汽车主动安全技术现状及发展趋势
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景及意义 1
1.2 汽车主动安全技术的现状及发展趋势 1
1.3 本论文的研究内容 4
2 典型的汽车主动安全技术 5
2.1.自适应巡航控制系统（ACC） 5
2.2车道偏离预警与换道辅助系统 5
2.3主动照明系统 6
3 汽车外部检测主动安全技术 7
3.1 多功能摄像头实时监控系统 7
3.2 车车通信的公路异常停车预警系统 9
4 汽车辅助驾驶主动安全技术 12
4.1 驾驶员疲劳检测技术 12
4.2 Eye Car技术 13
4.3 红外热成像的夜视技术 14
5 最新科学技术在汽车主动安全技术上的应用 17
5.1 基于超声波的汽车并线辅助防碰撞系统 17
5.2 电磁力在汽车主动安全技术上的应用 19
5.3 基于RFID技术的汽车门禁主动安全技术 21
6 汽车主动安全技术的未来发展方向 22
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
随着科学技术的不断提高，生活质量的不断改善，汽车已经逐渐走入千家万户，与之而来的就是汽车的行驶安全问题。随着汽车数量的不断增加，交通事故给人们带来的人员伤亡和因事故而造成的直接或者间接损失让人们的生活很受影响，已经成为一个不可小视的社会问题。在道路基础硬件设施逐渐完善，但是安全度提升空间难以突破的情况下，人们对汽车行驶安全性的要求还是越来越高。主动安全技术和被动安 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
全技术共同作用，一起保证汽车安全，二者相辅相成，主动安全技术是指驾驶人能够提前防范，采取应对措施的技术；被动安全技术则注重的是在汽车发生事故过程中和事故发生后，尽可能的减少或者降低人员损失和伤害的措施。通过平常的生活我们可以发现，虽然被动安全能够减少事故发生的损失，但主动安全技术更应该受到重视，因为它能够从根本上防止事故的发生，特别是避免了由于发生事故造成交通堵塞给人们带来的直接或者间接的经济损失，让每位驾驶者能够防患于未然[1]。
当今社会人们对自我生命保护意识的不断提高，有车一族对汽车行驶的安全也越来越重视，然而汽车的一些被动安全设施在性能提升方面受到了局限例如安全气囊、安全带等，并且仅仅依靠被动安全技术是无法满足人们对汽车行驶安全的要求的，汽车主动安全的发展也因此备受关注，与之而来的就是各式各样的主动安全设施和系统的出现，与当今社会吻合的技术更是不可缺少,这正是本课题研究的意义。
1.2 汽车主动安全技术的现状及发展趋势
在上个世纪中期，人们对汽车的安全技术已经开始研究，一些硬件设施像双管制动等技术已经开始运用到汽车上，对汽车的安全技术的深入研究起到了推进作用；在70年代，汽车上的被动安全技术开始发展，人们开始使用安全门锁、安全轮胎，从车辆本身出发，对汽车的安全性有了很大的提高；在80年代，汽车安全技术最具有跨时代意义的就是汽车制动防抱死制动系统(ABS)的运用，ABS系统在90年代得到了广泛使用，与此同时又在此基础上研究发现了其他汽车安全技术，使得在汽车安全制动这一方面有了很好的保证；在90年代后，汽车安全技术水平更是发展的越来越迅速，伴随着电子技术、控制技术、传感器技术和各种创新型材料的使用，为汽车安全技术的不断研究起到了推进作用。
主动安全技术是将人、车、路在交通环境中相互结合起来的，人是做出我们是否需要接受主动安全技术的判断，车是决定是否具有主动安全技术的因素，路是对我们所要发展的主动安全技术所提出的要求[11]。
