汽车安全技术在内的汽车工业重大课题都是在高度计划和有序的状态下展开的，并且制定了近期、中期和长期规划，在国家法规和政策的指导下，通过产、学、研的联合，投入相当的力量逐步付诸实施，并取得了实质性的进步。而我国，随着国民经济的快速发展，车流的加大，再加上人口众多，交通问题会更加突出。对此，我国虽然采取了许多相应措施，但在加强汽车自身安全性能方面还是做得不够。这不仅不利于我国的交通安全状况，还会随着欧、美、日等汽车工业发达国家的先进安全技术的实用化、商品化，使刚刚兴起的中华民族汽车工业受到极大冲击，尤其在汽车业群雄逐鹿的今天，作为即将面临加入WTO后所带来的机遇与挑战的中国汽车工业，必须对此做出有力回应。顺应汽车安全技术发展的方向，在我国有计划、有步骤地发展现代汽车安全技术是势在必行的。

致 谢

本课题在选题及研究过程中得到王瑜老师的悉心指导。王瑜老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励,其中无不凝聚着导师的心血和汗水。导师严谨求实和一丝不苟的学风、扎实勤勉和孜孜不倦的工作态度时刻激励着我努力学习，并将鞭策我在未来的工作中锐意进取、奋发努力。导师的指导将使我终生受益.，在此向王瑜老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

然后还要感谢五年来所有的老师，为我们打下汽车专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。

最后，向我的父亲、母亲、好友们、致谢，感谢他们对我的理解与支持！

参考文献：

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第四篇：汽车被动安全技术综述

汽车被动安全技术综述

物流工程081 潘贺

摘 要：近年来汽车以前所未有的速度进入中国家庭,伴随着汽车热的升温,汽车安全开始成为社会关注的热点,一辆汽车如果动力稍差些,载人拉货少一些,油耗高一些都是可以容忍的,但安全问题绝对不可讨价还价。本文阐述了汽车安全技术的定义，介绍了我国汽车被动安全的相关技术及国内外汽车安全技术的发展现状。通过对汽车技术的分析，指出了汽车被动安全技术的重要性及发展趋势。关键词: 被动安全技术 安全气囊 安全带

汽车安全问题是汽车工业乃至整个人类社会面临的一大焦点问题。汽车安全有主动安全与被动安全之分。汽车主动安全性是指防止汽车发生交通事故的性能；被动安全性则是指交通事故发生时，汽车本身具有保护乘员、行人不受伤亡或伤亡程度减至最小的性能。汽车被动安全技术是指一旦事故发生时，保护车辆内部乘员及外部人员使直接损失降到最小的技术。被动安全技术主要包括碰撞安全技术、碰撞后伤害减轻与防护技术等。网易汽车社区10月26日报道 汽车被动安全技术是指一旦事故发生时，保护车辆内部乘员及外部人员使直接损失降到最小的技术。被动安全技术主要包括碰撞安全技术、碰撞后伤害减轻与防护技术等。碰撞安全技术1.吸能车身当汽车受到撞击时，车身在吸收一定撞击能量的同时减缓车内乘员的移动程度，对于保证乘员有足够的生存空间非常重要。在驾驶室中，驾驶员部位最容易受到伤害，因此将转向柱设计为可缩进式，碰撞时能折叠一定的距离，为驾驶员留下生存空间；前、后保险杠能吸收动能;车门要求有一定的刚度，受撞击后车门要易于打开；车顶要有一定的刚度，保证翻车后不能被压扁等。

一、汽车被动安全技术的定义

汽车被动安全性，是指交通事故发生后，汽车本身减轻人员伤害和货物损失的能力。汽车的安全安全性包括主动安全性和被动安全性，主动安全性指的是车辆能够提供的主动的避免危险的能力，而被动安全性是指在事故中能提供给的安全性。汽车被动安全技术是指车子在发生事故后能对车内乘客及外部行人提供避免或降低伤害的保护措施，常见的有：安全带，安全气囊，还有车体结构方面的改进措施也算。

二、汽车被动安全的相关技术

被动安全是汽车安全性的一个重要方面，被动安全主要是指在发生危险的情况下，汽车保护驾驶员或者乘员的生命财产安全的能力或者性能，如汽车的碰撞安全性。随着技术的发展，被动安全技术也得到了长足的发展。目前的一些被动安全装置主要有：

