汽车主动安全技术

汽车主动安全技术（精选十篇）

汽车主动安全技术 篇1

安全是汽车发展过程中永恒的主题。汽车安全性是汽车可持续发展战略中的重要项目。汽车经过百余年的发展,已成为人类必不可少,最主要的交通工具。它在给人类带来方便的同时,也给道路交通带来了极大的安全问题,随着汽车在普通家庭的不断普及,车辆事故和因车祸伤亡的人数也在不断增加,汽车的安全性能越来越受到消费者的关注。

汽车的安全性能分为主动安全和被动安全,,尽管被动安全性可以有效地减轻事故灾害,它只是在发生事故时起保护作用,而主动安全系统则事先防范以避免人员及车辆的损伤,尤其是可以避免事故后由于交通堵塞引起的可观的间接经济损失,汽车的主动安全性因其定位于防患于未然,所以有着广阔的发展前景,越来越受到汽车厂商和消费者的重视,为满足人们对汽车安全性能要求日益增加的需求,越来越多的先进技术被应用到汽车主动安全装置上。

1. 主动安全技术

1.1 汽车主动保护防撞安全气囊(ASADB)

汽车主动保护防撞安全气囊,是汽车在行驶中所发生碰撞前的安全保护装置。该气囊的结构是车体前有探测器,前气囊、后气囊、上气囊和发动机护盖气囊折叠有序装配在车体气囊储存室内,经过进气管道连接气体发生器,并装有刹车踏板定位开关和自动刹车器。主要是解决车辆行驶中,在突发事故碰撞前,经人工或自动刹车后车速仍在50km/h以上,并用探测器探测距障碍物3米时,瞬间在车体前部和后部形成充气橡胶气囊,同时发动机护盖升起,对道路行人、双方车内乘员、物体、车辆及追尾车辆起到缓冲吸能保护作用,以最大程度减少人员伤亡、车辆及物体因碰撞带来的损失。

1.2 倒车雷达和倒车影像系统

在后保险杠上的倒车雷达,已经是非常大众化的配置了,特别是在SUV和豪华轿车一类体型庞大的车型上。随着与障碍物的距离越来越近,驾驶室内的蜂鸣器叫声也会越来越急促,这种提醒能够很好地帮助驾驶者停车入位。而装有摄像头的可视倒车影像系统,在目前的车型上使用还不太多。通过车内的屏幕,驾驶者可以直观地获得车尾的视觉影像信息,这对于车尾窗很高的车辆特别有用,能够避免在倒车时撞到小孩、自行车、矮桩等倒车雷达不能准确发现的物体。最近轿车流行高后备箱的设计趋势增加了车后部的盲区,这时倒车影像系统就可以弥补这种缺陷。在国外,倒车雷达和倒车摄像除了帮助司机平直地倒入车位以外,还可以帮助司机随时检查车后连接的拖车。

1.3 防侧翻系统

当车辆转弯时,如果系统检测到汽车转弯存在潜在的过度,这个系统将控制刹车和油门,根据当时情况做出调节,以控制汽车。防侧翻系统对于重心较高的SUV特别重要。大多数这种系统都是使用陀螺仪来监测转弯是否太快或由于紧急躲避而使车身出现突然侧倾。如果传感器判断可能会发生侧翻,则电脑会通过牵引力控制系统或车身稳定系统切断油门并施加适当的制动,修正车辆行驶轨迹。在主动预防侧翻的同时,更加宽阔的头部安全气囊也被开发出来。如福特的头部侧气囊系统,当传感器发现将要发生侧翻时,头部侧气囊能够覆盖乘员的头部区域和前两排65%的车窗面积,保护乘员不受破碎车窗的侵害。这种系统已经能够在福特、水星和林肯的SUV等车型上看到。由于敞篷车的乘员从肩膀往上都暴露在车身之外,防侧翻系统对敞篷车的重要性丝毫不亚于SUV。目前大部分主流的豪华敞篷车都配备了在座椅背后能够紧急弹出的防滚架,来减轻翻滚时对乘员的伤害。沃尔沃C70除了防滚架,还配备了头部侧气囊,而且从侧门窗沿中弹起的气囊还能够保持刚性,在翻滚事故中对乘员提供持续的保护。

1.4 轮胎压力监测预警系统

轮胎气压过低时,会使汽车的行驶性能变坏,制动性能降低,加速轮胎磨损,甚至造成车辆倾翻事故。为了解决这一问题,研制出了轮胎压力监测预警系统。当轮胎汽车低于某一定值时,该系统报警,以便驾驶人员采取一定措施,确保行车安全。

为了减少轮胎气压过低对安全行驶的影响,英国哈蒙塑料研究所研制出一种自动吸气的轮胎。其内部填充一种能自动吸气的泡沫塑料,吸气特性取决于所受压力。轮胎受的压力越大,吸入气体越多,当压力减少时,它又释放出一部分气体,始终保持一定压力。

美国国家公路交通安全管理局已要求2010年9月所有的美国客运车,一吨或更小的汽车所使用的轮胎都必须添加轮胎压力监测预警系统。轮胎的使用状况直接影响到汽车的安全性,轻者引致爆胎,重者会引至车辆失控,造成重大交通事故,因此轮胎压力预警系统显得颇为重要。目前,宝马部分车型已经提供了有关轮胎压力监测预警系统装备,在车轮加载传感器,一旦胎压出现问题,则给出声音警告提醒驾驶员,仪表盘上也会出现相应的安全指示灯。

1.5 智能巡航系统

普通的巡航控制系统只能让车辆保持在设定的车速上匀速行驶,而智能巡航系统能够使车辆和前车保持固定的距离。由于对传感器和雷达的使用,巡航控制系统可以通过调节油门和刹车,以防止在你前面的车辆靠近,保持安全距离,如果有速度变化,或者将要有几厘米的危险状况发生,系统检测到潜在的碰撞通常会急刹车,并锁死安全带。一旦安全隐患排除,它会发送指令,让你的车子再回到原来的巡航速度,巡航时速最低可达32km/h。利用携带的GPS系统会随时提醒自动巡航系统近1km范围内可能出现的物体,自动巡航系统接收到信息后判断出最佳的车速,待确认无潜在危机后,又会恢复到较快的巡航速度。

在交通繁忙的路段中,这项技术不仅能提高安全性,还可以大大降低驾驶者的疲劳程度。很多豪华品牌轿车已经开始配备这项功能了,如奔驰的动态车距保持系统、雷克萨斯的雷达辅助动态巡航控制系统等。相比其他公司的产品工作车速区间较窄,奥迪的系统能够实现在完全静止到145km/h之间自动调整车速。英菲尼迪的系统设定距离时单位不是米而是车身长度的倍数。捷豹的系统则将追上前车所用的时间作为标尺来设定与前车的距离。

1.6 行驶中打瞌睡或精力不集中报警系统

由于高速公路网的不断完善,增加了长时间驾驶的机会,驾驶人员极易疲劳和注意力不集中,由此而引起的交通事故约占整个车辆事故的50%。该系统能够记录汽车在道路上的行驶情况并向注意力分散的驾驶员发出警示,避免因疲劳驾驶导致事故发生。该系统使用仪表板处安装的小型摄像机及夜间红外扫描装置,监视驾驶员的脸部表情,通过微机处理来判断驾驶员是够打瞌睡或注意力不集中,当驾驶员打瞌睡或注意力不集中时会发出警报。

1.7 距离警示系统

该系统可以帮助司机保持与前车的安全距离,当距离警示系统启动后,司机可以预先设定自己与前车的时间间隔,汽车行驶时,系统探测到您的汽车与前面的汽车时间间隔低于您的设定时,会在前挡风玻璃发出警示,同时发出警告铃声,如果司机仍然没有采取任何安全措施,这个系统将会主动帮你刹车。

1.8 汽车一体化底盘控制系统

汽车一体化底盘控制系统是一种先进的集成系统,它通过中央底盘控制器,将制动、悬架、动力传递、转向等控制系统进行电子化连接。控制器通过微电脑的控制运算,对各个子系统进行协调,以获得车辆整体性能和稳定性控制达到最佳,保持汽车在任何行驶状态下的平稳性和快速转弯时的可控性,减少颠簸和转向时离心力造成的冲撞。

1.9 ESP(电控行驶稳定系统)

ESP(电控行驶平稳系统Electronic Stability Program)由五部分组成:(1)轮速传感器;(2)液压调节器;(3)控制单元(CPU);(4)电控油门装置;(5)节气门。ESP包含ABS及ASR,是这两种系统功能上的延伸。因此,ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。ESP系统由控制单元及转向传感器(监测方向盘的转向角度)、车轮传感器(监测各个车轮的速度转动)、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态)、横向加速度传感器(监测汽车转弯时的离心力)等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指令。

有ESP与只有ABS及ASR的汽车,它们之间的差别在于ABS及ASR只能被动地作出反应,而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误,防患于未然。ESP对过度转向或不足转向特别敏感,例如汽车在路滑时左拐过度转向(转弯太急)时会产生向右侧甩尾,传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力,产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。ESP成本较高,一般都是应用于高级轿车,如一汽大众,奥迪A4、一汽轿车的马自达6己采ESP。中低档轿车用的很少。所以还有很大的市场潜力。

