体化安全概念下的汽车安全技术发展趋势

一体化安全概念下的汽车安全技术发展趋势同济大学汽车学院

朱西产教授/博导汽车安全技术研究所所长2009年11月24日编辑ppt销售能力是汽车企业的命脉质量价格交货购买决定用户最关心什么?2009年11月24日编辑ppt什么是汽车质量？质量耐久性安全NVH车辆动力学性能动力性经济性制动性操稳性2009年11月24日编辑ppt道路交通事故及对策2009年11月24日编辑ppt从交通事故到汽车碰撞安全性2009年11月24日编辑ppt发达国家的道路交通事故死亡率已经得到有效的控制2009年11月24日编辑ppt强化交通管制Strengthenthetrafficcontrol汽车产量增长vehicleproductionvolumeincrease轿车进入家庭Carsenterthefamily发展中国家的道路交通事故死亡率增长的主要贡献者2009年11月24日编辑ppt汽车被动安全技术有效地控制了道路交通死亡率新的研究方向：通过汽车安全新技术控制交通事故总的伤亡人数日本交通事故数量1970'75'80'85'90'95'00'020400,000600,000800,0001,000,0001,200,000（人）02,0004,0006,0008,00010,00012,00014,00016,00018,000（人）死者人数伤者人数交通安全对策基本法出台增加交警数量・强化活动引进交通违章惩罚制度FatalitiesInjuredpeopleNumberofFatalities死者人数伤者人数FullwrapOffset步行者侧面冲撞'03BrakeJNCAP撞车安全技术发挥作用汽车安全标准扩充强化目标200,000法规2009年11月24日编辑ppt

Haddon矩阵

道路参与者汽车安全性道路环境碰撞事故发生前安全教育主动安全技术：避免事故发生道路安全设计交通控制碰撞事故发生中安全装置的正确使用被动安全技术：有效保护乘员道路安全设计碰撞事故发生后确保与事故救援部门的通讯被动安全技术：避免事故的伤害扩大化紧急医疗救助道路交通事故及其造成的损失是能够控制的！！！2009年11月24日编辑ppt汽车安全新技术2009年11月24日编辑ppt汽车安全新技术：一体化安全概念D传统的汽车安全概念：以ABS为标志的主动安全技术主要是在车辆处于紧急制动、紧急转向等危险驾驶工况时避免车辆运动失稳，避免交通事故发生以安全车身、安全带、安全气囊为标志的被动安全技术主要是在碰撞事故中有效地保护乘员一体化安全概念：一体化安全概念融合了主动安全技术、被动安全技术，增加了以ITS技术为基础的智能化驾驶辅助系统及预碰撞安全技术2009年11月24日编辑ppt汽车被动安全技术的标志2009年11月24日编辑ppt汽车电子技术的发展推动了汽车安全新技术的发展

一体化安全概念D被动安全技术主动安全技术驾驶辅助系统预碰撞安全技术D2009年11月24日编辑ppt阶段A：危险没有出现策略------帮助保持安全驾驶主要技术灯光、视野等主动安全技术智能巡航速度控制系统等驾驶辅助系统一体化安全概念

IntegratedSafetyConcept智能巡航速度控制系统由前端的雷达或激光测距系统作为传感器，使车距自动控制在安全距离。在城市拥堵路段行驶时，可以低速自动跟随前车，从而减轻了驾驶员的工作负荷。2009年11月24日编辑ppt阶段B：危险出现策略------帮助纠正到安全驾驶状态主要技术自动防抱死系统（ABS）、电子稳定控制（ESC）等主动安全技术

一体化安全概念

IntegratedSafetyConcept2009年11月24日编辑ppt阶段C：碰撞可能发生策略------驾驶辅助系统介入，调整到安全驾驶状态主要技术脱离行车线警报系统等驾驶辅助系统智能刹车辅助系统

一体化安全概念

IntegratedSafetyConcept脱离行车线警报系统使用摄象机作为传感器识别车道线，当驾驶员由于疲劳等因素无意当中驾驶汽车脱离所在的行车线时，显示器和报警器同时发出警报。2009年11月24日编辑ppt智能刹车辅助系统