1.安全气囊（i-SRS）系统

汽车安全气囊系统（简称SRS）是辅助安全系统，它通常是作为安全带的辅助安全装置出现。安全带与安全气囊是配套使用，没有安全带，安全气囊的安全效果将要大打折扣。当发生碰撞事故时，安全带将乘员“约束”在座椅上，使乘员的身体不至于撞到方向盘、仪表板和风窗玻璃上，避免乘员发生二次碰撞；同时避免乘员在车辆发生翻滚等危险情况下被抛离座位。安气囊气的保护原理是：当汽车遭受一定碰撞力量以后，气囊系统就会引发某种类似小剂量炸药爆炸的化学反应，隐藏在车内的安全气囊就在瞬间充气弹出，在乘员的身体与车内设备碰撞之前起到铺垫作用，减轻身体所受冲击力，从而达到减轻乘员伤害的效果。在一些实际的碰撞事故中证明安全气囊确实具有降低乘员伤亡的功效，但也发现了其存在的一些问题。安全气囊在使用中存在的问题有：a.气囊可能在很低的车速时打开。汽车在很低车速行驶而发生碰撞事故时，乘员和驾驶员系上安全带即可，完全不需要安全气囊展开起保护作用。如果这时展开气囊反而会造成不必要的浪费，甚至还可能因安全气囊的展开而重碰撞伤害。b.气囊的启动会对乘员造成伤害。安全气囊系统启动时将冲开气囊盖板，并且在瞬间展开充气，很可能对乘员造成冲击；产生的灼热气体也会灼伤乘员和驾驶员。c.当乘客偏离座位或座位上无人或儿童乘坐时，气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用，还可能对乘员造成一定的伤害。

既然汽车安全气囊在使用中存在这样的问题，那么我们换一种角度探讨如何用一种新的车用被动安全技术来保护乘员和行人的安全。汽车发生碰撞时，我们通过定性分析可以知道，乘员所受的冲击力在碰撞前速度一定时和碰撞持续时间成反比。车内安全气囊对乘员的保护，是通过延长乘员与车内物件的碰撞持续时间来减小乘员所受的压力，从而保护乘员的安全。那么延长汽车碰撞持续时间还有没有其它更好的办法呢？答案是有。我们换一个角度考虑，原来汽车的保险杠与车架是刚性连接，现在我们将保险杠与车架改成弹性连接，可设想将保险杠和车架用某种形式的减振器连接，如果汽车发生碰撞，那么碰撞持续时间会相对延长，这就减小了乘员所受的冲击力，保护了乘员安全，这是其一；其二，原来的安全气囊装在车内，现在，我们在保险杠与车架之间增加特制的安全气囊，由碰撞传感器激发后，安全气囊打开使汽车碰撞持续时间相对延长，同样也减小了乘员所受的冲击力，保护了乘员的安全；其三，增加发动机罩宽幅气囊，由碰撞传感器激发后，会在保险杠上方沿着发动机罩的外形展开，这样会延长汽车与行人的碰撞持续时间，减小对行人的冲击力，在碰撞中为中、高身材的成年行人提供腹部和臀部保护，以及为儿童和矮小身材的成年人提供头部和胸部保护。2.安全带

安全带的历史悠久，它的作用是当汽车发生急转弯或正面碰撞、后面碰撞、有角度碰撞以及翻车事故时，约束乘员尽可能保持原有的位置不动，避免与车内坚硬部件发生碰撞并防止乘员从座椅上甩出而造成伤害。汽车上使用的安全带，按固定方式分为两点式、斜挂式、三点式和四点式4种，由织带、安装固定件、卷收器和调节件等部件组成。安全带在交通事故中，对驾驶员和乘员有着重要的保护作用，特别是在高速公路上行车时，其作用更加明显。研究表明，使用安全带能够减少乘员在碰撞事故中5 0％的死亡率。3.安全头枕

随着高速公路的迅速增加，车辆高速运行的情况不断增多，高速公路上发生最多的事故是追尾撞车。发生追尾事故时，即使车速较低，也会对驾驶员的背部和颈部造成损伤。安全头枕的主要作用是在汽车发生碰撞事故(尤其是受追尾碰撞)时，抑制驾乘人员头部后倾，以防止或减轻对颈部的损伤。4.安全玻璃