1.1 0 盲点探测/侧向辅助/碰撞预警系统

这项技术的目的是提醒您驾车时的盲点把控,由A柱、B柱等设计上所造成的视觉“盲点”容易引致交通事故。若车主在驾驶时可以“眼观六路”,可有效降低交通事故率。如通用汽车去年便示范运行了一批拥有“第六感”的汽车。通过配备简单的天线、计算机芯片和全球定位系统技术等车载通讯设备,该汽车就可以敏锐感知400米内其他车辆的所在位置。通常它的反应会是你在驾车时,如果检测方向的时候,它可能会通过信号灯闪烁在你眼前,或者座椅、方向盘通过震动发出警报。这是一种短距离的检测技术。

2. 发展趋势

汽车安全技术涉及的范围越来越广、越来越细,但任何单一技术都或多或少存在不尽人意之处,而且仅仅依靠某一项技术已很难使汽车整体安全性能得到很大提高。因此,如何提高汽车安全性,满足人们对汽车安全性能越来越高的需求,变得越来越急迫。驾驶汽车,确保行车安全,在不断完善各项单一技术本身还要搞好各项单一技术之间的协同。所以今后的汽车安全技术是越来越集成化、智能化、系统化的。

2.1 集成化

虽然被动安全只是在事故发生起作用,但将汽车主动安全技术与被动安全技术进行融合,会得到更好的安全保护效果。在2000年世界汽车年会上,德尔福公司推出了“集成安全系统(ISS)”。该系统涵盖了汽车上所有的主要子系统,由50种不同的技术组成,包括现有的、不久将推出的以及未来将要推出的先进技术,这些技术集成于一体,协同发挥作用,能更好地预防交通事故发生。

2.2 智能化

随着电子信息等技术的飞速发展,形形色色的智能技术在汽车上得到广泛应用,安全技术逐步走向智能化。GPS(全球定位系统)技术、智能避撞系统、智能驾驶系统、智能轮胎、智能悬架、智能安全气囊。将在汽车上发挥越来越大的作用。随着传感器技术的发展和计算机运算速度的加快及相关技术的进步越来越多的新型智能化安全技术装置将出现在现代车辆上。有人预测,未来的汽车会成为各种尖端电子技术的载体,或者说21世纪的汽车是移动的电脑平台,智能制动、智能减速和智能转向将是未来智能汽车的基本特征。

2.3 系统化

将汽车、道路、人作为一个系统来分析研究,让三者相互协调,达到各自性能的最佳匹配,才能实现驾驶员行为特征、车辆机械特性及道路设施和交通法规之间的最优协调,才能追求系统整体的最佳效益。

随着现代科学技术的发展,未来的汽车安全技术将向着微处理机、软件技术、多通道传输技术、集成化技术、车载网络系统、光导纤维传导技术、声纳传感技术、纳米技术等更先进的技术领域发展。不仅能将过去在军事及航天领域的雷达、声纳(超声波)、远红外线、卫星定位系统等先进技术和设备应用于汽车,而且能将声学、光学、电磁学、光电感应、指纹识别等领域的新技术运用到汽车上更能保证驾乘人员的安全。

参考文献

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[2]孙晶.汽车安全新技术[J].交通科技与经济,2007,(3)

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[4]鲁中武.汽车智能化的主动安全技术[J].汽车与安全,2003,(5)

浅谈汽车主动安全技术的应用 篇2

主动安全性又称“积极安全性”,所谓主动可理解为防范于未然。重点是将车轮悬架、制动和转向的性能达到最好的程度,尽量提高汽车行驶的稳定性和舒服性,减少行车时所产生的偏差。汽车主动安全技术的具体应用

汽车安全技术随着科技的发展有了较大提高,在当代的汽车上安全性成为衡量一辆汽车相当重要的指标。主动安全技术发展至今已经有了很大的完善,比如现在很成熟的电子控制防抱死制动系统(ABS)还有电控驱动防滑系统(ASR)、ESP等等。2.1 电子控制防抱死制动系统(ABS)(1)ABS的概述:ABS是Anti-lockBrakingSystem缩写。世界上最早的ABS系统是首先在飞机上应用的,后来又成为高级轿车的标准配备,现在则大多数轿车都装有ABS。众所周知,刹车时不能一脚踩死,而应分步刹车,一踩一松,直至汽车停下,但遇到急刹时,常需要汽车紧急停下来,很想一脚到底就把汽车停下,这时由于车轮容易发生抱死不转动,从而使汽车发生如前轮抱死引起汽车失去转弯能力,后轮抱死容易发生甩尾事故等等。安装ABS就是为解决刹车时车轮抱死这个问题的,装有ABS的汽车,能有效控制车轮保持在转动状态而不会抱死不转,从而大大提高了刹车时汽车的稳定性及较差路面涤件下的汽车制动性能。

(2)ABS的工作原理:无论是液压制动系统还是气压制动系统,电子控制防抱死系统(ABS)的组成均由传感器、电子控制单元(ECU)和执行器三部分组成。由传感器感测车速和轮速的状况传给电子控制单元,再由电子控制单元控制执行器(电磁阀)。电子式ABS是运用电脑对各种数据进行分析运算从而得出结果的。电子式ABS由轮速传感器、线束、电脑、ABS液压泵、指示灯等部件构成。能根据每个车轮的轮速传感器的信号,电脑对每个车轮分别施加不同的制动力,从而达到科学合理分配制动力的效果。

目前,装备在车辆上最常见的是四传感器四通道ABS系统,每个车轮都由独立的液压管路和电磁阀控制,可以对单个车轮实现独立控制。这种结构能实现良好的防抱死功能。

(3)ABS的使用常识:现在基本上所有的乘用车都加装了ABS系统,对提升车辆的主动安全性能起到了很大的作用,但若使用不当,效果也会大打折扣。在这里,我们对ABS的使用原则归纳为“四要、七不要”。

四要:(1)要始终踩住制动踏板不放松,这 样 才能 保证足够和 持续的制动力,使ABS有效地发挥作用。(2)要保持足够的安全车距。一般情况下,最小车距不应低于50m,当车速超过50km/h时,最小车距与车速 数 值 相 同,如100km/h时 最 小 车 距 为100m。

(3)要事先熟悉ABS,使自己对ABS工作时的制动踏板抖动有准备和适应能力。(4)要事先阅读汽车驾驶员手册。

七不要:(1)不要认为有了ABS就可以随心所欲地驾驶。ABS也不是绝对保险的,在车速过高和转弯过急的情况下,若车辆制动得过急过猛,则汽车仍然会产生侧滑。

(2)不要采用“点刹”制动。装上ABS后,由于ABS能自动调整制动力,因此在实施紧急制动时,可一脚将踏板踩到底而不松开,不要担心车轮抱死打滑,否则将大大延长制动距离。

(3)不要被ABS的抖动吓住。ABS在起作用时,会听到它发出的噪音,该噪音是由液压控制系统中的电磁阀和液压泵工作时产生的,不可将脚从制动踏板上移开,仍然要将制动踏板踩死而不去管它。

(4)不可忽视ABS指示灯的检查。正常情况下,按通点火开关后,此灯应亮;大约3秒后自动熄 灭。这一过程,实质上是电子控制装置在按自检程序对车轮传感器、液压调节器的控制阀进行通电检查,若此灯一直不亮,说明ABS有故障。

(5)ABS指示灯不熄灭时不必恐慌。当行车中ABS出现故障时,防抱死制动系统自动将原制动系统的油路接通,汽车上的原制动系统仍然工作, 只是没有了ABS,注意检修就可以了。(6)不可私自拆换ABS的电脑单元。如果电脑发现故障,应更换整个电脑单元。(7)对装配了ABS,但是希望改装的车辆,请勿拆装制动管路与ABS单元连接的螺母。电控驱动防滑系统(ASR)(1)ASR的概述:ASR是防滑调节系统(anti—spinregulation),其目的就是要防止车辆尤其是大马力的汽车在起步、加速情况下驱动车轮打滑的现象,以维持车辆行驶的方向性和稳定性,保持好的操控以及适当的驱动力,保证良好的行车安全。

(2)ASR的功用及原理:当汽车加速时ASR将车轮的滑动力控制在一定的范围内,从而防止驱动车轮加速时滑动。它的功能一是提高牵引力,二是保持汽车的行驶稳定性。行驶在易滑的路面上,没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑,如果是后轮驱动的车辆容易发生甩尾;如果是前轮驱动的车辆容易方向失控。有ASR时,汽车在加速时就不会有或者说能减轻这种现象, 即:在转弯时,如果发生驱动轮打滑,则会导致整个车辆向一侧偏移。当有ASR时,就会使车辆沿着正确的路线转向。4 车辆电子稳定装置(ESP)(1)ESP的 概 述 :ESP电 子 稳 定 装 置(Electronic Stablity Program)是由奔驰汽车公司首先应用在它的A级车上的。ESP实际上是一种牵引力控制系统,与其他牵引力控制系统比较,ESP不但控制驱动轮,而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况,此时后轮失控而甩尾,ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子;在转向过少时,为了校正循迹方向,ESP则会刹慢内后轮,从而校正行驶方向。

