摘要：先進安全車（ASV. Advanced Safety Vehicle）是為21世紀開發(fā)使用的一種高度智能化的安全車，其主要利用電子技術進一步提高汽車的安全性能。因而，汽車安全性的研究與開發(fā)已經(jīng)成為汽車行業(yè)發(fā)展的主要方向。為此，介紹了先進安全車（ASV）技術的現(xiàn)狀，并討論了這項技術的發(fā)展趨勢。
??????? 關鍵詞：交通運輸工程；先進安全車技術；綜述；現(xiàn)狀；發(fā)展
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??????? The Present Situation of ASV Technology
??????? and its Development
??????? Abstract: Advanced Safety Vehicle (ASV) which utilizes electronic technology to improve the safety property of automobile further, is highly intelligent safety vehicle developed for 21th century. However, the research and development on automobile safety has been the major direction in automobile industry Hence, this paper introduces the present situation of ASV technology, and discusses its developmental trends.
??????? Keywords: traffic engineering, advanced safety vehicle technology; summary; present situation; development.
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??????? 安全車簡介
??????? 在賽事中若是有重大狀況（例如事故或惡劣天氣）時，工作人員會揮黃 <http://baike.baidu.com/view/1032.htm> （世界一級方程式）的 Safety Car 車頂有類似救護車 <http://baike.baidu.com/view/80010.htm>和警車 <http://baike.baidu.com/view/33984.htm>的警示燈 <http://baike.baidu.com/view/4371691.htm>，燈的顏色是黃色 <http://baike.baidu.com/view/30262.htm>與綠色。Safety Car 必需維持安全范圍內(nèi)的高速度，因為賽車的車胎需要熱胎，方能在賽道正常比賽。所以 Safety Car 需要性能很好的車輛（目前是奔馳 <http://baike.baidu.com/view/2455.htm>提供的 SLS AMG）以及資深的賽車手駕駛（目前是貝恩德·梅蘭德（Bernd Maylander，他同時還是DTM車手）），在 Safety Car 出勤時，除了駕駛以外，還會有一位 FIA 的工作人員和帶著急救箱的急救人員坐在車內(nèi)。當 Safety Car 出動時，所有賽道上的賽車都不可互相超車，領先車必須跟隨在 Safety Car 之后。
??????? 安全車作用
??????? 當因發(fā)生撞車、故障等事件后造成賽道危險處有停止的車輛或碎片時，安全車就會駛上賽道。或者因為下雨等特殊情況造成比賽暫時難以安全的進行下去時，安全車也會駛上賽道。 以前發(fā)生這種情況時由工作人員在賽道邊揮舞紅旗中止比賽，讓車手們回到起步點在此起步?，F(xiàn)在，為了不使比賽被中止而導入了安全車的制度。 這一方法與CART中的pace car一樣，一級方程式中使用安全車（safety car）這一名字。當比賽時賽道上出現(xiàn)了危險的情況時，工作人員會拿出寫有“SC”字樣的板，安全車就會進入賽道，在前面引導賽車，賽道上就進入了全面禁止超車的黃旗揮舞的狀態(tài)。只到賽道上恢復了安全的狀態(tài)為止，所有的賽車都必須在安全車的引導下在賽道上兜圈子。 當安全車上面的燈滅后的下一圈開始，比賽再次開始。當時，沒有超過控制線前也不能超車。
