汽車安全介紹模板之歐陽主創(chuàng)編

1、歐陽主創(chuàng)編2021.02.17目錄時間：2021.02. 17創(chuàng)作：歐陽主摘要：I引言21、汽車常用被動安全系統(tǒng)1.1、側門防撞桿212、安全車身21$、安全玻璃，1.4預緊式安全帶丫15、安全氣囊丫1&、乘員頭頸保護系統(tǒng)（UHIIM） 41.7、車外人員保護技術A2、被動安全系統(tǒng)的發(fā)展趨勢fl$、被動安全系統(tǒng)的展望51.1預警駕駛輔助5智能化反饋5$、全方位保護54.主動安全技術&幾I、底盤主動控制技術&4.2安全預警技術7歐陽主創(chuàng)編2021.02.174.5綜合安全技術75、ncnp對汽車安全技術的影響75.1、安全約束系統(tǒng)的改進85漁、假人和傳感器的改進®

2、;5$、ncnp規(guī)范本身的改進o結語9致謝:10II參考文獻汽車安全技術的現狀晏斌 11018228摘 要：而對中國交通事故傷亡率髙的現狀，企業(yè)、學校、研究機構都加大了對汽車安全技 術研究開發(fā)的投入，加快了安全技術研發(fā)能力的提升和產品化進程。自主品牌汽車C- NCAP五星髙分的獲得標志著中國被動安全技術的飛躍性發(fā)展。進一步開展對行人保護、 后排乘員保護、防后碰鞭打保護以及騎自行車人保護等被動安全研究的同時，主動安全系 統(tǒng)、預碰撞系統(tǒng)、智能化汽車網絡系統(tǒng)的研究開發(fā)已經成為關注的熱點，更高層次的乘 員、車和環(huán)境等相關主被動安全技術的統(tǒng)合協(xié)調，將推動零碰撞零傷亡汽車安全理念的實 現。國家級研究開發(fā)及

3、產業(yè)化大課題的設立、法規(guī)標準的建立和完善將會成為汽車安全技 術快速發(fā)展的動力。關鍵詞：汽車安全；主動安全系統(tǒng)；被動安全系統(tǒng)：NCAPStatus of automotive safety technologyYan Bin 11018228Abstract: Investments of automotive safety technology have substantially been increased due to heavy casualty in traffic accident in China It thereby accelerates the improvement of

4、 R&D capability of safety technology and commercialization process Tlie fact that the domestic-brand vehicles have achieved C-NCAP 5-star rating marks a great leap forward in terms of passive safety technology in China. The research of passive safety is further performed with regard to pedestria

5、n protection. rear-row passenger's protection, whiplash protection and cyclist protection. Meanwhile, the research and development of active safety, pre-crash safety and intelligent automotive network system have become the focuses The perfect combination of high level active and passive safety

6、technology regarding to passenger, vehicle and environment will promote the accomplishment of safety philosophy of zero crash and zero casualty. The subject establishment of state-level development and industrializatioiL and regulations constitution and perfection thereof will become the driving for

7、ce of rapid growth of auto safety technology.Key words: automotive safety; active safety; passive safety:NCAP引言隨著社會及科學技術的發(fā)展，交通設施和交通工具日益發(fā)達，極大促進了經濟貿易、科學技 術、生產和生活各項活動，為人們提供了出行方便性。但是，也正是由于這些交通工具引發(fā)了 大量的交通事故，導致了大量的人員傷亡。根據世界衛(wèi)生組織2005年的統(tǒng)訃數據，全世界因 車輛意外死亡的人數約為120萬，受傷人數則多達5000萬。據統(tǒng)11,2005年我國發(fā)生的交通 事故數為45萬起，死亡人數達9.

8、 9萬，受傷人數達47萬，由此造成的損失逾125億美元，占 GDP1.5%。車輛是整個事故中的起因，是關鍵因素之一。汽車事故增多，所引起的人員傷 亡和財產損失嚴重，已成為一個不容忽視的社會問題。針對這一問題而設豊的安全防護裝 宜是現代汽車結構的重要組成部分。而被動安全系統(tǒng)（也稱乘員安全系統(tǒng)）在事故發(fā)生時 最大限度降低對人員的傷害。在碰撞事故中，要使車廂的變形減至最小，并且要使乘員在 車廂內移動發(fā)生第二次碰撞的機會最小。側門防撞桿、安全車身、安全玻璃、預緊式安全 帶、安全氣囊、智能安全氣囊、乘員頭頸保護系統(tǒng)（WHIPS）及各種安全電子裝置即具有 這樣的防護作用。1、汽車常用被動安全系統(tǒng)被動安全技