汽车发生碰撞事故时，挡风玻璃的性能如何对高速行驶的汽车安全性影响较大。汽车安全玻璃一般具有足够大的变形余量和柔性，一方面可保证正常状况下良好的视觉效果，另一方面能防止碰撞时乘员从窗中飞出时，玻璃不对其头颈部位造成较严重伤害。安全玻璃包括强化玻璃和夹层玻璃。6.儿童安全装置儿童安全装置主要指儿童安全带和以必须对儿童用安全带和儿童安全座椅进行特殊设计，以保证儿童的安全。试验结果显示，在发生撞击时，一个体重20 kg的儿童其质量可达2 t，是根本抱不住的。在我国随处可见儿童不加限制地坐在成人坐位上，在发生碰撞时是相当危险的。据研究，正确使用儿童安全带和儿童座椅可使0～1岁的幼儿在事故中的死亡率减少69％，1～4岁的儿童死亡率减少47％，5岁以上儿童死亡率减少45％，减少中到重伤50％。5.副驾驶安全气囊

Honda在副驾驶安全气囊方面，开发了沿前挡玻璃展开的独自顶部支撑方式。即使副驾驶位的乘员接近仪表台，也难以直接受到安全气囊的冲击，不容易受到伤害。此项技术是由Honda最早研发并投入使用，Hnoda开发的这个技术已被世界多个车型采用。由于侧气囊在离乘员较近的座椅侧面展开，有可能因乘员坐姿不同而造成伤害。因此，Honda通过传感器感应副驾驶座上的乘员坐高及头部位置来控制侧安全气囊的工作。例如：熟睡儿童的头部在侧气囊展开范围，侧气囊工作会可能对其头部产生冲击，此时侧气囊停止工作。6.三点式预紧安全带

广州本田所有车型前后排乘客座都配备了三点式安全带，其中前排安全带还装备了预紧装置和负载限制器，负载限制器避免了安全带对乘客胸部造成过大压力。而且奥德赛的驾驶员安全带为双向预紧式，预紧束缚效果更好。

随着道路交通监督管理加强、道路改善、驾驶员驾照考试日趋严格等多项措施以及汽车安全技术逐步提高，我国道路交通事故的事故次数、死亡人数、受伤人数、直接经济损失等指标在2002年达到最高值(109381人)，从2001~2003年连续3年死亡人数超过10万人。2004年之后，死亡人数逐年下降。国家有关部门提出到2010年目标：道路交通死亡人数不超过10万人/年，万车(含摩托车)死亡率不超过5人，虽然2010年道路交通事故还未出台，但预计2010年目标能达到。

三、汽车安全技术国内外现状

随着我国成为全球最大的汽车生产和消费市场(2010年我国汽车产销量分别达到1826.5万辆和1806.2万辆)，世界各大汽车制造商均非常重视我国汽车市场的发展，推出的最新车型基本上与全球同步，促使我国汽车安全技术总体上与全球接轨。我国汽车发展半个世纪历史中，有关汽车安全性能的研究和新技术的应用发生了日新月异的变化。从最初的保险杠减振系统、乘员安全带系统、安全气囊，到汽车的碰撞试验，防抱制动系统(ABS)、驱动防滑系统(ASR)、电子稳定控制(ESP)，到无盲点、无视差安全后视镜及儿童座椅系统的研究，汽车的安全性能正日趋完善，特别是近几年，随着科学技术的迅速发展，越来越多的先进安全技术应用到汽车上。

另外，中国汽车技术研究中心从2006年开始推出“中国新车评价规程(C-NCAP)，从这几年碰撞结果来看，四星级、五星级乘用车的比例逐年提高，2010年消灭了二星级乘用车。C-NCAP的实施，较快并有力地推动了我国汽车碰撞安全技术的提升。中国汽车技术研究中心将推出C-NCAP(2012年版)。汽车安全技术大多是集电子、机械、材料甚至化工为一体的高科技产品。性能优异、质量稳定的安全技术产品最初随着国外引进车型而装配到汽车中，造成目前我国高端安全技术产品主要由国外汽车零部件供应商及其合资企业垄断。