(2)ESP的工作原理:ESP系统通常是支援ABS及ASR(驱动防滑系统,又称牵引力控制系统)的功能。它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析,然后向ABS、ASR发出纠偏指令,来帮助车辆维持动态平衡。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。ESP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。ESP可以监控汽车行驶状态,并自动向一个或多个车轮施加制动力,以保持车子在正常的车道上运行,甚至在某些情况下可以进行每秒150次的制动。目前ESP有3种类型:能向4个车轮独立施加制动力的四通道或四轮系统;能对两个前轮独立施加制动力的双通道系统;能对两个前轮独立施加制动力和对后轮同时施加制动力的三通道系统。

汽车主动安全技术势在必行 篇3

据陈总介绍，主动安全相比被动安全，更能保证驾乘者的安全，防患于未然。从过去的数据来看，被动安全的参数基本接近饱和，它的作用已经接近于极限。现在大家更关注的是怎样预防事故的发生，因此主动安全产品的应用将是未来汽车安全产品的发展趋势。“在汽车业群雄逐鹿的今天，无论从消费者的角度出发，还是从汽车电子行业发展方向来看。中国汽车工业必须顺应汽车主动安全技术发展的方向，在我国有计划、有步骤地发展现代汽车主动安全技术是势在必行的。”他说。

深圳市汽车电子行业协会副秘书长陈会军也表示，汽车主动安全产品是一个大趋势，将来会慢慢形成一种标配。他说：“对于驾驶者来说，他们需要的是越来越安全，而汽车的进化就是往安全、便捷、智能化方向发展，所以汽车的主动安全在今后相当长一段时间内可能会占领主要的位置，特别是汽车电子这一部分，汽车安全部件现在增长是非常快的。现在很多高档车都已经安装了主动安全系统，一些中档车也开始在装，根据每个车厂设计的车型的不同，功能会有一些小的差异，但是大的方向是相同的，各个车厂都有自己主动安全的基准侧重点。”

不过，就目前来看，尽管主动安全方面的产品开发已经取得一定的成就，但当前汽车主动安全防护方面的应用状态还很少，普及率较低。对此，陈秘书长表示：“从前装的车厂来看，很多高档车都已经装了，但是后装有些难度，也有技术方面的问题。目前后装的可能只是在原来的基础上加装一些预警和提醒的功能，对车本身的驾驶没有干预，但是前装的车厂很多时候可以对整车的驾驶进行干预，比如自动减速或刹车，这是有很大区别的。从普及率来说，比较快的还是前装车厂的这种模式，但高档车毕竟买的人不多。不过到了中档车也有这种功能的时候，也会有更多的人对主动安全这个概念有更清楚的认识。比如20万以上的车都标配有这种功能的话，那对于普及来说是非常有利的。”

而飞歌的陈总分析道：“任何一个新产品的研发过程都是不易的，因为主动安全是一个新领域，对企业不仅仅有技术上的创新要求，对企业的研发思路上也有极大的创新要求。目前国内主动安全技术的研发相对滞后，但广阔的前景不言而喻。当然，主动安全的意识要不断推广普及，让更多企业和车主加入主动安全的行列。”

那么，汽车电子企业能为汽车主动安全的发展提供哪些支撑呢？陈总说：“我觉得汽车电子行业在汽车主动安全领域还是大有可为的，就拿飞歌自身产品来说，其中就有一项很重要的功能胎压监控。驾驶者可以通过车内提示系统来判断轮胎胎压情况是否正常，避免因轮胎亏气出现的行车跑偏，预防因胎压不正常出现的爆胎情况，在高速行驶时对于乘坐者的安全也是一种保障。汽车电子的种类繁多，但无论是什么类型的产品，都应该从自身角度出发，将细节做到极致。特斯拉开启了汽车的智能时代，让有技术优势的企业有了新的生机。汽车的智能整合也即将开启，例如主动防撞、道路偏移纠正系统和专业的夜视记录仪就能通过智能系统充分结合。汽车电子企业可以在车辆的通讯、发动机控制、OBD报警、远程故障诊断、轮胎、夜视、主动防撞、车道偏移纠正、救援、云数据等方面提供最新技术和产品支持。将来安全性汽车电子产业将是一个百花齐放的阳光产业。”

在陈总看来，企业的竞争形态可以看出一个行业的发展状况。目前已经出现了很多创新的、有特色的汽车电子产品，除了保千里汽车主动安全系统外，还有自适应巡航系统、车道偏离警告系统、主动刹车系统以及防撞系统等产品。但车载导航是汽车与人沟通的中心点，扮演着司令部的角色。将来所有的汽车智能化产品都是借助车载导航来实现操控与通信。所以，将来的汽车主动安全系统与车机是一个相互配合、相互推动的过程。

对于汽车主动安全未来的发展，陈秘书长也提出了一些建议：“对于汽车制造厂而言，我觉得在汽车设计定型和销售时可以在汽车主动安全方面多做一些科普和宣传，这样可以进一步提高车的销售和买车人的安全意识。而对于后装市场，要尽量将产品的稳定性和可靠性做得更好一些。但我不是特别赞同后装主动安全的企业去干预车辆的驾驶。我觉得后装市场做主动安全的企业把预警做好，能做到提醒驾驶者这就够了，不要轻易涉入车身去干预驾驭。不管是后装的差异、品质，还是品质的管控，安装的难度，市场销售的策略，我觉得都应该是这样子。”

结语

很明显，消费者对于汽车主动安全的需求是存在的，这种需求已经逐渐被激发出来并促使汽车业进入了主动安全时代，这对于汽车电子企业而言无疑是一个机遇。或许过不了多久，将会有越来越多的企业挤进汽车主动安全这片蓝海，那就让竞争来推动这个领域的创新和提升吧！

从驾驶行为分析汽车主动安全技术 篇4

1 汽车主动安全技术概述

随着科学技术的日益发展,人们的生活水平得到了一定的提高,目前人们对汽车的安全性提出了更高的要求,以往传统的安全理念如安全气囊、安全带及保险杠等被动安全技术已经不能满足人们的需求,在交通安全方面需要更加先进的防护措施,来保证汽车的安全行驶。其中主动安全的概念逐渐形成并得到了不断的完善,汽车主动安全技术是指采用比较先进的技术措施尽量避免交通事故发生的技术,降低了交通事故发生率,目前汽车主动安全技术在汽车上的应用越来越广泛,满足了人们对汽车安全性能的要求。

2 车轮防抱死制动及其拓展控制系统

2.1 制动防抱死与制动力分配系统

制动防抱死系统ABS起到了防止车轮打滑及防抱死的作用,该系统利用了轮速传感器的监测作用,对车轮的的转数进行监测,并对车轮进行制动控制,保持车轮的纵向和横向都具有较高的附着系数,避免了汽车车轮抱死拖滑现象的发生。另外,驾驶员可以通过控制车轮的转向进行刹车,进而防止了汽车甩尾侧滑现象的发生。

2.2 驱动防滑或牵引力控制系统

汽车驱动防滑系统即ASR或TCS,该系统通过对驱动轮及传动轮的转数的监测来判断驱动轮是否处于打滑情况,当出现驱动轮的转数大于传动轮的转数时,会出现打滑现象,系统会通过抑制驱动轮的转速进行防滑控制。当驱动轮或者其中的一个轮胎的转数大于其他轮胎的转数,TCS系统会主动开启控制模式,对汽车进行制动控制。

TCS系统是在ABS系统的基础上发展的系统,两者相辅相成,其中ABS系统主要利用了感测器对轮胎的监测,防止理论车轮抱死拖滑现象的发生。TCS系统主要是通过控制发动机喷油及点火的时间、变速箱档位等措施来防止驱动轮打滑。当汽车行驶到湿滑路面或雪地中时,车轮会出现打滑现象,这时候TCS系统就起到了较好的作用,可以使得汽车可以在路面平稳的起步及加速。

2.3 车身稳定系统

车身稳定系统在中高档汽车中的应用比较广泛,是一种牵引力控制系统,该系统的控制功能涉及范围比较广,可以同时控制驱动轮和从动轮。汽车在行驶状态下,车身稳定系统可以有效地对汽车进行控制,如当车辆在高速行驶中进行转弯时,当转向不足时,汽车转向盘转角的传感器发挥了重要的作用,该系统可以对后轮进行制动,这样就产生了有利于转向的力矩,使得车辆可以比较稳定地进行转向。当驾驶员的转向操作过大时,该系统可以对前轮进行制动控制,避免了甩尾现象的发生。