9、術的產生起源于歐美，隨著相關技術的產生及運用，交通事故中所產生的傷 害得到了明顯的改善。汽車被動安全內容主要體現在車身結構設計、被動安全零部件以及 約束系統(tǒng)匹配上。80年代末我國只有兩所院校開展了該領域的研究，到1994年已有包括 高等院校、科研院所和企業(yè)在內的十個單位，從不同角度進行了汽車被動安全性研究1。 目前在整車布宜、高強度鋼運用、潰縮吸能理論方面逐漸趨于成熟，得益于國內主機廠與 高校的努力，車身整體安全結構的設訃已經基本完善。中國早期的被動安全零部件僅限于 普通三點式安全帶，同時期因為消費者對汽車安全的認知度不夠導致安全帶的使用率極 低，這也是造成中國交通事故高傷亡率的主要原因之一。

10、隨著中國加入WTO,中國成為國 際市場，國外大量的優(yōu)質零部件供應商涌入中國占領汽車零部件市場，同時也帶來了先進 的汽車安全技術，預緊限力式安全帶、充氣式安全帶、多級安全氣囊、潰縮吸能式轉向管 柱等已經在大量車型上得到應用。中國的汽車安全零部件供應商在市場開放的優(yōu)勢下獲得 了較快的發(fā)展，這些企業(yè)同時也開發(fā)出具有自主知識產權的被動安全零部件產品，提高了 中國汽車零部件在市場上的競爭力。1、側門防撞桿眾所周知，當汽車受到側面撞擊時，車門很容易受到沖擊而變形，從而直接傷害到車內 乘員。為了提高汽車的安全性能，不少汽車公司就在汽車兩側門夾層中間放置一兩根非常 堅固的鋼梁，這就是常說的側門防撞桿。防撞桿的

11、防撞作用是：當側門受到撞擊對，堅固 的防撞桿能大大減輕側門的變形程度，從而能減少汽車撞擊對車內乘員的傷害。1.2、安全車身為了減輕汽車碰撞時乘員的傷亡，在設il車身時著重加固乘客艙部分，削弱汽車頭部和 尾部。當汽車碰撞時，頭部或尾部被壓扁變形并同時吸收碰撞能量，而客艙不產生變形以 便保證乘員安全。髙標準的汽車安全不僅僅只依靠車輛所配備的約束系統(tǒng)對乘員的保護， 合理的車身設計理念和乘員約朿系統(tǒng)的髙效匹配是保證汽車安全性能的關鍵因素。安全車 身的理念起源于徳國，經過汽車安全技術幾十年的發(fā)展已經演變成以歐美為主的高強度車 身理念和以日本為主的潰縮吸能理念：在汽車產業(yè)全球化的當今社會，汽車髙新材料的出

12、 現和對節(jié)能減排的呼吁，這兩種理念的逐漸融合成為21世紀汽車安全車身結構設計的總體 趨勢。類似于豐出GOA (Global Outstanding Assessment)車身技術和本出G-CON車身理 念所開發(fā)出的車型，在C-NCAP中的表現也都非常優(yōu)異。中國通過引進先進的安全車身優(yōu) 化技術，在汽車高強度鋼應用、發(fā)動機艙布置、前縱梁吸能盒優(yōu)化、車門防撞梁設計以及 髙強度乘員艙的設計等方而取得了眾多成果。全球倡導節(jié)能減排，汽車輕量化已勢在必 行，在此基礎之上興起的高強度鋼運用引領汽車被動安全技術進入了一個全新的局而。對 于車身輕量化，高強度鋼材起著至關重要的作用，英使用比例逐年增加，同時汽車的耐

13、撞 性也隨之得到提髙。熱成型鋼技術在國產車型上也開始逐漸得到推廣。目前熱成型鋼主要 用于前橫梁、B柱以及車門防撞梁等關鍵部位(見圖1)。整車碰撞安全性能需要綜合多 方面因素，同時要投入大量的資金和人力進行開發(fā)的實車碰撞試驗，計算機仿貞模擬技術 的應用不僅可以減少實車實驗的投入還可以縮短研發(fā)周期，對汽車安全技術的發(fā)展起到了 極義重要的作用。圖1車身鋼材運用1.3、安全玻璃女全玻璃有兩種鋼化玻璃與夾層玻璃。鋼化玻璃是在玻璃處于熾熱狀態(tài)下使之迅速冷卻 而產生預應力的強度較髙的玻璃，鋼化玻璃破碎時分裂成許多無銳邊的小塊，不易傷人。 夾層玻璃共有3層，中間層韌性強并有黏合作用，被撞擊破壞時內層和外層仍黏