近几年，我国乘用车普遍安装了ABS系统，有效地提高了我国汽车安全性能。2009年我国电子稳定控制(ESP)系统安装率在11%左右，与欧洲ESP安装率相比相差很大。目前，我国M1类汽车前后排位置全部安装了安全带，M2类和M3类汽车前排座位也安装了安全带。具有预紧和限力功能的安全带主要应用于我国中高档轿车上，仅个别中低档轿车高配车型安全带具有预紧功能。我国乘用车驾驶员座位基本上都安装了安全气囊，除极个别低档车型外。乘用车越高档，前后排座椅安全气囊比例就越高，如安装正面安全气囊(驾驶员侧和乘员侧)及侧面安全气囊，有不少车型安装了侧面帘式安全气囊。

四、我国汽车安全技术发展趋势

汽车安全一体化融合了主动安全技术与被动安全技术，增加了以智能交通技术为基础的智能化驾驶辅助系统以及预碰撞安全技术。像博世公司的“整合式主被动安全系统”(CAPS)即是基于主动安全(稳定车辆、制动功能、车辆动态)、驾驶员辅助(基于雷达和视频的系统)、被动安全(探测和传感、乘员和行人保护)以及车辆通讯(导航系统、可视化、车辆与外界通讯)四大系统于一身的一体化安全技术。一体化安全概念中，在碰撞事故发生前、中、后三个时间点上，汽车安全性体现出的作用是不同的。

近些年，电子控制技术发展迅速，对推动汽车技术发展和进步起到极为重要的作用。汽车安全技术未来将向以下几个方向发展：利用雷达技术和车载摄像技术开发各种自动避撞系统、利用近红外技术开发各种能监测驾驶员行为的安全系统、高性能的轮胎综合监测系统、自适应巡航控制系统(ACC)、驾驶员身份识别系统、安全气囊和ABS/ASR/ESP。

随着更加先进的智能型传感器、快速响应的执行器、高性能电控单元、先进的控制策略、计算机网络技术、雷达技术、第三代移动通讯技术在汽车上的广泛应用，现代汽车将朝着更加智能化、自动化和信息化的机电一体化方向发展。2010年7月1日起，我国首部汽车碰撞行人的保护标准《汽车对行人的碰撞保护》正式实施，有力推动各大企业、研究机构、高校加大研究力度和试验热情。早在2009年8月中下旬，广汽本田的第八代雅阁轿车在中国汽车技术研究中心车辆碰撞试验室举行了国内首例行人保护的碰撞试验，被称作行人保护“中国第一撞”。参考文献

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第五篇：汽车安全技术的发展

汽车安全技术的发展

汽车安全技术的发展

作者： 刘兴帅

(兰州职业技术学院 甘肃 兰州 730070)摘要：众所周知,安全性能是汽车技术永远的焦点.从安全带到ABS、EBD,人们对汽车安全性能的要求已经越来越高。其实我们所接触到的还都是些初级技术,国际先进的安全性配置已经发展到非常智能的阶段,许多原来需要人操作的工作,现在电脑都能完成。可见，随着社会的发展，交通安全问题越来越凸显，传统的汽车安全理念也在逐渐发生变化，传统的安全理念很被动比如安全带、安全气囊、保险杠等多是些被动的方法并不能有效解决交通事故的发生，随着科技的进步，汽车的安全被细化，目前汽车安全分为主动安全、被动安全两种概念。

【关键词】汽车安全 交通安全 安全带 安全气囊 主动安全 被动安全

【引言】汽车经过120多年的发展，已成为人类必不可少、最主要的交通工具。汽车在给人类带来极大方便的同时，也给道路交通带来了很大的安全问题。随着汽车保有量的日益增加，车辆事故和因车祸伤亡的人数也在不断增加，已成为一个不容忽视的社会问题。人们对汽车安全性能的要求越来越高，为满足人们对汽车安全性能要求日益增加的需求，越来越多的先进技术被应用到汽车安全装置上。

【正文】

一、汽车安全技术的发展过程

1、汽车安全技术的概述：

汽车发展的历史就是汽车安全性能不断提高的历史，而汽车安全技术的发展过程也是汽车安全性技术法规发展和完善的过程。

2、交通事故的定义：

我国定义道路交通事故为：“凡车辆、人员在特定道路通行过程中，由于当事人违反交通法规或依法应该承担责任的行为而造成人、畜伤亡和车辆损失的交通事件。”有车辆参与是定义交通事故的前提条件，确保汽车安全是减少事故的主要环节。

