發(fā)展中的汽車主動安全技術(shù)
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3.技術(shù)構(gòu)成
導(dǎo)致汽車交通事故的原因十分復(fù)雜，既有車輛自身的技術(shù)因素，也有參與交通的人的行為因素，還有公路、氣象等環(huán)境因素?？偠灾?，人-車-環(huán)境是影響汽車行駛安全性能的三大因素，這三者組成了相互制約的系統(tǒng)工程。例如，駕駛員在駕駛汽車時(shí)要完成一個對環(huán)境和車的感知-判斷-操作的閉環(huán)過程，在行駛中要經(jīng)過周而復(fù)始地循環(huán)才能完成對汽車的操縱和控制。對駕駛員而言，必須具備相應(yīng)的技能才能順利完成安全駕駛工作；對車輛而言，必須為駕駛員提供一個能夠適應(yīng)人的生理和心理特點(diǎn)的外部技術(shù)條件，以保證駕駛員能很好地完成上述循環(huán)，這就是汽車主動安全的內(nèi)涵。在目前的情況下，為提高汽車的主動安全性，做到防患于未然，主要通過以下幾個方面的技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
3.1視認(rèn)特性
駕駛員在行車中所感覺到的道路、車輛等信息的準(zhǔn)確性將直接影響汽車的主動安全性。良好的視認(rèn)特性是汽車主動安全性的重要組成部分。汽車在行駛過程中，大約95%以上的外部環(huán)境信息是通過人的觀察來進(jìn)行收集的。視認(rèn)特性包括：視野性能、被視認(rèn)性、防眩目性等。其中視認(rèn)性能包括前方視野(直接視野)、后方視野(間接視野)以及特殊環(huán)境下的視野性能(包括寒冷、雨天及夜晚時(shí)的視野)；被視認(rèn)性則通過車輛示寬、緊急閃爍、報(bào)警、反射等信號裝置加以實(shí)現(xiàn)。在防眩目性方面引入了諸如三光束前照燈等一些技術(shù)。
3.2車輛底盤電子綜合控制裝置
該裝置是汽車主動安全技術(shù)中非常引入注目的項(xiàng)目，也是各大汽車企業(yè)顯示自己技術(shù)實(shí)力、占據(jù)汽車技術(shù)有利制高點(diǎn)的重要方面，因此，發(fā)展中的汽車主動安全技術(shù)在此得以集中體現(xiàn)。駕駛員駕車的過程就是人、車和環(huán)境三者之間信息交流的過程，構(gòu)成人-車-環(huán)境信息流的閉環(huán)系統(tǒng)，車輛性能的完善取決于閉環(huán)系統(tǒng)中的人、車和環(huán)境三者之間相互協(xié)調(diào)與各自特性的最佳匹配，即實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)駕駛員行為特性、車輛機(jī)械特性以及道路設(shè)施和交通法規(guī)之間的最優(yōu)協(xié)調(diào)，以追求系統(tǒng)整體的最佳效益。這種先進(jìn)的汽車主動安全技術(shù)的研究動向和成果，正體現(xiàn)了人機(jī)一體化(AHMS)的系統(tǒng)工程學(xué)觀點(diǎn)。
3.3信息傳遞技術(shù)
駕駛員在操縱和控制汽車時(shí)，必須不斷地從各方面獲得所需要的信息。信息傳遞系統(tǒng)收集的人、車和環(huán)境三者的信息經(jīng)過處理器處理后，除了服務(wù)于車輛底盤電子綜合控制裝置外，還可以輸出對駕駛員更加有用的深加工信息，甚至包括駕駛員注意力狀況，并用數(shù)據(jù)或圖像顯示，幫助駕駛員更加完整地獲得信息，及時(shí)處理各種情況。
信息傳遞技術(shù)是在世界汽車機(jī)電一體化的大背景下發(fā)展起來的，是以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為核心的新技術(shù)，它緊緊圍繞市場需要，著眼于未來的汽車安全，將為下個世紀(jì)的汽車市場的發(fā)展開辟了一條新路。這項(xiàng)技術(shù)即使是在目前的初級階段其回報(bào)亦是很可觀的。美國國家公路安全委員會(NHTSA)的交通動力學(xué)小組認(rèn)為，僅ABS的全面實(shí)施，每年會減少2.9萬起牽引車/掛車沖撞事故，挽救320-500個生命和減少2.7萬個受傷者。德國漢諾威交通事故研究組對182例交通事故的分析報(bào)告表明，汽車裝備防抱死制動系統(tǒng)可以避免7.1%的交通事故、13.9%的材料損失、17.4%的人員傷害。由此可以預(yù)計(jì)，如果將各項(xiàng)獨(dú)立的主動安全裝置和措施加以整合和優(yōu)化，那么，汽車的主動安全性將發(fā)生質(zhì)的飛躍。