14、附在中間 層上，不易傷人。汽車用的夾層玻璃，中間層加厚一倍，有較好的安全性而被廣泛采用。1.4、預緊式安全帶預緊式安全帶的特點是當汽車發(fā)生碰撞事故的一瞬間，乘員尚未向前移動時它會首先拉 緊織帶，立即將乘員緊緊地綁在座椅上，然后鎖止織帶防止乘員身體前傾，有效保護乘員 的安全。預緊式安全帶中起主要作用的卷收器與普通安全帶不同，除了普通卷收器的收放 織帶功能外，還具有當車速發(fā)生急劇變化時，能夠在0.1s左右加強對乘員的約束力，因此 它還有控制裝置和預拉緊裝巻?？刂蒲b置分有兩種：一種是電子式控制裝巻，另一種是機 械式控制裝置。預拉緊裝巻則有多種形式，常見的預拉緊裝巻是一種爆姻式的，由氣體引 發(fā)劑、氣體

15、發(fā)生劑、導管、活塞、繩索和驅動輪組成。當汽車受到碰撞時預拉緊裝巻受到 激發(fā)后，密封導管內底部的氣體引發(fā)劑立即自燃，引爆同一密封導管內的氣體發(fā)生劑，氣 體發(fā)生劑立即產生大量氣體膨脹，迫使活塞向上移動拉動繩索，繩索帶動驅動輪旋轉號驅 動輪使卷收器卷筒轉動，織帶被卷在卷簡上，使織帶被回拉。最后，卷收器會緊急鎖止織 帶，固泄乘員身體，防止身體前傾避免與方向盤、儀表板和玻璃窗相碰撞。1.5、安全氣囊安全氣囊是現代轎車上引人注目的高技術裝苣。安裝了安全氣囊裝苣的轎車方向盤，平 常與普通方向盤沒有什么區(qū)別，但一旦車前端發(fā)生了強烈的碰撞，安全氣囊就會瞬間從方 向盤內“蹦“出來，墊在方向盤與駕駛者之間，防止駕駛

16、者的頭部和胸部撞擊到方向盤或儀 表板等硬物上。安全氣囊而世以來，已經挽救了許多人的性命。研究表明，有氣囊裝程的 轎車發(fā)生正面撞車，駕駛者的死亡率，大轎車降低了 30%,中型轎車降低11%,小型轎車 降低14 %。安全氣囊主要由傳感器、微處理器、氣體發(fā)生器和氣囊等部件組成。傳感器 和微處理器用以判斷撞車程度，傳遞及發(fā)送信號：氣體發(fā)生器根據信號指示產生點火動 作，點燃固態(tài)燃料并產生氣體向氣囊充氣，使氣囊迅速膨脹，氣囊容量約在(50-90)Lo同 時氣囊設有安全閥，當充氣過量或囊內壓力超過一左值時會自動泄放部分氣體，避免將乘 客擠壓受傷。安全氣囊所用的氣體多是氮氣或一氧化碳。除了駕駛員側有安全氣妻外

17、，有 些轎車前排也安裝了乘客用的安全氣囊(即雙安全氣囊規(guī)格)，乘客用的與駕車者用的相 似，只是氣囊的體積要大些，所需的氣體也多一些而已。另外，有些轎車還在座位側而靠 門一側安裝了側而安全氣囊。1.6、乘員頭頸保護系統(tǒng)(WHIPS)WHIPS 一般設置于前排座椅。當轎車受到后部的撞擊時，頭頸保護系統(tǒng)會迅速充氣膨 脹起來，其整個靠背都會隨乘坐者一起后傾，乘坐者的整個背部和靠背安穩(wěn)地貼近在一 起，靠背則會后傾以最大限度地降低頭部向前甩的力量，座椅的椅背和頭枕會向后水平移 動，使身體的上部和頭部得到輕柔、均衡地支撐與保護，以減輕脊椎以及頸部所承受的沖 擊力，并防止頭部向后甩所帶來的傷害。1.7、車外人