（1）人的因素，由于驾驶员数量的增加和人员的驾驶意识的不断提高，驾驶员的行驶安全也有了很大的提高，过去几年，虽然每年的交通事故的数量很多，但是人们越来越文明驾驶了，因为酒驾、超速行驶、违法占道行驶等重点违法行为而发生事故的比例却在明显下降，这很大程度上反映了我国驾驶员的驾驶意识有了显著的提高，整个交通环境正在朝着一个安全、有序的方向前进，人员的规范驾驶操作为主动安全技术的发展奠定了基础。
随着车辆数量的增加，驾驶员的数量也随之增长猛烈，在过去的4年，每年的驾驶员增加的数量将近2000万，虽然考试科目难度在不断增加，人数却丝毫不减，大幅度的驾驶员增长对汽车主动安全技术也有促进作用。这些新增驾驶员的驾驶技术普遍都不高，对车辆遇到紧急情况处理的能力也不够，所以在客观上就需要先进的汽车主动安全技术为他们保驾护航，保证他们的行驶安全。
（2）车的因素，随着生活方式的多种多样，个人保护意识的不断增强，消费者对汽车本身的要求也会越来越多。在1990初，汽车刚进入到人们的生活中时，人们对汽车的要求仅仅是个普通的代步工具，然而科学高速发展的今天，人们对汽车的行驶安全、性能和品牌都有了相应的要求，这不仅让汽车厂商在发展主动安全技术上有了很大的成本空间，也引起了各大厂商对汽车主动安 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
全技术的不断强化、升级起到了很好的推进作用，让汽车主动安全技术成为了各大汽车厂商都关注的焦点。汽车产业自身也在积极的促进主动安全技术的发展，各国的NCAP组织相继在他们的测试评价中增加了对汽车主动安全系统的安装要求，不断的增强汽车主动安全系统对汽车发展的重要性。
（3）道路的因素，我国的道路环境要求了具有适合我国道路特点的主动安全系统，最近几年我国在基础公路建设方面发展迅速，现如今大部分的中等城市都已经覆盖了高速公路，但是我国目前的交通状况依然不尽人意，主要是因为汽车数量增长之多，速度之快，公路在规划和管理这方面做得不是很到位，城市道路拥堵的情况随处可见，交通事故也时常发生，如果汽车主动安全系统不能完美的与我国国情相结合的话反而会产生反作用，再加上由于社会经济的发展不平衡，运输种类的繁多，像电动车、自行车、行人混行等情况在道路上都能够看到的，由于这些非机动车，包括一些机动车遵守交通秩序的意识差，突发状况随时都可能发生，这就需要我们的主动安全系统不断完善、更加及时、准确，防止有误报、漏报的情况。所以我国对汽车主动安全系统的要求很苛刻，因此各汽车品牌需要因地制宜开发出真正适合我国使用的汽车主动安全系统[3]。
汽车主动安全技术发展过程中最有具有代表意义的就是防抱死制动系统（Anti-lock Braking System简称ABS），该系统根据在制动过程中，对车辆自身的摆动和车轮的滑移进行控制，保证其都在安全范围内，很好的解决了悬挂设定的舒适性和操控性之间的问题。
人们对传统的定速巡航系统的改善和不断创新发展出（Adaptive Cruise Control简称ACC）系统，减轻了驾驶员在跟车过程中的疲劳感，也更好的保证了驾驶时车辆的安全，降低了车辆之间碰撞的可能。该系统对车速是有要求的，当车速低于某个额定值时，该系统就不会工作，驾驶者就必须对车辆进行主动控制。
图5.3电磁力大小、电流大小与距离的关系图
电磁力在汽车主动安全技术上的应用是根据磁铁同性相互排斥的原理，在车辆碰撞过程中，两车之间产生一个相互排斥的电磁力。我们可以在车辆的车头和车尾放置超导线圈，利用电生磁的原理，在超导线圈周围形成一个强大的磁场，当高速行驶的两车要碰撞时，两车之间的排斥力就会产生，防止两车的碰撞，尤其是对同向行驶的车辆效果更好。
