FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨
汽车驾驶安全辅助装置的研究探索
李显贵
广西机电工程学校 广西南宁市 530001
摘 要: 汽车驾驶安全辅助装置随着时代的变化,其作用越来越显得重要,保护了驾驶员的生命安全。但是,现阶段的汽车安全驾驶辅助装置存在着优点,也存在着相应的缺点,不能完全满足人们安全驾驶出行的需要。
本文从现阶段的汽车安全驾驶辅助装置着手,分析了相关的技术,探讨了未来的发展方向。
关键词:汽车;安全辅助;智能
1 汽车驾驶辅助装置的作用意义
经济的快速发展,我国居民的生活水平日渐提高,小型代步汽车也越来越普及,但随之而来的就是年年增多的交通道路事故,人们也越来越关注交通安全问题。国际社会上,各国都对交通问题感到头疼,因为交
通事故每年夺走了上百万人的生命,因事故伤残的人数更是高达千万,造成直接或间接的经济损失高达6000多亿美元。道路上造成交通事故的原因有很多,有的是因为驾驶员的操作失误,如错把油门当刹车等,有些是驾驶人员素养不高,如酒后开车,疲劳驾驶等,有些是难以控制的因素,如天气,道路路面情况,交通流量高峰时段,驾驶员情绪波动等。虽然,各国都有针对交通事故的类型,进行针对性的防范措施,但是,所收到的效果并不是很明显,每年交通事故案件仍然呈持续增多的趋势。
如何避免交通事故是一个重要的难题和课题。与其被动防范,不如主动行动,这时候汽车驾驶安全辅助装置的作用就显现出来了。安全辅助装置,顾名思义,就是帮助驾驶员在道路行驶中尽可能避免事故的装置。科学的,可靠的,有效的驾驶安全辅助装置能够主动的减少每年的道路交通安全事故发生。
2 目前驾驶辅助装置的相关技术分析
2.1 紧急情况下汽车油门防误踩安全辅助装置
汽车油门误踩造成的事故在每年交通安全事故的总数中占比很高,达到12%以上。
汽车中油门和脚踏板设计的很近,本意是方
便驾驶员在行驶中操作,但是无可避免的会
出现误踩油门等现象。所以社会上很早就有
对汽车油门防误踩的安全辅助装置进行研究。
基本都是采用机械式的防油门误踩安全辅助
装置,主要包括有感应装置、传动装置、复
位装置、制动装置、防误踩装置、联动装置
和安全模式切换装置等。但是在实际应用中,
使用效果并没有理想中的那么高效安全。因
为现有的安全辅助装置主要是在电子和传感
器的技术基础上设计的,实际应用中暴露出
许多缺点,如常有误判的情况、环境因素也
会对装置产生影响、不稳定运行的情况也会
发生、而且拆卸和替换也有困难等问题。[1]
2.2 ABS防抱死制动系统和EBD电子
制动力分配系统。
汽车在行驶过程中,遇到发生紧急情况
的时候,驾驶员第一反应就是刹车打方向盘,
但是,高速行驶中的汽车由于物理惯性,想
要正确安全的停下来并没有那么简单。具有
长年行驶的丰富经验的老司机都可能会控制
不当,以致车辆翻覆,使得事故的损失加大。
具体是在紧急情况下,猛踩刹车,不仅得不
到预期的效果,一旦出现车轮抱死,这时候
方向盘已经无法转动,造成的严重后果是可
以预料的。ABS防抱死装置就是在这种情况
下,辅助驾驶员刹车的装置,减少或避免事
故往更严重的方向发生。ABS防抱死装置主
要是在紧急情况发生刹车时,根据实际情况,
自动的调节汽车刹车装置制动力,这时候车
轮没有抱死的情况出现,是半滚动半滑移的
行走状态,保证车辆四个车轮的附着力在良
好状态,不至于整车翻滚。ABS防抱死系统
出现时间比较早,上世纪七十年代就已经研
发出来。但是一开始却因为性价比不高,价
格昂贵等等原因没有广泛推行。后来经过改
造,推出了新的可广泛推广的型号。现在市
场上大部分的汽车都搭载了ABS防抱死制动
系统,可以说是汽车安全辅助系列装置中,
最重要的组成部分。[2]
ABS防抱死系统的优势在于车轮的压力
在临近锁死点的时候,刹车囊可以重复产生
作用,每秒钟作用几十上百次,在刹车和点
刹的切换间,达到点刹似的机械效果。同时,
ABS防抱死系统也具有一定的局限性。ABS
系统产生作用的同时,不可能脱离一些情况
下的物理规律,即是ABS防抱死系统在刹车
时,制动距离有可能不是最短的。
除此之外,还有一个EBD辅助系统,全
称为电子制动力分配系统。这个系统一般和
ABS系统共同作用。EBD使用电脑软件进行
控制,它的机械部分与ABS类似,因此它只
是ABS系统的功能补充,增加ABS系统的
作用效能。车辆在紧急情况下制动时,EBD
先发生作用,根据车辆和路面的实际情况自
动比较前后轮的滑动率,根据差异进行相应
的调整,以达到四个轮子间的刹车力分布均
衡。
2.3 汽车安全气囊装置和安全带
安全气囊作为汽车上常见的保护系统,
是一种被动保护系统。通常配合安全带共同
18AUTO TIME
FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨
 时代汽车  www.cnautotime.com
保护驾驶人员的生命安全。安全气囊和安全带都是比较早出现的行驶辅助装置。主要分为传感器、气囊、控制器三部分,当收到危险的撞击信号时发生作用,有效的保护乘车人员的安全。主要优势是利用气囊的特性,均匀的承受撞击力,防止肉体的直接碰撞带来的严重损伤。缺点是传感器反应可能不准确,虽然避免了肉体的直接碰撞伤害,但是气囊对人也会有一定的伤害,还有乘车人员偏离位置时无法发挥应有的作用。
3 目前技术模型,未来技术展望
3.1 现阶段的技术模型分析和探究
就现阶段来说,虽然汽车驾驶安全辅助装置的种类很多,但是大部分都只是在基础的机械式的层面上进行辅助安全驾驶。如防误踩油门辅助装置,ABS防抱死制动系统等,都是在传统的、机械式的基础上设计的,在实际的发挥作用的情况中由传感器感应到信号,反馈回来的信号再触发相应的动作。这种装置确实在一定程度上起到了作用,也有效的减少了一些情况下的危险情况发生。但是很多情况下,仍然依赖于驾驶员的判断,不可能每次都能理智正确的操作。总的来说,目前的安全驾驶辅助装置不能完全满足日益增多的交通压力的需要,不能更好的减少道路交通安全事故的发生。
3.2 对于未来驾驶安全辅助的展望
未来在安全驾驶方面会更多的着眼于智能驾驶,通过计算机的准确快速性,更完善的辅助驾驶员,甚至还会有全自动的无人驾驶技术研发出来。以下主要讲一些智能安全辅助驾驶的技术探究。
3.2.1 基于单片机设计的驾驶安全辅助系统
科学技术随着时代的进步也越来越种类繁多,生活中智能化、便利化日趋普遍。汽车在行驶过程中,遇到的情况也是不尽相同,司机经常无法根据现有经验做出准确判断,也有其他的问题,例如疲劳驾驶,酒驾等。基于单片机辅助系统的设计初衷是对汽车长
时间行驶,汽车内有害气体如一氧化碳、二
氧化碳等浓度上升,驾驶员不遵守驾驶准则,
如疲劳驾驶、酒驾等进行实时监测反馈。如
汽车安全驾驶果遇到车内有害气体浓度上升的情况,提醒
驾驶员开窗通风,对酒驾等除了提示警示车
上人员,还可以设定及时制止酒驾、疲劳驾
驶的情况。甚至车上有滞留人员,如小孩等,
或者遗忘有贵重物品,也可以提示相关人员
注意。
3.2.2 汽车驾驶报警防碰撞安全辅助
装置
在日常汽车驾驶过程中,尤其是在高速
公路上速度行驶极快的汽车,往往会在瞬间
出现危害安全驾驶的情急情况,汽车在高速
行驶中,有时候很多异常状况是难以避免的,
驾驶员对这些情况的预测和防范也是十分困
难,再加上人类的反射系统都有不同长度的
延时,汽车运动中具有惯性无法强行当即停
止,以至于车辆报销,人员伤亡的事故,屡
有发生。汽车驾驶防碰撞报警安全辅助装置
是在汽车上安装高性能计算机,这种计算机
存储的数据量大,计算时间也远比人类快。
遇到紧急情况时,自动启动报警装置,并根
据相关的驾驶知识进行正确的操作,防止交
通安全事故发生。
3.2.3 汽车驾驶的智能交通系统
在这种系统中,将人与车与道路结合为
一个整体,用现在的高科技信息技术提高驾
驶员在行驶过程中的感知能力。将路面情况
和车辆情况的信息经过分析,得出是否存在
危险隐患,并及时的通过系统告知驾驶员,
以准确的避免发生交通事故。在这种系统下
行车,既可以有效的预先防止危险情况,也
可以更好的辅助交通。在整个智能交通信息
系统中,由信息处理装置,人机交互装置,
控制策略装置,报警装置和执行装置等部分
组成。信息处理装置负责对收集到的情况进
行分析,再通过交互装置将结果反馈到控制
部分和驾驶员,最后再根据实际情况执行。[3]
4 结论
汽车安全驾驶是我们一直面临的难题,
也是一个我们值得深入去研究和分析的课题。
驾驶安全辅助装置的使用是为了保证道路交
通的安全,减少事故和人员伤亡的情况发生,
也有益于社会的稳定发展,减少损失。本文
从现阶段的驾驶安全辅助装置的情况出发,
分析了其技术原理与实际意义,探讨了未来
驾驶安全辅助装置的发展方向。未来的科技
时代,必然是一个更加智能,更加便利的时代,
研究发展智能型的安全辅助装置具有重要的
现实意义。
参考文献:
[1]陈昭君,李军政,强敏,杨跃,李满,曹
瑞玲.机械式汽车油门防误踩安全辅助装
置[J].汽车零部件,2016,30(7):19-
21.
[2]张中富,王国业,毛恩荣,张廷立,张露,
何畅然.基于电磁机械耦合再生制动系统
的ABS控制[J].农业机械学报,2016,59
(2):324-329.
[3]井泉.浅谈人工智能在自动驾驶汽车中的
应用[J].轻型汽车技术,2018,45(2):
51-54.
作者简介
李显贵: (1973.12—),男,壮族,广西南宁市人,
工学学士。高级讲师。研究方向:汽车
运用与维修、农业机械使用与维护、新
能源汽车、汽车营销、教学管理。
AUTO TIME 19