现代汽车安全技术-总结

1.1汽车安全技术概论汽车安全技术主要包括：汽车主动安全系统和被动安全系统。2004年实施（乘用车正面碰撞的乘员保护），2006年发布侧碰、后碰标准。影响汽车行使安全性能的三大因素：人、车、环境。1.2汽车安全技术发展1953年，第一个气囊专利诞生；1970年开始沃尔沃开始装备儿童安全座椅；ABS技术1920年研制发明并申请专利；ESP被博世发明出来，第一款安装在奔驰轿车。2.1制动防抱死系统（ABS）作用：使汽车在制动状况下不丧失转向控制能力，保证汽车的制动方向稳定性，且能防止产生侧滑和甩尾。工作原理：由装在车轮的轮速传感器采集四个车轮的转速信号，送到电子控制单元计算出每个车轮的转速，进而推算出车辆的加速及滑移率。1.建压阶段：制动时，通过助力器和总泵建立制动压力。此时常开阀打开，常闭阀关闭，制动压力进入车轮制动器，车轮转速迅速降低，直到ABS电子控制单元通过转速传感器识别出车轮有抱死倾向为止。2.保压阶段：ABS电子控制单元通过转速传感器得到的信号识别出车轮有抱死倾向时，ABS电子控制单元即关闭常开阀，此时常闭阀仍然关闭。3.降压阶段：如果在保压阶段，车轮仍有抱死倾向，则ABS系统进入降压阶段。此时，电子控制单元命令常闭阀打开，常开阀关闭，液压泵开始工作，制动液从轮缸经低压蓄能器被送回到制动总泵，制动压力降低，制动踏板出现抖动，车轮抱死程度降低，车轮转速开始增加。4.降压阶段：为了到达最佳制动效果，当车轮增到一定转速后，ABS电子控制单元再命令常开阀打开，常闭阀关闭。随着制动压力增加，车轮再次被制动和减速。2.1.2电子制动力分配（EBD）作用：EBD能够根据汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS提高制动稳定性。2.1.3电子差速锁（EDS/EDL）作用：它是ABS的一种扩展功能，用于鉴别汽车的车轮是否失去着地地摩擦力，从而对汽车的加速打滑进行控制。工作原理：在汽车加速过程中，当电子控制单元根据轮速信号判断出某一侧驱动轮打滑时，EDS就自动开始工作，通过液压控制单元对该车轮适当强度的制动，从而提高一侧驱动轮的附着利用率，提高车辆的通过能力。当车辆行使状况恢复正常后，电子差速锁即停止工作。2.1.4驱动（轮）防滑系统（ASR）作用：维持汽车行使时的方向稳定性，并尽可能利用车轮与路面的纵向附着能力，提供最大的驱动力。ASR的原理:在驱动轮打滑时ASR通过对比各轮子转速，电子系统判断出驱动轮打滑，自动立刻减少节气门进气量，降低引擎转速，从而减少动力输出，对打滑的驱动轮进行制动。2.2车身电子稳定程序（ESP）作用：ESP可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等2.2.1ESP工作原理：2.2.2ESP系统组成：带有EDS/ASR/ESP的ABS控制单元J104；方向盘转角传感器G85；横向加速度传感器G200；偏转率传感器G202；组合传感器(G200；G202)；制动压力传感器G201；液压单元；行使动态调节液压泵V156。效果演示：当汽车发生转向不足时（左），车身表现为向弯外推进，此时ESP系统将通过对左后轮的制动来遏制车辆陷入险境；而当汽车发生转向过度时（右），此时ESP系统则通过对右前轮的制动来纠正危险的行驶状态。2.3轮胎压力监控系统系统种类：轮胎监控显示系统（RKA）：是ABS控制单元J104中的一个软件模块，通过分析ABS数据，以便能确定滚动周长，滚动周长要与参考值进行对比，从对比后两值的微小变化中就可识别出轮胎。如果轮胎监控显示系统识别出手制动器或电动机械式驻车制动器的信号，那么轮胎监控显示系统会在这个信号的期间自动关闭。系统错误警报：1.路面状况不同；2.车辆单侧承载；3.同一车辆的两个轮胎不均匀；4.由于强烈阳光照射车的一侧，车轮受热不均；5.驱动打滑及制动打滑。