2.4 自动驻车与上坡辅助系统

自动驻车与上坡辅助系统是基于车身稳定系统的一项新的功能,在车身稳定系统上对车辆进行制动控制。该系统具备的自动驻车功能主要利用了控制器对驻车力的监测技术,并对车辆实施刹车控制。当车辆处于起步状态时,其中汽车速度传感器、加速踏板位置传感器、自动变速档位传感器等发挥了主要作用,通过这些监测系统检测的驱动力与行驶阻力进行比较,当驱动力与行驶阻力相差较大时,系统会对汽车进行制动,使得车辆以平稳的速度起步。

2.5 紧急制动辅助系统

紧急制动辅助系统可以帮助驾驶员紧急刹车,在汽车行驶过程中出现特殊情况需紧急刹车时,但是由于各种因素的影响,驾驶员没有立即迅速地将制动踏板踩到底,没有有效地避免事故的发生。在这种情况下,该系统发挥了重要的作用,该系统可以实时监控驾驶员踩制动踏板的压力和压力变化率,当就该系统意识到驾驶员迅速踩制动踏板有危险发生时。系统会自动做出反应,将制动力增大至最大的幅度,最大限度地缩短制动距离,直到防抱死制动系统开启控制模式。

3 避免汽车碰撞系统

汽车主动安全技术另一个主要的安全技术就是主动防撞技术,该技术主要包括防止侧面碰撞技术和防止追尾安全技术。该技术中经常会利用到红外线和雷达等监测车辆周围的路况信息,如果发现车辆有碰撞的危险时,系统会采取多种措施来避免事故的发生,如发出提示信息警示驾驶员或自动采取对车辆的制动模式等。

3.1 主动巡航控制系统

该系统(ACC)可以监测到车辆与前方车辆的距离,并采取一定措施来控制车距的系统装置,该系统是一种智能化的自动控制系统。当车辆在行驶过程中,位于车辆前部的车距传感器可以对车辆前方道路情况进行监测,当车辆与前方车辆的距离会导致两车相撞的危险时,系统会通过控制发动机来降低发动机的转速,并降低发动机的输出功率,以维持车辆之间的安全距离。ACC系统在对车辆进行自动控制时,会将车辆的速度控制在一定的范围内,不会让人们感到不舒服,当需要较大的减速度时,系统会通过声光警示信号对驾驶员进行提示,让驾驶员主动采取制动措施。当汽车与前方车辆的距离达到合适的安全距离时,车辆会保持原来的速度行驶。

3.2 城市安全与行人保护系统

该系统主要利用了汽车低速主动防追尾安全技术,可以防止汽车在比较拥挤的道路行驶时低速碰撞和追尾事故的发生。该系统可以对车辆碰撞做出判断,当驾驶员没有及时采取制动措施时,系统可以进行自动控制,尽量降低碰撞速度,减轻伤害。位于挡风玻璃上部的传感器可以对车辆前端一定范围内的障碍物进行实时监测,当系统监测到有障碍物时,如果驾驶员没有意识到危险,系统会开启轻微刹车模式。当障碍物与车辆的距离比较近时,系统会自动紧急刹车,进而缩短刹车距离。该系统还可以通过控制方向盘来避免危险的发生,改变车辆的行驶方向,进而避开障碍物。

3.3 侧面碰撞预防系统

该系统SCP是利用了汽车车身侧面的传感器,当驾驶员进行变道时,当传感器监测到邻道有障碍物时,系统会通过控制每一个车轮的制动器产生车辆的回转力,使得车辆与障碍物保持一定的距离。

4 结束语

随着交通事故数量的增加,汽车的安全性显得尤为重要,汽车安全性不单是一个技术问题,同时也是一个需要全社会关注的社会问题。汽车的主动安全技术主要是尽量降低事故的发生,更好地避免事故的发生,对于汽车主动安全技术的研究是非常有意义的。另外,在具备了良好的汽车主动安全技术的基础上,驾驶员应养成良好的驾驶习惯,遵守交通法规,最大限度地降低事故发生率。

参考文献

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汽车主动安全技术 篇5

新品隆重发布

当日上午，保千里展位的观摩客户已是人山人海。据了解，大部分客户都是慕名前来一睹保千里新品的真面目。在大家的期待中，保千里市场副总经理黎丽宣布新品发布会开始。保千里副总裁蒋建平先生及此次展会相关负责人等揭开了新品的神秘面纱。

绸布一落地，霸气又时尚的奥迪Q3轿车震撼了大伙儿，车内装载的保千里汽车主动安全系统高端、大气、上档次。现场媒体纷纷上前用镜头记录下保千里汽车主动安全系统的闪耀形象，新品的现身将展会推向了一个高潮。

保千里此次推出的专车专用汽车主动安全系统是整个汽车市场全新的品类，就相当于乔布斯推出的智能手机。

新品演示解析

蒋总在发布现场讲解到：保千里汽车主动安全系统奥迪Q3专车专用版主要有三个亮点：第一，按汽车前装的工艺标准来进行设计，精致美观。第二，以智能化的设计理念实现一键启动，全自动控制功能。第三，以用户的舒适和便利性体验为主导的人性化设计标准，并与汽车的行车电脑无缝对接。

通用版汽车主动系统的亮点主要是：首先通用版的工艺设计非常接近汽车的前装工艺标准。其次是它符合现有80%的小轿车、 SUV、MPV等车型。 第三是它可以与所有导航系统实现完全无缝对接。

最后，针对国外豪车，在原车的车机上无法进入的情况下，保千里可以添加解码器，将视频信号引至原车屏里面，直接通过方向盘和屏幕控制就可实现。

在后装车改装方面，使用通用版系统，利用AUX信号切入即可实现。

路畅高层亲临称“赞”

听取现场讲解后，参展嘉宾纷纷上车亲自体验保千里汽车主动安全系统的魅力及各项功能。作为保千里战略合作伙伴之一，路畅科技蔡总也莅临保千里展位亲自体验，并且多次对保千里汽车主动安全系统点赞。

现场，蔡总在接受各大媒体采访提问及此次体验感受之时说到，保千里在汽车主动安全系统领域，独具核心技术专利及强悍的功能，所以我们信赖保千里，相信我们的合作前景是非常可观的。

汽车电控主动安全系统设计 篇6

关键词：主动安全,自动刹车,主动避撞,安全系统,汽车

0引言

随着汽车拥有量的日渐增加,汽车交通事故频发,汽车的安全性越来越受到汽车设计者、制造者和使用者的重视。提高车辆安全性能一般有两种途径,即主动安全措施和被动安全措施,防患于未然的主动安全措施无疑是较好的安全措施[1]。考虑到汽车在长途行驶时,驾驶员可能由于疲劳而产生注意力不集中或反应迟缓现象,以至于在驾驶过程中遇到危险状况时不能及时做出反应,导致汽车发生追尾或碰撞事故。本文研究了一个电控主动安全制动系统,该系统综合采用探测技术、微机控制技术对车辆行驶工况进行监测,当人的判断出现滞后或失误时,该系统将采取相应的措施提醒驾驶员,并对车辆进行主动控制,避免交通事故的发生。

1系统总体设计

汽车电控主动安全系统可以通过传感器组测量车辆的运行工况,并将测量到的信息送入系统电子控制单元,电子控制单元根据所接收到的信息进行车辆行驶安全判定,并向执行机构发出动作指令。执行机构根据接收的执行信息启动相应的执行机构进行安全控制。

汽车电控主动安全系统如图1所示。在汽车的前方装有测距传感器,用来对路况进行检测,判断汽车与前方车辆或障碍物之间的距离;根据轮速传感器,可测算出本车的安全报警距离、制动距离,并在必要时触发车辆报警装置、控制制动系统工作,实施制动系统的自动执行,同时该安全系统关闭节气门,对发动机进行断油或减油控制。

1.1 信号采集系统

1.1.1 测距传感器

本系统使用雷达测距,雷达通过天线发射一个电磁波,电磁波在物体上反射雷达波束,并重新被雷达接收。雷达波测量距离是根据雷达发射信号和雷达接收信号间的时间来计算的,在直接反射时,波程传播时间t为测量距离d的两倍除以光速c,即t=2d/c。当测量距离d=150 m,光速c=300 000 km/s时,波程传播时间t=1.0 μs。

1.1.2 车速传感器

车速传感器采用单脉冲开关型霍尔效应式传感器,它采集变速箱第二轴的信号,汽车行驶时,变速箱的第二轴每转动一周,传感器便输出一个电脉冲,将该脉冲电压信号送给信息处理单元,便可计数出当前的车速。

1.1.3 节气门位置传感器

节气门位置传感器用来检测节气门的开度,以确定节气门被关闭时的作用效果。

1.1.4 转向角传感器

该传感器类似一个行程开关,装在转向柱上,包括线圈组、线圈支座和耦合器元件,该耦合器元件具有与轴的角位置有关的耦合器角位置。线圈组包括发送器线圈和两个接收器线圈,信号处理电路从线圈组接收线圈信号和参考信号来确定所在角位置,以此检测车辆是否处于弯道行驶状态以及超车状态,判断是否实行警报提醒。