3、汽车安全的概述：

汽车安全是伴随着汽车的发明而出现的，是汽车发明的必然产物。1769年世界上第一起汽车安全事故发生。1858年英国开始实施世界上最早的道路交通法。随着汽车保有量的增加，道路交通事故已成为世界性的社会问题。全世界每年死于交通事故的人数估计超过50万人，伤1000万人以上！

汽车安全主要取决于车、人和交通环境三大要素。

汽车安全技术的发展

输咨询委员会ATAC的各分委会制订了澳大利亚设计法规ADR。加拿大汽车安全标准CMVSS基本上与韩国FMVSS相同是关于车辆及车辆零件安全的法令。我国继1989年制定的GB/T11551-89“汽车乘员碰撞保护”、GB/11557-89“防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定”、GB/11553-89“汽车正面碰撞时对燃油泄漏的规定”。这些标准基本上与美国法规相近，要求的标准也一样。预计在几年后，在不断开展汽车碰撞试验研究的基础上，我国亦将形成自己的汽车碰撞安全法规系统，那时我国汽车碰撞安全性必然会有很大的提高。

7、汽车安全技术的分类及涉及的领域：

汽车安全技术一般分为：主动安全技术(active salty technology)和被动安全技术(Passive safety features)。7.1、汽车主动安全技术：

根据“汽车理论”和“汽车设计”的概念，所谓主动安全技术就是在汽车的设计和制造时，对汽车的内、外部结构进行合理有效的设计，采用更先进的技术和装备，主动预防、避免或减少汽车在行驶过程中发生事故，以提高汽车的主动安全性能。俗话说的防患于未然。7.2、汽车被动安全技术：

是指在车辆发生交通安全事故后，通过车内的保护系统来有效地保护驾乘人员尽量减少损伤的程度，包括对车上员和乘车下行人的保护。7.3、汽车安全技术涉及的领域：

主动安全中的事故安全技术{事故前}的车距自动报警、电控悬袈、防抱死制动系统、驱动防滑系统、巡航控制系统、车辆操作稳定系统、自动变速器、车胎气压报警系统；预防安全技术{正常行驶时}中的车况、路况监测、改善驾驶视野、提高车辆被认视性、灯照防眩晕、驾驶员注意力监测、自动导航等。被动安全技术中碰撞安全技术{事故当时}安全气囊、安全带、行人保护、吸能车体；抑制安全技术{事故后}减轻二次伤害、阻燃构件、自动报警、安全门锁、汽车“黑匣子”等。

二、汽车上常用的安全技术

1、主动安全技术

1.1、距离警示系统

该系统可以帮助驾驶员保持与前车的安全距离。当距离警示系统启动后，驾驶员可以 预先设定本车与前车的时间间隔。汽车行驶时，系统探

测到本车与前面的汽车时间间隔低于本车的设定值时，会在前挡风玻璃发出警示，同时发出警示声。如果驾驶员还没有采取任何安全措施，这个系统将会自动

汽车安全技术的发展

力传动等控制系统进行电子化连接。控制器通过微电脑的控制运算，对各个子系统进行协调，以获得车辆整体性能和稳定性控制达到最佳，保持汽车在任何行驶状态下的平稳性和快速转弯时的可控性，减少颠簸和转向时离心力造成的冲撞。

1.7、电子制动力分配系统

电子制动力分配系统(英文全称是Electric Brakeforce Distribution，缩写为EBD)。为了防止汽车制动时后轮先制动的情况发生，EBD系统可依据车辆的重量和路面条件来控制制动过程，制动以前轮为基准要比较后轮轮胎的滑动率，如发觉前后车轮有差异，而且差异程度较大必须被调整时，它就会调整汽车制动液压系统，使前、后轮的液压接近理想化制动力的分布。因此，重踩制动在ABS动作启动之前，EBD已经平衡了每一个轮的有效地面抓地力，防止出现后轮先抱死的情况，改善制动力的平衡并缩短汽车制动距离。