具有车轮位置识别功能的轮胎压力监控系统（RDK）：工作原理：车辆在行使过程中，具有车轮位置识别功能的轮胎压力监控系统一直在监控着轮胎压力，即使车辆已停住，短时间内轮胎压力仍然处于被监控中。轮胎上安装的轮胎传感器会测量轮胎的温度和轮胎的压力，这些测得的数据被定期从传感器发送到车轮罩内的天线上。这些天线通过屏蔽HF-线（高频线）与轮胎监控控制单元相连，该控制单元将分析这些数据并通过一天CAN-总数据线将数据传送到组合仪表内的控制单元。发射间隔：在正常情况下每54秒发射一次；如果快速模式发射，每850毫秒发射一次。系统功能：显示轮胎压力、识别轮胎缓慢失压、识别轮胎突然失压、在车辆停止时识别轮胎失压。在更换车轮时，系统必须进行自学来识别新车胎，此时的车速不能低于25Km/h。没有车轮位置识别功能的轮胎压力监控系统（RDK）：工作原理：车轮电控装置以一定的时间间隔发送数据，这些数据由中央门锁和防盗报警装置天线来接收并传送到轮胎压力监控控制单元J502。信号发射时间间隔：当车速高于25Km/h时才发送数据电报，发射间隔：最开始30个数据电报是15秒发送一次，随后的数据电报是60秒发送一次；在快速发射模式时，每15秒发送一次。更换轮胎：只要车速高于25Km/h时，新车胎上的电控装置就会发出数据，控制单元会自动识别并读入新车轮上的电控装置的识别代码。2.4车道保持辅助系统2.4.1车道保持系统的功能车道保持系统可以帮助司机将车辆保持在原车道上行使，用一个摄像机来识别车道边界线。由于该系统是为在高速公路和条件良好的乡间公路上行使而设计的，因此车速约高于65KM/h才开始工作。如果车辆行驶中靠近了识别出的某条边界线，那么方向盘就会发生振动，对驾驶员进行提醒；如果在车辆横过车道边界线之前波动了转向灯，就不会发生这种震动提醒，因为系统认为这是驾驶员将要变道。环境条件恶劣时，比如车道脏污或者覆盖着雪，车道过窄。车道边界线不清晰，该系统暂时不工作。系统当前的状态显示在组合仪表上。2.4.2组合仪表上的指示灯1）.如果组合仪表上的指示灯呈绿色亮起这表示改系统接通且处于随时准备工作的状态。2）.如何组合仪表上的指示灯呈黄色亮起这表示该系统已经接通，但因当前情况无法工作。可能原因：1.只有一条车道边界线或根本没有车道边界线；2.没能识别出车道边界线（比如因雪、脏污、潮湿或者逆光）；3.车辆正在行使车道上的边界线多于两条（比如道路施工的白色和黄色边界线）；4.车速低于约65KM/H；5.车道宽度小于约2.5M或大于约5M；6.转弯太急（转弯半径小于约250M）。3）.如何组合仪表上的指示灯根本不亮，这个表示该系统已经关闭。2.5远光灯辅助系统2.5.1远光灯辅助系统的功能远光灯辅助系统可以根据当时的交通状况自动打开或者关闭远光灯，从而提高在黑暗中行车的舒适性，该系统在黑暗中可以为驾驶员提供更佳的视野，只要交通和环境条件可以，远光灯便一直处于打开状态。根据路面的照明情况，远光灯辅助系统也会识别出城镇和城市，节奏系统同样会将远光灯转为近光灯。离开城镇或城市后，又会自动转换为远光灯。该系统的软件也可以识别出浓雾，在这种情况下同样把远光灯转为近光灯。2.5.1.2打开和关闭条件1.通过远光灯辅助系统打开远光灯为了能够使用远光灯辅助系统，驾驶员必须首先向前推动远光灯操纵杆将其激活。不够，只有当车灯处于自动（Auto）位置时，才能激活系统。2.只有当满足下述全部条件时，才会打开远光灯----远光灯辅助系统的摄像头发出信息，环境亮度已低于预先设定的极限值。----应经根据雨量和光照传感器的要求打开近光灯。----车速超过60KM/H。----即未发现有对面驶来的汽车和摩托车，也未发现在前面行使的汽车或摩托车。----有识别到城镇。3.通过远光灯辅助系统关闭远光灯如果远光灯已经通过远光灯辅助系统打开，则在下述情况下又会重新关闭：-----发现对面驶来的汽车或摩托车；-----发现前面行使的汽车或摩托车；-----发现照明充足的一个村镇或城市。