1.1.5 制动踏板位置传感器

该传感器用来检测车辆是否处于制动状态。当驾驶员采取制动措施时,将脚移动到制动踏板上,当踏板产生压力后点亮制动灯的同时,便可得到一个开关信号,系统得到制动信息后抑制报警、停止实施自动制动。

1.1.6 路面情况选择开关

设定此开关的目的是可以为系统考虑不同的路况,因为不同路面情况的附着系数是不一样的。工作时由驾驶员根据当时的实际路况选择行驶模式,系统便将当时路面附着系数代入安全行车距离计算模型进行计算。在此可以选择4种典型路况:沥青(干)路面附着系数为0.8～0.9,沥青(湿)路面附着系数为0.5～0.7,土路路面附着系数为0.68,冰面路面附着系数为0.15[2]。

1.2 信号处理系统

考虑到本系统所需实现的功能,并力求降低成本,本系统的中央处理单元采用一个8位MCS-51,即C8051F020系统单片机[3]。它对信息采集单元收集到的各种信息进行分析计算,并对车辆危险或安全状态进行实时辨识,当危险程度达到各种不同级别时分别输出报警信号并通过车辆控制电路自动刹车。

1.3 车辆控制系统

此系统是电控主动安全系统的核心,主要由3个子系统组成:报警系统、节气门控制系统、自动制动控制系统。报警系统的主要部件是蜂鸣报警器,当中央处理单元通过分析计算确定前方存在障碍物或碰撞事故隐患时,便会启动警报,提醒驾驶员集中注意力,必要时采取减速操作;当障碍物在危险距离内,若驾驶员没有做出反应,则节气门控制系统关闭节气门,同时自动制动装置开启实现自动刹车。

2自动制动系统设计

图2为应用三位三通电磁阀和电动液压泵在一般制动系统基础上设计的自动制动操作机构。当系统需要自动制动时,电控单元输出电脉冲给油泵电机,三位三通电磁阀通电,油泵开始泵油,在制动管路中建立油压,三位三通电磁阀柱塞移至右端,油路1和油路2相通,液压油进入轮缸实施制动;当系统要解除制动时,油泵电磁阀断电,柱塞移至左端,油路2和油路3相通,高压油经三通阀流回油箱;脚制动时,电控单元切断电磁阀通入的电流,使油路1、2、3都关闭,脚制动有效[4]。

3安全距离算法

汽车的制动距离S(m)可以采用如下公式估算:

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其中:u为起始制动车速,km/h;a为制动减速度,m/s2,a=Φg,Φ为峰值附着系数;t1为制动力克服蹄片和制动鼓间的间隙所经历的时间,s;t2为制动器制动力增长过程作用的时间,s。

当驾驶员开始踩踏板到踏板力逐渐增大时,由于制动蹄是由回位弹簧拉着,蹄片与制动鼓间存在间隙,因此要经过时间t1后,制动力才开始起作用,使汽车产生减速度。t2是制动器制动力增长过程所需的时间,制动器作用的时间t(t=t1+ t2)一般在0.2 s～0.9 s之间。

4系统控制总体流程

该系统可以根据车型设定几个判断距离,比如s1为安全报警距离,s2为强制减速距离,s3为强制制动距离,其中s1≥s2≥s3。程序控制流程图如图3所示。系统工作时,不停地计算汽车与前方车辆或障碍物的实际距离s,当实际距离s小于安全报警距离s1时,驾驶员附近的蜂鸣器开始鸣叫,提醒驾驶员注意控制车速;当实际距离s小于s2时,如果驾驶员仍没有反应,系统开始实施强制减速,减小节气门开度,减小喷油时间,此时,车速有下降表现;如果随着汽车与前方车辆或障碍物的实际距离s

5总结

本文综合利用传感器技术、电子控制技术及单片机控制技术,对汽车的主动安全控制系统进行研究。该系统能够在驾驶员作出反应之前或紧急情况下警示驾驶员,必要时实施自动制动,有效地减少了车辆发生追尾或碰撞的可能性,对减少交通事故有着非常重大的意义和作用。

参考文献

[1]孟嗣宗,庄一方.现代汽车电子控制[M].北京:北京理工大学出版社,1997.

[2]余志生.汽车理论[M].北京:机械工业出版社,2010.

[3]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,1999.

汽车主动安全避撞系统发展研究 篇7

1.1 国外汽车安全形势

随着全世界的汽车保有量不断增加, 随之而来的是严重的交通安全问题。据统计, 全世界范围内平均每分钟至少有一人死于交通事故, 这近100年内, 汽车交通事故造成的人员死亡在大约2千多万人, 1990年全球汽车交通事故损失为1370亿美元, 1993年达5000亿美元, 呈逐年急剧上升趋势。

2004年, 在法国举行的由世界卫生组织主办的世界卫生日, 把主题定为“道路交通安全”。根据目前全世界每年死于车祸的人数达120万人、伤残5000万人、直接经济损失高达5000亿美元的现状, 可以预测到2020年, 道路交通死亡人数将达234万人。尤其令人担忧的是, 在所有交通事故中, 中等和低收入国家占90%, 给发展中国家经济发展造成了严重的影响。

1.2 国内汽车安全形势

在我国, 汽车保有量以每年大约15%的速度递增。2007年中国汽车工业协会发布数据显示:2007年中国汽车产量为888.24万辆, 同比增长22.02%, 比上年净增160.27万辆;从1985年到1994年, 交通事故数量和死亡人数分别增加了27%和62%, 已成为世界上交通事故最严重的国家之一。到2002年, 全国共发生交通事故77万多起, 造成10万多人死亡, 56万多人受伤, 直接经济损失33亿多元。2005年1至11月间, 全国就有近9万人死于交通事故。

1.3 国外汽车主动安全避撞系统的研究

汽车主动避撞系统研发目的是为了保证行车安全, 本系统的研究始于20世纪60年代, 此后的十多年时间里, 德国、美国和日本等发达国家对该系统进行了广泛的研究。但限于基础理论、基础材料等原因, 一直没有得到实质性突破。

随着微波器件和集成技术的飞速发展, 避撞系统在汽车领域获得了较快的发展, 很快进入实用阶段。以德国、法国等欧洲国家对毫米波雷达避撞技术研究进展很快, 如奔驰公司和英国劳伦斯电子公司联合研制的汽车避撞报警系统, 在小汽车、客车和卡车上试用多年, 性能良好。1995年, 日本丰田汽车公司率先研制出了主动安全系统, 三菱和日立公司在毫米波雷达技术方面也做了大量的研究。美国的研究相对于欧洲和日本来说起步较晚, 但目前美国的汽车避撞技术已经处于世界的领先水平。

1.4 国内汽车避撞控制系统的研究

20世纪90年代中期, 我国开始汽车主动安全避撞系统的研究。以清华大学、吉林大学和东南大学等科研院所进行了大量工作, 取得了一定成果。但是和国外的高投入、综合性研发相比, 国内研究不够集中, 研究深度不够, 研发成功的产品功能比较单一。

2 汽车主动安全避撞系统原理

汽车主动安全避撞控制技术作为较成熟的主动安全技术, 能够自动发现可能与汽车发生碰撞的车辆、行人或其他障碍物, 发出警报、制动或规避等措施, 以避免碰撞的发生。

2.1 汽车主动安全避撞系统组成

它主要由车用测距传感器、气节门位置传感器、轮速传感器、路况检测传感器和控制系统组成。

2.1.1 信号采集系统:采用雷达、激光、超声波等技术测出本车速度、前车速度以及两车之间的距离。

2.1.2 数据处理控制系统:

控制芯片对两车距离以及两车相对速度进行读取, 判断两车的安全距离, 如果车距小于安全距离, 数据处理控制系统就会发出指令信号。

2.1.3 执行机构:

负责实施数据处理控制系统发来的指令, 发出警报, 如司机没有相应动作, 执行机构将采取措施, 如关闭车窗、自动刹车等。

2.2 汽车主动安全避撞系统工作过程

汽车主动安全避撞系统的工作过程可分为三个部分:

2.2.1 当车辆正常行驶时, 汽车主动安全避撞系统不断对车辆行驶的安全程度进行计算。

2.2.2 当系统判断当前状态为危险状态时,

避撞系统首先关闭油门, 若驾驶员未采取相应的动作, 则系统将自动进行车辆制动和转向, 并调用其他相关系统 (如ABS、ESP等) 。车辆回到安全状态或驾驶员采取了正确动作后, 系统对车辆的控制自动解除。

2.2.3 当系统判断为危险无法避让时, 将根

据危险程度的高低和障碍物的类型 (车辆、行人或者其他障碍物) , 选择最优的被动安全控制策略。

2.3 汽车主动安全避撞系统关键技术

系统的关键技术主要包括行驶环境目标车辆识别及运动信息的获取、安全距离模型和避撞控制系统模型。

2.3.1 行驶环境识别

汽车行驶时周边和本身的环境识别是避撞功能实现的基础, 包括自车到目标车的距离信息、制动踏板位置、节气门位置等。涉及到的传感器有:车速传感器、节气门位置传感器、制动踏板、加速踏板传感器等。