18、員保護技術歐洲早在1987年便成立專門負責行人安全保護研究的WG10工作組并于1998年提出 了完備的行人保護實驗方法，目前歐洲和日本的NCAP體系對行人保護評估已經日臻成 熟。歐洲汽車生產商和汽車零部件供應商在行人保護上進行了大量的工作，歐洲車倆的前 部造型經過長期優(yōu)化可以有效減少行人碰撞時受到的傷害，奧托立夫也開發(fā)岀了可以減少 行人頭部傷害的發(fā)動機罩氣囊。中國雖然汽車保有量在2億輛左右，但是作為發(fā)展中國 家，基礎設施相對薄弱，眾多人口，以及混合交通為主的路而交通情況更加導致了人-車 碰撞交通事故中極髙的行人傷亡率，行人的死亡率占到事故總死亡率的26%,高于其他務 類交通事故的人員死亡率2。

19、中國近幾年才開始開展行人保護方而的研究，2009-10-30國 家發(fā)布了 GBfT 24550-2009汽車對行人的碰撞保護的法規(guī)標準，體現了中國政府及汽 車生產企業(yè)對行人安全的重視。目前中國汽車技術研究中心擁有完整的能夠進行超過7個 模塊的沖擊實驗，包括頭部模塊(成人與兒童)對發(fā)動機罩沖擊試驗、腿部模塊對保險杠 沖擊試驗、大腿模塊對發(fā)動機罩邊緣沖擊試驗的行人保護實驗室，其他汽車生產商的行人 保護實驗室正在積極建設中。自行車作為中國的主要交通工具，在復雜的道路環(huán)境下同樣 而臨著受到機動車輛碰撞的危險，根據中國交通現狀，相關高校針對駕駛自行車人與車輛 碰撞時的碰撞速度、騎車人與汽車接觸位置、騎車

20、人運動規(guī)律、人體損傷力學等方面進行 事故再現、事故模擬，建立以中國人體特征為參數的碰撞模型進行仿真研究，并尋求減少 騎車人傷害的解決辦法3。2、被動安全系統(tǒng)的發(fā)展趨勢將來，主動與被動安全系統(tǒng)的集成是一股勢不可擋的趨勢。復雜的整合技術將近距離 雷達、遠程需達、影像傳感、轉向及翻滾角度傳感、穩(wěn)左控制電子傳感等諸多技術結合在 一起，對駕駛環(huán)境實施全而監(jiān)控，集中比較、分析多方而的數據，在必要時啟動最適當的 下一級系統(tǒng)，自動地或輔助駕駛者采取正確的防護措施。集成的主、被動系統(tǒng)能實現更強 的安全性能，最大程度地保護車輛、乘員乃至行人的安全，貝價值遠遠超過了各自獨立、 互不相卩的防護系統(tǒng)。根據美國TRW汽車

21、集團(T R WAutomotive)的技術藍圖，大部分 主、被動汽車安全技術的集成指日可待。事實上，主、被動安全系統(tǒng)的技術整合和運用早 已開始。以預警安全系統(tǒng)為例，在發(fā)生意外時，在剎車片上施加足夠的壓力能啟動制動輔 助(Brake Assist)系統(tǒng)或車身穩(wěn)泄控制(VSC)系統(tǒng)。感知汽車嚴重打滑，預警安全系統(tǒng) 則會自動激活電控的座椅安全帶預張緊器(即TRW主動控制牽引器，ACR),隨之把前 座椅移至最佳的安全位置。在前座椅置于安全氣麥保護的最佳距離的同時，ACR自動收緊 座椅安全帶以加強乘員保護。該階段的技術整合所采用的制動輔助系統(tǒng)，在潛在碰撞發(fā)生 前啟動安全防護措施。TRW的ACR技術也具

22、可逆轉性，如果實際碰撞并未發(fā)生，ACR在 幾秒鐘內會調整至初始狀態(tài)。相比之下，其它碰撞驅動型座椅安全帶預張緊器裝宜在啟動 后無法自動回復初始狀態(tài)，必須重新安裝。3、被動安全系統(tǒng)的展望 3.1、預警駕駛輔助在集成化的第二階段，安全技術發(fā)展到具有一左的先知先覺能力。這樣的系統(tǒng)能無須駕 駛員的操作自動運行，監(jiān)控駕駛環(huán)境。預警技術一般建立在傳感技術(如雷達、實時攝 像)基礎之上，傳感裝苣隨時監(jiān)控相關駕駛環(huán)境。TRW 一直努力研發(fā)一系列基于雷達技術 的傳感系統(tǒng)，如自適性巡航控$'J(Adaptive CniiseControl),該系統(tǒng)已被應用于徳國大眾的一 部分歐洲和北美的車型上。這些通常也被