-----车速降到30KM/H以下；-----远光灯辅助系统探测到浓雾。2.5.2远光灯辅助系统的工作方式无法确定近光灯和远光灯转换的精确时间点。转换时间点取决于许多因素，列如能见度、道路走向、对面驶来或者前面行使的车辆前大灯的照射强度等。远光灯辅助系统的扫描区，最远可达到1000米。2.5.2.4驶过离公路较远的城镇距离公路较远的城镇尚未进入远光灯辅助系统的扫描区范围，因此远光灯处于开启状态城镇进入远光灯辅助系统的扫描范围，远光灯保持开启状态。该城镇被远光灯辅助系统视为光照不足。由于汽车以超过90KM/H的速度行使，远光灯保持开启状态。假如车速低于90KM/H，则远光灯会被关闭。对于远光灯辅助系统而言，90KM/H的速度是一个至关重要的条件，但是只在这一具体情况下才起作用。城镇不再处于远光灯辅助系统的扫描范围内，远光灯保持开启状态。2.5.2.5驶过公路边的独栋房屋房屋和路灯尚未进入远光灯辅助系统的扫描区，远光灯处于开启状态。房屋和路灯进入远光灯辅助系统的扫描区，远光灯保持开启状态。由于只探测到一个单独的光源，远光灯保持开启状态。房屋和路灯离开远光灯辅助系统的扫描区，远光灯继续爆出开启状态。2.6夜视辅助系统2.6.1.2夜视辅助系统功能说明夜视辅助系统可以使得司机能在黑暗中及时识别出车辆前部区域的行人（如果没有夜视辅助系统，这个识别就会晚很多），夜视辅助系统采用热敏成像摄像头来实现其夜视功能，也就是说可以将发热成像（比如人和动物）从其背景中提取出来。热敏图像不只能识别生物，车道和建筑物也可以识别。2.6.1.3夜视辅助系统的作用距离在视野良好时，奥迪夜视辅助系统作用的距离可达300M,如果天气恶劣，夜视辅助系统的作用距离明显受限。榆次相比，非对称近光灯在相向车道侧的照明距离约为60M,在靠近沿路侧照射的距离约为120M，即使是远光灯，照射距离也只用约200M.2.6.1.5系统功能：识别出行人并坐上标记1.识别出行人并做标记夜视辅助系统的任务是：在摄像头的热敏图像上识别出人，随后做上标记，对人的识别过程非常简单：将有热辐射的物体从背景中提取出来，与一个标准目录进行对比，以便判断该物体是否是人。如果满足特定的标准，那么该物体就被判定为人。当一个物体被定为人后，其热敏图像就会被做上标记。如果人不是处于直立状态（比如坐着、躺着或者弯腰状态），夜视辅助系统就识别不出来。当人在图像上部分被遮挡时（比如人处在停着的车后），也就识别不出来。要想给人做上标记，人在夜视辅助系统的作用范围内与车辆就必须保持一定的距离。这个距离不能超过约90M，不能低于约15M。系统要想识别出人，需要满足下面的条件：----车和行人都处于运动中----人的比例要独特，彼此能明显区分出来----采用二维码图像作为识别基础，如果人相对摄像头处于不理位置，就会妨碍识别；-----只对一个图像进行分析是不够的，必须实时对一系列连续图像分析；-----头部和四肢要是被遮住或挡住，那么就会妨碍识别（戴着风帽、打着雨伞、穿着隔热夹克体热无法透出）。2.识别双轮车骑手和动物1.）骑自行车的人一般说来，夜视辅助系统可以识别骑自行车的人并做出标记。但是，由于骑车人的弓腰姿势以及腿部的周期性弯曲，所以标记不是一直都有。2.）骑摩托车的人夜视辅助系统开发目标不要求识别骑摩托车的人，因为该系统是针对本身没有足够的车身照明度的交通参与者。所以不会对其做标记。3.）动物系统无法对动物进行实时识别，也就无法做上颜色标记。对动物的判定在将来会实现。当然，因为动物会发出热辐射，所以现在在系统中的热敏图像中就可以识别出动物，但是无法另加标记来凸显。3.系统将“识别出行人时做上标记”功能关闭，在下列条件下功能关闭1）.环境温度超过28摄氏度随着环境温度的升高，热敏图像的对比度就降低，最终人与环境之间的温差也越来越小。系统判定行人也就越来越困难，因此，在环境温度超过28℃时，系统会将“识别出行人是做上标记”功能关闭，如果随后环境温度又降到25℃以下，那么功能又被