行驶环境识别中最关键的是本车到目标车距离的测量, 测距手段有超声波测距、红外线测距、激光测距和雷达测距等。如通用公司研究的避撞报警系统, 采用的是激光雷达技术;德国奔驰汽车公司、在汽车主动避撞系统中使用了德国ADC公司生产的毫米波雷达系统。

2.3.2 安全状态判断

在汽车主动安全避撞系统中, 由环境系统把车辆状态、行车环境信息等, 传递给控制系统, 控制系统综合各传感器信号, 依据预置的安全参数进行判断, 并根据判断结果发出适当的动作指令。安全状态判断, 是行车安全保证的关键。

2.3.3 控制系统的控制算法

汽车避撞控制系统运行的核心是控制算法, 算法优劣, 直接影响汽车主动避撞系统功能的实现。

2.4 汽车主动避撞系统主要类型

目前开发出的汽车主动避撞系统主要由以下3种类型。

2.4.1 车辆主动避撞报警CWS (collision warning system) 系统。

本系统目的是减少车辆碰撞危险, 对危险情况发出警报, 此类避撞系统已经进入实用阶段。

2.4.2 车辆自适应巡航控制ACC (adaptive cruise control) 系统。

安装此系统的车辆可以实现简单交通情况下的主动避撞及巡航控制, 一些汽车公司在高档车型上已经开始采用ACC技术。

2.4.3 复合型车辆智能控制系统。

该系统设计时考虑复杂交通情况, 以ACC系统为主, 辅以车辆停走 (stop&go) 系统, 提高车辆智能控制的实用性。

3 汽车主动安全避撞系统的发展预测

3.1 汽车避撞控制系统日趋复杂化

汽车主动避撞系统是以现代信息技术、传感技术为基础的, 这些技术的发展, 尤其是微电子技术发展, 必然会带来避撞技术的快速突破, 控制算法更趋复杂, 控制方法更加多样。其环境探测功能、事故预测及险情判定功能、自动控制与执行能力更加突出。

3.2 汽车避撞控制系统更加人性化

在车辆行驶过程中, 驾驶员、汽车和道路环境构成了典型的人机环境系统, 但车辆本身状况和环境有瞬息万变、不确定、无法精确描述的特点, 在这种情况下, 汽车避撞控制系统的设计和发展越来越重视以人为中心, 同时兼顾行人和车内乘员安全。

参考文献

[1]上海市教育委员会.现代汽车安全技术[M].上海:上海交通大学出版社, 2006.

[2]王建强, 刘刚, 李克强等.复杂路况下汽车主动避撞报警技术研究[J].公路交通科技, 2005, 22 (4) :132-135.

[3]邵毅明, 于志刚.汽车碰撞安全性研究现状及趋势[J].公路与汽运, 2006 (4) :8-9.

[4]赵政春, 陆绮荣, 蒋冬初.汽车障碍物检测系统的设计[J].计算机测量与控制, 2007, 15 (4) :432-434.

汽车主动安全技术 篇8

电动汽车最关键的部分是其动力来源, 而锂电池的优异特性得到了人们的青睐。但是, 单个的锂电池电压低、容量小完全满足不了电动汽车的电能需求, 所以需将锂电池连接成电池组来使用, 目前电动汽车电池组最常用的为串联。然而, 由于制造工艺和运行中影响, 单个锂电池的电压、容量、内阻、自放电等的差异性使得锂电池组出现“短板效应”而影响了整体的性能, 故需采取措施来减少锂电池组各单体电池之间的不均衡问题。目前有两种方法:一是从制造工艺上降低不均衡;二是利用辅助均衡技术。锂电池组受运行状态的影响, 前者不能从根本上解决不均衡问题, 所以还是要采取外部均衡电路来完成。

2锂电池组主要均衡技术

2.1现阶段主要均衡电路

均衡电路一般分为能量耗散型和非能量耗散型。能量耗散型电路典型代表是开关电阻型电路, 其是通过电压高于平均值的电池给与其相连的电阻放电产生热能的形式来达到整个电池组的电压均衡, 电路简单、控制容易, 适用于充电均衡。但是当整个电池组中多数电池电压高于平均值时, 均衡效率就会非常低, 而且会产生很大的热量, 对电池组造成不利。

能量非耗散型均衡电路是把电容、电感等储能元件跨接在整个电池组上通过开关之间切换将高电压电池的电荷转移到低电压电池以能量转移的形式完成相邻电池间的均衡。主要有开关电容 (电感) 型和变换器型等, 可以工作在充电、放电、静置状态下。此类均衡电路当电池组中单体电池数目较少时均衡效率高, 但是当单体电池数目较多、各单体电池间电压相差不太大时, 均衡时间会变得很长、效率明显下降、电路复杂。

2.2反激式双向主动均衡电路

反激式双向主动均衡电路是将变压器初级绕组通过开关管并接在电池组单体电池, 将副边绕组通过开关管连接至整个电池组, 通过变压器原副边绕组上开关管的通断来实现电荷转移的, 工作原理如下所述。

以单体电池充放电为例放电过程为:当给初级开关管高电平时, 开关管导通, 电流在变压器初级绕组中斜坡上升, 直到上升到峰值时开关管关断, 电能从初级绕组转移到次级绕组, 同时次级同步开关管开通, 导通时间很短, 电流在次级绕组中不断减小, 直到减小为0时次级开关管关断初级开关管又重新开通, 重复上述过程。这样便完成了电荷从个别电池到整个电池组的转移。此过程中的电流电压等可通过外部器件参数来设置。

同样充电过程为:次级绕组开关管得到高电平并开通, 整个电池组向次级绕组放电, 当放电电流达到峰值时开关管关断, 电流在初级绕组中流动, 同时与选定需充电电池相连的初级开关管导通, 以最大限度的减少电池充电期间的功率损失, 电流在初级绕组上不断减小, 直到减小为0时初级开关管关断次级开关管重新开通重复此过程。这样便实现了电荷从整个电池组到个别电池的转移, 完成了充电过程。

3基于LTC3300-1的双向主动均衡电路的实验

LTC3300-1是一个具有带故障保护可对多节电池的电池组进行双向主动地均衡的控制器, 本身具有栅极驱动、高精度电池感测、故障检测等功能, 每个LTC3300最多能完成具有六节电池的电池组平衡, 可实现12节或更多节相邻电池和选定需平衡电池之间的电荷高效率传输, 并且能在不采用光耦等隔离器的情况下实现多个LTC3300之间的串联连接, 相互之间可单独运行互不影响。

选用六块额定电压为3.6V锂电池, 确定基于变压器的反激式双向主动均衡电路为拓扑结构, 按照原理图和芯片手册正确连接电路, 根据相关公式, 设定电路中各器件的参数, 进行均衡实验测试。试验中没有接均衡电路时测得B1至B6电池电压分别为:3.6V、3.0V、3.8V、3.6V、3.4V、3.8V接入均衡电路执行均衡操作后六块电池电压都为3.6V。

实验结果表明, B1和B4电压均为3.6V未执行任何均衡过程, 而B2、B5电压偏低因而在均衡中进行了电池组对其的充电, B3、B6电压偏高, 对整个六节电池组进行了放电。最终的结果使得整个电池组电压都处于3.6V。试验中测试的波形与理论分析波形相似, 则说明均衡工作过程正常。在单节电池充放电过程中次级绕组的开关管导通时间非常短, 这是为了在电荷转移过程中最大化的减小功率损耗。

4总结

本文针对电动汽车中锂电池组的电压不均衡问题, 在比较分析现阶段已有均衡电路的基础上研究了一种反激式双向主动均衡技术, 并且基于芯片LTC3300-1进行了实验。实验结果表明均衡电路工作波形正确、均衡效果理想。由此可知基于LTC3300-1的反激式双向主动均衡技术, 均衡效率高达90%多、以最短的均衡时间和最小的功率耗散完成了电荷的转移, 容易实现模块化、均衡电流可由外部器件参数来决定, 适用于锂电池组的充电、放电及静置阶段, 很大程度上提高了锂离子电池组的整体性能, 是电动汽车锂离子电池组均衡研究中很有前景的一种均衡技术。

参考文献

[1]王震坡, 孙逢春.电动汽车电池组连接方式研究[J].电池, 2004, 34 (4) :279-281.

[2]郝晓伟.纯电动汽车锂离子电池组均衡策略研究及系统实现[D].吉林:吉林大学, 2013.