??????? 眾所周知，安全性能是汽車技術永遠的焦點。從安全帶到ABS和EBD，人們對汽車安全性能的要求已經(jīng)越來越高。其實我們所接觸到的還都是那些初級技術，國際先進的安全性配置已經(jīng)發(fā)展到非常智能的階段，許多原來需要人操作的地方，現(xiàn)在電腦都能輕松完成。
??????? 1? 集成安全系統(tǒng)
??????? 從傳統(tǒng)上說，汽車安全的概念分為兩個部分：一是主動式安全技術，即防止事故的發(fā)生；二是被動式安全技術，即事故發(fā)生后的乘員保護?，F(xiàn)在的汽車安全技術趨勢是在每個安全領域都要開發(fā)出性能更好、反應更好和分辨力更強的安全系統(tǒng)，使它們在不同的環(huán)境和條件下，針對不同的乘員，迅速作出不同的反應。近年的汽車安全技術開發(fā)是兩者并舉但更重視前者。
??????? 集成安全系統(tǒng)將汽車駕駛分為五個不同的“駕駛狀態(tài)”：正常狀態(tài)、預警狀態(tài)、躲避碰撞狀態(tài)，無法躲避碰撞狀態(tài)和碰撞之后狀態(tài)。裝備這種系統(tǒng)的汽車同時帶有先進的雷達裝置、汽車行駛中，電腦可以自動監(jiān)測周圍情況并進行計算。監(jiān)測包括路面，迎面來的車輛和行人或其他物體，計算出駕駛員應該作出何種快速反應以及車輛應該多快減速等，然后根據(jù)情況發(fā)出各種警示信號。這些工作都能在瞬間完成。這種車內(nèi)還安裝有先進的測試系統(tǒng)，例如眼睛跟蹤系統(tǒng)，它可以測定駕駛員的警覺程度和疲勞程度。如果發(fā)現(xiàn)駕駛員處于疲勞駕駛狀態(tài)，汽車就會發(fā)出警告以確保安全。
??????? 在躲避碰撞狀態(tài)，集成安全系統(tǒng)會自動運用ABS制動裝置，牽引力控制裝置和穩(wěn)定性增強設備等系統(tǒng)，使汽車的各個系統(tǒng)達到最佳狀態(tài)，幫助駕駛員避免可能發(fā)生的碰撞。
??????? 2? 智能安全氣囊
??????? 自從安全氣囊問世以來，這一系統(tǒng)已經(jīng)挽救了成千上萬人的生命，功不可沒。但是，安全氣囊也存在自身的缺陷，從而造成了一些不應有的傷亡事故。安全氣囊的工作原理是：當汽車前部遭受一定力量的撞擊后，安全系統(tǒng)就會引發(fā)某種類似小劑量炸藥爆炸的化學反應，隱藏在方向盤內(nèi)的安全氣囊就在瞬間充氣彈出，在車內(nèi)人員的身體由于慣性作用向前沖撞即將撞上車上設備之前起到鋪墊作用，以減輕身體所受到的撞擊力。由于在事故發(fā)生的一瞬間必須完成鋪墊功能，因此氣囊必須以極快的速度彈出。據(jù)技術人員計算，安全氣囊彈出的瞬間時速高達40km左右。這樣就帶來一些問題，個子較小的駕駛人員由于身體比較靠近方向盤。車速不是特別快時發(fā)生事故，人員不是由于事故本身而受傷，而是很容易被迅速彈出的氣囊擊傷。多年來，美國每年都要發(fā)生一些被安全氣囊打傷甚至致死的事故，安全氣囊是否真正安全成為不少人爭論的話題。為了減少不必要的傷亡，有人甚至提出在車上設置安全氣囊開關，讓駕駛員自己決定是否使用安全氣囊系統(tǒng)。
??????? 智能安全氣囊有效地解決了安全氣囊不十分安全的難題。一種被稱為“被動式乘客識別系統(tǒng)”的新技術，推出了世界第一個乘員體重傳感系統(tǒng)，使保護人員的安全氣囊可以很智能地打開或收縮。傳感系統(tǒng)可以根據(jù)乘員的體重、身高和胖瘦程度以及在座位上的具體位置，來決定安全氣囊打開的確切程度，從而可以對多種體形和身高的乘員進行有識別的保護。
??????? 3? 自動巡航技術
??????? 目前，汽車普遍擁有的巡航技術是在汽車行駛到一定程度后，啟動巡航系統(tǒng)，汽車就會保持一個固定速度自動前進，不用再踩油門。這樣可以減輕駕駛員長途行駛的疲勞，最適合在高速公路上使用。但一遇有情況，必須立即剎車減速以防止事故發(fā)生，因此，司機必須隨時準備剎車，采取剎車動作以后，巡航系統(tǒng)自動失去功能，必須重新加速后再次設置巡航速度。新型巡航系統(tǒng)則具有高度智能化功能，能夠自動調(diào)整車速，巡航時速最低可以達到32km/h.