23、稱為駕駛輔助系統(tǒng)。早期，駕駛輔助主要提供駕 駛便利，而在今后將逐步發(fā)展成為主動安全技術中不可或缺的部分。以車道引導(Lane Guide)系統(tǒng)為例，當系統(tǒng)感知車輛在車道上蜿蜒蛇行或偏離道路時，會為駕駛者提供相應 的矯正輔助。包括ACR在內的各種保護裝苣相應啟動，一是警示駕駛者；二是確保駕駛者 處于安全氣囊保護的最理想位宜：同時電子轉向系統(tǒng)提供觸覺傳感反饋，引導駕駛者回到 正確的車道上。3.2、智能化反饋好的預警系統(tǒng)是“善解人意“的。它能為駕駛者提供適當類型及程度的反饋，既提髙安全 性又不分散注意力、妨礙駕駛。TRW設訃的安全裝置一般情況下是在不知不覺中為駕駛者 提供保護的：而只有當比較嚴重的情

24、況發(fā)生時，如車倆偏離車道或駛離道路時，音頻、視 頻等明顯的反饋裝置才會發(fā)揮作用。將來，結合智能化傳輸系統(tǒng)，主動和被動安全系統(tǒng)都 將與車輛外部環(huán)境保持更緊密的聯(lián)系。全球左位系統(tǒng)(GlobalPositioning System)和智能化 道路都屬于智能化傳輸系統(tǒng)。以智能化道路為例，這種系統(tǒng)利用傳感器和衛(wèi)星數據追蹤汽 車位巻，并在潛在意外發(fā)生前如臨近交叉路口時及時提醒駕駛者注意路況。3.3、全方位保護高度集成的安全系統(tǒng)除了有效控制車輛、保護乘員，還兼顧車輛外部人員。在歐洲和 日本，政府非常重視保護行人免受嚴重或致命傷害的立法。TRW行人保護系統(tǒng)能有效降低 人車相撞的機率，或在碰撞在所難免時保護駕駛

25、者和行人的安全。首先，基于雷達或攝像 的感知系統(tǒng)能察覺道路上肉眼不易察覺的物體，比如突然岀現的行人。在感知系統(tǒng)及時提 醒駕駛者的同時，制動助力系統(tǒng)、電子液壓制動等系統(tǒng)同時啟動，自動降低車速，從而防 止碰撞發(fā)生或降低碰撞嚴重性。如果人車相撞不幸發(fā)生，TRW研發(fā)的行人安全氣囊會從發(fā) 動機罩下瞬間充氣展開，減小車輛碰撞人體的力度。兼?zhèn)湓趥鞲衅?、駕駛輔助、制動、轉 向、防滑、乘員安全等各領域的技術專長，才真正有條件整合主、被動安全技術、全而提 高未來汽車的舒適性和安全性。作為行業(yè)內最全而的安全產品研發(fā)者和供應商，像TRW 等多個大型汽車集團正在以開發(fā)先進傳感技術為基礎，走向驅動汽車安全集成化的進程。4

26、主動安全技術主動安全技術，又稱預防安全技術，是指在輕松和舒適的駕駛條件下幫助駕駛員避免事 故的技術。主動安全技術主要包括底盤主動安全技術、安全預警技術和綜合安全技術等， 整個主動安全技術的發(fā)展伴隨著信息技術及電子技術的發(fā)展。底盤主動安全技術主要以底 盤控制技術為核心，最終采用底盤部件執(zhí)行安全相關控制。英應用最早始于制動防抱死系 統(tǒng)(anti-lockcd braking system. ABS ),特別是1995年隨著電子穩(wěn)左性控制系統(tǒng) (electronic stability control, ESC)投入市場，底盤主動安全技術進入到快速發(fā)展的階段， 后續(xù)諸如自適應巡航控制系統(tǒng)(adapt