网络安全主动防御技术 篇9

关键词：网络安全防御,网络安全前景,使命

0 引言

随着计算机网络技术的迅速发展,计算机网络技术给人们带来了一次大变革,整个世界农业、商业、教育、军事等各个领域无不在利用网络科技从事生产工作,网络技术能让信息交流变得更加简单,能让资金流通方式变得更加宽泛,能让数据整合变得更加简单明了。网络科技已经渗透到了人们生活的方方面面,我们离不开网络科技,但网络科技在带给人们便捷与神奇的同时也存在着安全隐患,在全球范围内,利用网络技术进行犯罪已经不足为奇,黑客技术针对重要的信息资源和网络基础建设的入侵也在不断增加,一些病毒文件更是使得计算机用户的信息丢失,给计算机用户带去巨额的损失。网络攻击和网络入侵对国家安全,经济发展和人类生活造成了极大地威胁,因此,网络安全防御技术受到了全世界人们的关注。

1 网络安全防御技术的背景

计算机网络安全面临的问题有多个方面,这也给网络安全防御技术人员带去了很大的挑战。

1.1 计算机操作系统的漏洞

计算机操作系统是和计算机硬件系统同时并存于计算机上的,对于计算机的各种操作都是在计算机的操作系统基础上完成的,计算机操作系统是一个计算机的灵魂。计算机操作系统也经历了好多次的变革,每一次的变革都是为了操作系统更加完美,但是至今为止还没有哪一款操作系统没有任何漏洞。计算机操作系统是一个平台,各种应用软件都是在这个平台上运行,所以一旦操作系统出现了漏洞,它所带来的安全隐患将是难以估量的。目前有很多网络安全漏洞都是因为操作系统的不完善造成的,操作系统本身的漏洞和缺陷也是很多黑客攻击用户电脑的一个重要入口,因此一个安全的网络环境首先需要有一个比较完善的计算机操作系统。

1.2 黑客攻击和个人网络安全意识的薄弱

黑客攻击主要是黑客利用自己所掌握的计算机技术对用户计算机系统进行破坏,主要目的一般是窃取用户的隐私,删除或者篡改用户的备份数据。他们一般也会自己编写一个程序,他们可以利用这个程序对用户的电脑进行检测,发现用户的电脑存在安全漏洞便会对其进行攻击,他们一旦成功进入用户电脑以后就会利用个人的计算机技术或者是木马病毒对用户的电脑进行远程操控。这种入侵对个人用户的损失非常大,黑客等于间接地得到了用户电脑的使用权,他们可以代替用户进行一系列网络活动。金融机构的计算机系统一旦被入侵所带来的损失将会更大。除此以外,很多人网络安全意识的薄弱也是导致计算机被攻击的原因之一,有许多人认为网络是一个虚拟的世界,他们所进行的一系列活动都是神不知鬼不觉,殊不知,在网络技术飞速发展的今天,我们的的任何活动都是有记录的,我们应该谨慎小心的进行网络活动,因为有许多人都在等着我们的信息输送和信息保存过程中出现失误,可能对于我们来说只是一个小小的失误,但是对那些蓄谋已久的黑客们来说会一个机会,一个入侵你电脑的机会。

1.3 计算机网络本身的漏洞和病毒

我们都知道,计算机虽然有着广泛的应用,但是并不代表计算机是万能的,计算机技术也有着它自己的局限性。当前的计算机网络结构大都还是延续以前的那种综合结构,也就是将总线型和星型结构组合在一起,这种网络结构强调将主要使用的设备集线器,路由器,交换机整合在一起,这种结构虽然能够节约空间,降低能耗,但是也存在着安全隐患,尤其实在网络运行环境下容易遭受病毒的攻击。

计算机病毒是指在计算机程序中加入一些破坏性的数据,以至于影响计算机的正常工作,轻则使计算机的文件丢失损坏,重则是整个计算机的系统崩溃。不但如此,计算机病毒在传播的过程中还可以自动复制自己的源代码,因此,它可以跟随文件从一个计算机传递到另外一个计算机,病毒的传染性是病毒最令人头疼的一个问题,也是病毒成为网络安全的头号敌人。

2 安全的防御技术

在网络安全得到威胁的大背景下,人们开始研发一系列网络安全防御技术,这些技术的出现在一定程度上弥补了计算机技术本身或是其他认为因素造成的安全漏洞,使得人们享受到了相对安全的网络环境。

2.1 访问控制

访问控制是网络安全防御技术中最基本的一项技术,这项技术能够限制非第一用户对电脑的使用。访问控制在一定程度上保证了用户的网络资源不被非法访问和非常控制,不仅维系了网络系统安全,还成为了网络资源防护的重要手段之一。访问控制技术也有很多很多分支,这其中就包括入网访问控制,属性安全控制,网络服务器安全控制等,访问控制成为计算机安全技术的一道厚厚的屏障,使得计算机网络安全更加规范,也使得人们的网络环境更加轻松健康,虽然技术简单,但依旧是网络安全防御技术的核心。访问控制将会得到不断地优化,而优化的结果也将造福于广大的计算机用户。

2.2 信息加密技术

加密一词对于大家来说并不陌生,抛去电脑不说,我们现代的智能手机也拥有着一定的加密保护功能,信息加密其实也就是在我们的文件或者应用程序上加了一把锁,我们只有拿到这把锁的钥匙也就是密码才能使用里面的东西,我们在智能手机的使用过程中感觉到了加密给我们的隐私保护带来了确确实实的好处,那么转到计算机的安全保护方面,加密技术更是丰富多彩。众所周知,信息加密为的是提高信息的安全性,保护网内信息能够安全的进行双方或者多方之间的传递。信息加密还能对文件、口令进行保护,这是智能手机所没有的功能。

信息加密技术有三种较为常用:节点加密,端点加密,链路加密。节点加密主要是对源节点到目的节点之间的链路进行保护,保护范围较窄,但是保护效果比较可观。端点加密主要是对信息传递的双方的计算机网络端口进行保护,保护线路较长,但保护效果较差,一般会和节点加密共同工作以达到更好的加密效果。链路加密是保护网络两节点之间的链路安全,保密效果最佳,几乎达到了完美的地步,但链路加密操作繁琐,过程冗长,一般对于军事机密我们会采用这种加密方式。信息加密技术的核心在加密的过程设计,加密过程多种多样,不能客观统计,在这其中,以较小的代价或得最好的加密效果的是算法加密,算法使人们在数据整理以及数据加工时对计算机开发的一项专门的数据处理方法,算法的变化方式有很多,而且精度要求比较高,在算法编译过程中任何一个标点或者数据出粗都会导致该算法不能进行调试。我们利用算法进行加密,一方面节约了研发成本,另一方面,目前为止,几乎没有人能够破解算法密码,这也提高加密效果,使得算法加密成为广大技术开发人员应用最广的加密技术之一。我们应该善利用信息加密技术来保护自己的网络安全,减少使用过程中的忧虑,让未来的计算机网络得到更好地利用,造福人类。

2.3 网络防火墙技术

除了上述两种技术能够给计算机用户带去安全健康的网络环境之外,网络防火墙技术也逐渐普及,得到了人们的广泛好评和利用。网络防火墙是近期发展起来的一种对计算机网络安全进行保护的技术措施,它主要用在人们对高危网页的浏览,一旦人们打开了带有病毒的网页,防火墙技术就会启动,在对病毒的进入进行阻止的同时还会提醒用户关闭该网页,以免造成不必要的损失。它的技术核心是利用一个或者是一组网络设备(计算机,路由器,或者计算机子网等)在内部网和外部网之间建立一个保护屏障,在检测女内部网络的同时还对外部网络进行一定的限制,也就是说,防火墙技术既能限制计算机内网对外网的检测,也能限制外网对计算机内网的访问。这种双重保障在一定程度上避免了计算机用户数据的流出和外部病毒的侵入,防火墙还有一个过滤功能,现如今的网络环境里充斥着各种各样的病毒,防火墙技术能过滤掉我们在打开网页时附带在网页上的病毒,封锁一些带有大量病毒的黄色网站,一些功能较强大的防火墙技术能够保证零病毒侵入,这是很多网络安全防御技术所达不到的。

多核防火墙是防火墙技术的一个外延,它的技术要求更高,工作过程也更加复杂,在某种意义上,多核防火墙相当于一个网页开关,在遇到带有不稳定因素网站的时候,多核防火墙会主动切断网络连接,而且动作相当迅速,这样使得计算机立马与外界隔离,我们现在所用的360安全网页浏览,虽然能够在一定程度上阻隔病毒网页的入侵,但是由于病毒的强粘附性,我们的电脑还是避免不了病毒或多或少的进入,我们后期会利用电脑的杀毒软件对其进行清理,但这种做法相比较于网络多核防火墙技术来说比较耗费时间,对网络安全的保护效果也没有多核防火墙技术理想。在不久的将来,多和防火墙技术一定会成为计算机用户宠儿。