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景及意义 1
1.2 汽车主动安全技术的现状及发展趋势 1
1.3 本论文的研究内容 4
2 典型的汽车主动安全技术 5
2.1.自适应巡航控制系统（ACC） 5
2.2车道偏离预警与换道辅助系统 5
2.3主动照明系统 6
3 汽车外部检测主动安全技术 7
3.1 多功能摄像头实时监控系统 7
3.2 车车通信的公路异常停车预警系统 9
4 汽车辅助驾驶主动安全技术 12
4.1 驾驶员疲劳检测技术 12
4.2 Eye Car技术 13
4.3 红外热成像的夜视技术 14
5 最新科学技术在汽车主动安全技术上的应用 17
5.1 基于超声波的汽车并线辅助防碰撞系统 17
5.2 电磁力在汽车主动安全技术上的应用 19
5.3 基于RFID技术的汽车门禁主动安全技术 21
6 汽车主动安全技术的未来发展方向 22
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
随着科学技术的不断提高，生活质量的不断改善，汽车已经逐渐走入千家万户，与之而来的就是汽车的行驶安全问题。随着汽车数量的不断增加，交通事故给人们带来的人员伤亡和因事故而造成的直接或者间接损失让人们的生活很受影响，已经成为一个不可小视的社会问题。在道路基础硬件设施逐渐完善，但是安全度提升空间难以突破的情况下，人们对汽车行驶安全性的要求还是越来越高。主动安全技术和被动安 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
全技术共同作用，一起保证汽车安全，二者相辅相成，主动安全技术是指驾驶人能够提前防范，采取应对措施的技术；被动安全技术则注重的是在汽车发生事故过程中和事故发生后，尽可能的减少或者降低人员损失和伤害的措施。通过平常的生活我们可以发现，虽然被动安全能够减少事故发生的损失，但主动安全技术更应该受到重视，因为它能够从根本上防止事故的发生，特别是避免了由于发生事故造成交通堵塞给人们带来的直接或者间接的经济损失，让每位驾驶者能够防患于未然[1]。
当今社会人们对自我生命保护意识的不断提高，有车一族对汽车行驶的安全也越来越重视，然而汽车的一些被动安全设施在性能提升方面受到了局限例如安全气囊、安全带等，并且仅仅依靠被动安全技术是无法满足人们对汽车行驶安全的要求的，汽车主动安全的发展也因此备受关注，与之而来的就是各式各样的主动安全设施和系统的出现，与当今社会吻合的技术更是不可缺少,这正是本课题研究的意义。
1.2 汽车主动安全技术的现状及发展趋势
在上个世纪中期，人们对汽车的安全技术已经开始研究，一些硬件设施像双管制动等技术已经开始运用到汽车上，对汽车的安全技术的深入研究起到了推进作用；在70年代，汽车上的被动安全技术开始发展，人们开始使用安全门锁、安全轮胎，从车辆本身出发，对汽车的安全性有了很大的提高；在80年代，汽车安全技术最具有跨时代意义的就是汽车制动防抱死制动系统(ABS)的运用，ABS系统在90年代得到了广泛使用，与此同时又在此基础上研究发现了其他汽车安全技术，使得在汽车安全制动这一方面有了很好的保证；在90年代后，汽车安全技术水平更是发展的越来越迅速，伴随着电子技术、控制技术、传感器技术和各种创新型材料的使用，为汽车安全技术的不断研究起到了推进作用。
主动安全技术是将人、车、路在交通环境中相互结合起来的，人是做出我们是否需要接受主动安全技术的判断，车是决定是否具有主动安全技术的因素，路是对我们所要发展的主动安全技术所提出的要求[11]。