27、ive cruise control,ACC)及碰撞緩解制動系統(tǒng)(collision mitigation brake system.CMBS)等主動安全系統(tǒng)先后研發(fā)成功，底盤主動安全技術已經由 單純制動控制技術向集成轉向控制發(fā)展。安全預警技術通過對危險情況識別并對駕駛員進 行預警提示。隨著視覺技術應用的發(fā)展，以視覺傳感器為代表安全預警系統(tǒng)被廣泛應用， 其中車道偏離預警系統(tǒng)(lane departure warning, LDW)及盲點監(jiān)測預警系統(tǒng)等已經大雖:應用 于豪華汽車上。隨著汽車電子技術及傳感器技術的發(fā)展，特別是通信技術在汽車上的應 用，使汽車主動安全技術正朝著多功能、集成化方向發(fā)展，

28、而與被動安全技術3G通訊網 絡的結合后，集主被動于一體的綜合安全技術成為未來汽車安全技術的發(fā)展方向。4.1、底盤主動控制技術汽車主動安全控制通常是通過底盤主動安全控制實現其執(zhí)行功能。英中電子制動控制 是底盤主動控制技術應用最廣泛的技術之一。電子穩(wěn)左性控制系統(tǒng)(ESC)在底盤主動安 全控制技術中具有里程碑地位。如圖2所示，電子穩(wěn)立性控制系統(tǒng)通過傳感器探測的數據 比較駕駛員操作意圖和汽車實際運行狀態(tài)，并通過差速制動方式對車輛施加補償橫擺力 矩，控制車輛的轉向特性變化，提高側向穩(wěn)泄性，進而減少交通事故數量。美國髙速公路 交通安全署(National Highway Transportation Sa

29、fety Administration, NHTSA)在分析美國 7 個 州1997年到2004年的交通事故數據發(fā)現：電子穩(wěn)泄性控制系統(tǒng)可以減少34%乘用車單車 事故以及59%的運動型多功能車(spoils utility vehicle, SUV)單車事故4。在美國，2012年 以后生產銷售的乘用車要求必須裝配電子穩(wěn)左性控制系統(tǒng)。諸如電子穩(wěn)泄性控制系統(tǒng) (electronic stability control, ESC)、電動助力轉向技術(electrical power steering, EPS)及 側傾穩(wěn)立性控制系統(tǒng)(roll stability control, RSC)等底盤主動

30、控制系統(tǒng)已經提高了車倆的 安全性能，但是個系統(tǒng)彼此孤立，并沒有實現安全性能的最大化。而底盤一體化控制系 統(tǒng)，通過融合制動、轉向及懸架主動控制技術，通過各個系統(tǒng)的層級控制實現車輛安全控 制的最優(yōu)化。安全預警技術通過超聲波、視覺及雷達等傳感器探測道路環(huán)境信息，通過分析各類信息 對駕駛員進行提醒及預警，進而減少事故的發(fā)生5。目前，在車內應用了大量的視覺傳感 器，通過內部視覺傳感器可以探知駕駛員是否瞌睡，進而進行瞌睡預警提醒：通過外部超 聲波雷達和視覺傳感器可以輔助駕駛員完成泊車操作：而亳米波雷達及視覺傳感器可以探 測車輛前方行人和車輛，對車輛的碰撞可能性進行預警。伴隨視覺技術的發(fā)展，以單目視 覺傳感

31、器為基礎的安全預警系統(tǒng)將更廣泛的應用于車輛上，而與其它傳感器進行數據融合 將進一步提髙安全預警技術的魯棒性和安全性。4.3、綜合安全技術隨著主動安全技術及被動安全技術的發(fā)展，汽車安全技術逐漸形成為以“碰撞事故"為 核心，通過事故前主動安全技術避免、事故中被動安全技術有效緩解及事故后遠程救援三 個階段的綜合安全技術來實現最小事故傷亡的目標。根據碰撞的風險，各個階段通過不同 系統(tǒng)完成安全控制，通過綜合各類安全控制系統(tǒng)功能，并融合各個系統(tǒng)優(yōu)點，使交通事故 傷亡最小化。為推動主動安全技術應用，國外一些政府或開發(fā)部門設立了多個合作組織及 多項合作項目，例如歐洲的FOT (Field Opera

32、tional Test)項目、PRcVENT項目、徳國的 INVENT項目、美國的ACAS項目等。各大零部件供應商和主機廠通過參加各種組織和項 目，完善了產品的技術要求和試驗標準，推動了主動安全技術的產業(yè)化。以沃爾沃汽車 City Safet y城市安全系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)包括了自適應巡航(ACC )、車道偏離預警 (LDW)、電子穩(wěn)左性控制(ESC)及碰撞緩解制動(CMBS)等功能，該系統(tǒng)能夠避免 低速下車輛追尾風險，減少約60%由于追尾事故導致的的頸部軟組織損傷事故。為滿足市 場需要，各零部件供應商也先后開發(fā)出集主被動安全技術于一體的安全產品，如博世公司 的CAPS系統(tǒng)、大陸公司的Conti-

