汽车碰撞与安全论文（强烈推荐6篇）

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汽车碰撞与安全论文

　　汽车碰撞与安全指在交通事故后，能够对车内乘员或车外行人进行保护，以免发生伤害或

使伤害减低到最低程度的性能。下面我们就为大家介绍几篇关于汽车碰撞与安全论文范文，供

给大家参考阅读。

　　摘要：从汽车安全领域的研究热点分析出发，对预碰撞系统组成模块及各部分功能进行介

绍；通过调研国内外汽车预碰撞系统的发展现状，梳理出主流汽车制造商和相关测评机构对预

碰撞系统测评的思路与研究方法；结合中国实际情况提出关于预碰撞系统测试的一些建议。

　　关键词：汽车安全；预碰撞技术；系统测试；

　　 Abstract:Starting　from　the　analysis　of　research　hotspots　in　the　field　of　automotive　safety,　the　

components　of　the　pre-crash　system　and　the　functions　of　each　part　are　introduced.　By　investigating　the

development　status　of　automobile　pre-collision　systems　at　home　and　abroad,　the　thoughts　and　research

methods　of　mainstream　automobile　manufacturers　and　related　evaluation　agencies　for　pre-collision　

system　evaluation　are　sorted　out.　Combined　with　the　actual　situation　in　China,　some　suggestions　on　

the　test　of　the　pre-crash　system　are　put　forward.

　　 Keyword:vehicle　safety;　pre-crash　technology;　system　test;

　　 0　引言

　　近年来，汽车安全预碰撞技术成为汽车安全领域的研究热点，其融合了汽车主动安全和被

动安全双方的技术优势，在乘员保护方面的效果更佳。预碰撞系统是运用主动安全技术的雷

达、摄像头等传感器对行车环境进行监控，并将监控信息实时传递给控制器。当传感器探知到

碰撞危险信息时，控制器将通过决策算法对即将发生碰撞的可能性、碰撞时刻和碰撞强度做出

预判，在预判的基础上，于碰撞发生前快速启用被动安全执行系统，使得约束系统以最优的方

式保护乘员和行人，以此来减少或减轻人员的伤亡。

　　预碰撞系统给汽车安全带来了新生机，也非常适合汽车当前的发展阶段，因此许多车企纷

纷布局安全预碰撞系统，但是各厂家的预碰撞系统性能指标不尽相同，国内外也没有统一的测

试标准与方法，测评体系亟待解决。本文从调研主流汽车厂商的预碰撞系统现状出发，考察国

内外汽车主机厂和检测机构对预碰撞系统的测评方法，然后结合作者多年来在汽车测试方面的

经验，针对预碰撞系统的测评方案提出一些建议，希望能为我国建立测评预碰撞系统的测试规

范与标准提供一定参考。

　　 1　汽车安全预碰撞系统概述

　　 1.1　汽车安全预碰撞系统组成

　　汽车安全预碰撞系统主要包含 3个模块：环境感知模块、预警预判控制器和执行装置[1].