1.8、电子制动辅助系统

电子制动辅助系统(英文全称是Electronic Brake Assist，缩写为EBA)。在一些非常紧急的情况下，驾驶员往往缺乏果断，不能迅速踩下制动踏板。EBA就是为此设计的，它的功能与ABS相似。该系统利用传感器感知驾驶员对制动踏板踩踏的速度和力度大小，以此判断驾驶员此次制动的意图。如果属于非常紧急的制动，EBA就会指示制动系统产生更强的制动力，使ABS发挥作用，从而使制动力快速产生，减小制动距离；而对于正常情况的制动，EBA则会通过判断不予启动ABS。通常情况下，EBA的响应速度都会远远快于驾驶员。这对缩短制动距离增加行车安全性非常有利，因此，对于脚力较差的女性及高龄驾驶员避让紧急危险的制动是非常有帮助的。

汽车主动安全技术是当今汽车安全技术的重点研究领域和主要发展方向。汽车主动安全技术除以上所述外，还有很多，如远红外线夜视系统轮胎防爆安全气阀、防爆(扎)轮胎、高位制动灯、防滑差速锁、超声波清洗雨滴后视镜、驾驶员酒精浓度检测仪，等等。

2、被动安全技术

2.1、事故自动呼救系统

自动呼救系统是一项较新的被动安全技术，它是基于安装了全球卫星定位系统(GPS)的车辆。当车辆发生严重的交通事故后，它会立即自动向救援中心呼叫，报告事故车辆所在的准确位置，车辆事故的状态，并能向救援人员赶赴现场的途中转发伤员身体方面的重要信息，可以测出车内微小的振动和微量的二氧化碳，汽车安全技术的发展

不久将推出的以及未来将要推出的先进技术,这些技术集成于一体,协同发挥作用,达到更好地预防交通事故发生操纵方面的不足,等到相关技术如智能汽车操纵性能设计和人机工程设计等技术进一步成熟后,就可进一步推动汽车安全智能化。有人预测,未来的汽车会成为各种尖端电子技术的载体,或者说21 世纪的汽车是移动的电脑平台,智能制动、智能减速和智能转向将是未来智能汽车的基本特点。

（2）智能化

随着电子信息等技术的飞速发展,形形色色的智能技术在汽车上得到广泛应用,安全技术逐步走向智能化。GPS(全球定位系统)技术、智能避撞系统、智能驾驶系统、智能轮胎、智能悬架、智能安全气囊..将在汽车上发挥越来越大的作用。随着传感器技术的发展和计算机运算速度的加快及相关技术的进步越来越多的新型智能化安全技术装置将出现在现代车辆上这些智能装置将具有一定的识别、判断能力在各种情况下都能自动协助或自行控制。

（3）系统化

将汽车、道路、人作为一个系统来分析研究,让三者相互协调,达到各自性能的最佳匹配,才能实现驾驶员行为特征、车辆机械特性及道路设施和交通法规之间的最优协调,才能追求系统整体的最佳效益。随着现代科学技术的发展，未来的汽车安全技术将向着微处理机、软件技术、多通道传输技术、集成化技术、车载网络系统、光导纤维传导技术、声纳传感技术、纳米技术等更先进的技术领域发展。不仅能将过去在军事及航天领域的雷达、声纳(超声波)、远红外线、卫星定位系统等先进技术和设备应用于汽车，而且能将声学、光学、电磁学、光电感应、指纹识别等领域的新技术运用到汽车上更能保证驾乘人员的安全

【结论】汽车安全性已经不仅是个技术问题，在某种程度上也是一个重要的社会问题。汽车的主动安全性因其定位于防患于未然，所以有着广阔的发展前景，越来越受到汽车生产企业、政府管理部门和消费者的重视。应用电子技术使车辆实现的高度智能化是汽车主动安全技术能在世界范围内发生质的跃变的主要因素。美国70年代提出的试验安全车ESV(Experiment Safety Vehicle)、日本90年代提出的高级安全车ASV(Advanced Safety Vehicle)虽然是两个不同历史时期提高汽车安全性的代表作，但它们都是未来的安全汽车的雏形。

欧、美、日等汽车工业发达的国家对于包括汽车安全技术在内的汽车工业重大课题都是在高度计划和有序的状态下展开的，并且制定了近期、中期和长期规划，在国家法规和政策的指导下，通过产、学、研的联合，投入相当的力量逐步