2.4 主动防御技术

主动防御技术计算机网络安全防御技术领域中的一个创新,它为计算机的人工智能操控技术提供了支持,也为计算机网络的安全运行提供了强有力的保障。这项技术的优点是能够随时发现并拦截可能携带病毒的文件,它能主动攻击,相比于被动防御,它相当于在防御屏障的外面设立了哨兵,一旦发现有人企图攻击就会在外围将其消灭,防御效率更高也更加彻底,主动防御下的网络环境更加安全。目前这项技术还没有得到广泛的应用,因为在它优势的底下还隐藏着很大的漏洞:主动防御会是计算机的工作效率大大降低,因为现存的网络环境已经习惯了对于病毒的粘附,可以说,网络环境里几乎每一个地方都有病毒的存在,我们不可能将病毒消灭的一干二净,主动防御对病毒的敏感程度比较高,只要是带有一点病毒的文件,哪怕这种病毒对电脑不能构成伤害,主动防御技术还是会对其进行拦截,这样,计算机的工作效率会大大降低,我们可能会因此接收不到任何文件,这样也会耽误计算机用户的正常工作。在优缺点同时突出的情况下,我们应该将优势充分利用,劣势我们也要想办法去改进,主动防御技术是网络领域一项正在兴起的技术,若干年后一定会被普遍应用。

3 网络安全防御技术的前景

从现代科技发展的趋势来看,计算机领域的开发与研究将会是一段很长时间的使命,上面说到我们的经济依赖于计算机信息的传递,我们的资金流通也由于互联网的出现也变得更加简单,计算机技术在各个领域都有着不可替代的作用。我们现在在一定程度上已经对互联网网络技术产生了依赖,所以我们在享受技术的同时也要具有一定的忧患意识,网络安全防御已然成为了大家共同关注的热点话题,网络安全防御技术的开发也将成为我们的又一个伟大使命。

4 结论

计算机网络应用技术越来越重要,但与此同时,我们也应该认识到计算机网络安全防御技术的重要性,杀毒软件的使用只能起到一定的防范作用,我们对计算机的防御技术的理解不应该仅仅是对病毒的防御,我们应该去了解更深层次的关于网络安全防御技术的开发和使用。目前在计算机网络安全领域主要有四个问题亟待解决:一是计算机自身系统和设备结构额完善;二是计算机网络系统加密技术的更深层次的研究和开发;三是计算机多和防火墙的技术的完善;四是主动防御技术的充分利用和改进。

我们生活在科技大爆炸的时代,科技的发展是经济发展的动力,是国富民强的基石,我们的身边充斥着信息时代的无声硝烟,我们要不断加强网络技术的应用,不断改进网络技术的弊端,网络安全防御技术的开发和研究更是重中之重。

参考文献

[1]杨先义.网络安全理论与技术.北京:人民邮电出版社.2008.

[2]斯克蒂斯.黑客攻防演戏.北京:电子工业出版社.2007.

网络安全主动防御技术分析 篇10

1 主动防御的技术特性

从网络安全本身来讲, 主动防御应当属于新式技术, 因而近些年来也受到了很多重视。对于网络安全, 主动防御的措施有利于保障安全性, 与此同时也能够判断各类的网络攻击并且预测未来的安全隐患。针对正在进行中的网络安全攻击, 主动防御有利于阻止攻击的继续展开, 从而阻断对于系统的进攻。由此可知, 主动防御具备前瞻的特征, 能够借助防御措施来阻断攻击。采取主动防御, 也可以摆脱被动响应的状态, 在此基础上预防并且杜绝系统内的安全隐患。主动防御代表了网络防御的整体方向, 同时也意味着进入了新时期的防御技术阶段[2]。

在对抗攻击的过程中, 主动防御可以有序对抗不同类型的病毒攻击, 因此也摆脱了技术缺陷。从技术特性来讲, 主动防御本身就具备预测性, 有利于改进被动防御并且弥补缺陷。同时, 主动防御确保了自主学习的实现, 进而也加固了网络系统并且落实了动态性的监控手段。通过主动的检测, 主动防御系统也可以判断实时性的网络缺陷, 在此基础上给予响应。这样做, 能够转移或者牵制黑客对于网络的进攻。主动防御通过技术取证的方式, 还可以反击并且跟踪网络的入侵者。

2 主动防御技术的重要意义

从技术角度来讲, 主动防御不仅构成了新式的网络防控技术, 同时也融合了多种类型的防御性能。通过适当的技术组合, 构建了主动防御的技术体系。除了检测入侵之外, 主动防御还包含了对于入侵的响应和预测技术。由此可知, 主动防御包含了多层次的技术内容, 在新时期的网络安全形势下, 主动防御技术具备了如下的重要价值:

首先, 主动防御适应了现今的网络技术趋势。近些年来, 网络逐步融入了日常生活以及各行业的生产, 然而与之相应的网络攻击也增加了很多类型。自动化的网络攻击在本质上降低了网络遭受攻击的门槛, 黑客与其他人员都可以随意进入网络并且攻击网络[3]。例如:黑客可以选择智能性较高的手段来攻击网络, 从而躲避检测系统的识别, 这种现状就体现出主动防御的必要性。

其次, 新时期的网络安全攻击包含了多样的手段和形式, 网络攻击者通常借助网络本身的漏洞来实施攻击。一旦发现漏洞, 网络攻击者就很容易找到攻击的突破口。如表1所示, 近年来网络漏洞的总数正在不断变大, 因此与之对应的网络攻击也将会变得更多。在严峻形势下, 被动式的传统防御很难适应现状, 因此亟待加以调整并且完善, 这种情况下就诞生了新型的主动防御手段。

第三, 主动防御本身具备超前的性质, 运用主动防御能够在根本上杜绝安全隐患, 从而也消除了被动响应的缺陷。通过全程监视和跟踪的手段, 主动防御系统如果判断出某种安全隐患, 就可以提示用户终止进程并且消除危险。在主动防御的措施中包含了防火墙的工具, 这类系统设置了可供判断的规则, 防火墙有助于防控某些安全隐患。在调用函数的基础上, 主动防御也能够用来跟踪某些特定的系统访问行为, 判断这些行为的特征然后设置必要的防控保护[4]。

3 具体技术内容

主动防御的网络安全技术构建了专家系统, 同时也设置了反病毒的专用系统。在反病毒系统中, 网络可以构建知识库, 在此基础上辨别木马和病毒等。通过相互关联的程序动作, 可以做到主动的网络防控并且甄别病毒和木马。从目前状态来看, 主动防御的相关技术正在逐步成熟, 然而与此同时也并没有达到完善, 在技术体系内部仍存在弊病和缺陷。从自动化处理的角度来讲, 主动防御技术具体包含了如下的技术内容:

3.1 做好入侵检测

做好先期的入侵检测, 有利于确保正确的响应。从目前来看, 主动防御中的入侵检测具体包含了检测系统异常和检测误用的两种措施。在入侵检测的环节中, 主动防御系统可以通过判断异常的入侵行为来防护系统, 保障系统的安全。除了检测之外, 主动防御技术还能够用来预测潜在的系统入侵, 在此基础上获得了主动防御的权利, 这种预测具有先期性的特征[5]。

3.2 完善防护系统

防护系统应当构成核心的主动防御系统, 同时也属于技术基础。相比于传统技术, 主动防御中的入侵防控设置了身份认证、漏洞扫描、病毒网关和边界控制等新的环节。在入侵防控的具体措施中, 还包含了VPN和防火墙的技术防控手段。从技术运用的角度来讲, 防火墙技术有利于阻拦系统入侵的风险和威胁, 进而确保网络本身的完整性以及安全性。同时, VPN技术可以用来设置加密, 通过加密的措施来阻挡非法用户, 这样做也可以防止修改数据或者窃听信息等。

3.3 自动性反击入侵

从系统响应的角度来看, 主动响应的网络安全技术就包括了自动反击入侵的技术。针对不同类型的入侵和进攻行为, 主动防御网络都可以构建行为库, 在识别具体行为的基础上进行自动反击[6]。然而, 入侵反击的行为本身就具备较强的风险性, 因而首先需要确认正确的反击对象。针对系统入侵者, 主动防御首先需要给予精确定位, 在定位的基础上才能杜绝反击过程中的误差。

4 结语

针对网络安全而言, 主动防御应当属于新时期的关键技术。最近几年, 主动防御的相关技术也获得了显著的改进和提高。作为防御技术的一类, 主动防御有助于监测并且防控系统隐患, 在此基础上确保了全方位的网络安全。同时, 主动防御还可以借助跟踪反击和超前防御的措施来防控黑客或者木马的伤害, 从而保障了运行过程中的网络安全。然而截至目前, 网络安全领域中的主动防御并不完善, 还有待提高。在未来的实践中, 技术人员还需要不断摸索经验, 进而服务于网络安全整体水平的提高。

参考文献

[1]高晓飞, 申普兵.网络安全主动防御技术[J].计算机安全, 2012 (1) :38-40.

[2]董希泉, 林利, 张小军, 等.主动防御技术在通信网络安全保障工程中的应用研究[J].信息安全与技术, 2016 (1) :80-84.

[3]王艳.大数据时代网络安全主动防御系统应用与设计[J].湖北函授大学学报, 2016 (9) :68-69.

[4]韩韦.网络安全主动防御技术探析[J].信息与电脑 (理论版) , 2012 (9) :1-2.

[5]方世林.具有主动防御功能的IPv6校园网网络安全研究[J].实验室研究与探索, 2013 (10) :231-233.