智能刹车辅助系统由前端雷达探测器判断与前车或固定障碍物的距离，判断有可能与前端发生碰撞时向驾驶员发出警报，同时起动刹车，避免事故发生或降低碰撞发生时的车速。2009年11月24日编辑ppt阶段D0：碰撞无法避免策略------为碰撞做好准备，减轻碰撞程度主要技术----预碰撞安全技术前排座椅紧急刹车感应预卷式安全带

具备引擎罩后端升起功能的行人碰撞保护系统预碰撞安全技术的基础非接触传感器技术：在碰撞发生前能够探测到碰撞发生的可能性一体化安全概念

IntegratedSafetyConcept2009年11月24日编辑ppt前排座椅紧急刹车感应预卷式安全带

前排座椅紧急刹车感应预卷式安全带在传统的安全带基础上又增加了电机驱动的反卷机构，在当传感器判断驾驶员有急刹车动作时，智能刹车辅助系统起动刹车时电动马达提前收卷安全带，将驾驶员固定在座椅靠背上，为碰撞事故做好准备。

2009年11月24日编辑ppt具备引擎罩后端升起功能的行人碰撞保护系统探测装置检测到行人，控制单元在碰撞前约400ms预测到碰撞事故，使引擎罩后端升起约100mm，从而有效的保护行人头部。该升起装置是可逆的，如果车辆的减速度显示没有发生碰撞，那么升起装置会自动使引擎罩后端回到初始位置。2009年11月24日编辑ppt汽车安全新技术的产品化进程2009年11月24日编辑ppt主动安全技术将成为主要发展趋势2009年11月24日编辑ppt驾驶辅助系统推广应用的可能性驾驶辅助系统目前各个国家还没有进行法规强制推广使用，法规强制推广使用的前必须对新技术进行评估，评估涉及：技术成熟度---只有成熟的技术才能通过法规由政府强制实施，必须对新技术进行风险评估，表明新技术不会造成负作用或其积极的作用明显高于负作用。产品技术成熟的标志是产品已发布技术标准安全气囊---积极作用是在正面碰撞中保护车内前排乘员，但是该产品的负作用是会对车内前排的儿童乘员造成伤害。投入-收益比---推行新技术社会需要投入，必须证明该项技术的收益大于投入，这样的技术才对社会有益2009年11月24日编辑ppt驾驶辅助系统的产品开发和评价必须了解事故及事故预兆的工况驾驶辅助系统的控制机理与道路交通状况、驾驶行为密切相关各个国家道路交通状况不同、驾驶行为差异很大驾驶辅助系统在中国推广应用，必须对我国道路交通行为、驾驶员的驾驶行为进行深入研究，了解：碰撞事故的特征事故预兆的特征2009年11月24日编辑ppt交通事故调查在汽车碰撞安全技术发展中发挥了重大作用2009年11月24日编辑ppt传统的道路交通事故调查的局限性道路交通事故调查无法了解碰撞前事故现场的情景，只能推测事故前事故车所采取的措施无法了解事故预兆危险的驾驶工况是驾驶辅助系统开发的重要依据危险驾驶情况是事故的前兆由于没有发事故，传统的交通事故调查无法获得事故预兆的信息2009年11月24日编辑ppt智能化的驾驶辅助系统已经形成产品在一些豪华车上已经使用美国和欧洲正在通过法规、NCAP评价推行对中国市场已经开始进行适应性开发，在今后两年内会有新车型推出丰田、日产、GM等均与国内的大学有合作，对中国的道路交通状况、驾驶行为开展研究，为驾驶辅助系统在中国使用进行适应性开发2009年11月24日编辑pptField-TestFactsSubjects:50ProfessionalTaxiDriversLocation:Beijing(UrbanArea)Instructions:NoSpecificInstructionMilesperDay:About250kmPeriod:12Months(from2009June)被试者：50名职业出租车驾驶员地点：北京市区指令：对驾驶员没有特别的指令行驶里程：约250公里/日时间：12个月50taxisequippedwithVDRs50辆装有VDR的出租车2009年11月24日编辑pptNear-crashes(3010)Crashes(51)DistributionofNear-crashesandCrashes

2009年11月24日编辑pptDriveRecorderHardware■DriveRecorderCameraGPSreceiverCFcardManualswitch

Dimensions

110mm(W)×80mm(D)×38mm(H)

140g

Shootingelement

CMOSColor

Horizontalangle

107Deg.