33、Guard系統(tǒng)、TRW公司的認知型主動安全系統(tǒng)等。汽車 主動安全技術產品已經呈現出功能集成化、系統(tǒng)化和綜合化的發(fā)展趨勢。國內主動安全技 術的開發(fā)方而也取得了一左成果，淸華大學開發(fā)的THMR-V智能車輛裝備了電荷耦合器件 攝像機(charge coupled device camera. CCD)及導航系統(tǒng)，實現智能駕駛功能6。吉利汽車 提出了 GTMS安全開發(fā)理念，以交通事故零傷亡為開發(fā)目標，結合電子穩(wěn)左性控制系統(tǒng)、 自適應巡航系統(tǒng)、前/后碰撞預警系統(tǒng)及G-Netlink系統(tǒng)于一體實現碰撞前、碰撞中和碰撞 后對乘員的安全保護。5、NCAP對汽車安全技術的影響不同NCAP對車身結構提出了不同要求

34、。USNCAP不僅要求車輛在碰撞過程中不能超 過一眾的減速度，而且要求擊潰長度不少于一泄值。而EuroNCAP要求影響乘員安全性的 零件如前囤板、制動踏板、方向管柱等對乘員的侵入量不能超岀一左值。因此前艙的剛度 不能太大或太小，否則無法滿足各個NCAP的要求。為最大程度上保護車內乘員和行人的 安全，汽車整車設汁成前后部剛度較小、乘客艙剛度很大。而且將發(fā)動機艙設訃成三段 式，分別為低速行人保護區(qū)、相容吸能區(qū)和自身保護區(qū)。這樣在低速時既能使行人的傷害 減低到最小，同時又能在髙速碰撞時通過前后艙結構的壓潰來吸收碰撞中的大部分能量， 有效保護乘客，見圖3。汽車交通事故發(fā)生在前面的槪率約為40%,因此前

35、艙設計是汽車 結構設計的重點，前艙設汁實際上是能量傳遞路線的設訃。從圖3可見，通常將前端碰撞 的能量傳遞路線設汁成3條，一條是沿著水箱橫梁傳遞給翼子板加強板，然后經A柱傳遞 給駕駛艙上體：第二條路線由前縱梁傳給翼子板加強板，經前用板傳給駕駛艙上體，由前 地板縱梁傳給車身下體；第三條路線由前懸架延伸梁(在前端和縱梁采用一泄的支架連 接)，經副車架傳給車身縱梁，從而傳給車身下體。3條路線能避免能量的過度集中，有效 提高整車的安全整體承受能力。為保證上述3段強度和3條能量傳遞路線，通常采用不同 性能的材料進行組合以滿足不同區(qū)域的要求，對于車身結構的加強件如縱梁、B柱加強 板、門檻梁加強板、A柱下段加

36、強板、車門防撞桿以及座椅支架等均采用髙強度鋼或超強 度鋼(TRIP)。這2種材料在汽車上的應用越來越多，所占的比重越來越大。以菲亞特產品 為例，80年代超強度鋼使用比例為0,髙強度鋼使用比例為6%, 90年代高強度鋼使用比 例增加至10%o自NCAP規(guī)范使用后，高強度鋼增加至22%,超強度鋼增加至4%。到 2005年底，髙強度鋼占到50%,超強度鋼占到17%。低碳鋼的比例也由80年代的94%降 低至33%。這組數據從一左程度上反映了汽車工業(yè)上各種不同材料鋼材在汽車上的應用趨 勢?？v梁總成在很大程度上決泄了汽車縱向碰撞的安全性能，因此也成為研究重點。通常 將縱梁前部設汁成梯形結構鋼梁、孔式結構、