事實(shí)上，進(jìn)入90年代以來，尤其是近幾年，汽車主動安全技術(shù)正是沿此方向推進(jìn)的。例如：繼汽車裝備防抱死制動系統(tǒng)ABS(Acceleration Braking System)和驅(qū)動防滑系統(tǒng)ASR(Acceleration Skid Response)成為汽車主動安全常規(guī)技術(shù)后，汽車穩(wěn)定性控制單元VSC(Vehicle Stability Control)這種在更高層次上綜合ABS和ASR的汽車主動安全裝置已應(yīng)運(yùn)而生。VSC系統(tǒng)極大地提高了汽車主動安全性能，它改變了冬季行車時(shí)加裝雪地輪胎、防滑鏈等方法，即使在比直線行駛動力學(xué)復(fù)雜許多的轉(zhuǎn)彎或是冰雪濕滑路況時(shí)也能應(yīng)付自如。其它一些業(yè)已運(yùn)用或即將技入應(yīng)用的控制系統(tǒng)也將整合并發(fā)揮出綜合效力。有人預(yù)測，未來的汽車會成為各種尖端電子技術(shù)的載體或者說21世紀(jì)汽車是移動的電腦平臺。智能制動、智能加速、智能減速、智能轉(zhuǎn)向是未來智能汽車的基本特征。
汽車人機(jī)一體化的智能主動安全技術(shù)充分考察各個方面和多種因素，達(dá)到人和汽車共同判斷、共同決策和協(xié)調(diào)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互補(bǔ)的合作“伙伴”關(guān)系。這種技術(shù)本身就是多學(xué)科結(jié)合的產(chǎn)物，包括機(jī)械、計(jì)算機(jī)、信息、生理學(xué)、心理學(xué)和社會科學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域，以及人機(jī)耦合與接口的現(xiàn)代高新技術(shù)。例如，進(jìn)行交通心理學(xué)和人的心理特性方面的研究目的是使未來汽車的操縱性能與人的生理特性相適應(yīng)，從而減少因?yàn)槿藱C(jī)工程原因引起的交通事故，為智能汽車操縱性能設(shè)計(jì)和人機(jī)工程設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)。汽車智能化的前期工作是用汽車的駕駛輔助系統(tǒng)彌補(bǔ)人的感知、判斷、操縱方面的不足。該技術(shù)將來一旦成熟，就可以進(jìn)一步推進(jìn)汽車主動安全智能化。
4.結(jié)束語
汽車安全性已經(jīng)不僅是個技術(shù)問題，在某種程度上也是一個重要的社會問題。汽車的主動安全性因其定位于防患于未然，所以有著廣闊的發(fā)展前景，越來越受到汽車生產(chǎn)企業(yè)、政府管理部門和消費(fèi)者的重視。應(yīng)用電子技術(shù)使車輛實(shí)現(xiàn)的高度智能化是汽車主動安全技術(shù)能在世界范圍內(nèi)發(fā)生質(zhì)的躍變的主要因素。美國70年代提出的試驗(yàn)安全車ESV(Experiment Safety Vehicle)、日本90年代提出的高級安全車ASV(Advanced Safety Vehicle)雖然是兩個不同歷史時(shí)期提高汽車安全性的代表作，但它們都是未來的安全汽車的雛形。
歐、美、日等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的國家對于包括汽車主動安全技術(shù)在內(nèi)的汽車工業(yè)重大課題都是在高度計(jì)劃和有序的狀態(tài)下展開的，并且制定了近期、中期和長期規(guī)劃，在國家法規(guī)和政策的指導(dǎo)下，通過產(chǎn)、學(xué)、研的聯(lián)合，投入相當(dāng)?shù)牧α恐鸩礁吨T實(shí)施，并取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。而我國，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，車流的加大，再加上人口眾多，交通問題會更加突出。對此，我國雖然采取了許多相應(yīng)措施，但在加強(qiáng)汽車自身安全性能方面還是做得不夠。這不僅不利于我國的交通安全狀況，還會隨著歐、美、日等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)安全技術(shù)的實(shí)用化、商品化，使剛剛興起的中國民族汽車工業(yè)受到極大沖擊，尤其在汽車業(yè)群雄逐鹿的今天，作為即將面臨加入WTO后所帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)的中國汽車工業(yè)，必須對此做出有力回應(yīng)。順應(yīng)汽車主動安全技術(shù)發(fā)展的方向，在我國有計(jì)劃、有步驟地發(fā)展現(xiàn)代汽車主動安全技術(shù)是勢在必行的。
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