??????? 裝上新巡航系統(tǒng)的汽車在街道上行駛時，駕駛員可以將腳遠遠地擱在一邊，車輛可自動減速、加速，仿佛有一位看不見的駕駛員在為你駕駛。人眼看得見的，自動巡航系統(tǒng)能察覺，就是駕駛員看不到的東西，它同樣也能發(fā)現(xiàn)。它攜帶的GPS定位系統(tǒng)會時時提醒自動巡航系統(tǒng)近一平方公里范圍內(nèi)可能突然出現(xiàn)的物體，例如前方路上準備穿過路口的車輛，在路邊等待穿越的行人等。自動巡航系統(tǒng)一接受信息，馬上會用它自己的“腦子”判斷最佳車速應該是多少，并自動巡航行駛，待確認無潛在危險之后，又會自動恢復到較快的巡航速度。
??????? 4? 一體化底盤控制系統(tǒng)
??????? 新型一體化底盤控制系統(tǒng)的功能，就是讓駕駛員在急速行駛或轉彎的汽車中不會撞得頭破血流或被甩出車外。通過中央底盤控制器，將制動、懸掛、轉向、動力傳動等控制系統(tǒng)進行“電子化連接”，通過復雜的控制運算，對各個系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)，使車輛整體性能和穩(wěn)定性達到最佳水平，減少顛簸和快速轉向時離心力造成的沖撞。
??????? 為了展示和推廣這項新技術，開發(fā)商曾請汽車記者到專門的越野車試車場親自實驗。這里的路面顛簸不平又略帶傾斜，空中塵土飛揚，視線一般，頗有真發(fā)生緊急情況的感受。記者被要求在汽車后座并系好安全帶，可是當汽車急速拐彎時，仍感到比較明顯的晃動，頭差點碰到車頂。當他們向公司提出并未明顯感覺到該系統(tǒng)優(yōu)點時，技術人員建議記者再試一次，然后關閉這一系統(tǒng)再次前進。汽車高速行駛至剛才的彎角并急速轉向，頓時使人感到有了一種車要顛覆，人要被甩出車外的感覺，記者們無一例外地用兩手死死抱住前排坐椅靠背，面部表情痛苦萬分。兩次試乘一比較，新技術的優(yōu)點自不待言。
??????? 先進安全車技術的領域及現(xiàn)狀細談
??????? 隨著社會生活水平的提高，人們對汽車安全性能的要求也越來越高。日本從1991年久開始實施先進安全車計劃，美國、歐洲的汽車公司也非常重視先進安全車的研究和開發(fā)工作。目前，已有一部分汽車安全新技術得到成功應用。
??????? 1? 預防安全技術
??????? 1.1? 瞌睡駕駛報警系統(tǒng)
??????? 瞌睡報警系統(tǒng)也稱作防困警報系統(tǒng)。它通過裝在儀表板上的攝像機監(jiān)視駕駛員面部表情、眼睛睜開程度和眼皮眨動頻率，在打瞌睡早起予以識別。如果確認駕駛員打瞌睡，則發(fā)出聲音或釋放一些有毒刺激的氣體警告駕駛員；若駕駛員繼續(xù)打瞌睡，制動系統(tǒng)自動開啟，并閃爍事故燈警告周圍車輛。
??????? 1.2? 車輛危險狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)包括輪胎氣壓過低警報系統(tǒng)和車輛檢測與警報系統(tǒng)。輪胎氣壓過低警報系統(tǒng)根據(jù)輪胎壓力變化時滾動半徑不同的原理來判斷壓力損失程度，并比較每個車輪轉速來確定滾動半徑變化情況，若氣壓低于一定值，系統(tǒng)則發(fā)出信號警告駕駛員。車輛檢測與警報系統(tǒng)能夠在危險區(qū)域內(nèi)檢測是否有車輛存在。該系統(tǒng)通過后視立體攝像機收集的空間立體信息，計算識別車間距信息，用聲音信號警告偏移行駛路線位置車輛的駕駛員；或者利用攝像機檢測白色路線標記，若駕駛員無意識偏離自己的行駛路線，系統(tǒng)便用聲音信號警告。
??????? 1.3? 確保良好駕駛視野系統(tǒng)
??????? 該系統(tǒng)能夠在不良天氣和復雜的交通條件下改善駕駛視野，解決視野盲區(qū)等問題，應用斥水風窗玻璃以及一種高級玻璃熔接涂層技術，能將雨滴變成水珠，防止雨水在玻璃上形成水膜；或者通過裝在車上的多個鉛筆大小的攝像機和3個可切換的視頻顯示屏為駕駛員提供前、后、側方視線，極大地改善了駕駛視野。