37、褶皺式造型、波紋管狀結構來誘導縱梁的變 形節(jié)奏和能量傳遞路徑；通過優(yōu)化縱梁的不同材料組合，既能降低縱梁重量20%.降低成 本幾十美金，而且能有效提高縱梁的碰撞、剛度和模態(tài)性能。此外，通過優(yōu)化縱梁的截而 形狀（包括加強筋布置）、厚度、尺寸和結構形式等使結構的變形阻力保持在適當水平，并 重視局部弱化使整車剛度分配符合設計原則及能量吸收曲線圖。為滿足側撞的要求，側用 通常設訃成能將側碰力有效傳遞到車身具有保護作用的梁、門立柱、地板、頂蓋及英它部 件，使撞擊力被這些部件吸收，從而極大限度地把可能造成的傷害降低到最小程度。因此 需要采用高強度鋼增加車門的剛度；增大A、B、C立柱的截面形狀，以及局部加強側

38、朗與 門加強件接觸部位、立柱與門檻和車頂縱梁連接部位的強度：增加地板橫梁，將座椅支架 和門檻梁連接一體增加側向防撞能力。受力大小UR瞬廠-1前圍板一 工一圖3前艙安全3段和能量傳遞圖5.1、安全約朿系統(tǒng)的改進安全約朿系統(tǒng)的配備和性能的提升是增加NCAP星級的有效途徑。目前通常采用預緊式安 全帶代替?zhèn)鹘y(tǒng)安全帶系統(tǒng)。預緊式安全帶的特點是當汽車發(fā)生碰撞事故的一瞬間，在乘員 尚未向前移動時它會首先拉緊織帶，立即將乘員緊緊綁在座椅上，然后鎖止織帶防止乘員 身體前傾，有效保護乘員的安全。福特公司最近發(fā)明一種膨脹式的安全帶，能像安全氣囊 一樣在碰撞時配合安全帶的收緊充氣，有效保證乘員的內臟不受到嚴重擠壓。同

39、時，能自 動給乘員佩帶身上的安全帶，以提高安全帶的佩帶率。安全氣囊作為安全帶的輔助安全設 施在交通事故中也大大提高了乘員的安全性。通常一輛NCAP星級較高的車輛會配備駕駛 員和副駕駛氣囊、側碰撞氣囊及車窗側氣簾等多個氣囊，在不同的碰撞中保護乘員不同方 位的安全。目前，兩段式安全氣囊正在逐步替代普通安全氣囊，因為它能根據汽車碰撞的 加速度和安全帶的狀態(tài)，分2種不同的速度和強度展開，避免造成對乘客的不必要傷害。 智能安全氣囊作為發(fā)展方向，采用先進的傳感器技術和信息處理系統(tǒng)，在事故發(fā)生的短暫 時間內提供可靠的碰撞環(huán)境信息：通過優(yōu)化氣麥的充氣速率、折疊方式和最佳點火時間， 碰撞時轉向柱、座椅及頭枕、安

40、全帶等各自滿足相關標準的最佳結構和力變形特性以及各 部件碰撞特性的協(xié)調與互補問題，根據檢測到的乘員身高、體重、坐姿等信息，自動將乘員 保護系統(tǒng)調節(jié)到最佳保護狀態(tài)，使乘員保護系統(tǒng)逐步智能化。對保護迅尾碰撞的座椅頭枕， 目前多采用手動調節(jié)的方式，很多人一般不會太重視，但是頭枕的位置如果調整不正確有 可能造成對頭頸的傷害。因此目前的新產品均能通過嵌裝在頭枕中的新型傳感器，檢測頭 枕與頭部之間的距離，算岀頭枕應該移動的距離，自動將座椅調整至最佳狀態(tài)，有效保護乘 員頭頸的安全。5.2、假人和傳感器的改進 假人作為代替真人參與各種NCAP試驗的研究對象，在汽車安全性的研究方而具有很重要 的地位。假人的生物

41、保真程度將大大影響試驗的精確性。因此需要按照不同年齡的生理特 征研制不同規(guī)格的假人。假人模型大部分是由金屬與塑料制作的其胸腔是鋼制的，肩胛骨是 鋁制的，盆節(jié)是塑料的。假人的皮膚摸上去不僅要有彈性，還要跟真人一樣有一左的承受 力。一個假人由近400個部件、約60個傳感器組成。通用汽車的Hybrid III,衍生出了從 新生嬰兒到55歲成年人的各個不同年齡段、不同性別的模擬假人，已經可以實現95%的人 體模擬保貞度。今后的發(fā)展趨勢是如何盡可能地使假人特性接近真人，以及假人身體內傳 感器的合理部位和個數及傳感器本身的靈敏度和數據處理系統(tǒng)能力的提高。5.3、NCAP規(guī)范本身的改進 自1996年秋季以來，經過一系列演變，Eur