环境感知模块主要是采用毫米波雷达、摄像头等传感器设备监控行车环境的状况。毫米波雷达

可以比较准确地探知到障碍物与自身车辆的距离，摄像头可以对障碍物的形状有较好的识别和

判断，因此这两种传感器相结合的方式成为预碰撞系统环境感知能力的主流配置。

　　预警预判控制器是预碰撞系统的核心模块，其决策的精准性是衡量预碰撞系统优劣的重要

技术指标。因为很多执行装置是不可逆的，一旦触发，将会造成不必要的人身伤害和经济损

失。比如气囊，如果控制器预判错误，气囊将会在车辆未发生碰撞时迅速弹出，导致乘员受到

意外惊吓甚至死亡。因此，预警预判控制器的算法非常重要，要求其容错率非常低。

　　预碰撞系统的执行装置有很多种类型，比如紧急自动刹车（AEB）、可逆预紧式安全带

（ACR）、主动座椅、自适应约束气囊、主动引擎发动机罩和车外气囊等。在当前预碰撞系统

执行装置的具体配置中，AEB 和可逆预紧式安全带技术相结合较为成熟，是应用最多的。

　　 1.2　汽车预碰撞技术发展现状

　　奔驰公司于2003 年左右推出Pre-Safe 预碰撞系统，其主要应用于高端车型。该预碰撞系统

采用雷达和摄像头相结合的方式进行环境感知，当预判危险发生后，可以实现紧急制动刹车和

可逆式安全带预收紧、主动座椅姿态调整以及天窗自动关闭等功能[2].Pre-Safe 系统在车辆后保

险杠中增加了雷达传感器，当后方车辆靠近时，预碰撞系统会发出警告，避免后车追尾碰撞。

同时，该Pre-Safe 系统增加了车辆在紧急制动时固定车辆的功能，可以在急刹时减少车辆的前

倾反冲，进而降低乘员颈部伤害风险。

　　丰田公司也于 2003 年推出了 Pre-Collision 系统，采用毫米波雷达感知车辆和障碍物，使用

单目摄像头传感器检测行人，此外在转向柱上安装了摄像头用来监控驾驶员的精神状况[3].该

系统早期的执行装置主要是预紧式安全带和座椅，后又陆续增加了辅助紧急制动和主动控制悬

架等装置。

　　沃尔沃公司推出了 City　Safety 城市安全系统[4],第一代产品于2009 年开始在商业应用，现

在已是第三代产品。该系统采用毫米波雷达和单目摄像头相结合的方式探测车辆、行人、骑行

者以及麋鹿等大型动物，预判危险并提前警示，进而采取相应措施，帮助避免碰撞或者减少碰

撞程度。

　　博世公司于2000 年左右采用毫米波雷达研制出预碰撞系统，在后续发展过程中又提出了

集成式碰撞检测、个性化乘员安全与调整、被动安全预触发、事故引导与校准等多个阶段目

标，并进行持续性研究改进汽车整体式安全[5].

　　 2019 年，德国ZF（采埃孚）公司宣布研发出世界上第一款预碰撞外置侧面安全气囊，并

在封闭场地进行了撞击演示，如图 1所示。整个外置侧面安全气囊的容量相当于驾驶座安全气

囊容量的5倍~8 倍，事故发生前其从侧面向上展开，在车门侧面区域形成防撞缓冲区，以减轻

事故伤亡。此外，该系统还可以在碰撞事故发生之前向乘员发出警告，并触发主动安全带控制

卷收器，将乘员固定在安全位置，缓解受伤状况。

　　图1　采埃孚推出的预碰撞外置侧面安全气囊系统

　　此外在学术界，国内外许多科研人员对汽车安全预碰撞系统的研发和测试也进行了大量的

研究工作。国外 Mark　M 等研究了可逆预紧式安全带和 AEB 的联合作用，分析对乘员离位姿态

的改善情况[6].Daisuke　I 等使用台车模拟碰撞试验，研究可逆预紧式主动安全带和传统安全带

对乘员伤害的影响[7].Meijer　R 等运用 MADYMO 模型库里面的主动假人模型，在预碰撞工况下

展开对乘员伤害的研究[8].Bálint　A 等提出了一种基于试验对预碰撞系统进行评估的方法，在追

尾碰撞工况下通过减少的伤亡数量和事故降低的程度来验证该评估方法的有效性[9].在国内学

术界，清华大学张金换教授团队研制出预警预判控制系统[10],周青教授团队对自适应约束系统

展开相关研究[11].湖南大学曹立波教授团队对预碰撞可逆式安全带和自适应约束系统等方面也

进行了大量的研究工作[12].吉林大学陈鑫教授团队对形状记忆合金预碰撞智能防护方面进行了

研究[13].此外，重庆理工大学[14]等其他高校也对预碰撞进行了相关研究。

　　 2　汽车安全预碰撞系统测评方法

　　目前，汽车安全预碰撞系统的测评方法在行业内还没有形成统一的标准和测试规范，尚处

于研究阶段。本文梳理出国内外权威测试机构和主流汽车制造商对于预碰撞系统的测试思路和

研究方法，为本领域从业人员提供借鉴。

　　 2.1　欧盟 ASSESS 项目测评方法

　　 ASSESS（Assessment　of　Integrated　Vehicle　Safety　Systems　for　Improved　Vehicle　Safety）项目

是由多家欧洲汽车制造商、汽车零部件供应商联合发起的，其目的是制订出一套针对汽车整体

安全系统性能测试规程[15].该项目将预碰撞技术纳入到汽车整体安全系统内，并研究制订出可

执行的标准规程和相关工具对商用的预碰撞系统进行测评。

　　为了比较全面客观地测评汽车集成安全系统性能，ASSESS 项目组划分4个方面进行标准

规程的制定和研究，分别是驾驶员行为评价、预碰撞系统感知性能评价、碰撞性能评价和社会

经济评价。

　　驾驶员行为研究是通过采用模拟驾驶仿真器和实际场地测试两种方式进行，考核指标采用

刹车反应时间BRT（Brake　Reaction　Time）和碰撞时间TTC（Time　to　Collision）两个关键指标

作为人机交互的评价指标。试验用的模拟驾驶仿真器和仿真试验路线如图 2所示，试验采用的

虚拟行驶路线是乡村环城高速公路。

　　图2　丰田模拟驾驶仿真器和仿真试验路线

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摘要：

汽车碰撞与安全论文　　汽车碰撞与安全指在交通事故后，能够对车内乘员或车外行人进行保护，以免发生伤害或使伤害减低到最低程度的性能。下面我们就为大家介绍几篇关于汽车碰撞与安全论文范文，供给大家参考阅读。　　摘要：从汽车安全领域的研究热点分析出发，对预碰撞系统组成模块及各部分功能进行介绍；通过调研国内外汽车预碰撞系统的发展现状，梳理出主流汽车制造商和相关测评机构对预碰撞系统测评的思路与研究方法；结合中在际情况提出关于预碰撞系统测试的一些建议。　　关键词：汽车安全；预碰撞技术；系统测试；　　Abstract:Starting　from　the　analysis　of　research　hotspots...

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