Verticalangle

79Deg..(angleadjustable)

Pixel

300000pixels

Housingmaterial

Magnesiumalloy2009年11月24日编辑ppt取得的数据事故：4例危险工况：884例2009年11月24日编辑ppt事故1、十字路口红灯追尾2、十字路口闯红灯侧碰3、十字路口左拐撞自行车4、小区路口避让行人上花坛2009年11月24日编辑ppt正确的操作：在路口前减速路口发生的侧面碰撞事故2009年11月24日编辑ppt错误1：看到黄灯，加速抢黄灯过路口（实际该路口的信号灯为黄灯闪烁提醒状态）2009年11月24日编辑ppt错误2：从车辆的右侧超车，左前方视野被阻挡，无法看到横过路口的轿车2009年11月24日编辑ppt刹车不及，发生侧面碰撞事故2009年11月24日编辑ppt该事故的点评从右侧道路超车司机抢黄灯过路口2009年11月24日编辑ppt在路口一定要先观察、后通过

-良好的驾驶习惯回避了事故发生路口过于茂密的绿化带造成十字路口车辆间视野的盲区

过路口：“一看、二慢、三通过”在没有信号灯的路口要遵守即便你是绿灯，也要遵守上述口诀，现在不规矩、闯红灯的人太多了建议：过路口前把右脚移到制动踏板上：遇到紧急情况能够减少反应时间不会发生错把油门当制动的失误2009年11月24日编辑ppt要随时注意周围的车辆

-野蛮变线引发的危险情况右侧车道的车辆在实线路段强行变线，违反交通标线。如果后面车辆驾驶员不注意---如疲劳驾驶、酒后驾驶或驾驶中打手机等，就可能造成追尾碰撞事故2009年11月24日编辑ppt集装箱卡车运动失稳

-城门失火，殃及池鱼天有不策风云，自己开车再规矩也会遇到这样的倒霉事有些事故是无法避免的不要慌张，正确处置“管好方向、急刹车”，尽量减轻碰撞程度2009年11月24日编辑ppt危险工况分类危险工况变道单车刹车正面避让侧后直行侧面转入侧后转入路口刹车其他停车刹车其他追尾直行避让（自车）转弯避让侧前转入（他车）正面转出横穿2009年11月24日编辑ppt变道14.36%（127）单车刹车43.79%（387）正面避让13.24%（117）追尾11.31%（100）横穿15.05%（133）其他2.25%（20）总数8842009年11月24日编辑ppt阶段性结论主要危险工况：急刹车（尤其是在十字路口处）变道正面避让横穿2009年11月24日编辑ppt目前主动安全、被动安全技术的研究基础是以交通事故的统计分析为基础，而融合了智能化技术的一体化安全技术的开发需要以道路交通事故的预兆为基础，目前还没有形成一套行之有效的方法对汽车行驶过程中危险交通行为进行统计分析。危险的交通行为是导致交通事故的直接原因，因此，对汽车行驶过程中大量危险交通行为、交通事故的预兆进行统计并提取其特征是一体化安全技术创新的基础。我们拟采用可视化的汽车行驶记录系统为技术手段，建立一套危险交通行为采集、统计分析及事故预兆、特征提取的方法。从采集的数据中筛选出危险工况，将危险工况进行详细地分类，形成一套完整的危险工况类别体系；对危险工况各个类别分别进行分析研究，用事故再现仿真软件进行仿真，从中提取出相关参数，获得相应的特征参数。2009年11月24日编辑pptPreScan为一体化安全技术的研发提供了全新解决方案2009年11月24日编辑ppt2009年11月24日编辑ppt汽车安全技术发展对碰撞实验室的需求分析2009年11月2