（1）人的因素，由于驾驶员数量的增加和人员的驾驶意识的不断提高，驾驶员的行驶安全也有了很大的提高，过去几年，虽然每年的交通事故的数量很多，但是人们越来越文明驾驶了，因为酒驾、超速行驶、违法占道行驶等重点违法行为而发生事故的比例却在明显下降，这很大程度上反映了我国驾驶员的驾驶意识有了显著的提高，整个交通环境正在朝着一个安全、有序的方向前进，人员的规范驾驶操作为主动安全技术的发展奠定了基础。
随着车辆数量的增加，驾驶员的数量也随之增长猛烈，在过去的4年，每年的驾驶员增加的数量将近2000万，虽然考试科目难度在不断增加，人数却丝毫不减，大幅度的驾驶员增长对汽车主动安全技术也有促进作用。这些新增驾驶员的驾驶技术普遍都不高，对车辆遇到紧急情况处理的能力也不够，所以在客观上就需要先进的汽车主动安全技术为他们保驾护航，保证他们的行驶安全。
（2）车的因素，随着生活方式的多种多样，个人保护意识的不断增强，消费者对汽车本身的要求也会越来越多。在1990初，汽车刚进入到人们的生活中时，人们对汽车的要求仅仅是个普通的代步工具，然而科学高速发展的今天，人们对汽车的行驶安全、性能和品牌都有了相应的要求，这不仅让汽车厂商在发展主动安全技术上有了很大的成本空间，也引起了各大厂商对汽车主动安 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
全技术的不断强化、升级起到了很好的推进作用，让汽车主动安全技术成为了各大汽车厂商都关注的焦点。汽车产业自身也在积极的促进主动安全技术的发展，各国的NCAP组织相继在他们的测试评价中增加了对汽车主动安全系统的安装要求，不断的增强汽车主动安全系统对汽车发展的重要性。
（3）道路的因素，我国的道路环境要求了具有适合我国道路特点的主动安全系统，最近几年我国在基础公路建设方面发展迅速，现如今大部分的中等城市都已经覆盖了高速公路，但是我国目前的交通状况依然不尽人意，主要是因为汽车数量增长之多，速度之快，公路在规划和管理这方面做得不是很到位，城市道路拥堵的情况随处可见，交通事故也时常发生，如果汽车主动安全系统不能完美的与我国国情相结合的话反而会产生反作用，再加上由于社会经济的发展不平衡，运输种类的繁多，像电动车、自行车、行人混行等情况在道路上都能够看到的，由于这些非机动车，包括一些机动车遵守交通秩序的意识差，突发状况随时都可能发生，这就需要我们的主动安全系统不断完善、更加及时、准确，防止有误报、漏报的情况。所以我国对汽车主动安全系统的要求很苛刻，因此各汽车品牌需要因地制宜开发出真正适合我国使用的汽车主动安全系统[3]。
汽车主动安全技术发展过程中最有具有代表意义的就是防抱死制动系统（Anti-lock Braking System简称ABS），该系统根据在制动过程中，对车辆自身的摆动和车轮的滑移进行控制，保证其都在安全范围内，很好的解决了悬挂设定的舒适性和操控性之间的问题。
人们对传统的定速巡航系统的改善和不断创新发展出（Adaptive Cruise Control简称ACC）系统，减轻了驾驶员在跟车过程中的疲劳感，也更好的保证了驾驶时车辆的安全，降低了车辆之间碰撞的可能。该系统对车速是有要求的，当车速低于某个额定值时，该系统就不会工作，驾驶者就必须对车辆进行主动控制。
图5.3电磁力大小、电流大小与距离的关系图
电磁力在汽车主动安全技术上的应用是根据磁铁同性相互排斥的原理，在车辆碰撞过程中，两车之间产生一个相互排斥的电磁力。我们可以在车辆的车头和车尾放置超导线圈，利用电生磁的原理，在超导线圈周围形成一个强大的磁场，当高速行驶的两车要碰撞时，两车之间的排斥力就会产生，防止两车的碰撞，尤其是对同向行驶的车辆效果更好。
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